《一名物理學(xué)家的教育歷程》教學(xué)設(shè)計(jì)

《一名物理學(xué)家的教育歷程》教學(xué)設(shè)計(jì)《一名物理學(xué)家的教育歷程》教學(xué)設(shè)計(jì)1

教學(xué)目標(biāo)

語(yǔ)言建構(gòu)與運(yùn)用感受文本的語(yǔ)言張力，在對(duì)文本內(nèi)容進(jìn)行分析的基礎(chǔ)把握文章的主題。

思維發(fā)展與提升通過(guò)對(duì)文章的閱讀，感受語(yǔ)言邏輯思維之美，開闊視野，提高學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。

審美鑒賞與創(chuàng)造引導(dǎo)學(xué)生從文本出發(fā)，通過(guò)對(duì)文本的分析來(lái)感知科學(xué)精神的偉大。

文化傳承與理解體會(huì)感知中國(guó)醫(yī)學(xué)的博大精深，體會(huì)醫(yī)學(xué)研究精神，感悟踐行人類命運(yùn)共同體的信念；引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā)，了解科學(xué)、認(rèn)識(shí)科學(xué)。

教學(xué)重點(diǎn)以文本為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)內(nèi)容的分析，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。

教學(xué)難點(diǎn)探討文本表現(xiàn)的思想內(nèi)涵，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)科學(xué)精神。

教學(xué)過(guò)程

一、導(dǎo)入新課

1.同學(xué)們，在我們小的時(shí)候，常常會(huì)談及未來(lái)的理想，那時(shí)候我們常常無(wú)畏地說(shuō)：“我要做一名科學(xué)家”，可是隨著年齡的增長(zhǎng)，我們很少有人再說(shuō)了，這是為什么呢？因?yàn)槲覀冎饾u明白成為一名科學(xué)家是極其艱難的。那么怎樣才能成為一名科學(xué)家呢？今天我們就通過(guò)著名的理論物理學(xué)教授加來(lái)道雄的文章《一名物理學(xué)家的教育歷程》得到點(diǎn)啟發(fā)吧！

2.加來(lái)道雄，美籍日裔物理學(xué)家，畢業(yè)于美國(guó)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(chǎng)論》《超弦導(dǎo)論》。

二、整體感知

1.自讀課文：文章可分為幾個(gè)部分？文中“童年的兩件趣事”是什么？除了這兩個(gè)趣事，還寫了成長(zhǎng)中什么事例？

2.字詞檢測(cè)。（見課件）

3.把握課文內(nèi)容，梳理課文思路。

文中“童年的兩件趣事”：鯉魚世界的幻想；愛因斯坦故事。成長(zhǎng)中主要謝了建立實(shí)驗(yàn)室的事例。

全文可分為三部分：

第一部分（第1段）：全文總綱，點(diǎn)明后面的寫作內(nèi)容。

第二部分（2—11段）：主要敘述對(duì)鯉魚世界的遐想。

第三部分（第12—18段）：主要介紹了對(duì)愛因斯坦未竟事業(yè)的向往。

三、品讀鑒賞

1.“鯉魚科學(xué)家”對(duì)“世界”的認(rèn)識(shí)是怎樣的？

參考提示：⑴“水池之外看不見的世界沒有科學(xué)意義?！保?）“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\(yùn)動(dòng)而困惑不解”——它們以神秘的“力”來(lái)掩蓋自己的無(wú)知。（3）“鯉魚科學(xué)家”的“消失”和“重現(xiàn)”——它們認(rèn)為是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。（4）“鯉魚科學(xué)”的“傳奇故事”，真實(shí)地證明另一個(gè)世界的存在，而它們卻認(rèn)為“胡說(shuō)八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規(guī)律”。

2.想通過(guò)“鯉魚科學(xué)家”對(duì)世界的認(rèn)識(shí)說(shuō)明什么？

參考提示：“自以為是”的人類和“鯉魚科學(xué)家”有相似之處。（1）人類“一生就在我們自己的'‘池子’里度過(guò)”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認(rèn)”。（2）“科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念……”，是因?yàn)樗麄冎辉敢獬姓J(rèn)“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思考問(wèn)題的方式。（3）“不能在實(shí)驗(yàn)室里便利地驗(yàn)證”的理論，他們就加以“鄙視”，表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí)。

