《一名物理学家的教育历程》教案
教学目标 ：
知识目标：
引导学生从生活出发，了解科学、认识科学。
能力目标：
引导学生以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。
德育目标 ：
引导学生体会科学精神。
教学重点、难点：
高维空间对普通人来说，是很难想像的。所以，教学重点是文章内容，而不是相关的科学知识。相关知识教师有所了解，能帮助教学课文即可，不必教授给学生。
教学方法：师生合作探究
教学课时 ：两课时
第一课时
教学过程
一、导入新课
成为一位科学家是无数有志青年的梦想，对物理的探究更是许多年轻的学子孜孜以求的，我们来看一下加来道雄的成长道路，或许能得到一些启发。
(板书)一名物理学家的教育历程
二、明确目标
1.引导学生从生活出发，了解科学、认识科学
2.引导学生以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。
三、整体感知
1.作者简介
加来道雄，美籍日裔物理学家，毕业于美国哈佛大学，获加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位，后任纽约市立大学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》。
2.本文的基本结构
文章的题目是“一名物理学家的教育历程”，因此，叙述的顺序主要是历时性的。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理解力，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，又是共时性的叙述。这样的结构安排，使文章既脉络清楚，又重点突出。
结构如图：
童年 青年 (成年)
鲤鱼世界的幻想(想像)
实验 (理论物理学家)
爱因斯坦故事(理论)
3.本文的基本内容 ①人人都对自然感到好奇，都以自己喜爱的形式寻求自然的“谜底”，但是大多数人一般直接探寻自然本身，而作者却由人的观察角度，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，并且保持了这样奇特的想像力，由此奠定了他对高维空间理论探究的基础。
②作者少年时接触到爱因斯坦的“未竟事业”，激发了他的探究兴趣。他之所以感到“激动人心”，是因为他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究，这非常符合少年的心理。另外，“我决定要对这一秘密刨根问底”，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质。
③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”，自己动手建设实验室，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，体现了他对科学的热爱，以及踏实的性格，显露出一个科学工作者的潜能。
由①②到③，我们可以清楚地看到作者的“教育历程”和“教育内容”。
第二课时
四、重点、难点的学习与目标完成过程
1.提问：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小学到初中到高中，按时间顺序叙事，而是通过童年的两件趣事和高中时建立实验室的事例，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经验;在局部上，如高中阶段，作者看了许多统一场理论方面的书，并常常去斯坦福大学的物理图书馆，相关的理论书籍是怎样启发、引导他研究的，这里肯定有许多精彩的故事，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，其中具体的数据叙述得很详尽，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质。
2.提问：本文体现了怎样的科学精神?
明确：本文三个主要部分，并不是简单地叙述成长的故事，而是具有深刻的科学精神内涵，可以从中看到哪些方面的“教育”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，想像力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界的想像中，认识到人类观察空间的局限性，间接感悟到高维空间存在的可能。由感性的想像上升到理性的创造，体现了创新意识和探索精神。
(2)乐趣：科学不应该是枯燥的，而是应该充满乐趣的。探寻自然的奥秘，对真正的科学工作者来说，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戏”，也是人生的“境界”。“游戏”使他们乐此不疲，充满激情，不受外界的诱惑和干扰;而“境界”使他们不顾功利，不畏强权，只求真理。
(3)实验精神：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实验。”“科学发展的历史告诉我们，新的知识只能通过实地实验而得到，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因素，不去踏踏实实地做实验，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，不可能达到真理的彼岸。作者从事的高维空间理论，虽然还停留在纸面上，但是科学家们已经在做许多基础的实验工作，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实验基础，也不是空想出来的。
3.【提问】“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的?
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”——它们以神秘的“力”来掩盖自己的无知。
(3)“鲤鱼科学家”的“消失”和“重现”——它们认为是“奇迹”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。
(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，违背它们的“自然规律”。
4.提问：作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么?
明确：说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相似之处。
(1)人类“一生就在我们自己的‘池子’里度过”，只要“超出我们的理解力”的自然存在，他们就“拒绝承认”。
(2)“科学家发明像力这样一些概念……”，是因为他们只愿意承认“那些看得见摸得着的事物”，不肯改变思考问题的方式。
(3)“不能在实验室里便利地验证”的理论，他们就加以“鄙视”，表现出思想上的保守和固执。
5.提问：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”的叙述有什么作用?
