部编版高中语文必修下册7.2一名物理学家的教育历程 教案

教学设计
《一名物理学家的教育历程》
教学目标：
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。
3、培养筛选整合文章关键信息的能力，学会用结构分析法来快速阅读文章和梳理文章的主旨。
4、感受科学家在探求真理中所表现的人格魅力，激发学生探求未知世界的兴趣，培养学生养成良好的性格品质。
教学重点：
引导学生以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵，引导学生体会科学精神。
教学难点：
1、筛选整合文章关键信息的能力的提高。
2、对物理知识的理解。
教学设想：
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。
2、自读、讨论、交流。
课时安排:
一课时
教学过程：
一、导入新课
2018年物理学界发生了一个重大事件，伟大的物理学家史蒂芬·霍金逝世了。史蒂芬·霍金的逝世成为了物理学界的重大损失，但他的思想不会停止，他在物理学界的探究不会终止。今天再向同学们介绍一位伟大的物理学家加来道雄，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、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。代表著作《超越时空》、《量子场论》等。其中的《超越时空》被称为“20世纪人类的伟大智力壮行”。
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：（详见板书）
3、播放视频
播放《穿越时空之时光穿梭机》片段，调动学生学习情绪。
三、新课解读
速读全文回答下面问题，感受结构内容
1、问题一：童年的两件趣事是什么？
明确：第一件趣事对鲤鱼世界的遐想，
第二件趣事对爱因斯坦的向往。
2、问题二：作者对鲤鱼世界的遐想有哪些？
明确：（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”。
3、问题三：“鲤鱼科学家”对世界的认识与人类有关联么？
明确：“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。
4、问题四：哪些地方体现对爱因斯坦的向往？
明确：（1）记得我的中学老师给班里讲了一个已故伟大科学家的故事。
（2）我花了好多时间静静阅读我能找到的关于这个伟人和他的理论的每一本书。
（3）高中时代，作者“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。
5、问题五：童年的两件趣事对作者起了怎样的教育作用？培养了作者什么样的科学素质与精神？
明确：
想像力：
加来道雄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。
乐趣：
最重要的动机是工作中的乐趣。爱因斯坦认为学习的动机“可以是恐怖和强制，可以是追求威信和荣誉的好胜心，也可以是对于对象的诚挚的兴趣和追求真理与理解的愿望”。
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。”不踏踏实实地做实验，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。
6、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。
四、拓展延伸阅读
法国遗传学家，社会活动家阿尔贝·雅卡尔在《睡莲 的方程式》中说：“让大脑这个智力工具自动建构起来，这样的教育是任何活动都无法与之相媲美的。教育活动的目的在于让孩子明白，他得独自安排好自己的理解力、想象力及联想力，从而引导他跳出自我.…让他们发现自己的提问能力，强调他们可以有自己的创造力和想象力。”
爱因斯坦，现代物理学的开创者和奠基人。他提出的相对论是物理学领域的一次重大革命。他曾试图构造统一场论，毕终生之力想寻求引力、电磁力、强核力、弱核力的统一，以解释我们宇宙的所有自然规律——从细小的原子到浩瀚的星系，但最终未果。
加来道雄，国际知名的理论物理学家。他秉持爱因斯坦的精神，继续爱因斯坦未竟的事业，探寻“所有事物的原理”，他提出的“超弦理论”使爱因斯坦冥思苦想却不得其解的万物至理—— “统一场论”成为可能，整个物理学就此发生翻天覆地的变化。
为什么战争的首要原则是占领高地——即上升进入二维战场上方的第三维。在可看到战场全景的巨大山丘的有利地位上，战争的喧嚣突然变小了。 换句话说，从第三维（即从山丘 的顶部）来观察，较小战场的混 乱结合成了一幅首尾连贯的单一画面。这个原理 自然规律在高维中表达时可以变得较为简单。
——《超越时空》
五、小结
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。
六、布置作业
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，是不是也会很有意思呢？假如有一位动物（狗、猫、鸡、燕子等）“科学家”专门研究人类的某种行为，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？
附：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
教学反思：