3.對(duì)愛因斯坦未竟事業(yè)的向往，是怎樣啟迪走上科學(xué)探索的道路的呢？

參考提示：對(duì)愛因斯坦未竟事業(yè)的向往，使產(chǎn)生對(duì)同一場(chǎng)理論的興趣，好像偵探一樣給予找到故事的線索和結(jié)局。理論物理學(xué)家的工作是抽象、枯燥的，受實(shí)驗(yàn)條件的限制，自己的學(xué)說(shuō)很難得到實(shí)驗(yàn)的證明，甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住寂寞，必須有奉獻(xiàn)精神?！霸谒晦o”意味著“理論物理學(xué)家”道路的艱辛。

四、合作探究

本文三個(gè)主要部分，并不是簡(jiǎn)單地?cái)⑹龀砷L(zhǎng)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(duì)成為優(yōu)秀科學(xué)家最為重要？

參考提示：

（1）想像力：科學(xué)是需要想像力的，想像力能帶來(lái)創(chuàng)造力。正是從對(duì)鯉魚世界的想像中，認(rèn)識(shí)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。

（2）樂趣：科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的，而是應(yīng)該充滿樂趣的。

（3）實(shí)驗(yàn)精神：有了想像力，有了樂趣，那只是成為科學(xué)家的最基礎(chǔ)的因素，不去踏踏實(shí)實(shí)地做實(shí)驗(yàn)，就不能得到基本數(shù)據(jù)，假說(shuō)就不能確立。一味地空想，不去做基礎(chǔ)工作，不可能達(dá)到真理的彼岸。

五、任務(wù)坐實(shí)

1.屠呦呦和加來(lái)道雄的獻(xiàn)身科學(xué)的故事給你什么啟示？成為一名科學(xué)家需要那些素質(zhì)？請(qǐng)你舉出幾個(gè)和成長(zhǎng)歷程相似的科學(xué)家？

參考提示：兩人進(jìn)行艱苦枯燥的工作，體現(xiàn)了他們對(duì)科學(xué)的熱愛以及踏實(shí)的精神品質(zhì)，告訴我們：人要想有所成就僅僅空想是不行的，要有嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)、務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)，從基礎(chǔ)做起，重在實(shí)踐。

應(yīng)具備下列品質(zhì)：奇特的想象力；探究的精神；實(shí)驗(yàn)的精神；自主創(chuàng)新精神；奉獻(xiàn)精神；要耐得住寂寞；不要固步自封；堅(jiān)定的信念，堅(jiān)持不懈的努力。例如華羅庚、愛因斯坦、錢學(xué)森、牛頓、瓦特、居里夫人等。

2.通過(guò)兩篇文章的學(xué)習(xí)，你覺得閱讀科學(xué)類知識(shí)性讀物文章的閱讀應(yīng)該抓住哪些要領(lǐng)？

篩選整合文章關(guān)鍵信息；

用結(jié)構(gòu)分析法來(lái)快速閱讀文章和梳理文章的主旨；

善于發(fā)現(xiàn)人物身上的閃光點(diǎn)；

學(xué)習(xí)人物的優(yōu)秀品質(zhì)，激發(fā)自己的科學(xué)興趣；

……

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學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.掌握運(yùn)用一定的閱讀技巧，提高閱讀能力。

2.感悟科學(xué)精神，從中獲取未來(lái)自己成長(zhǎng)的啟示。

3.培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)科學(xué)精神。

重點(diǎn)：

1.運(yùn)用一定的閱讀技巧，梳理文章內(nèi)容；

2.理解“教育”的內(nèi)涵，領(lǐng)會(huì)科學(xué)精神，獲取自己成長(zhǎng)的啟示。

3.激發(fā)想象，培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)科學(xué)精神。

難點(diǎn)：

理解“教育”內(nèi)涵，具體把握三件經(jīng)歷對(duì)成長(zhǎng)的教育作用，以及三件事之間的內(nèi)在聯(lián)系。

課時(shí)安排：一課時(shí)。

教學(xué)過(guò)程：

一、導(dǎo)入

1.錢學(xué)森之問(wèn)：為什么我們的學(xué)?？偸桥囵B(yǎng)不出杰出的人才？

2.及相關(guān)文體知識(shí)簡(jiǎn)介

加來(lái)道雄

科普文章

自讀課文

二、感知文章內(nèi)容

歷程三件事：1.觀魚的遐想

2.探索愛因斯坦未竟事業(yè)

