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高二語文《一名物理學(xué)家的教育歷程》教案
《一名物理學(xué)家的教育歷程》是高二語文的一篇課文，那么應(yīng)該如何設(shè)計教學(xué)呢？以下是小編提供的高二語文《一名物理學(xué)家的教育歷程》教案，一起來看看吧。
教學(xué)目標(biāo)
一、知識教育目標(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)生體會科學(xué)精神。
重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦法
高維空間對普通人來說，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。相關(guān)知識教師有所了解，能幫助教學(xué)課文即可，不必教授給學(xué)生。
教學(xué)步驟
一、導(dǎo)入新課
成為一位科學(xué)家是無數(shù)有志青年的夢想，對物理的探究更是許多年輕的學(xué)子孜孜以求的，我們來看一下加來道雄的成長道路，或許能得到一些啟發(fā)。
�。ò鍟┮幻锢韺W(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．作者簡介
加來道雄，美籍日裔物理學(xué)家，畢業(yè)于美國哈佛大學(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性的。但是，作者開頭就說“童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力，并且引導(dǎo)我走上成為一個理論物理學(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）
實驗------------（理論物理學(xué)家）
愛因斯坦故事（理論）
3.段落劃分
段落劃分
一、（1 段）全文總括：記敘了作者在童年的兩件趣事，以及作者是如何由這兩件趣事來激發(fā)自己的科學(xué)興趣的。
二、（2~11 段）由對鯉魚世界的遐想，推知人類認(rèn)識的局限性。
�。�1）幻想鯉魚“科學(xué)家”研究的局限性。
�。�2）推知人類對多維空間研究的局限性。
三、（12~18 段）對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往與學(xué)習(xí)研究。
�。�1）探究愛因斯坦未完成的理論。
�。�2）建立自己的原子對撞機(jī)。
4．本文的基本內(nèi)容
①人人都對自然感到好奇，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，而作者卻由人的觀察角度，反思人類對宇宙的認(rèn)知。看似作者少年時的思維超出同齡人，其實只是他充分發(fā)揮了自己的想像力，并且保持了這樣奇特的想像力，由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎(chǔ)。
②作者少年時接觸到愛因斯坦的“未竟事業(yè)”，激發(fā)了他的探究興趣。他之所以感到“激動人心”，是因為他把愛因斯坦的理論當(dāng)成一個“偵探故事”來閱讀、探究，這非常符合少年的心理。另外，“我決定要對這一秘密刨根問底”，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)。
�、鄹咧袝r代，本應(yīng)“在棒球場或籃球場玩耍”，享受青春年華，但作者卻“找遍周邊地區(qū)大量的電子倉庫，裝配必需的硬件設(shè)備”，在“學(xué)校的足球場中纏繞22英里長的銅線”，自己動手建設(shè)實驗室，驗證愛因斯坦理論，探究反物質(zhì)。作者進(jìn)行這樣艱苦枯燥的工作，體現(xiàn)了他對科學(xué)的熱愛，以及踏實的性格，顯露出一個科學(xué)工作者的潛能。由①②到③，我們可以清楚地看到作者的“教育歷程”和“教育內(nèi)容”。
四、深入探究
1．【提問】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，作者并沒有從童年到小學(xué)到初中到高中，按時間順序敘事，而是通過童年的兩件趣事和高中時建立實驗室的事例，突出他成長為一名“物理學(xué)家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長的經(jīng)驗；在局部上，如高中階段，作者看了許多統(tǒng)一場理論方面的書，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，但是作者只是一筆帶過，重點(diǎn)放在制造“自己的原子對撞機(jī)”上，其中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡，讓人體會到作者嚴(yán)謹(jǐn)、踏實的性格，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】本文體現(xiàn)了怎樣的科學(xué)精神？
【明確】本文三個主要部分，并不是簡單地敘述成長的故事，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，想像力能帶來創(chuàng)造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認(rèn)識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，對真正的科學(xué)工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”�！坝螒颉笔顾麄儤反瞬黄�，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）實驗精神：丁肇中說過：“現(xiàn)代學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)就是實地的探察，就是我們現(xiàn)在所謂的實驗�！薄翱茖W(xué)發(fā)展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗而得到，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，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數(shù)據(jù)，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎(chǔ)工作，不可能達(dá)到真理的彼岸。作者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)的實驗工作，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)的實驗基礎(chǔ)，也不是空想出來的。
