《一名物理学家的教育历程》有关资料.docx

第一篇：《一名物理学家的教育历程》有关资料.docx

【作者介绍】

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》。

【相关知识】

为了更好地理解课文，我们需要了解一些相关的理论物理学知识： １、统一场论：

根据现代物理学知识，将我们的宇宙结合起来的力有四种：引力、电磁力、强核力和弱核力。物理学家运用量子力学，已经把后三种力统一起来（美籍华裔物理学家杨振宁和他的学生米尔斯提出杨—米尔斯场理论，解决了这一问题，被称为“标准模型”。但是这一理论因为计算繁复无比而让人头疼），但是引力仍然游离在外。爱因斯坦毕终生之力想寻求四种力的统一，建立一个大一统的理论，最终也没有实现。

２、高维空间：

现代理论物理学认为，统一四种力的前景，在于高维空间（如十维或更高）理论的确立。比如对于古人来讲，风暴是怎样产生的，风暴会袭击什么地方，什么时候袭来，什么时候结束，他们是一无所知的，因为他们生活在平坦的大地上，只能靠肉眼从近似于二维平面的角度来观察，即使有简单的预报，也都是靠经验来推测的。现在有了气象卫星，从太空这样三维角度观察地球，在地面上看来神秘莫测的风暴被看得一清二楚，可以精准地预报风暴的动向。同样，理论物理学家认为，传统的四维（空间三维加上时间）理论太“小”，不能解释宇宙中的四种力。当他们超越四维而在更高维（如十维或更高）中寻求统一这四种力时，就能得到一种简单、漂亮的解决模型（科学家认为宇宙应该是简单、和谐的）。

高维空间理论认为，宇宙大爆炸后10-43秒，十维宇宙分解成四维宇宙和六维宇宙，四维宇宙暴胀，经过近150亿年，演变成今天我们生活的宇宙。大爆炸后10-35秒，大统一力分开。但是高维空间理论很难在实验室中得到证实，因为要模拟当时的环境，需要的能量太大，根本无法做到，所以现在高维空间理论只能是“理论”。

【与课文相关的章节（加来道雄）】

面向第五维

由于家境贫寒，我的父母担忧我将不能把自己的实验和教育继续下去。幸运的是，我为我的各种科学计划争取助学金的行动引起了原子科学家泰勒（Edward Teller）的注意。他的妻子慷慨地安排我接受四年的奖学金去哈佛大学学习，允许我在那里实现自己的梦想。

具有讽刺意味的是，尽管我在哈佛开始了自己在理论物理方面的正规教育，但也正是在这里我对更高维数的兴趣消失殆尽。像别的物理工作者一样，我开始严格而又全面地学习与每一种自然力所对应的高等数学，这些自然力彼此之间是完全孤立的。我仍然记得给我的电动力学老师解题，然后我又问他如果空间在更高的维数中弯曲，那么答案可能会是怎样。他以一种奇异的方式看着我，好像我有点疯狂似的。像比我先来的人一样，我不久就学会把孩提时代关于更高维数空间的念头搁置一边。我被告知：超维空间不是一个合适的严肃研究课题。

我从来就不满足于对物理学的这种支离破碎的处理，思绪常要飘回到茶园中鲤鱼的身上。虽然我们常用的电磁场方程在１９世纪就被麦克斯韦发现，他的这一工作十分完美，但方程好像相当随意。我觉得物理学家们（像鲤鱼那样）发明的这些“力”，实际上掩盖了我们对物体怎样能够不彼此接触而运动这一问题的无知。

通过学习，我知道１９世纪有一场大争论，就是光怎样在真空中传播。（事实上，从恒星上发出的光可以通过外部空无一物的空间毫不费力地传播好几万亿千米。）实验也毫无疑问证明了光是一种波。但是，如果光是波的话，那就需要一些使它发生“波动”的媒质。声波需要空气，水波需要水，而在真空中却没有可以使光波动的东西，人们对此深感疑惑。没有使光波动的媒质，它怎能成为波呢？于是，物理学家们就捏造出一种所谓的以太物质，这种物质作为光的媒质而充满整个真空的空间。然而，实验却无可辩驳证明了“以太”并不存在。令人惊奇的是，直到如今，物理学家对这一难题仍然没有做出真正的回答，但数十年来，我们却对这样的思想习以为常：即使没有什么媒质，光照样可以在真空中传播。──作者注。

