一名物理學(xué)家的教育歷程教案.

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一名物理學(xué)家的教育歷程 教學(xué)目標(biāo) １、 引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā)，了解科學(xué)，認(rèn)識科學(xué)。 ２、 引導(dǎo)學(xué)生以“教育歷程”為重點，探討其中表現(xiàn)的思想工作內(nèi)涵。 ３、 引導(dǎo)學(xué)生思考、探討文中體現(xiàn)的科學(xué)精神，培養(yǎng)科學(xué)興趣，堅持探究的精神。 教學(xué)重點 １、 教育學(xué)生科學(xué)就在身邊，從生活出發(fā)，了解科學(xué)，認(rèn)識科學(xué)。 ２、 培養(yǎng)對科學(xué)的興趣和探究精神 教學(xué)方法：自主合作探究法 教學(xué)課時：1課時 教學(xué)過程 一、導(dǎo)入新課 同學(xué)們，在我們小的時候，常常會談及未來的理想，那時候我們常常無畏地說：“我要做一名科學(xué)家”，可是隨著年齡的增長，我們很少有人再說了，這是為什么呢？因為我們逐漸明白成為一名科學(xué)家是極其艱難的。那么怎樣才能成為一名科學(xué)家呢？ 今天我們就通過著名的理論物理學(xué)教授加來道雄的文章《一名物理學(xué)家的教育歷程》得到點啟發(fā)吧！ 二、作者簡介 加來道雄，美籍日裔物理學(xué)家，畢業(yè)于美國哈佛大學(xué)，獲加利福尼亞大學(xué)伯克利分校哲學(xué)博士學(xué)位，后任紐約市立大學(xué)城市學(xué)院理論物理學(xué)教授。主要著作有《超越愛因斯坦》（與特雷納合著）《量子場論》《超弦導(dǎo)論》。 三、題解 中心詞為“教育歷程”，“歷程”暗示說明順序為時間順序，那么“一名物理學(xué)家”指誰呢？加來道雄。那么本文就是一片自傳性質(zhì)的文章。 他的“教育歷程”怎樣？作者是不是從他的童年（幼兒園）、小學(xué)、初中、高中、大學(xué)一路寫來的？（引導(dǎo)學(xué)生了解文章內(nèi)容結(jié)構(gòu)） 四、整體把握 1、本文的基本結(jié)構(gòu) 文章的題目是“一名物理學(xué)家的教育歷程”，因此，敘述的順序主要是歷時性的。但是，作者開頭就說“童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力，并且引導(dǎo)我走上成為一個理論物理學(xué)家的歷程?！倍巴甑膬杉な隆弊鳛槲恼碌闹饕獌?nèi)容，又是共時性的敘述。這樣的結(jié)構(gòu)安排，使文章既脈絡(luò)清楚，又重點突出。 第一部分（第1段）：交代童年的兩件趣事，( 兩件趣事，一是對鯉魚世界的遐想， 一是對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往。) 極大地豐富了作者對世界的理解力，并且引導(dǎo)作者走上成為一名理論物理學(xué)家的歷程。 　　第二部分（第2—11段）：主要敘述作者對鯉魚世界的遐想。 第三部分（第12—18段）：主要介紹了作者對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往。 2、本文的基本內(nèi)容 ①人人都對自然感到好奇，都以自己喜愛的形式尋求自然的“謎底”，但是大多數(shù)人一般直接探尋自然本身，而作者卻由人的觀察角度，反思人類對宇宙的認(rèn)知?？此谱髡呱倌陼r的思維超出同齡人，其實只是他充分發(fā)揮了自己的想像力，并且保持了這樣奇特的想像力，由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎(chǔ)。 ②作者少年時接觸到愛因斯坦的“未竟事業(yè)”，激發(fā)了他的探究興趣。他之所以感到“激動人心”，是因為他把愛因斯坦的理論當(dāng)成一個“偵探故事”來閱讀、探究，這非常符合少年的心理。另外，“我決定要對這一秘密刨根問底”，也表現(xiàn)了他有毅力有恒心的性格，這是成為科學(xué)家的基本素質(zhì)。 ③高中時代，本應(yīng)“在棒球場或籃球場玩耍”，享受青春年華，但作者卻“找遍周邊地區(qū)大量的電子倉庫，裝配必需的硬件設(shè)備”，在“學(xué)校的足球場中纏繞22英里長的銅線”，自己動手建設(shè)實驗室，驗證愛因斯坦理論，探究反物質(zhì)。作者進(jìn)行這樣艱苦枯燥的工作，體現(xiàn)了他對科學(xué)的熱愛，以及踏實的性格，顯露出一個科學(xué)工作者的潛能。由①②到③，我們可以清楚地看到作者的“教育歷程”和“教育內(nèi)容”。 3、語言特點 作者借助于想象，采用了擬人化的筆法，讓“鯉魚科學(xué)家”們會看會想，會提出問題會說話，這樣就使深奧的科學(xué)道理變的淺顯易懂。 作者講究選詞，講究用恰如其分的詞句來表達(dá)周蜜嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊馑肌? 五、合作探究 1．本文在材料處理上有什么特點？ 本文布局謀篇重點突出，詳略得當(dāng)。在整體上，作者并沒有從童年到小學(xué)到初中到高中，按時間順序敘事，而是通過童年的兩件趣事和高中時建立實驗室的事例，突出他成長為一名“物理學(xué)家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長的經(jīng)驗；在局部上，如高中階段，作者看了許多統(tǒng)一場理論方面的書，并常常去斯坦福大學(xué)的物理圖書館，相關(guān)的理論書籍是怎樣啟發(fā)、引導(dǎo)他研究的，這里肯定有許多精彩的故事，但是作者只是一筆帶過，重點放在制造“自己的原子對撞機”上，其中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡，讓人體會到作者嚴(yán)謹(jǐn)、踏實的性格，以及內(nèi)在的成為物理學(xué)家所需要的基本素質(zhì)。 2．