3．【提問】“鯉魚科學(xué)家”對“世界”的認(rèn)識是怎樣的？
【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。”（2）“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\(yùn)動而困惑不解”——它們以神秘的“力”來掩蓋自己的無知。（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”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認(rèn)為“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規(guī)律”。
4．【提問】作者想通過“鯉魚科學(xué)家”對世界的認(rèn)識說明什么？
【明確】說明“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”，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……”，是因為他們只愿意承認(rèn)“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思考問題的方式。（3）“不能在實驗室里便利地驗證”的理論，他們就加以“鄙視”，表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí)。
5．【提問】課文中閱讀多維空間歷險故事和統(tǒng)一場理論書籍兩小段內(nèi)容，對“教育歷程”的敘述有什么作用？
【明確】課文的重點(diǎn)是童年趣事和建立實驗室，這三個事例已經(jīng)把“教育歷程”完整地勾畫出來。而夾雜在其中的兩個小事例，主要起補(bǔ)充和銜接的作用。歷險故事加深作者對高維空間的想像，激發(fā)興趣；而閱讀統(tǒng)一場理論書籍，既表現(xiàn)高中階段作者求知的熱情，也銜接起由理論到實驗的探究過程。
6．【提問】作者說“我決定要對這一問題刨根問底，縱然為此而必須成為一名理論物理學(xué)家也在所不辭�！痹谧髡咝闹小袄碚撐锢韺W(xué)家”應(yīng)該是怎樣的人？
【明確】理論物理學(xué)家的工作是抽象、枯燥的，受實驗條件的限制，自己的學(xué)說很難得到實驗的證明，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。
7．【提問】作者建立實驗室的事例，對我們現(xiàn)實生活有怎樣的意義？
【明確】科學(xué)是建立在基礎(chǔ)實驗之上的，科學(xué)理論要經(jīng)過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論指導(dǎo)，要有實驗的設(shè)計，要有策劃組織能力，要有耐力和恒心等等，實驗考驗的是實驗者的綜合能力。而我們當(dāng)前存在的問題是，重視理論，輕視基礎(chǔ)實驗，表現(xiàn)為動手能力和實踐能力差，思想上浮躁，急功近利。對教育而言，重知識，輕能力的現(xiàn)象很普遍。這些都是一名理論物理學(xué)家重視實驗給我們現(xiàn)實生活的啟迪。
五、課外補(bǔ)充
多維空間介紹
0維：沒有長寬高，單純的一個點(diǎn)，如奇點(diǎn)。
一維：只有長度
二維：平面世界只有長寬
三維：長寬高立體世界我們?nèi)庋塾H身感覺到看到的世界三維空間是點(diǎn)的位置由三個坐標(biāo)決定的空間。客觀存在的現(xiàn)實空間就是三維空間，具有長、寬、高三種度量。數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科中引進(jìn)的多維空間概念，是在三維空間基礎(chǔ)上所作的科學(xué)抽象。
四維：一個時空的概念日常生活所提及的“四維空間”，大多數(shù)都是指阿爾伯特·愛因斯坦在他的《廣義相對論》和《狹義相對論》中提及的“四維時空”概念。我們的宇宙是由時間和空間構(gòu)成。時空的關(guān)系，是在空間的架構(gòu)上比普通三維空間的長、寬、高三條軸外又加了一條時間軸，而這條時間的軸是一條虛數(shù)值的軸。根據(jù)阿爾伯特·愛因斯坦相對論所說：我們生活中所面對的三維空間加上時間構(gòu)成所謂四維空間。
一維是線，二維是面，三維是靜態(tài)空間，四維是動態(tài)空間（因為有了時間）。
�。保梗埃的辏陜H２６歲的愛因斯坦發(fā)表了三篇論文，在物理學(xué)三個不同領(lǐng)域取得了歷史性成就，特別是狹義相對論的提出，使人類對于空間、時間和物質(zhì)運(yùn)動的認(rèn)識發(fā)生了革命性變化，標(biāo)志著物理學(xué)新紀(jì)元的到來。
�。保梗保的辏瑦垡蛩固拱l(fā)表廣義相對論。這是繼狹義相對論之后，近代科學(xué)的又一個重大成就。１９１９年，英國天文學(xué)家愛丁頓的日全食觀測結(jié)果證實了愛因斯坦所作的光線經(jīng)過太陽引力場會彎曲的預(yù)言。愛因斯坦由此聲名鵲起，相對論成為人們家喻戶曉的名詞。
六、總結(jié)
認(rèn)識自己也好，不認(rèn)識自己也好，只要我們心中有希望，腳下有路，那就走下去吧。為認(rèn)識自己畢竟需要一個過程，也要付出代價，不勞而獲的事畢竟更多的是出于幻想。
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