2022年一名物理学家的教育历程优秀教学设计教案

1、一名物理学家的训练历程教学目标学问与技能：1、把握识记本文中的字词及文体学问；2、引导同学从生活动身,明白科学、熟悉科学；过程与方法 :通过导学案让同学先自学20 分钟然后提问答疑,再进行分析讨论探究,完成课文学习,最终留 10 分钟就行课堂总结及训练 情感、态度及价值观：1、引导同学以“ 训练历程” 为重点,探讨其中表现的思想内涵；2、引导同学体会科学精神；教学重难点 高维空间对一般人来说,是很难想像的；所以,教学重点是文 章内容,而不是相关的科学学问；课时支配：1 课时 教学步骤（一）导入新课 我们小的时候,经常会谈到我们将来的抱负,（小时候老师布置的作文）那时候我们经常无畏地说： “ 我

2、要做一名科学家”,可是随着年龄 的增长,我们很少有人再说了, 这是为什么呢？由于我们逐步明白成为 一名科学家是极其艰巨的； 那么怎样才能成为一名科学家呢？我们真的 要好好讨论一下成为一名科学家需要怎样的训练历程了,今日我们就通 过闻名的理论物理学教授加来道雄的文章一名物理学家的训练历程得到点启示吧！（二）作者简介 加来道雄,美籍日裔物理学家,毕业于美国哈佛高校,获加利福尼亚高校伯克利分校哲学博士学位,后任纽约市立高校城市学院理论物理学教授；主要著作有 超越爱因斯坦（与特雷纳合著）量子场论超 弦导论；（三）字音字形 同学通过自学识记（四）整体感知 1 本文的基本结构文章的题目是“ 一名物理学家的

3、训练历程”,因此,表达的次序主要是历时性的；但是,作者开头就说“ 童年的两件趣事极大地丰富了我 对世界的懂得力,并且引导我走上成为一个理论物理学家的历程；” 而“ 童年的两件趣事” 作为文章的主要内容,又是共时性的表达；这样的 结构支配,使文章既脉络清晰,又重点突出；第一部分（第 1 段）：交代童年的两件趣事,极大地丰富了作者对世界的懂得力, 并且引导作者走上成为一名理论物理 学家的历程；其次部分（第 211 段）：主要表达作者对鲤鱼世界的遐想；第三部分（第 1218 段）：主要介绍了作者对爱因斯坦未竟事业的向 往；2 本文的基本内容 人人都对自然感到奇怪, 都以自己宠爱的形式寻求自然的 “

4、谜底” ,但是大多数人一般直接探寻自然本身,而作者却由人的观看角度, 反思人类对宇宙的认知； 看似作者少年时的思维超出同龄人,其实只是他充分发挥了自己的想像力, 并且保持了这样奇妙的想像力,由此奠定了他对高维空间理论探究的基础；作者少年时接触到爱因斯坦的 “ 未竟事业” ,激发了他的探究爱好；他之所以感到“ 兴奋人心”,是由于他把爱因斯坦的理论当成一个“ 侦探故事” 来阅读、探究,这特别符合少年的心理；另外,“ 我打算要对这一隐秘追根究底”,也表现了他有毅力有恒心的性格,这是成为科学家的基本素养；高中时代,本应“ 在棒球场或篮球场玩耍”,享受青春年华,但作者却“ 找遍周边地区大量的电子仓库,装

5、配必需的硬件设备”,在“ 学 校的足球场中缠绕 22 英里长的铜线” ,自己动手建设试验室, 验证爱因 斯坦理论,探究反物质；作者进行这样艰苦枯燥的工作,表达了他对科 学的宠爱,以及踏实的性格,显露出一个科学工作者的潜能；由到 ,我们可以清晰地看到作者的“ 训练历程” 和“ 训练内容”；（五）合作沟通 1本文在材料处理上有什么特点？明确：本文布局谋篇重点突出,详略得当；在整体上,作者并没有从童年到学校到中学到高中,按时间次序叙事, 而是通过童年的两件趣事和高中时建立试验室的事例,突出他成长为一名“ 物理学家” 的“ 教 育历程” ,并不旁及其他成长的体会；在局部上,如高中阶段,作者看了很多统一

6、场理论方面的书,并经常去斯坦福高校的物理图书馆,相关的理论书籍是怎样启示、引导他讨论的,这里确定有很多出色的故事,但是作者只是一笔带过,重点放在制造“ 自己的原子对撞机” 上,其中 详细的数据表达得很详尽,让人体会到作者严谨、踏实的性格,以及内 在的成为物理学家所需要的基本素养；2本文表达了怎样的科学精神？明确：本文三个主要部分,并不是简洁地表达成长的故事,而是具 有深刻的科学精神内涵,可以从中看到哪些方面的“ 训练” 对成为优秀科学家最为重要；（1）想像力：科学是需要想像力的,想像力能带来制造力；作者正是 从对鲤鱼世界的想像中, 熟悉到人类观看空间的局限性,间接感悟到高 维空间存在的可能；

7、由感性的想像上升到理性的制造,表达了创新意识 和探究精神；（2）乐趣：科学不应当是枯燥的,而是应当布满乐趣的；探寻自然的 隐秘,对真正的科学工作者来说, 是和自然做的近似于捉迷藏的 “ 嬉戏” ,也是人生的“ 境域” ；“ 嬉戏” 使他们乐此不疲,布满激情,不受外界的 诱惑和干扰；而“ 境域” 使他们不顾功利,不畏强权,只求真理；（3）试验精神：丁肇中说过：“ 现代学术的基础就是实地的探察,就是 我们现在所谓的试验； ”“ 科学进展的历史告知我们,新的学问只能通过 实地试验而得到,不是由自我检讨或哲理的清谈就可求到的；” （应有 格物致知精神）有了想像力,有了乐趣,那只是成为科学家的最基础 的

