一名物理學(xué)家的教育歷程教學(xué)教案
教學(xué)目標
1、 引導學(xué)生從生活出發(fā)，了解科學(xué)，認識科學(xué)。
2、 引導學(xué)生以“教育歷程”為重點(diǎn)，探討其中表現的思想工作內涵。 3、 引導學(xué)生思考、探討文中體現的科學(xué)精神，培養科學(xué)興趣，堅持探究的精神。
教學(xué)重點(diǎn)
1、 教育學(xué)生科學(xué)就在身邊，從生活出發(fā)，了解科學(xué)，認識科學(xué)。 2、 培養對科學(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(shí)：1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程 一、導入新課
同學(xué)們，在我們小的時(shí)候，常常會(huì )談及未來(lái)的理想，那時(shí)候我們常常無(wú)畏地說(shuō)：“我要做一名科學(xué)家”，可是隨著(zhù)年齡的增長(cháng)，我們很少有人再說(shuō)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(guò)著(zhù)名的理論物理學(xué)教授加來(lái)道雄的文章《一名物理學(xué)家的教育歷程》得到點(diǎn)啟發(fā)吧!
二、作者簡(jiǎn)介
加來(lái)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(zhù)作有《超越愛(ài)因斯坦》(與特雷納合著(zhù))《量子場(chǎng)論》《超弦導論》。
三、題解
中心詞為“教育歷程”，“歷程”暗示說(shuō)明順序為時(shí)間順序，那么“一名物理學(xué)家”指誰(shuí)呢?加來(lái)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(xiě)來(lái)的?(引導學(xué)生了解文章內容結構)
四、整體把握
1、本文的基本結構
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(shí)性的。但是，作者開(kāi)頭就說(shuō)“童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力，并且引導我走上成為一個(gè)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热�，又是共時(shí)性的敘述。這樣的結構安排，使文章既脈絡(luò )清楚，又重點(diǎn)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(yú)世界的遐想， 一是對愛(ài)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(yú)世界的遐想。 第三部分(第12—18段)：主要介紹了作者對愛(ài)因斯坦未竟事業(yè)的向往。 2、本文的基本內容
�、偃巳硕紝ψ匀桓械胶闷�，都以自己喜愛(ài)的形式尋求自然的“謎底”，但是大多數人一般直接探尋自然本身，而作者卻由人的.觀(guān)察角度，反思人類(lèi)對宇宙的認知�？此谱髡呱倌陼r(shí)的思維超出同齡人，其實(shí)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。
�、谧髡呱倌陼r(shí)接觸到愛(ài)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(dòng)人心”，是因為他把愛(ài)因斯坦的理論當成一個(gè)“偵探故事”來(lái)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(wèn)底”，也表現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)。
�、鄹咧袝r(shí)代，本應“在棒球場(chǎng)或籃球場(chǎng)玩�！�，享受青春年華，但作者卻“找遍周邊地區大量的電子倉庫，裝配必需的硬件設備”，在“學(xué)校的足球場(chǎng)中纏繞22英里長(cháng)的銅線(xiàn)”，自己動(dòng)手建設實(shí)驗室，驗證愛(ài)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，體現了他對科學(xué)的熱愛(ài)，以及踏實(shí)的性格，顯露出一個(gè)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“教育內容”。 3、語(yǔ)言特點(diǎn)
作者借助于想象，采用了擬人化的筆法，讓“鯉魚(yú)科學(xué)家”們會(huì )看會(huì )想，會(huì )提出問(wèn)題會(huì )說(shuō)話(huà)，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(lái)表達周蜜嚴謹的意思。
五、合作探究
1.本文在材料處理上有什么特點(diǎn)? 本文布局謀篇重點(diǎn)突出，詳略得當。在整體上，作者并沒(méi)有從童年到小學(xué)到初中到高中，按時(shí)間順序敘事，而是通過(guò)童年的兩件趣事和高中時(shí)建立實(shí)驗室的事例，突出他成長(cháng)為一名“物理學(xué)家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長(cháng)的經(jīng)驗;在局部上，如高中階段，作者看了許多統一場(chǎng)理論方面的書(shū)，并常常去斯坦福大學(xué)的物理圖書(shū)館，相關(guān)的理論書(shū)籍是怎樣啟發(fā)、引導他研究的，這里肯定有許多精彩的故事，但是作者只是一筆帶過(guò)，重點(diǎn)放在制造“自己的原子對撞機”上，其中具體的數據敘述得很詳盡，讓人體會(huì )到作者嚴謹、踏實(shí)的性格，以及內在的成為物理學(xué)家所需要的基本素質(zhì)。 2.本文體現了怎樣的科學(xué)精神?
