2022年一名物理學家的教育歷程優(yōu)秀教學設計教案

1、一名物理學家的訓練歷程教學目標學問與技能：1、把握識記本文中的字詞及文體學問；2、引導同學從生活動身,明白科學、熟悉科學；過程與方法 :通過導學案讓同學先自學20 分鐘然后提問答疑,再進行分析討論探究,完成課文學習,最終留 10 分鐘就行課堂總結及訓練 情感、態(tài)度及價值觀：1、引導同學以“ 訓練歷程” 為重點,探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵；2、引導同學體會科學精神；教學重難點 高維空間對一般人來說,是很難想像的；所以,教學重點是文 章內(nèi)容,而不是相關的科學學問；課時支配：1 課時 教學步驟（一）導入新課 我們小的時候,經(jīng)常會談到我們將來的抱負,（小時候老師布置的作文）那時候我們經(jīng)常無畏地說： “ 我

2、要做一名科學家”,可是隨著年齡 的增長,我們很少有人再說了, 這是為什么呢？由于我們逐步明白成為 一名科學家是極其艱巨的； 那么怎樣才能成為一名科學家呢？我們真的 要好好討論一下成為一名科學家需要怎樣的訓練歷程了,今日我們就通 過聞名的理論物理學教授加來道雄的文章一名物理學家的訓練歷程得到點啟示吧?。ǘ┳髡吆喗?加來道雄,美籍日裔物理學家,畢業(yè)于美國哈佛高校,獲加利福尼亞高校伯克利分校哲學博士學位,后任紐約市立高校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；（三）字音字形 同學通過自學識記（四）整體感知 1 本文的基本結構文章的題目是“ 一名物理學家的

3、訓練歷程”,因此,表達的次序主要是歷時性的；但是,作者開頭就說“ 童年的兩件趣事極大地豐富了我 對世界的懂得力,并且引導我走上成為一個理論物理學家的歷程；” 而“ 童年的兩件趣事” 作為文章的主要內(nèi)容,又是共時性的表達；這樣的 結構支配,使文章既脈絡清晰,又重點突出；第一部分（第 1 段）：交代童年的兩件趣事,極大地豐富了作者對世界的懂得力, 并且引導作者走上成為一名理論物理 學家的歷程；其次部分（第 211 段）：主要表達作者對鯉魚世界的遐想；第三部分（第 1218 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 人人都對自然感到奇怪, 都以自己寵愛的形式尋求自然的 “

4、謎底” ,但是大多數(shù)人一般直接探尋自然本身,而作者卻由人的觀看角度, 反思人類對宇宙的認知； 看似作者少年時的思維超出同齡人,其實只是他充分發(fā)揮了自己的想像力, 并且保持了這樣奇妙的想像力,由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎；作者少年時接觸到愛因斯坦的 “ 未竟事業(yè)” ,激發(fā)了他的探究愛好；他之所以感到“ 興奮人心”,是由于他把愛因斯坦的理論當成一個“ 偵探故事” 來閱讀、探究,這特別符合少年的心理；另外,“ 我打算要對這一隱秘追根究底”,也表現(xiàn)了他有毅力有恒心的性格,這是成為科學家的基本素養(yǎng)；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(qū)大量的電子倉庫,裝

5、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” ,自己動手建設試驗室, 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,表達了他對科 學的寵愛,以及踏實的性格,顯露出一個科學工作者的潛能；由到 ,我們可以清晰地看到作者的“ 訓練歷程” 和“ 訓練內(nèi)容”；（五）合作溝通 1本文在材料處理上有什么特點？明確：本文布局謀篇重點突出,詳略得當；在整體上,作者并沒有從童年到學校到中學到高中,按時間次序敘事, 而是通過童年的兩件趣事和高中時建立試驗室的事例,突出他成長為一名“ 物理學家” 的“ 教 育歷程” ,并不旁及其他成長的體會；在局部上,如高中階段,作者看了很多統(tǒng)一

6、場理論方面的書,并經(jīng)常去斯坦福高校的物理圖書館,相關的理論書籍是怎樣啟示、引導他討論的,這里確定有很多出色的故事,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 詳細的數(shù)據(jù)表達得很詳盡,讓人體會到作者嚴謹、踏實的性格,以及內(nèi) 在的成為物理學家所需要的基本素養(yǎng)；2本文表達了怎樣的科學精神？明確：本文三個主要部分,并不是簡潔地表達成長的故事,而是具 有深刻的科學精神內(nèi)涵,可以從中看到哪些方面的“ 訓練” 對成為優(yōu)秀科學家最為重要；（1）想像力：科學是需要想像力的,想像力能帶來制造力；作者正是 從對鯉魚世界的想像中, 熟悉到人類觀看空間的局限性,間接感悟到高 維空間存在的可能；

7、由感性的想像上升到理性的制造,表達了創(chuàng)新意識 和探究精神；（2）樂趣：科學不應當是枯燥的,而是應當布滿樂趣的；探尋自然的 隱秘,對真正的科學工作者來說, 是和自然做的近似于捉迷藏的 “ 嬉戲” ,也是人生的“ 境域” ；“ 嬉戲” 使他們樂此不疲,布滿激情,不受外界的 誘惑和干擾；而“ 境域” 使他們不顧功利,不畏強權,只求真理；（3）試驗精神：丁肇中說過：“ 現(xiàn)代學術的基礎就是實地的探察,就是 我們現(xiàn)在所謂的試驗； ”“ 科學進展的歷史告知我們,新的學問只能通過 實地試驗而得到,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,有了樂趣,那只是成為科學家的最基礎 的