后来，当我成为加利福尼亚大学伯克利分校的物理学研究生后，我非常意外地发现有一个变通的办法，尽管这个办法会引起人们的争论，但是它可以解释光

怎么能在真空中传播。这个变通的理论十分古怪，因此当我偶然间发现它之后十分震惊。这种震惊与许多美国人乍闻肯尼迪（John Kennedy）总统被枪杀的感觉颇为相似。他们能永远记住他们听到这一惊闻的那一刻正在干什么，正在和谁说话。当我们第一次偶然遇到卡鲁查-克莱因（Kaluga•Klein）理论时，我们这些物理学家也深感震惊。因为这一理论被认为是一种不成熟的推测，因而从不在研究生课程上讲述。于是，留给年轻物理工作者们的只是在有关读物中偶然地去发现它。

这个变通的理论给光作了一个最为简单的解释：它实际上是一种第五维（或如神秘主义者通常所说的那个第四维）上的振动。如果光能通过真空传播，那是因为真空本身在振动，因为“真空”实际上存在于四维的空间和一维的时间之中。加上第五维之后，引力和光就能以惊人简单的方式统一起来。回顾我童年时代在茶园的体验，我突然意识到这就是我梦寐以求的数学理论。

然而，老的卡鲁查-克莱因理论有许多困难和技术问题，这就使得它半个多世纪来一直被束之高阁。可是，过去10年中这一切都发生了变化。这一理论的更高层次的翻版，如超引力理论，特别是超弦理论，已经最终消除了该理论的不自洽性。突然之间，更高维数的理论正在世界各地的实验室中被竞相检验。世界上许多头面物理学家现在相信，在普通的四维时空之外存在有更高的维数。这一思想事实上已经成为科学研究的热点。的确，许多理论物理学家现在认为更高的维数是导致某种无所不包理论的关键步骤，这个理论──超维空间理论──将把许多自然规律统一起来。

如果这被证明是正确的，那么未来的科学史家们可能会很好地记下：２０世纪科学一大观念性革命就是懂得了超维空间可能是解开自然和宇宙奥秘的关键。

这种富于启发性的概念导致这方面的科学研究纷至沓来：世界各国主要研究所的理论物理学家们写出了好几千篇探索超维空间性质的学术论文。《核物理》和《物理快报》这两种重要的科学杂志中登载着大量这方面理论分析的文章。已经举办了两百多次国际物理学会议来探索高维数的重要性。

第二篇：一名物理学家的教育历程

必修3 第四单元

备课人：李老师

一名物理学家的教育历程

设计方案

（一）总体设计

教材概述

《一名物理学家的教育历程》是日裔理论物理学家加来道雄的作品，文章没有像前面的科普作家一样向我们介绍大量的科学知识，而是通过对童年的两件对自己启发很大的事情的追溯，告诉了我们走上科学道路的一些必备因素（敢于怀疑、对事物充满兴趣，做事有毅力等），全文的思路很清晰，主要是围绕两件事展开，学生更容易从文章结构上去把握文章内容，通过学习此类课文，我们期盼学生从中能够学到的是科学的学习方法和思维习惯。同时，由于学生作文中经常会出现题记，在这里我们就可以结合课文来系统地学习一下有关题记的知识。

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，充分体现了一名理论物理学者的风格。

课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“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，作者看到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，其中具体的数据陈述得很详尽，让我们体会到作者严谨、踏实的性格，以及成为物理学家所需要的基础工作能力。教学重点：从文章结构上去把握文章。

教学难点：让学生从中能够学到的是科学的学习方法和思维习惯。思路方法

这篇课文涉及一些宏观宇宙学的理论，为了更好地理解课文，需要让学生了解一些相关的理论物理学知识，如统一场论、高维空间等的概念。

就像文中介绍的一样，兴趣对人的学习提升很重要，所以先利用课后时间将有关加来道雄的作品及其为人介绍给学生，让学生对作者和作品产生一定的兴趣（因为作品中有许多科幻内容，这是大多数学生感兴趣的地方），然后引导学生来探讨科学家的成长之路，进而对文章进行阅读分析。本文结构清晰，就让学生抓住其中的两件事展开讨论，让学生体会作者的成功之路。最后师生共同探讨文章的题记，并学习题记的用法和写法。

学生通过本文应该学会用结构分析法来快速阅读文章和梳理文章主旨。文章一开始就说明了要讲述两件小事，那么，我们就可以利用文章这样的结构特点，来抓住文章主要内容，然后再有的放矢地分析每一部分作者所要表达的主旨。