明确：课文的重点是童年趣事和建立实验室，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，主要起补充和衔接的作用。历险故事加深作者对高维空间的想像，激发兴趣;而阅读统一场理论书籍，既表现高中阶段作者求知的热情，也衔接起由理论到实验的探究过程。
6.提问：作者说“我决定要对这一问题刨根问底，纵然为此而必须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”应该是怎样的人?
明确：理论物理学家的工作是抽象、枯燥的，受实验条件的限制，自己的学说很难得到实验的证明，甚至可能到死也得不到成就。这样的人必须耐得住寂寞，必须有奉献精神。“在所不辞”意味着“理论物理学家”道路的艰辛。
7.提问：作者建立实验室的事例，对我们现实生活有怎样的意义?
明确：科学是建立在基础实验之上的，科学理论要经过实验的检验才能得到论证。实验不是简单的操作，要有理论指导，要有实验的设计，要有策划组织能力，要有耐力和恒心等等，实验考验的是实验者的综合能力。而我们当前存在的问题是，重视理论，轻视基础实验，表现为动手能力和实践能力差，思想上浮躁，急功近利。对教育而言，重知识，轻能力的现象很普遍。这些都是一名理论物理学家重视实验给我们现实生活的启迪。
《一名物理学家的教育历程》同步练习
一、基础知识
1.对下列各项中加点的字注音全部正确的一项是( )
A.褶皱zhě 湮没yān 铁杵chǔ 畏葸不前sī
B.暖和huo 杜撰zhuàn 孵化fú 刨根究底páo
C.狰狞nínɡ 威吓xià 栅栏zhà 芬芳馥郁fù
D.衰竭jié 怪诞dàn 酬谢chóu 争妍斗艳yán
2.下列各项中字形完全正确的一项是( )
A.操练 殷勤款待 自鸣得意 奇妙无比
B.筵席 弱不禁风 细枝末节 高深莫测
C.暇想 摇摇欲坠 虫情世故 五彩斑斓
D.篱笆 煞废苦心 精疲力尽 撒手人寰
3.依次填入下列各句横线上的词语，正确的一项是( )
①可是这次脱皮后，它不再是“小乌蠋”的__了，从头到尾完全变了样。
②碧青深长的杂草，葱茏苍翠的树木，白的、红的、黄的、紫的花，好像都在欢迎它的__。
③童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理解力，并且__我走上成为一个理论物理学家的历程。
A.原型 来临 指导 B.原形 来临 引导
C.原形 光临 指导 D.原型 光临 引导
4.下列各句中没有语病的一项是( )
A.中国目前职业病发病人数呈现增长势头，职业病发病者呈现年轻化，且发病者多属于困难群众。
B.为有效减少用公车办婚事现象的发生，石家庄市纪委发出通知，严禁动用公车操办婚事，如违反规定，所动用的公车至少要封存3个月以上。
C.美国总统布什在刚刚发表的国情咨文中提到，需要更具活力的方式来提高经济增长，以应对来自中国和印度的竞争。
D.在党中央、国务院的直接领导下，实行了分三步走的战略部署，有效应对松花江水污染事件，今后松花江水污染治理将全面从五方面推进。
5.下列各句中标点符号运用正确的一句是( )
A.于是凤蝶找到树阴里，收拢四翅，停歇在枝上。到明天，要是落雨，它就不出去。要是晴天，就照常往花丛飞去。
B.花所请的媒人，有风、有水、有昆虫。大概请昆虫做媒的花顶多顶多。
C.我常常给自己提出一些只有小孩才问的傻乎乎的问题，比如水池中的鲤鱼怎样观察它们周围的世界?