本文三個(gè)主要部分，并不是簡(jiǎn)單地敘述成長(cháng)的故事，而是具有深刻的科學(xué)精神內涵，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(lái)創(chuàng )造力。作者正是從對鯉魚(yú)世界的想像中，認識到人類(lèi)觀(guān)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，體現了創(chuàng )新意識和探索精神。
(2)樂(lè )趣：科學(xué)不應該是枯燥的，而是應該充滿(mǎn)樂(lè )趣的。探尋自然的奧秘，對真正的科學(xué)工作者來(lái)說(shuō)，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”�！坝螒颉笔顾麄儤�(lè )此不疲，充滿(mǎn)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，只求真理。
(3)實(shí)驗精神：丁肇中說(shuō)過(guò)：“現代學(xué)術(shù)的基礎就是實(shí)地的探察，就是我們現在所謂的實(shí)驗�！薄翱茖W(xué)發(fā)展的歷史告訴我們，新的知識只能通過(guò)實(shí)地實(shí)驗而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的�！�(《應有格物致知精神》)有了想像力，有了樂(lè )趣，那只是成為科學(xué)家的最基礎的因素，不去踏踏實(shí)實(shí)地做實(shí)驗，就不能得到基本數據，假說(shuō)就不能確立。一味地
空想，不去做基礎工作，不可能達到真理的彼岸。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)在做許多基礎的實(shí)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，也要有數學(xué)和天體物理學(xué)的實(shí)驗基礎，也不是空想出來(lái)的。 3.“鯉魚(yú)科學(xué)家”對“世界”的認識是怎樣的? 主要有以下幾點(diǎn)：(1)“水池之外看不見(jiàn)的世界沒(méi)有科學(xué)意義�！�(2)“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\動(dòng)而困惑不解”——它們以神秘的“力”來(lái)掩蓋自己的無(wú)知。(3)“鯉魚(yú)科學(xué)家”的“消失”和“重現”——它們認為是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。(4)“鯉魚(yú)科學(xué)”的“傳奇故事”，真實(shí)地證明另一個(gè)世界的存在，而它們卻認為“胡說(shuō)八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規律”。
4.作者對鯉魚(yú)世界的遐想意義：作者對鯉魚(yú)世界是怎樣遐想的?
作者猜測鯉魚(yú)是怎樣觀(guān)察它們周?chē)氖澜绲�，由此作者想象出有“鯉魚(yú)科學(xué)家們”，它們的思想以及它們有過(guò)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。
5.作者想通過(guò)“鯉魚(yú)科學(xué)家”對世界的認識說(shuō)明什么? 說(shuō)明“自以為是”的人類(lèi)和“鯉魚(yú)科學(xué)家”有相似之處。(1)人類(lèi)“一生就在我們自己的‘池子’里度過(guò)”，只要“超出我們的理解力” 的自然存在，他們就“拒絕承認”。(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“那些看得見(jiàn)摸得著(zhù)的事物”，不肯改變思考問(wèn)題的方 式。(3)“不能在實(shí)驗室里便利地驗證”的理論，他們就加以“鄙視”，表現出思想上的保守和固執。
6.作者建立實(shí)驗室的事例，對我們現實(shí)生活有怎樣的意義? 科學(xué)是建立在基礎實(shí)驗之上的，科學(xué)理論要經(jīng)過(guò)實(shí)驗的檢驗才能得到論證。實(shí)驗不是簡(jiǎn)單的操作，要有理論指導，要有實(shí)驗的設計，要有策 劃組織能力，要有耐力和恒心等等，實(shí)驗考驗的是實(shí)驗者的綜合能力。而我們當前存在的問(wèn)題是，重視理論，輕視基礎實(shí)驗，表現為動(dòng)手能力和實(shí)踐能力差，思想上 浮躁，急功近利。對教育而言，重知識，輕能力的現象很普遍。這些都是一名理論物理學(xué)家重視實(shí)驗給我們現實(shí)生活的啟迪。
總結：童年的兩件趣事之所以引導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)素養和科學(xué)能力得到了充分地挖掘、培養和鍛煉。它們是：
好奇心、想象力、探究能力、實(shí)驗能力、不怕挫折、質(zhì)疑求真的科學(xué)精神，尊重事實(shí)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度等。
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