《一名物理学家的教育历程》教学设计课后反思
学习目标
一、引导学生从生活出发,了解科学、认识科学。
二、引导学生以“教育历程”为重点,探讨其中表现的思想内涵。
三、引导学生体会科学精神。
重点、难点及解决办法 以“教育历程”为重点,探讨其中表现的思想内涵。
课时安排 1课时
教学步骤
(一)导入:习近平总书记给北京市八一学校科普小卫星研制团队学生的回信
八一学校科普小卫星研制团队的同学们:
你们好!知道由你们设计研制的科普小卫星即将发射,我非常高兴。中学生设计研制科普卫星是一次很好的尝试,你们攀登科技高峰的热情和勇气让我感到欣慰。
你们在来信中表示,要让这颗小卫星发挥启明星一样的作用,不断激发自己科学探索的热情。希望你们保持对知识的渴望,保持对探索的兴趣,培育科学精神,刻苦学习,努力实践,带动更多青少年讲科学、爱科学、学科学、用科学,努力成长为祖国的栋梁之材,将来更好为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献力量。
新年即将到来,祝你们和全校师生新年好。
习近平
2016年12月24日
成为一位科学家一直以来是我们所有同学的梦想,对自然、宇宙、科学的探究更是许多年轻的学子梦寐以求的,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)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》。
(板书)一名物理学家的教育历程
(三)整体感知
?1、观察标题,探知文章内容(从标题入手,引导学生初步明了课文内容)
本文的标题为我们提供了什么信息?
明确:“一名物理学家”指的是加来道雄,这是一部人物自传,讲述自己的成功经历;“教育历程”表明对作者意义重大、影响深远,同时表明文章是以时间为写作顺序。
为什么加来道雄会成为一名成功的物理学家?他的教育历程又与常人有何不同?给我们以怎样的启示。让我们从课文中找到答案吧。(过渡语,使学生明确学习步骤)
2、请快速浏览全文,抓住关键语句,找出本文重点写了哪几件事?(引导学生抓住课文标志性语句,从结构上去把握文章内容)
(1段)全文总括:记叙了作者在童年的两件趣事,以及作者是如何由这两件趣事来激发自己的科学兴趣的。
二、(2~11段)由对鲤鱼世界的遐想,推知人类认识的局限性。
(1)幻想鲤鱼“科学家”研究的局限性。
(2)推知人类对多维空间研究的局限性。
三、(12~18段)对爱因斯坦未竟事业的向往与学习研究。
(1)探究爱因斯坦未完成的理论。
(2)建立自己的原子对撞机。
板书:鲤鱼世界的遐想、爱因斯坦的故事、建立实验室
现在我们大体了解了文章的内容,下面我们来深入探究一下。(过渡语)
(四)合作探究
这三件事具体内容是什么?这些与他成为物理学家有什么关系?分小组讨论交流5分钟后回答。(通过探讨研究,让学生学会发现问题,解决问题,深入把握文章的主旨)
一、鲤鱼世界的遐想
1.【提问】“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',而不肯去探究原因。
(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。
2.【提问】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。
3.问:这种想象和认识对加来道雄成为物理学家有什么帮助?(适时点拨引导,帮助学生把握文章内在联系)
明确: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,激发了他探究未知世界的兴趣,大量阅读高维世界的历险故事,丰富了他的想象力,也奠定了他由感性的想象上升到对多维空间理论研究的基础。
人没有想象是不行的,爱因斯坦说,想象力比知识更重要。因为知识是有限的,而想象力概括了世界上的一切。可以说,人类的一切文明进步都是想象力推动的结果。
牛顿对苹果落地的想象,发现万有引力定律,莱特兄弟想象像鸟儿一样飞翔,就不会有飞机的诞生;刘慈欣如果没有想象就不会有被誉为迄今为止中国当代最杰出的科幻小说《三体》。不管如何,请努力唤回我们的想象力,因为它对个人,对社会实在是太重要了。
板书:想象力
二、爱因斯坦的故事