课时安排：1课时

三维目标

1.了解加来道雄和他的作品。

2.体会加来道雄所说的怀疑精神、兴趣、毅力等基本精神品质对人成长的作用。3.结合现实生活讨论，培养学生的探索精神。

4.引导学生养成正确的科学观，明确兴趣在学习过程中的重要作用。5.让学生明确做事情除了要有兴趣还得脚踏实地坚持去做。

6.指导学生理解作者所说的童年趣事背后所蕴含的科学观、学习观。

教学设计 必修3 第四单元

备课人：李老师

导语设计 情景导入

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 文本解读 知识积累 1.作家作品

加来道雄，美籍日裔物理学家，纽约市立大学城市学院理论物理学教授。他毕业于哈佛大学，获得加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位。他是《超越爱因斯坦》（与特雷纳合著）《量子场论》和《超弦导论》诸书的作者。2.基础积累

刨根究底（páo）撒手人寰(huán)湮没(yān)惊诧(chà)栅栏(zhà)．．．．．畏葸不前(xǐ)五彩斑斓(lán)目眩(xuàn)鄙视(bǐ)冷嘲热讽(fěnɡ)．．．．．杜撰(zhuàn)——没有根据地编造虚构 怪诞(dàn)——荒诞离奇古怪 信息筛选

快速阅读全文并思考：作者在文中指出在童年有两件事情大大地丰富了他对世界的理解力，并且引导他成为一个理论物理学家的历程，请找出是哪两件事？

明确：1.童年观看鲤鱼世界而换位想到鲤鱼是如何思考理解未知世界的。

2.童年听过有关爱因斯坦的故事。归纳整理

解决问题过程：

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理解力，并且引导作者走上成为一名理论物理学家的历程。

第二部分（第2—11段）：主要叙述作者对鲤鱼世界的遐想。

第三部分（第12—18段）：主要介绍了作者对爱因斯坦未竟事业的向往。

合作探究

对两件事的深入探讨

（一）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，但其中的道理和日常生活中的体验是相通的。

提问：1.“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”来掩饰自己的无知。（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，而它们却认为是胡说八道，荒谬绝伦，违背了它们的“自然规律”。提问：2.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）人类一生就在自己的池子里度过，只要超出人类的理解力的自然存在，人类就拒绝承认。（2）“科学家发明像力这样一些概念„„”，是因为人类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，人类就加以“鄙视”，表现出思想上的保守和固执。必修3 第四单元

备课人：李老师

（二）你是否对自然界有过好奇心呢？是否也产生了对科学的兴趣？对爱因斯坦未竟的事业的向往，是怎样启迪作者走上了科学探索道路的呢？试思考以下问题。

提问：1.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？

明确：理论物理学家的工作是抽象、枯燥的，受实验条件限制，自己的学说很难得到实验的验证，甚至可能到死也得不到成功。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。

2.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，要有理论的指导，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。

（三）总结提问：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，这几个事例已经把“教育历程”完整地勾画出来了。而夹杂其中的两个小事例，主要起补充和衔接作用。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的求知热情，也衔接起由理论到实验的探究过程。

总结：作者在文中指出在童年有两件事大大丰富了他对世界的理解力，并且引导他成为一个理论物理学家的历程，这两件事给他的启示是：大胆的想象、怀疑和猜测，不要故步自封，兴趣在人的成长过程中是不可缺少的，但要到达成功的彼岸离不了坚定的信念、坚持不懈的努力，这或许就是作者要告诉我们后辈的。

6、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？ 学生回答：（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。（2）乐趣：科学不应该是枯燥的，而是应该充满乐趣的。

（3）实验精神：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

作者对鲤鱼世界的遐想意义：作者对鲤鱼世界是怎样遐想的？

作者猜测鲤鱼是怎样观察它们周围的世界的，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奇妙的经历等等。

这种遐想给予作者的意义是充分挖掘了他的好奇心和发挥了想象力，并且他保持了这样奇特的想像力，也由此奠定了他对高维空间理论探究的基础。

（2）作者对爱因斯坦未竟事业的向往意义：作者对爱因斯坦未竟事业是怎样看待和怎样做的？

首先作者接触到爱因斯坦的“未竟事业”，激发了他的探究兴趣。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 “我决定要对这一秘密刨根问底”；