D.我想，鲤鱼“科学家们”将会聪明地杜撰某种虚构的东西——它被称为“力”，来掩盖自己的无知。
二、语段阅读
阅读下面的语段，完成后面的题目。
吃，吃，吃，一天吃到晚，一口都不肯放松，要是放弃了一口，好像对它就有莫大的损失似的。吃了一片又一片。吃完这枝的叶子，再吃那枝。“小乌蠋”什么工作也不做，只晓得吃，吃就是它这时期的天职。
“小乌蠋”吃得多，长得也快。几天工夫，身体就长得十分肥胖了。它觉得它的衣服——身体外面的皮——太狭小了，妨碍身体的发育。它得换一身衣服才是。它就绝食一天，静伏着办理这件事。
先是旧皮下面生出一层新皮。于是旧皮头部上面裂开来。幼虫先把头从裂缝里钻出来，再用劲扭动全身，痛苦地、慢慢地把旧皮脱下。老硬狭小的旧皮脱下来了，换上的新皮很柔嫩，可以伸缩。“小乌蠋”就趁机会让身体再增长一些。
脱皮是很艰苦的。经过了几点钟的休息，“小乌蠋”才恢复精力，再开口吃东西。这次比前次是吃得更贪更多了。
一星期或十天后，“小乌蠋”的身体又吃胖了些，而新皮也长老硬化了，又成了身体发育的阻碍。于是它又停止吃食一天，进行第二次的换皮。
吃胖了，就换皮;换了皮，又吃。这就是“小乌蠋”的生活。
6.简要概括选段所说明的内容。
________________________。
7.本文对说明对象的描写细致准确，请结合选段举例说明。
________________________________________。
8.本文是一篇典型的文艺性说明文，文学色彩很浓。请结合选段谈谈文章是如何体现文学色彩的。
________________________________________。
附参考答案：
1.D.(A，葸：音xǐ;孵：音fū;C，吓：音hè)
2.A.(B，禁-经;C，暇-遐;D，废-费)
3.B.(原形：原来的形状，本来面目。原型：原来的类型或模型，特指叙事性文学作品中塑造人物形象所依据的现实生活中的人。①句中指原来的形状，应该用“原形”。“光临”是敬词，称宾客到来;②句中仅指“到来”，用“来临”恰当。指导：指示教导;引导：指引，诱导。根据句意，③句应该用“引导”)
4.C.(A，成分残缺，应在“年轻化”后加上“趋势”。B，表意不明，“至少”与“以上”矛盾，去掉其中的一个即可。D，语序不当，“全面”应在“从五方面”后)
5.D.(A句中“它就不出去”后面应该用分号，表示两层意思的并列。B句中的顿号应该为逗号，因为“有风”“有水”“有昆虫”并不是句中词语的并列。C句后面的问号应该为句号，因为全句并不表示疑问语气)
6.幼虫蜕皮。
7.如“先是旧皮下面生出一层新皮。于是旧皮头部上面裂开来，幼虫先把头从裂缝里钻出来，再用劲扭动全身，痛苦地、慢慢地把旧皮蜕下”，幼虫蜕皮从哪里开始，它是怎样蜕去旧皮的，作者观察得非常细致，说明得非常准确。(意思对即可)
8.课文的文学色彩主要体现在说明方法和语言上。课文多运用比喻、拟人、摹状貌、讲故事等方法进行说明，化知识于乐趣之中，妙趣横生，意味无穷;在语言上也力求生动形象，不板起脸来照本宣科，语言流畅而文辞华美，时而幽默诙谐，时而欢谑活泼，让人得到美的享受。(意思对即可)
《一名物理学家的教育历程》教学杂谈
从内容的量上看，高一新教材(人教版)多于旧教材;从选文内容的难度上看，新教材难于旧教材。在教材使用中，我们遇到的问题是“时间不够”。不能按预定的课时完成教学任务。原因之一是要讲的内容多，结果是求全不全。
怎样解决这一矛盾呢?办法之一是对一篇课文的学习，在知识、能力目标上要有取舍，不能眉毛胡子一把抓，该舍则舍，尤其是不要在一些概念上浪费时间。举个例子：模块3第四单元的一篇科普文章，题目是《动物的游戏之谜》，我在讲课时，预设从短语的结构入手，中心词是“谜”，修饰语是“动物游戏”，而“动物游戏”又是一个偏正结构，“游戏”是中心词。想通过这样的语法分析来确定“谜”的地位。可当问到题目是什么结构时，有部分学生答不上来，有的答出是偏正式，当问他“正”是什么时又答不出了。
又如，在试验班学习《一名物理学家的教育历程》一文，我提出的问题是：首先阅读全文，然后想想受到了怎样的启发，从启发中提炼出几个概念。结果有三分之一的学生写出的答案不是概念，而是一个句子。一问才知道他们不懂什么是“概念”。我把“概念”换成“关键词语”时，他们马上就从所写的句子中找出了。
这两个案例启发我：我问了不该问的问题，我的问题语言脱离了学生已有的知识背景。其实，学生知道重点是“谜”。他们凭语感就能感受到，学生对逻辑知识中的“概念”陌生，对阅读知识中的“关键词语”熟悉。这说明我还是在知识上强调过分了。
仍然没有跳出以往的“重知识”的圈子。我们是该反思了，这样的无用功是不是占去了有限的教学时间?我们是在充分了解学生学习状况的基础之上创设问题情境的吗?在“教什么”和“怎么教”的问题上，“怎么教”是重要的，但其基础却是“教什么”。首先解决“教什么”的问题，然后再想“怎么教”，这恐怕更有现实意义。
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