1.作者被中学老师讲的伟大科学家的故事所迷住,激发了他的好奇心,并决心对爱因斯坦未竟事业一探究竟,从而阅读了大量的关于爱因斯坦和爱因斯坦的理论的每一本书。可见,没有好奇心就没有求知欲,好奇心是一个人有所发现、有所成就的前提。比如没有瓦特对蒸汽为什么能把壶盖顶起来的好奇心,就没有蒸汽机的出现,英国的工业革命就会推迟;没有哥白尼对天文学的好奇心,就不会有“太阳中心说”的提出,黑暗的中世纪也许还要延长若干年。好奇心能让人心永远年轻,能享受到说不完的乐趣。因此,我们每个人应该保持自己的好奇心。
有了好奇心,还需要保持兴趣和注意力的集中。兴趣是最好的老师,一个人一旦对某事物有了浓厚的兴趣,就会主动去求知、去探索、去实践,并在求知、探索、实践中产生愉快的情绪和体验。他之所以对爱因斯坦故事感到“激动人心”,是他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究,由最初的好奇转变为兴趣,成为当时最重要的事情。
我们又由作者所说:“我决定要对这一问题刨根问底,纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。”“在所不辞”是指完全接受,绝不推辞。这说明作者最初并没有想到自己会成为理论物理学家,而是在探索研究的过程中,发现必须对深奥而枯燥的理论物理进行研究,才能弄懂爱因斯坦的理论,继续其未竟的事业。可见,他是非常有毅力有恒心,不畏艰难、勇于探索。
2.问:这种好奇心对他成为物理学家有什么帮助?(适时点拨引导,帮助学生把握文章内在联系)
物理学家的工作是抽象、枯燥、深奥的,而一旦引发好奇,并且把它当作是一种兴趣,它就会造就科学家,科学的每一项巨大成就,都是以大胆的幻想为出发点的。
板书:好奇心和兴趣
三、建立实验室
高中阶段,“本应在棒球场或篮球场玩耍”,享受青春年华,但作者却看完了许多地方图书馆在这方面的书,并且常常造访斯坦福大学的物理学图书馆。说明他一直在兴趣的引导下,不断地进行理论探索。表明了他坚持不懈的精神。但是光有丰富的想象力,强烈的好奇心和极大的兴趣就能成为物理学家吗?
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。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。而他确实自己动手建立了实验室,验证爱因斯坦理论,探究反物质。可见,作者并不是一个读书的人,而是通过实验来验证理论的正确与否,具有实验精神。
这样,两件趣事极大地丰富了他对世界的理解力,引导他从理论研究转入到实验探究,从而能更好地验证他的理论,也最终让他成为了一名物理学家。
板书:实验精神
【提问】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,对教育而言,重知识,轻能力的现象很普遍,值的人们深思。好在我们学校针对这种情况,走在了前面,我们配备了设施齐全的理化生实验室,有别具一格、激发创新思维的科技创新实验室,有培养兴趣、注重探索实践精神的天文台等,即将投入使用,可以说,这些都是一名理论物理学家重视实验给我们的启迪。
我们通过讨论,共同把握了文章的内容及其思想内涵。(过渡语)而作者为什么写这篇文章?我们也非常清楚了:通过作者写的教育历程,告诉我们怎样才能成为一名物理学家。也就是,要有丰富的想象力,对事物有强烈的好奇心,坚持不懈地探究能力,还要有不怕挫折,坚持实事求是的实验能力品质等。
我们明白了作者的写作意图。那么,作者如何让自己的写作意图得以实现呢?(过渡语)
(五)【提问】本文在材料处理上有什么特点?
?【明确】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;课文的重点是童年趣事和建立实验室,这三个事例已经把'教育历程'完整地勾画出来。而夹杂在其中的阅读多维空间历险故事和统一场理论书籍两小段内容,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像,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。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。总而言之,本文组材特点是重点突出,详略得当。
(六)总结:一名物理学家的教育历程,让我们感受到了兴趣爱好对人的一生可能起到的巨大作用,我们要在其不断地引导下,不怕挫折、坚持不懈、奋斗不息,才能真正到达理想的彼岸。
(七)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?