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”，自己动手建设实验室，验证爱因斯坦理论，探究反物质。

这一过程的意义在哪里呢？ 必修3 第四单元

备课人：李老师

我们发现作者的基本科学素质都得到了培养和锻炼。

总结：童年的两件趣事之所以引导作者走上成为一名理论物理学家的历程，是因为作者在这其中的一些基本科学素养和科学能力得到了充分地挖掘、培养和锻炼。它们是：

好奇心、想象力、探究能力、实验能力、不怕挫折、质疑求真的科学精神，尊重事实和实事求是的科学态度等。

研究探讨：（开放型题目）

作者的成长历程给你什么启示？成为一名科学家需要那些素质？请你举出几个和作者成长历程相似的科学家？ 学生回答

作者进行艰苦枯燥的工作，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：人要想有所成就仅仅空想是不行的，要有严谨、踏实、务实的工作作风，从基础做起，重在实践。

应具备下列品质：奇特的想象力；探究的精神；实验的精神；自主创新精神；奉献精神；要耐得住寂寞；不要固步自封；坚定的信念，坚持不懈的努力。例如华罗庚、爱因斯坦、钱学森、牛顿、瓦特、居里夫人等。

总结：一名理论物理学家的成长历程，给了我们很多的启示：大胆的想象、怀疑和猜测，不要固步自封；兴趣在人的成长过程中是不可或缺的，但要达到成功的彼岸离不了坚定的信念、坚持不懈的努力，这或许是作者要告诉我们后辈的，希望大家能踏着他的脚步，一步一步取得进步。方法点拨

有关题记的研讨学习

在正文开始之前，作者引用了爱因斯坦的一段话，原文的意思大家都能理解，我们也知道这叫做题记，现在同学们也喜欢用题记来点缀自己的作文，在这里我们结合课文来谈谈题记的写法和作用。

1.借鉴课文

先请学生谈谈课文中引用这个题记的作用。

明确：作者一开始引用爱因斯坦的科学观，旨在提示下文是在介绍有关科学的观点。

2.在写作过程中能够巧妙贴切地书写题记，不仅可以开宗明义，给阅卷人耳目一新的感觉，而且能先声夺人，具有韵味深远、包蕴题旨等特点，从而达到“浓缩言语动人心，未成曲调先有情”的最佳效果，成为应试作文中得分的亮点。从近几年高考满分作文看，采用题记形式的占一定比例。那么作文中的题记有哪些种类、有何作用呢？

明确：写题记可以采用阐发话题式、诠释题目式、点明题旨式、总领全文式、设喻寓理式等几种形式。

①阐发话题式:就是用简练的语言对所给话题材料加以概括和浓缩，并找到一个最佳切入点加以深层次阐述。

吉林一考生的满分作文《漫谈“感情”“认知”》的题记是：“同是对‘修墙’‘防盗’的预见，却产生‘聪明’或‘被怀疑’的结果。‘感情’竟能如此地左右着‘认知’，心的小舟啊，在文化的河流中求索。”这个题记通过对材料的简单解释，将“感情”与“认知”二者的关系诠释得非常明白，也点明了作者的态度和议论的中心。

②诠释题目式:所拟题目一般都具有深刻性特点，运用题记形式对题目进行巧妙而又全面的诠释。

云南一考生的满分作文《与你同行》的题记是：“他们一路同行，一个汲着水，一个负着火，形影相随。在他们携手共进时，就产生了智慧。”这个题记形象而深刻地对“与你同行”这个题目进行了解释，言简意赅，表明了考生对感情和理智关系的认识。必修3 第四单元

备课人：李老师

③点明题旨式:在题记里用最简约的文字，告知阅卷人写作本文的用意，展示出立意和主旨。

河南一考生的满分作文《认识美丽》的题记是：“请别以为哪个最漂亮，哪个就是您的孩子。”作者以童话的形式写作高考作文，以拟人的手法，讲述了“乌鸦送饭”“迟来的午饭”“政治课”三个小故事，而“请别以为哪个最漂亮，哪个就是您的孩子”这个题记就十分直白地表达了对“感情亲疏与对事物的认知”二者关系的看法，十分切合题意。