本文體現(xiàn)了怎樣的科學(xué)精神？ 本文三個主要部分，并不是簡單地敘述成長的故事，而是具有深刻的科學(xué)精神內(nèi)涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成為優(yōu)秀科學(xué)家最為重要。 （1）想像力：科學(xué)是需要想像力的，想像力能帶來創(chuàng)造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認(rèn)識到人類觀察空間的局限性，間接感悟到高維空間存在的可能。由感性的想像上升到理性的創(chuàng)造，體現(xiàn)了創(chuàng)新意識和探索精神。 （2）樂趣：科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的，而是應(yīng)該充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，對真正的科學(xué)工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”。“游戲”使他們樂此不疲，充滿激情，不受外界的誘惑和干擾；而“境界”使他們不顧功利，不畏強權(quán)，只求真理。 （3）實驗精神：丁肇中說過：“現(xiàn)代學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)就是實地的探察，就是我們現(xiàn)在所謂的實驗?！薄翱茖W(xué)發(fā)展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的。”（《應(yīng)有格物致知精神》）有了想像力，有了樂趣，那只是成為科學(xué)家的最基礎(chǔ)的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數(shù)據(jù)，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎(chǔ)工作，不可能達(dá)到真理的彼岸。作者從事的高維空間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學(xué)家們已經(jīng)在做許多基礎(chǔ)的實驗工作，努力使理論得到證明。即使如科學(xué)家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑洞理論，也要有數(shù)學(xué)和天體物理學(xué)的實驗基礎(chǔ)，也不是空想出來的。 3．“鯉魚科學(xué)家”對“世界”的認(rèn)識是怎樣的？ 主要有以下幾點：（1）“水池之外看不見的世界沒有科學(xué)意義?！保?）“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\動而困惑不解”——它們以神秘的“力”來掩蓋自己的無知。（3）“鯉魚科學(xué)家”的“消失”和“重現(xiàn)”——它們認(rèn)為是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。（4）“鯉魚科學(xué)”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認(rèn)為“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規(guī)律”。 4．作者對鯉魚世界的遐想意義：作者對鯉魚世界是怎樣遐想的？ 作者猜測鯉魚是怎樣觀察它們周圍的世界的，由此作者想象出有“鯉魚科學(xué)家們”，它們的思想以及它們有過奇妙的經(jīng)歷等等。這種遐想給予作者的意義是充分挖掘了他的好奇心和發(fā)揮了想象力，并且他保持了這樣奇特的想像力，也由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎(chǔ)。 5．作者想通過“鯉魚科學(xué)家”對世界的認(rèn)識說明什么？ 說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學(xué)家”有相似之處。（1）人類“一生就在我們自己的‘池子’里度過”，只要“超出我們的理解力” 的自然存在，他們就“拒絕承認(rèn)”。（2）“科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念……”，是因為他們只愿意承認(rèn)“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思考問題的方 式。（3）“不能在實驗室里便利地驗證”的理論，他們就加以“鄙視”，表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí)。 6．作者建立實驗室的事例，對我們現(xiàn)實生活有怎樣的意義？ 科學(xué)是建立在基礎(chǔ)實驗之上的，科學(xué)理論要經(jīng)過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論指導(dǎo)，要有實驗的設(shè)計，要有策 劃組織能力，要有耐力和恒心等等，實驗考驗的是實驗者的綜合能力。而我們當(dāng)前存在的問題是，重視理論，輕視基礎(chǔ)實驗，表現(xiàn)為動手能力和實踐能力差，思想上 浮躁，急功近利。對教育而言，重知識，輕能力的現(xiàn)象很普遍。這些都是一名理論物理學(xué)家重視實驗給我們現(xiàn)實生活的啟迪。 總結(jié)：童年的兩件趣事之所以引導(dǎo)作者走上成為一名理論物理學(xué)家的歷程，是因為作者在這其中的一些基本科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)能力得到了充分地挖掘、培養(yǎng)和鍛煉。它們是： 好奇心、想象力、探究能力、實驗?zāi)芰?、不怕挫折、質(zhì)疑求真的科學(xué)精神，尊重事實和實事求是的科學(xué)態(tài)度等。