3.做實(shí)驗(yàn)建立原子對(duì)撞機(jī)

三、閱讀探究

1.分組探討三件事對(duì)的教育作用，初步了解文中的'科學(xué)精神。

2.建設(shè)性地回答錢學(xué)森之問(wèn)。

3.把握三件事的內(nèi)在聯(lián)系，認(rèn)清科學(xué)探索的過(guò)程，理解諸多科學(xué)精神的整體作用。

四、課堂延伸拓展

分享想象故事，激發(fā)想象力，培養(yǎng)一種最基本的科學(xué)精神。

五、小結(jié)

六、布置作業(yè)

完成課時(shí)作業(yè)13的閱讀題。

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教學(xué)目標(biāo)

一、知識(shí)教育目標(biāo)

引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā)，了解科學(xué)、認(rèn)識(shí)科學(xué)。

二、能力培養(yǎng)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(huì)科學(xué)精神。

重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦法

高維空間對(duì)普通人來(lái)說(shuō)，是很難想像的。所以，教學(xué)重點(diǎn)是文章內(nèi)容，而不是相關(guān)的科學(xué)知識(shí)。相關(guān)知識(shí)教師有所了解，能幫助教學(xué)課文即可，不必教授給學(xué)生。

教學(xué)過(guò)程

一、導(dǎo)入新課

成為一位科學(xué)家是無(wú)數(shù)有志青年的夢(mèng)想，對(duì)物理的探究更是許多年輕的學(xué)子孜孜以求的，我們來(lái)看一下加來(lái)道雄的成長(zhǎng)道路，或許能得到一些啟發(fā)。

（板書）一名物理學(xué)家的教育歷程

二、明確目標(biāo)

1、引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā)，了解科學(xué)、認(rèn)識(shí)科學(xué)

2、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、整體感知

1、簡(jiǎn)介

加來(lái)道雄，美籍日裔物理學(xué)家，畢業(yè)于美國(guó)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(chǎng)論》《超弦導(dǎo)論》。

2、本文的基本結(jié)構(gòu)

文章的題目是“一名物理學(xué)家的教育歷程”，因此，敘述的順序主要是歷時(shí)性的。但是，開頭就說(shuō)“童年的兩件趣事極大地豐富了我對(duì)世界的理解力，并且引導(dǎo)我走上成為一個(gè)理論物理學(xué)家的歷程?！倍巴甑膬杉な隆弊鳛槲恼碌闹饕獌?nèi)容，又是共時(shí)性的敘述。這樣的結(jié)構(gòu)安排，使文章既脈絡(luò)清楚，又重點(diǎn)突出。結(jié)構(gòu)如圖：

童年

青年

（成年）

鯉魚世界的幻想（想像）

實(shí)驗(yàn)

（理論物理學(xué)家）

愛因斯坦故事（理論）

3、本文的基本內(nèi)容

①人人都對(duì)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(shù)人一般直接探尋自然本身，而卻由人的觀察角度，反思人類對(duì)宇宙的認(rèn)知?？此粕倌陼r(shí)的思維超出同齡人，其實(shí)只是他充分發(fā)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(duì)高維空間理論探究的基礎(chǔ)。②少年時(shí)接觸到愛因斯坦的“未竟事業(yè)”，激發(fā)了他的探究興趣。他之所以感到“激動(dòng)人心”，是因?yàn)樗褠垡蛩固沟睦碚摦?dāng)成一個(gè)“偵探故事”來(lái)閱讀、探究，這非常符合少年的心理。另外，“我決定要對(duì)這一秘密刨根問(wèn)底”，也表現(xiàn)了他有毅力有恒心的性格，這是成為科學(xué)家的基本素質(zhì)。③高中時(shí)代，本應(yīng)“在棒球場(chǎng)或籃球場(chǎng)玩?！?，享受青春年華，但卻“找遍周邊地區(qū)大量的電子倉(cāng)庫(kù)，裝配必需的硬件設(shè)備”，在“學(xué)校的足球場(chǎng)中纏繞22英里長(zhǎng)的銅線”，自己動(dòng)手建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，驗(yàn)證愛因斯坦理論，探究反物質(zhì)。進(jìn)行這樣艱苦枯燥的工作，體現(xiàn)了他對(duì)科學(xué)的熱愛，以及踏實(shí)的性格，顯露出一個(gè)科學(xué)工的潛能。由①②到③，我們可以清楚地看到的“教育歷程”和“教育內(nèi)容”。