④总领全文式:所写题记从大处着眼，从总体上对全文加以总领和驾驭，使阅卷人对所写文章有一个完整而又清晰的认识。

山西一考生的满分作文《眼睛》的题记是：“距离没了，心更近了，认识深了。”这句话对全文来说具有提纲挈领的作用，正文就是围绕题记展开。

⑤设喻寓理式:设喻具有化抽象为具体、变单调为生动的特点，而在具体和生动的设喻中蕴涵着深刻而又独到的见解。

浙江一考生的满分作文《我心依旧》的题记是，“鱼说：你看不见我流泪，因为我在水里；水说：我能感觉你流泪，因为你在我心里。”这两句话采用比喻的形式，富有哲理，寓意深刻，让人过目不忘。分析鉴赏

文章中体现的科学精神

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。

(1)想象力：科学是需要想象力的，想象力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界的想象中，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。由感性的想象上升到理性的创造，体现了创新意识和探索精神。

(2)乐趣：科学不应该是枯燥的，而应该是充满乐趣的。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》)有了想象力，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。课堂小结

一名理论物理学家重视实验给我们现实生活的启迪，希望大家能够踏着他的脚步，一步一步取得进步！

作业设计

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，他写了一篇“科普文”：人类行为之谜。你替这位“动物科学家”做一回代笔人怎样？

板书设计

作者所提到的两件事 必修3 第四单元

备课人：李老师

习题解答

一、设题意图：让学生了解文章主要内容。

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。

二、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。

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。

三、设题意图：引导学生换向思维。狗、猫、鸡、燕子等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》学习的内容。参考答案：略。

板书设计：

童年

青年

成年 鲤鱼世界的幻想（想像）

建立实验室（实践）

理论物理学家 爱因斯坦故事（兴趣）

科学精神：

想像力

乐趣

实验精神

教学思路：这是一篇自传性质的科普文，课文是以“教育历程”为重点来谈的。教学过程是从分析文章结构入手的，把握文章主要内容及谋篇布局的特点，探讨“教育历程”的思想内涵，引导学生体会科学精神，最后引导学生结合自己学习生活，了解科学，认识要成为一位科学家，实现自己的理想，必须具备哪些品质。

第三篇：一名物理学家教育历程 学案

《一名物理学家的教育历程》学案

编写：王智斌 审核：樊洁

班级： 姓名: 学号：

【学习目标】

1．了解加来道雄和他的作品；

2．体会加来道雄所说的怀疑精神、兴趣、毅力等基本精神品质对人成长的作用； 3．以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵；

4．养成正确的科学观，明确兴趣在学习过程中的重要作用

【学习重点】理解作者所说的童年趣事背后所蕴含的科学观、学习观 【学习难点】以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵

课前预习

1．自读课文，给下列加点的字注音或根据拼音写汉字，将字的注音批注在课文中

（目标：识记生字词的能力

A）斑lán（）

xiōngyǒng不息（）

杜zhuàn（）惊诧（）

冥冥世界（）令人目xuàn（）

鱼鳍（）怪dàn（）

撒手人寰（）刨根究底（）

浩hàn（）湮没（）

畏葸不前（）

2．给下列各组字注音、组词（目标：辨析形近字的能力

A）

遐

（）

斓

（）

诞

（）暇

（）

澜

（）

瑕

（）

谰

（）

涎

（）3.查词典，解释下列词语的意思（目标：理解词语意思的能力

B）（1）细枝末节：（2）自鸣得意：（3）在所不辞：（4）遐想：（5）杜撰：（6）怪诞：（7）畏葸：

4．本文题为“一名物理学家的教育历程”，文章通过记述作者在自己成长过程中起了重大作用的两件童年趣事，说明了他成为理论物理学家的成长历程阅读全文，完成下表（整体感知

B）

段

落

段 落 大 意

第1段

总提两件趣事对“我”的教育作用

第～

段

第～

段

5．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阅读全文，说说从中看到哪些方面的“教育”对成为优秀科学家最为重要。

课后练习

1．下列加点字注音完全正确的一项是【

】 A．斑斓（lán）

湮没（yīn）

遐想（xiá）

撒手人寰（huán）．．．．B．惊诧（chà）

杜撰（zhuàn）

踪迹（jī）

刨根问底（páo）．．．．C．鄙视（bǐ）

威吓（hè）

栅栏（zhà）

冷嘲热讽（fěng）．．．．D．浩瀚（hàn）

怪诞（dàn）

漆黑（qī）

争妍斗艳（yàn）．．．．2．下列各组词语没有错别字的一项是【

】

A.光彩

谩骂

教诲

如据深渊

B.淘醉

赡养

誊写

自名得意 C.真谛

演绎

欣慰

食不果腹

D.嘉宾

安祥

浪费

融会贯通 3．下列句子中加点的成语，使用恰当的一项是【

】

A．搞科学研究就不能害怕困难，遇到问题，我们要敢于首当其冲，加来道雄从小就具有这．．．．种精神，终于成为世界著名的理论物理学家

B．日本一小撮右翼分子不愿正视长达八年的侵华战争使我国人民生灵涂炭的历史事实，这．．．．是不能容忍的

C．看问题，我们一定要在细枝末节上狠下工夫，只有这样，问题才能解决得全面 ．．．．D．湖南广电人正在紧锣密鼓地进行第六届“金鹰节”的各项准备工作，希望带给广大观众更．．．．多的惊喜

