资料简介
课题一名物理学家的教育历程教学目标知识与能力引导学生从生活出发，了解科学、认识科学。过程与方法引导学生以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。情感态度与价值观引导学生体会科学精神。教学重点引导学生从生活出发，了解科学、认识科学教学难点引导学生以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。教学设想教材分析《一名物理学家的教育历程》是人教版必修三第四单元第三篇文章，是一篇自传性质的文章，作者讲述了自己童年的两件与科学接触的趣事。开篇“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。”可以作为阅读本文的总纲。学情分析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。教法设计讨论法。它是在教师指导下，通过以学生为主体的集体对话和互学形式，进行学生之间或师生之间多向信息交流，借以实现语文教学目的的一种常用教法。它从根本上改变了以教师为中心的课堂教学结构，突出了学生的主体地位，体现了民主教学思想。问答法。这是在语文教学中，以问题为中心组织课堂教学的一种常用教法。主要通过教师提问，学生答问，或学生质疑问难，教师引导学生解疑辩难的对话形式，培养学生发现问题、提出问题、思考问题、分析问题、解决问题的能力。学法指导1.本文最大的特点是其丰富的想像力，不仅童年时在池边的遐想充满了浪漫，好比一部奇特的科幼小说，而且爱因斯坦的统一场论，多维空间都是充满了想像力的超凡理论。爱因斯坦说：想像力比知识重要。通过本课的学习，我们可以更深刻地理解这句名言。2.本文的特色不在语言，而在思路。阅读时首先要探究文章怎样开篇，以把握文章中心，体会文章的行文线索。然后分析下面的文字是怎样地围绕中心展开叙述，各个部分之间有怎样的内在联系。这样能体会到作为一个科学家在行文时思维的严谨和周密。
媒体课时一课时教学环节教学内容教师手记（重点内容：学情分析、教法设计、学法指导、分类推进措施、学生可能行为预见及对策等）
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。二、检查预习1.字音遐（xiá）想斑斓（bānlán）杜撰（zhuàn）惊诧（chà）不已怪诞（dàn）贪婪（lán）撒手人寰（huán）刨（páo）根究底畏葸（xǐ）湮（yān）没2.字形3.多音字5.词义杜撰：没有根据地编造。斑斓：灿烂多彩。自鸣得意：自己表示很得意。自以为是：认为自己的看法和做法都正确，不接受别人的意见。湮没：埋没。文中指当一种基本粒子和它的反粒子相遇时两个粒子一起消失而转化为其他种基本粒子的现象。畏葸：畏惧。三、文本扫描这篇文章以生动、简明的语言介绍了作者加来道雄成为一个理论物理学家的历程——作者对鲤鱼世界的遐想和对爱因斯坦未竟事业的向往，启迪作者走向科学探索道路。本文选自《超越时空》。当代物理学中一些非常重要而又艰深的思想，往往因为难以形象浅显地解说而不易为公众所了解。本书作者不畏艰辛，用很生动的方式向读者展示了现代物理前沿之一——超空间理论的来龙去脉。全书15章分为4篇，分别述说了超空间的早期历史，超空间理论可能通往爱因斯坦梦寐以求的“物理学圣杯”——统一场论，从理论上探讨通过超空间穿越时空的可能性，以及何时方能实际利用超空间理论所具（板书）一名物理学家的教育历程。4.形近字
有的潜在威力，详尽而又通俗地讲述这种理论，在本书之前尚未见先例。加来道雄(MichioKaku)，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，是当今高能物理和理论物理学中超弦理论（SUPERSTRING）的发明者之一。加来道雄博士为国际知名的理论物理学与环境学者，他秉持着爱因斯坦的精神：探寻“所有事物的原理”。加来道雄博士提出的“超弦理论”(StringFieldTheory)，虽然只是短短一个一英寸长的方程式，也许就是解开宇宙之谜的第一把钥匙。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》。四、速读孰是孰非，整体感知，把握文意⒈本文的基本结构是怎样的？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。本文分三部分第一部分（第1段）：总提童年的两件趣事，指出这两件趣事引导自己走上了成为一个物理学家的历程。第二部分（2—17段）：叙述第一件趣事——鲤鱼世界的幻想。第三部分（18—24段）：叙述第二件趣事——爱因斯坦故事，以及青年时代对这一理论的研究与实践。⒉感悟科学家从事科学研究所需要的品质?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。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。年轻的我，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。从文章的前后内容，我们也可以清楚地看到作者的“教育历程”和“教育内容”。五、合作探究，学习本文的结构特点⒈本文在材料处理上有什么特点？⊙教师从想象、兴趣、毅力、实践等引导学生回答。