四、重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程

1、【提問(wèn)】本文在材料處理上有什么特點(diǎn)？

【明確】本文布局謀篇重點(diǎn)突出，詳略得當(dāng)。在整體上，并沒有從童年到小學(xué)到初中到高中，按時(shí)間順序敘事，而是通過(guò)童年的兩件趣事和高中時(shí)建立實(shí)驗(yàn)室的事例，突出他成長(zhǎng)為一名“物理學(xué)家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)；在局部上，如高中階段，看了許多統(tǒng)一場(chǎng)理論方面的書，并常常去斯坦福大學(xué)的物理圖書館，相關(guān)的理論書籍是怎樣啟發(fā)、引導(dǎo)他研究的，這里肯定有許多精彩的故事，但是只是一筆帶過(guò)，重點(diǎn)放在制造“自己的原子對(duì)撞機(jī)”上，其中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡，讓人體會(huì)到嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)的性格，以及內(nèi)在的成為物理學(xué)家所需要的基本素質(zhì)。

2、【提問(wèn)】本文體現(xiàn)了怎樣的科學(xué)精神？

【明確】本文三個(gè)主要部分，并不是簡(jiǎn)單地?cái)⑹龀砷L(zhǎng)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(duì)成為優(yōu)秀科學(xué)家最為重要。

（1）想像力：科學(xué)是需要想像力的，想像力能帶來(lái)創(chuàng)造力。正是從對(duì)鯉魚世界的想像中，認(rèn)識(shí)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(chuàng)造，體現(xiàn)了創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。

（2）樂趣：科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的，而是應(yīng)該充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，對(duì)真正的科學(xué)工來(lái)說(shuō)，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”。“游戲”使他們樂此不疲，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(qiáng)權(quán)，只求真理。

（3）實(shí)驗(yàn)精神：丁肇中說(shuō)過(guò)：“現(xiàn)代學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)就是實(shí)地的'探察，就是我們現(xiàn)在所謂的實(shí)驗(yàn)?！薄翱茖W(xué)發(fā)展的歷史告訴我們，新的知識(shí)只能通過(guò)實(shí)地實(shí)驗(yàn)而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的?！保ā稇?yīng)有格物致知精神》）有了想像力，有了樂趣，那只是成為科學(xué)家的最基礎(chǔ)的因素，不去踏踏實(shí)實(shí)地做實(shí)驗(yàn)，就不能得到基本數(shù)據(jù)，假說(shuō)就不能確立。一味地空想，不去做基礎(chǔ)工作，不可能達(dá)到真理的彼岸。從事的高維空間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學(xué)家們已經(jīng)在做許多基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)工作，努力使理論得到證明。即使如科學(xué)家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑洞理論，也要有數(shù)學(xué)和天體物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，也不是空想出來(lái)的。

3、【提問(wèn)】“鯉魚科學(xué)家”對(duì)“世界”的認(rèn)識(shí)是怎樣的？

【明確】主要有以下幾點(diǎn)：（1）“水池之外看不見的世界沒有科學(xué)意義?！保?）“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\(yùn)動(dòng)而困惑不解”——它們以神秘的“力”來(lái)掩蓋自己的無(wú)知。（3）“鯉魚科學(xué)家”的“消失”和“重現(xiàn)”——它們認(rèn)為是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。（4）“鯉魚科學(xué)”的“傳奇故事”，真實(shí)地證明另一個(gè)世界的存在，而它們卻認(rèn)為“胡說(shuō)八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規(guī)律”。

4、【提問(wèn)】想通過(guò)“鯉魚科學(xué)家”對(duì)世界的認(rèn)識(shí)說(shuō)明什么？

【明確】說(shuō)明“自以為是”的人類和“鯉魚科學(xué)家”有相似之處。（1）人類“一生就在我們自己的‘池子’里度過(guò)”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認(rèn)”。（2）“科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念……”，是因?yàn)樗麄冎辉敢獬姓J(rèn)“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思考問(wèn)題的方式。（3）“不能在實(shí)驗(yàn)室里便利地驗(yàn)證”的理論，他們就加以“鄙視”，表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí)。