?
板书设计:
一名物理学家的教育历程
加来道雄
?
鲤鱼世界的遐想?????????想象力
爱因斯坦的故事?????????好奇心和兴趣
建立实验室?????????????实验精神
?
《一名物理学家的教育历程》学情分析?
学科知识储备:①高一学生经过长时间的考试训练和本单元前两篇文章的学习,已经具备了独立阅读简单科普文章的能力;②文中虽然涉及了没学过的物理学知识,但那些不是学习重点,而且文下注释也较详细,不会给文章理解带来太大的困难。?
阅读能力储备:学生思维活跃,富有个性,接受信息渠道多元、知识面广;但阅历尚浅,缺乏对事物本质深入的思考,因此对文中两件事表面下所蕴含的理性的东西理解较难的。
信息技术储备:学生前期已经从网络下载阅读大量关于本文作者及相关内容的科普文章,又专门邀请物理老师对本文涉及知识进行了简单介绍。
《一名物理学家的教育历程》学习效果
通过对《一名物理学家的教育历程》的学习,学生对科学探索产生了浓厚的兴趣,也为科学家的人格魅力折服,希望像科学家一样投身人类社会发展事业中。学生纷纷表示将从日常生活出发,了解科学,认识科学,并付诸实验。
《一名物理学家的教育历程》教材分析?
《一名物理学家的教育历程》这篇文章选自人教版普通高中课程标准实验教材必修三的第四单元。本单元全部为科普文章,本课承接着前两课对自然科学的介绍,开始关注科学探索过程中的人,通过展现科学家的探索过程,彰显他们的人格魅力,进而给与学生价值观、思维方式和行为准则的影响。?
本文作为一篇科普文章,不仅传播了科学知识,也弘扬了科学精神,也能启发学生学习从习以为常的事实和过程中发现问题,培养学生的探究意识和发现问题的敏感性,激发学生探求未知世界的兴趣。同时也能很好的贯彻《课程标准》中“树立积极向上的人生理想,增强为民族振兴而努力的使命感和社会责任感”和“养成独立思考、质疑探究的习惯”的理念和要求。
《一名物理学家的教育历程》评测练习
一、读准字音
1.单音字
(1)斑斓() (2)遐()想
(3)杜撰()(4)触()摸
(5)惊诧()(6)令人目眩()
(7)贪婪()(8)撒手人寰()
(9)浩瀚()(10)畏葸()
2.语境辨析法
(1)由于风暴影响,航班大面积取消,机场陷入混(hùn)乱,有人便混(hún)水摸鱼,干一些非法勾当。
(2)我选择了一种很薄(báo)的薄(bò)荷糖作为生日礼物送给了同桌,面对这份薄(bó)礼,他很激动。
(3)坠落悬崖后,他半天才醒过来,伤口疼痛,像钢针扎(zhā)着一样,最终挣扎(zhá)着包扎(zā)好了伤口。
二、用准词语
Ⅰ.明确词义
(1)细枝末节:细小的树枝,不大的环节。比喻事情或问题的细小而无关紧要的部分。
(2)五彩斑斓:形容颜色非常好看,色彩相当丰富,多种颜色错杂繁多耀眼。
(3)冷嘲热讽:用尖刻辛辣的语言进行讥笑和讽刺。
(4)汹涌不息:猛烈地向上涌或向前翻滚的水波长久不止。
(5)高深莫测:高深的程度无法揣测。形容使人难以理解。
(6)自鸣得意:自己表示很得意。
(7)撒手人寰:指离开人世,死亡的委婉说法。
(8)刨根究底:比喻追究底细。同“刨根问底”。
(9)畏葸不前:畏惧退缩,不敢前进。
三、文本探究
1.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,是哪两件事?
答:
2.这篇文章可分几部分?简要概括各部分的内容。
答:
3.作者开篇引用爱因斯坦的话,用意何在?
答:
4.鲤鱼“科学家”对“世界”的认识是怎样的?作者想通过鲤鱼“科学家”对世界的认识说明什么?
