16 一名物理學家的教育歷程

教學目標 

知識與能力

1.了解作者及其作品

2.了解科學、認識科學。

3. 以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵。

過程與方法

課前教師提出導讀提示，學生自學為主，課上師生共同梳理課文內容，探究作者在文中表現的思想內涵。

情感態度與價值觀

1. 引導學生養成正確的科學觀，明確興趣在學習中的重要作用

2. 體會科學精神，培養探索精神。

教學重點

了解科學、認識科學；并以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵。

課時安排1課時

教學步驟

一、導入新課

成為一位科學家是無數有志青年的夢想，對物理的探究更是許多年輕的學子孜孜以求的，我們來看一下加來道雄的成長道路，或許能得到一些啟發。

（板書）一名物理學家的教育歷程

二、明確目標

1.了解作者及其作品，了解科學、認識科學。

2. 以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵。

3. 引導學生養成正確的科學觀，明確興趣在學習中的重要作用

4. 體會科學精神，培養探索精神。

三、整體感知

1．作者簡介

加來道雄，美籍日裔物理學家，畢業于美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，后任紐約市立大學城市學院理論物理學教授。主要著作有《超越愛因斯坦》（與特雷納合著）《量子場論》《超弦導論》。

2. 字詞積累（見幻燈片）

刨根究底（ páo ）    撒手人寰（ huán）

湮    沒（ yán ）    驚    詫（ chà） 

柵    欄 （ zhà ）   畏葸不前（  xǐ ）

五彩斑斕（ lán ）    目    眩  （xuàn）

鄙    視（  bǐ ）   冷嘲熱諷（ fěng）    

杜    撰（zhuàn）    怪   誕 （  dàn）

3. 了解說明文的說明順序

說明文的寫作順序有時間順序、空間順序、邏輯順序

4. 題記的種類及本文題記的作用

題記的種類包括：闡發式、詮釋題目式、點明題旨式、總領全文式、設喻寓理式

本文題記的作用：提示下文是在介紹有關科學的觀點

5．本文的基本結構

文章的題目是“一名物理學家的教育歷程”，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，并且引導我走上成為一個理論物理學家的歷程�！倍巴甑膬杉な隆弊鳛槲恼碌闹饕獌热�，又是共時性的敘述。這樣的結構安排，使文章既脈絡清楚，又重點突出。結構如圖：

童年                 青年              （成年）

鯉魚世界的幻想（想像）

實驗          （理論物理學家）

愛因斯坦故事（理論）

6．本文的基本內容

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知�？此谱髡呱倌陼r的思維超出同齡人，其實只是他充分發揮了自己的想像力，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。②作者少年時接觸到愛因斯坦的“未竟事業”，激發了他的探究興趣。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”，也表現了他有毅力有恒心的性格，這是成為科學家的基本素質。③高中時代，本應“在棒球場或籃球場玩�！�，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“學校的足球場中纏繞22英里長的銅線”，自己動手建設實驗室，驗證愛因斯坦理論，探究反物質。作者進行這樣艱苦枯燥的工作，體現了他對科學的熱愛，以及踏實的性格，顯露出一個科學工作者的潛能。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”。

四、重點學習目標完成過程

1. 【提問】“鯉魚科學家”對“世界”的認識是怎樣的？

【明確】主要有以下幾點：（1）“水池之外看不見的世界沒有科學意義�！保�2）“它們為睡蓮自己能夠運動而困惑不解”——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）“鯉魚科學”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認為“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規律”。

2．【提問】作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什么？

【明確】說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學家”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”。（2）“科學家發明像力這樣一些概念……”，是因為他們只愿意承認“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”，表現出思想上的保守和固執。

3．【提問】本文體現了怎樣的科學精神？

【明確】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精神內涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成為優秀科學家最為重要。

（1）想像力：科學是需要想像力的，想像力能帶來創造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認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造，體現了創新意識和探索精神。

（2）樂趣：科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，對真正的科學工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”�！坝螒颉笔顾麄儤反瞬黄�，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，只求真理。

（3）實驗精神：丁肇中說過：“現代學術的基礎就是實地的探察，就是我們現在所謂的實驗�！薄翱茖W發展的歷史告訴我們，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�！保ā稇懈裎镏轮瘛罚┯辛讼胂窳�，有了樂趣，那只是成為科學家的最基礎的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數據，假說就不能確立。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，但是科學家們已經在做許多基礎的實驗工作，努力使理論得到證明。即使如科學家霍金靠睿智的頭腦創建黑洞理論，也要有數學和天體物理學的實驗基礎，也不是空想出來的。

五.知識遷移

【提問】作者建立實驗室的事例，對我們現實生活有怎樣的意義？

【明確】科學是建立在基礎實驗之上的，科學理論要經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，要有實驗的設計，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。而我們當前存在的問題是，重視理論，輕視基礎實驗，表現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，輕能力的現象很普遍。這些都是一名理論物理學家重視實驗給我們現實生活的啟迪。

六.布置作業

完成“研討與練習一、二”�！