8、因素,不去踏踏實實地做試驗,就不能得到基本數(shù)據(jù),假說就不能確 立；一味地空想,不去做基礎工作,不行能達到真理的彼岸；作者從事 的高維空間理論, 雖然仍停留在紙面上, 但是科學家們已經(jīng)在做很多基 礎的試驗工作, 努力使理論得到證明； 即使如科學家霍金靠睿智的頭腦 創(chuàng)建黑洞理論, 也要有數(shù)學和天體物理學的試驗基礎,也不是空想出來 的；3“ 鯉魚科學家” 對“ 世界” 的熟悉是怎樣的？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；”（2）“ 它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\動而困惑不解”它們以神奇的“ 力”來掩蓋自己的無知； （3）“ 鯉魚科學家” 的“ 消逝” 和“ 重現(xiàn)” 它們認為是“

9、 奇跡” ,是“ 可怖的事情”,而不愿去探究緣由； （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,違反它們的“ 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？明確：作者推測鯉魚是怎樣觀看它們四周的世界的,由此作者想象出有“ 鯉魚科學家們”,它們的思想以及它們有過神奇的經(jīng)受等等；這種遐想賜予作者的意義是充分挖掘了他的奇怪心和發(fā)揮了想象力,并且他保持了這樣奇妙的想像力, 也由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎；奇怪心和想象力很重要嗎？常越過各種思想桎梏補充：據(jù)美國生活科學雜志月號報道,科學家的使命是搞清楚這個世界如

10、何運轉,讓大自然迫不得已泄露隱匿許久的隱秘；當然,并非每一個人都能成為科學家； 那到底具備什么樣的素養(yǎng)才能成為科學家呢？成為一位科學家必需具備兩個重要條件：探尋謎團的奇怪心和解開謎團的制造力； 歐洲討論委員會托付進行的一項有關科學制造力的討論 稱：“ 科學家表現(xiàn)出超強的奇怪心；他們會對基本問題進行更加深化的討論,充分表現(xiàn)出求知的欲望； ” 奇怪心是指對一個有序世界微小差異 的敏銳性； 大量討論說明, 布滿奇怪心的人期望尋求新穎的事物和生疏 的東西,期望給一切問題找到更好的答案；奇怪的科學家信任, 茫茫宇宙定有規(guī)律； 他們總在孜孜不倦地查找目前公認理論難以說明的數(shù)據(jù),為了平靜數(shù)據(jù)和理論之間的沖突

11、,科學家經(jīng)常越過各種思想桎梏,通過不同角度摸索問題；被譽為“ 量子物理 學之父” 的德國科學家馬克斯 普朗克說過, 科學家“ 必需具有鮮活的、本能的想像, 由于新思想不是通過推理產(chǎn)生的,像出來的” ；而是通過藝術制造力想5 作者想通過“ 鯉魚科學家” 對世界的熟悉說明什么？明確：說明“ 自以為是”的人類和“ 鯉魚科學家”有相像之處；（1）人類“ 一生就在我們自己的池子里度過”,只要“ 超出我們的懂得力” 的自然存在,他們就“ 拒絕承認”；（2）“ 科學家創(chuàng)造像力這樣一些概念 ” ,是由于他們只情愿承認“ 那些看得見摸得著的事物”,不愿 轉變摸索問題的方式； （3）“ 不能在試驗室里便利地驗證”

12、 的理論,他 們就加以“ 鄙視” ,表現(xiàn)出思想上的保守和頑固；6課文中閱讀多維空間歷險故事和統(tǒng)一場理論書籍兩小段內(nèi)容,對“ 教 育歷程” 的表達有什么作用？明確：課文的重點是童年趣事和建立試驗室,這三個事例已經(jīng)把 “ 教育歷程” 完整地勾畫出來；而夾雜在其中的兩個小事例,主要起補充和連接的作用；歷險故事加深作者對高維空間的想像,激發(fā)愛好；而閱讀 統(tǒng)一場理論書籍, 既表現(xiàn)高中階段作者求知的熱忱,也連接起由理論到 試驗的探究過程；7作者說“ 我打算要對這一問題追根究底,縱然為此而必需成為一名 理論物理學家也在所不辭； ” 在作者心中“ 理論物理學家” 應當是怎樣 的人？明確：理論物理學家的工作是抽

13、象、枯燥的,受試驗條件的限制,自己的學說很難得到試驗的證明,甚至可能到死也得不到成就；這樣的人必需耐得住孤寂,必需有貢獻精神；學家” 道路的艱辛；“ 在所不辭” 意味著“ 理論物理8作者對愛因斯坦未竟事業(yè)的憧憬意義：作者對愛因斯坦未竟事業(yè)是怎樣看待和怎樣做的？明確：第一作者接觸到愛因斯坦的“ 未竟事業(yè)”,激發(fā)了他的探究愛好；其次他把愛因斯坦的理論當成一個“ 偵探故事” 來閱讀、探究,并且 “ 我打算要對這一隱秘追根究底”；再次高中時代,本應“ 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,裝配必需的硬件設備”,在“ 學校的足球場中纏繞 22 英里長的銅線” ,自己動手建設試驗室, 驗證愛因斯坦理論,探究反物質；9 作者建立試驗室的事例,對我們現(xiàn)實生活有怎樣的意義？明確：科學是建立在基礎試驗之上的,科學理論要經(jīng)過試驗的檢驗才能得到論證； 試驗不是簡潔的操作, 要有理論指導, 要有試驗的設計,要有策劃組織才能, 要有耐力和恒心等等, 試驗考查的是試驗者的綜合 才能；而我們當前存在的問題是,重視理論,