4．下列各句中，没有语病的一句是【

】

A．日前，科学家宣布首次在太阳系外发现了一颗可能适合人类居住的星球，地球与它的温度、体积估计相似，而且还可能有液态水

B．印度尼西亚一家公司在东爪哇钻探石油时，无意间打穿了一座泥火山，大量有毒泥浆从此没日没夜地喷发，酿成了世界罕见的泥浆灾难

C．尽管人们为保护中华鲟付出许多努力，但工业企业向长江大量排污日益严重和人类活动等外界危害有增无减，使中华鲟的种群量急剧减少

D．人们常说上帝偏爱瑞士，赐予她雄伟的山脉，宁静的湖泊和秀美的田园，是各国游客心驰神往的旅游休闲胜地

5．一次辩论会上，主持人讲了下面一个故事，请你根据以下内容引出甲、乙两方辩题要求：双方辩题语言要简洁，不超过10个字，具有可辩性 两个失败者沮丧地躺在屋子里，同时看到下面的情景： 一只蜘蛛要在天棚的拐角处结网，它向另一面墙壁荡过去，在即将接近那面墙壁的那一刹那，它掉了下来——这是它第七次失败了 蜘蛛的举动触动了他们 甲说：可敬的蜘蛛，你怎么那么自信而执著！我是人，难道不如一只蜘蛛吗？我要振作起来！乙说：可怜的蜘蛛，你只要稍微动一下爬行的方向，就可以成功我是人，不是蜘蛛，我要重新选择方向！

甲方辩论题目：

乙方辩论题目：

《一名物理学家的教育历程》学案

参考答案

1．斓

汹

涌

撰

chà

míng

眩

qí

诞

huán

páo

瀚

yān

xǐ 2．xiá

遐想

xiá

闲暇

xiá

瑕不掩瑜

lán

斑斓

lán

波澜

lán

谰言

dàn

荒诞

xián

垂涎三尺

3．（1）比喻事情或问题的细小而无关紧要的部分

（2）自以为了不起，表示很得意

（3）决不推辞

（4）悠远的思索或想象

（5）没有根据地编造，虚构

（6）荒诞离奇古怪

（7）畏惧，害怕 4．

课

题 段

落 段 落 大 意 结

构

第1段 总提两件趣事对“我”的教育作用 总

第 2 ～ 11 段 由对鲤鱼世界的遐想推知人类认识的局限 分

第 12 ～ 18 段 对爱因斯坦未竟事业的向往与研究

5．（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qing，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 【课后练习】

1．C

2．C（A．据—距

B．淘—陶

名—鸣

D．祥—详）

3．D（A．“首当其冲”不是“首先冲上去”之意，它比喻最先受到冲击、压力、攻击或首先蒙受灾难

B．“生灵涂炭”形容社会混乱时期人民群众处于水深火热的困境之中“生灵”：指老百姓，成语前加“人民”，犯了语义重复之病

C．“细枝末节”比喻事情或问题的细小而无关紧要的部分）4．B（A．“地球与它的温度、体积估计相似”主客颠倒，不合逻辑，应改为“它的温度、体积估计与地球相似”