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。⒉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？提示：课文的重点是童年的两件趣事和高中时建立实验室，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象，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。六、探讨文章的思想内涵⒈“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的？提示：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“可怖的事情”，是“奇迹”，而不肯去探究原因。（4）“鲤鱼科学家”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”。⒉作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？提示：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“超出了我们的理解力”的自然存在，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。⒊作者说“我决定要对这一秘密刨根究底，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？提示：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。七、合作探究，体会科学精神本文体现了怎样的科学精神？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。⊙分组讨论交流。
（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。八、迁移延伸⒈关于加来道雄的成功，同学们是怎样看的？甲：加来道雄的成功，归功于他的聪明和超乎寻常的想象力。他能从寻常的事物中发现不寻常的东西，比如，他可以从最常见的鱼儿游水或跳出池子，想到鱼的世界的无比奇妙以及与人的世界的关联。乙：加来道雄的成功更多是因为他的勤奋好学。读高中时，他就看完了许多地方图书馆中关于统一场论的书，并且常造访大学物理学图书馆。丙：他的成功，来源于既肯动脑又肯动手。如果不是高中时就亲自动手建造电子感应加速器，进行科学实践活动，再聪明又有什么用呢？丁：他的成功来源于良好的外部环境。比如家庭的支持：整个圣诞假日，父母都在帮他在篮球场上缠绕线圈，用实际行动来支持他。如果父母反对他的科学实践，不在精神和行动上支持他、鼓励他，那他以后也不可能取得那么大的成就。⒉苏轼说过：“不识庐山真面目，只缘身在此山中。”物理学家的理论也许过于艰深，但是其中的道理，和日常生活的体验是相通的。文章所讲述的鲤鱼的故事，给了你怎样的启发？你是否也有过类似的奇思妙想呢？参考答案：站在地球上观察，我们觉得地球是平面的，但是在高空，我们就可以看到地球的曲面。这与鲤鱼们观察它们的宇宙，看到的是幽暗的水体是类似的。⒊你是否对自然界有过好奇之心？是否也因此产生了对科学的兴趣？阅读课文，看看对鲤鱼世界的遐想和对爱因斯坦未竟事业的向往，是怎样启迪作者走上科学探索道路的？参考答案：对鲤鱼世界的遐想，使作者感悟到人类观察角度的局限，激发探究未知世界的热情；对爱因斯坦未竟事业的向往，使作者产生对统一场理论的兴趣，好像“侦探”一样急于找到“故事”的线索和结局。由此，作者开始阅读相关书籍，建立自己的实验室，走上了科学探索的道路。⊙设题意图：引导学生把科学和生活联系起来，激发他们探究科学的热情。⊙设题意图：让学生了解文章主要内容。
九、结束语师：加来道雄小时候在公园里观察池塘中的鱼，他想在水底生活的鱼也是一个世界，对于它们来说，我们人类根本是在它们意识以外的生物，只有在它们跳出水面的时候才会知道有另一个世界。姑且把那些跳出来的鱼称为鱼类的科学家！同样道理，我们的世界也是一个很小的世界，只有那些真正的科学家或是耶稣、释迦牟尼、穆罕默德等极度超脱的人才是像跳出池子的金鱼一样的人。加来道雄就是这样一条跳出池子的鱼，他看到了另外一个世界，并企图多了解它，以便为我们提供一把了解那些东西的钥匙。有空看看《超越时空》吧。如果你也想成为一条跳出池子的鱼，那么，你要设法积攒跳出池子的力量，在这个过程中，好奇心和童心还有恒心，一个都不能少呀！十、作业布置作者关于鲤鱼“科学家”的幻想十分有趣，如果我们以动物的眼光来观察人类，是不是也很有意思呢？假如有一位动物（狗、猫、鸡、燕子等）“科学家”，专门研究人类的某些行为，它写了一篇“科普文”：人类行为之谜。你替这位动物“科学家”做一回代笔人怎么样？⊙设题意图：引导学生换向思维。狗、猫、鸡、燕子等动物都是生活在人类身边的动物，它们可以说对人类很“熟悉”；可联系《动物游戏之谜》，扩展学习内容。板书设计
教学后记
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