8、因素,不去踏踏实实地做试验,就不能得到基本数据,假说就不能确 立；一味地空想,不去做基础工作,不行能达到真理的彼岸；作者从事 的高维空间理论, 虽然仍停留在纸面上, 但是科学家们已经在做很多基 础的试验工作, 努力使理论得到证明； 即使如科学家霍金靠睿智的头脑 创建黑洞理论, 也要有数学和天体物理学的试验基础,也不是空想出来 的；3“ 鲤鱼科学家” 对“ 世界” 的熟悉是怎样的？明确：主要有以下几点： （1）“ 水池之外看不见的世界没有科学意义；”（2）“ 它们为睡莲自己能够运动而困惑不解”它们以神奇的“ 力”来掩盖自己的无知； （3）“ 鲤鱼科学家” 的“ 消逝” 和“ 重现” 它们认为是“

9、 奇迹” ,是“ 可怖的事情”,而不愿去探究缘由； （4）“ 鲤鱼科学” 的“ 传奇故事”,真实地证明另一个世界的存在,而它们却认为“ 胡说八道” ,荒谬绝伦,违反它们的“ 自然规律”；4作者对鲤鱼世界的遐想意义：作者对鲤鱼世界是怎样遐想的？明确：作者推测鲤鱼是怎样观看它们四周的世界的,由此作者想象出有“ 鲤鱼科学家们”,它们的思想以及它们有过神奇的经受等等；这种遐想赐予作者的意义是充分挖掘了他的奇怪心和发挥了想象力,并且他保持了这样奇妙的想像力, 也由此奠定了他对高维空间理论探究的基础；奇怪心和想象力很重要吗？常越过各种思想桎梏补充：据美国生活科学杂志月号报道,科学家的使命是搞清楚这个世界如

10、何运转,让大自然迫不得已泄露隐匿许久的隐秘；当然,并非每一个人都能成为科学家； 那到底具备什么样的素养才能成为科学家呢？成为一位科学家必需具备两个重要条件：探寻谜团的奇怪心和解开谜团的制造力； 欧洲讨论委员会托付进行的一项有关科学制造力的讨论 称：“ 科学家表现出超强的奇怪心；他们会对基本问题进行更加深化的讨论,充分表现出求知的欲望； ” 奇怪心是指对一个有序世界微小差异 的敏锐性； 大量讨论说明, 布满奇怪心的人期望寻求新颖的事物和生疏 的东西,期望给一切问题找到更好的答案；奇怪的科学家信任, 茫茫宇宙定有规律； 他们总在孜孜不倦地查找目前公认理论难以说明的数据,为了平静数据和理论之间的冲突

11、,科学家经常越过各种思想桎梏,通过不同角度摸索问题；被誉为“ 量子物理 学之父” 的德国科学家马克斯 普朗克说过, 科学家“ 必需具有鲜活的、本能的想像, 由于新思想不是通过推理产生的,像出来的” ；而是通过艺术制造力想5 作者想通过“ 鲤鱼科学家” 对世界的熟悉说明什么？明确：说明“ 自以为是”的人类和“ 鲤鱼科学家”有相像之处；（1）人类“ 一生就在我们自己的池子里度过”,只要“ 超出我们的懂得力” 的自然存在,他们就“ 拒绝承认”；（2）“ 科学家创造像力这样一些概念 ” ,是由于他们只情愿承认“ 那些看得见摸得着的事物”,不愿 转变摸索问题的方式； （3）“ 不能在试验室里便利地验证”

12、 的理论,他 们就加以“ 鄙视” ,表现出思想上的保守和顽固；6课文中阅读多维空间历险故事和统一场理论书籍两小段内容,对“ 教 育历程” 的表达有什么作用？明确：课文的重点是童年趣事和建立试验室,这三个事例已经把 “ 教育历程” 完整地勾画出来；而夹杂在其中的两个小事例,主要起补充和连接的作用；历险故事加深作者对高维空间的想像,激发爱好；而阅读 统一场理论书籍, 既表现高中阶段作者求知的热忱,也连接起由理论到 试验的探究过程；7作者说“ 我打算要对这一问题追根究底,纵然为此而必需成为一名 理论物理学家也在所不辞； ” 在作者心中“ 理论物理学家” 应当是怎样 的人？明确：理论物理学家的工作是抽

13、象、枯燥的,受试验条件的限制,自己的学说很难得到试验的证明,甚至可能到死也得不到成就；这样的人必需耐得住孤寂,必需有贡献精神；学家” 道路的艰辛；“ 在所不辞” 意味着“ 理论物理8作者对爱因斯坦未竟事业的憧憬意义：作者对爱因斯坦未竟事业是怎样看待和怎样做的？明确：第一作者接触到爱因斯坦的“ 未竟事业”,激发了他的探究爱好；其次他把爱因斯坦的理论当成一个“ 侦探故事” 来阅读、探究,并且 “ 我打算要对这一隐秘追根究底”；再次高中时代,本应“ 在棒球场或篮球场玩耍”,享受青春年华,但作者却“ 找遍周边地区大量的电子仓库,装配必需的硬件设备”,在“ 学校的足球场中缠绕 22 英里长的铜线” ,自己动手建设试验室, 验证爱因斯坦理论,探究反物质；9 作者建立试验室的事例,对我们现实生活有怎样的意义？明确：科学是建立在基础试验之上的,科学理论要经过试验的检验才能得到论证； 试验不是简洁的操作, 要有理论指导, 要有试验的设计,要有策划组织才能, 要有耐力和恒心等等, 试验考查的是试验者的综合 才能；而我们当前存在的问题是,重视理论,