C．句式杂糅

D．成分残缺，“是各国游客”前缺主语）5．甲方：面对挫折要坚持不懈

乙方：面对挫折要重新选择

第四篇：一名物理学家的教育历程

《一名物理学家的教育历程》一名物理学家的教育历程》【学习精要】学习精要】 1.本文布局谋篇重点突出，1.本文布局谋篇重点突出，详本文布局谋篇重点突出略得当。在整体上，略得当。在整体上，作者并没有从童年到小学到初中到高中，童年到小学到初中到高中，按时间顺序叙事，而是通过和的事例，突出他成长为一名“的事例，突出他成长为一名“物理学家”教育历程”学家”的“教育历程”，并不旁及其他成长的经验；在局部上，其他成长的经验；在局部上，如高中阶段，中阶段，相关的理论书籍是怎样启引导他研究的，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，重点放在上，其中具体的数据叙述得很详尽，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，体会到作者严谨、踏实的性格，以及成为物理学家所需要的基本素质。2.本文具有深刻的科学精神 2.本文具有深刻的科学精神，本文具有深刻的科学精从中看到(1)(2)(3)等方面的“教育”等方面的“教育”对成为优秀科学家最为重要。家最为重要。【积累感悟】积累感悟】 3．下列词语中加点的字，注音下列词语中加点的字，有误的一项是（有误的一项是（）A.斑斓（lán）（zhân）zhân）震惊撒手人寰（huán）撒手人寰（huán）（sī）畏葸 sī）B.目眩xuàn）（B.目眩xuàn）孜孜不倦（zī）孜孜不倦（zī）C.怪诞（dàn）（yān）yān）湮没自鸣得意（自鸣得意（míng）杜撰 D.遐想（xiá）（zhuàn）zhuàn）惊诧不已（chà）惊诧不已（chà）

4、下列各项中有错别字的一项是（）A、在那静静的时刻，我充满了在那静静的时刻，无限遐想。无限遐想。B、池水表面变得浑乱，水中的池水表面变得浑乱，睡莲在汹涌不息的水波冲刷下摇摆不定。不定。C、这个到宇宙之外一游的故事对于鲤鱼是怪诞的，于鲤鱼是怪诞的，大多数鲤鱼都认为这完全是胡说八道。都认为这完全是胡说八道。D、我长大后想知道，是否在百我长大后想知道，慕大三角神秘消失的船只进入了一个空间漏洞。个空间漏洞。5．作者想通过“鲤鱼科学家”作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么? 对世界的认识说明什么? ? 阅读课文选段，完成文后各题。阅读课文选段，完成文后各题。待神志镇定之后，待神志镇定之后，这位鲤鱼科“学家”学家”就会讲述一个真正令它们惊诧不已的传奇故事。它说：“诧不已的传奇故事。它说：突然之间，不知怎的我就被拉出了咱们的（池水）投进了一个冥冥世界，宇宙池水）投进了一个冥冥世界，那里有令人目眩的强光和我从未见过的奇形怪状的物体。过的奇形怪状的物体。最奇怪的是那个抓住我的生物竟然一点也不像更使我震惊的是，鱼。更使我震惊的是，无论如何也看不到它的鳍，看不到它的鳍，但是没有鳍它还是能够运动。我感觉到熟悉的自然规能够运动。律不再适合于这个冥冥世界。随后，律不再适合于这个冥冥世界。随后，我发现自己突然又被扔回了咱们的世界。”世界。6.文段中提及的“冥冥世界” 6.文段中提及的“冥冥世界”文段中提及的指什么？指什么？ 7.文段中“熟悉的自然规律” 7.文段中“熟悉的自然规律”文段中是指什么？是指什么？ 8.假如你是这位鲤鱼“科学家”，你会对其他鲤鱼讲一个怎样的传奇故事。的传奇故事。答案 1.童年的两件趣事 1.童年的两件趣事高中时建立实验室一笔带过制造“制造“自己的原子对撞机”(2)乐趣 xǐ）（葸，）xǐ 2、(1)想像力 3.B

5、(3)实验精神 B 4．（浑－混）说明“自以为是”的人类和“说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相似之处。(1)人类“科学家”有相似之处。(1)人类“一人类生就在我们自己的‘池子’里度只要“超出我们的理解力”过”，只要“超出我们的理解力”的自然存在，他们就“拒绝承认”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(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”“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，在实验室里便利地验证”的理论，他们就加以“鄙视”，他们就加以“鄙视”表现出思想上的保守和固执。的保守和固执。6.指有令人目眩的强光和鲤鱼 6.指有令人目眩的强光和鲤鱼从未见过的奇形怪状的生物的世界（即人类世界）即人类世界）7．有鳍才能运动。有鳍才能运动。

第五篇：一名物理学家教育历程教案

寻“趣”之旅

——《 一名物理学家的教育历程》教案（22号选手）

教学目标：

1、整体感知文本，以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵，引导学生从生活出发，了解科学、认识科学,体会科学的精神。

