人教版《一名物理學(xué)家的教育歷程》教案設(shè)計

1、 人教版一名物理學(xué)家的教育歷程教案設(shè)計【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 一、學(xué)問教育目標(biāo) 引導(dǎo)學(xué)生從生活動身，了解科學(xué)、熟悉科學(xué)。 二、力量培育目標(biāo) 引導(dǎo)學(xué)生以“教育歷程”為重點(diǎn)，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。 三、德育滲透目標(biāo) 引導(dǎo)學(xué)生體會科學(xué)精神。 【學(xué)問鏈接】 一、介紹 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。 二、相關(guān)學(xué)問 為了更好地理解課文，我們需要了解一些相關(guān)的理論物理學(xué)學(xué)問： （1）統(tǒng)一場論 依據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)學(xué)問，將我們的宇宙結(jié)合起來的力有四種：引力、電磁力、強(qiáng)核力

2、和弱核力。物理學(xué)家運(yùn)用量子力學(xué)，已經(jīng)把后三種力統(tǒng)一起來（美籍華裔物理學(xué)家楊振寧和他的學(xué)生米爾斯提出楊一米爾斯場理論，解決了這一問題，被稱為“標(biāo)準(zhǔn)模型”。但是這一理論由于計算繁復(fù)無比而讓人頭疼），但是引力仍舊游離在外。愛因斯坦畢終生之力想尋求四種力的統(tǒng)一，建立一個大一統(tǒng)的理論，最終也沒有實(shí)現(xiàn)。 （2）高維空間 現(xiàn)代理論物理學(xué)認(rèn)為，統(tǒng)一四種力的前景，在于高維空間（如十維或更高）理論確實(shí)立。比方對于古人來講，風(fēng)暴是怎樣產(chǎn)生的，風(fēng)暴會攻擊什么地方，什么時候襲來，什么時候完畢，他們是一無所知的，由于他們生活在平坦的大地上，只能靠肉眼從近似于二維平面的角度來觀看，即使有簡潔的預(yù)報，也都是靠閱歷來推想的?，F(xiàn)

3、在有了氣象衛(wèi)星，從太空這樣三維角度觀看地球，在地面上看來神奇莫測的風(fēng)暴被看得一清二楚，可以精準(zhǔn)地預(yù)報風(fēng)暴的動向。同樣，理論物理學(xué)家認(rèn)為，傳統(tǒng)的四維（空間三維加上時間）理論太“小”，不能解釋宇宙中的四種力。當(dāng)他們超越四維而在更高維（如十維或更高）中尋求統(tǒng)一這四種力時，就能得到一種簡潔、美麗的解決模型（科學(xué)家認(rèn)為宇宙應(yīng)當(dāng)是簡潔、合諧的）。 高維空間理論認(rèn)為，宇宙大爆炸后10-43秒，十維宇宙分解成四維宇宙和六維宇宙，四維宇宙暴脹，經(jīng)過近一百五十億年，演化成今日我們生活的宇宙。大爆炸后10-35秒，大統(tǒng)一力分開。但是高維空間理論很難在試驗(yàn)室中得到證明，由于要模擬當(dāng)時的環(huán)境，需要的能量太大，根本無法做到，所以現(xiàn)在高維空間理論只能是“理論”。 【自主學(xué)習(xí)】 1本文的根本構(gòu)造 2本文的根本內(nèi)容 【合作探究】 1【提問】本文三個主要局部，并不是簡潔地表達(dá)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？ 2【提問】說“我打算要對這一問題刨根問底，縱然為此而必需成為一名理論物理學(xué)家