2、精读文本，感受科学思维及其语言表达的特殊美感。教材分析：

《一名物理学家的教育历程》是美籍日裔理论物理学家加来道雄的作品，文章没有像本单元前面两位科普作家一样向我们介绍大量的科学知识，而是通过对童年的两件对自己启发很大的趣事的追溯，告诉了我们走上科学道路的一些必备因素（想象力、好奇心、探究精神、实践精神等）。全文的思路很清晰，主要是围绕两件事展开，学生更容易从文章结构上去把握文章内容，通过学习此类课文，我们期盼学生从中能够体会到科学精神和科学的思维习惯，感受到科学语言的特殊美感。

文章的题目是“一名物理学家的教育历程”，因此，叙述的顺序主要是时间顺序。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”。“童年的两件趣事”是文章的主要内容，学生也很容易概括出来；文章讲述的第三件事：在高中阶段自己动手建造实验室。这样的结构安排，使文章既脉络清楚，又重点突出，充分体现了一名理论物理学者的风格。

课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这样的顺序叙事，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“物理学家”的“教育历程”，并不旁及其他成长的经验；在局部上，重点放在制造自己的原子对撞机上，其中具体的数据陈述得很详尽，让我们体会到作者严谨、踏实的性格，以及成为物理学家所需要的基础工作能力。

这篇文章是一篇略读课文，主要是以学生的感知领悟为主，所以我将解读的重点放在这篇文章的趣味上，从三个版块上展开：有趣的科学精神、有趣的科学思维、有趣的科学语言。学情分析：

高二的学生读懂这样一篇叙述性很强的科普文章，是比较容易的。只是文章篇幅较长，所以采取“长文短教”的办法，把文章教短。文中涉及到大量的科学知识，对同学们来说，可能有一点难度，但也容易引起大家的兴趣。老师应该将教学的重点放在文章的内容上，不必纠结相关的科学知识，但可以引导学生课后去阅读相关的书籍。教学课时：一课时 教学过程：

一、导入：

10月19日，也就是昨天，凌晨3时31分，神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接！从逐日、奔月的神话，到空间站的建立，千年绮梦已成真；从万户飞天到神舟十一号载人飞船的起航，揽月神游弹指间；从想象到实践，我们依靠什么走到了今天？或许《一名物理学家的教育历程》会给我们答案。

二、速读：寻趣之科学精神

1、请同学们快速阅读全文，找找看文章写了哪几件事情？并说说哪件事最有趣？（作为已经具备一定的阅读水平、概括能力的高二学生，他们应该能很快概括出三件事：童年两件事——对鲤鱼世界的遐想、对爱因斯坦未竟事业的向往，高中时代一件事情——建立自己的实验室。至于“哪件事最有趣”，容易打开学生的思维，人人有话可说，可对文本 进行个性化的解读。）

2、你可以从这些趣事中看到哪些方面的精神和品质对成为优秀的科学家最为重要？（这个问题的设计，实际上是为了探究科学精神：想像力、好奇心、探究精神、实践精神„„）

3、说说你在童年中也有哪些这样类似的奇思妙想。

（设计这个问题的目的，一锻炼学生的口头表达能力，活跃课堂气氛，二背后的意思、隐性的教学是让学生思考，我们跟科学家可能有相似的起点，却走向了不同的终点，这是什么决定的。）

三、精读：寻趣之科学思维

请同学们精读鲤鱼科学家的故事，找出围绕鲤鱼科学家作者都想了哪些内容？

“我想”„„

“我曾想”„„

“我想”„„

“我曾想”„„

“我常想”„„

1、请学生读一读这些文字后面的内容，归纳“鲤鱼科学家”对世界的认知：（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”与“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，而它们却认为是“胡说八道”，荒谬绝伦，违背它们的“自然规律”。

2、“鲤鱼科学家”与人类有什么相似之处？

（1）我们的一生在自己的“池子”里度过，只要超出我们理解力的存在，我们就拒绝承认；（2）科学家发明像力这样的概念，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”。

3、联系题记，感受作者有趣的科学思维：

从现象到本质，从观察到推理，从具体到抽象，从感性经验到理性思考„„

四、品练：寻趣之科学语言

1、科学的精神，科学的思维都需要一个载体：科学的语言。本文的语言不同于一般科普说明语言平实准确，显得特别有趣。请大家找出一两句有趣的语言出来品读。

2、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》。请你用有趣的语言替这位动物“科学家”做一回代笔人。

五、小结：

愿我们保持对这个世界初恋般的好奇！附板书设计：一名物理学家的教育历程