答:
5.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?
答:
6.本文体现了怎样的科学精神?
答:
四、课外拓展
恰如其分的题记
[写法领悟]
作者一开始引用爱因斯坦的科学观充当题记,旨在提示下文是在介绍有关科学的观点,既醒目,又恰如其分。
题记是写在文章的题目下面、正文之前的一段言简意赅的文字,它具有意蕴丰厚、情味绵长、语句精美等特点,备受阅卷老师的青睐。一篇文采飞扬的正文,再加上一段精练出彩的题记,就像画家“画龙点睛”一样,必能使文章通篇生辉,让人耳目一新。
题记的写法主要有以下几种:
1.巧用比喻,形象含蓄
示例:日子像手中的细沙,一不留意,就纷纷从指间流逝,而且义无反顾。
——《翻检日子》
[点评] 将日子比作滑滑的掌中细沙,这本身就很富有动感和美感,点出日子的本质,贴切而又饱含哲理。接着,正文中作者又以意识流的手法翻检日子中的零乱碎片,以自省的姿态思考成长的话题,与题记浑然一体。
2.活用诗句,增强底蕴
示例:昨夜西风凋碧树,独上高楼,望尽天涯路。——《独上高楼》
[点评] 考生借王国维对词中境界的描述,暗示了“独”与“高”并存,表达了自己对生命境界的理解。当清醒的“自我认识”与世俗的“他人期望”不能一致时,“独上高楼”便成了考生心中理想的选择。考生巧用诗词作题记,不仅体现了本文的主旨,而且增强了文章的文化底蕴。
3.对比反衬,凸显主旨
示例:高楼越来越多,空间越来越小。冷漠越来越多,温情越来越少。然而,感动,正以它清淡却足以令人动容的方式,诠释人文的内涵。
——《感动,点一瓣心香》
[点评] 考生采用两组对比,客观而冷静地展示了残酷的现实,表现了物质空间与心灵空间双重狭小的处境。但考生高扬主旋律,看到了时代的亮色,“悲”而不“怨”,“暗”中有“亮”,在这样的危机之中,凸显了“感动”的意义,令人眼前一亮。文章用题记的形式,开篇即亮出自己的观点,为读者阅读全文提供了明晰的思路。
4.层递排比,增强语势
示例:庸者,相信别人,怀疑自己;愚者,相信自己,排斥别人;智者,相信自己,也相信别人。——《相信自己,也相信别人》
[点评] 从形式上看,采用了层递排比的修辞手法,增强了说理的语势;从内容上看,将“庸者”“愚者”“智者”进行对比,强调了智者的辩证与正确:庸者迷失自己,愚者迷信自己,智者相信自己,也相信别人。
5.点睛一笔,照亮全文
示例:朝阳与落日总是更能令人感动,只是因为那一刻它将正午的锋芒熔成了圆润的光辉。
——《圆润锋芒》
[点评] 正文通过两幅图画展开联想,列举了大量少年才华横溢的诗人最后成为渐臻圆满、真正成熟起来的文人的事例,揭示了年少时的锋芒,在成长中会使自己圆润、丰盈的人生哲理。题记用富有诗意的语言,将文章的旨意表达得淋漓尽致。
如果让你以“体验自然”“母爱”为话题写两篇作文,请你设计两篇文章的题记。
答:
参考答案
一、略
二、略
三、文本探究
1、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。
2、明确:可分三部分。第一部分(第1自然段):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自然段):主要叙述作者对鲤鱼世界的遐想。第三部分(第12~18自然段):主要介绍了作者对爱因斯坦未竟事业的向往。
3、明确:爱因斯坦这句话,表明了他研究理论物理的目标和意义,作者加以引用,既表示对爱因斯坦科学探索精神的崇敬和对爱因斯坦探索宇宙的意义的理解,也表明他一生求索的目标以及他对自己探索宇宙本质的意义的认识。
4、明确:第一问:(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”,而不肯去探究原因。(4)鲤鱼“科学家”的“传奇故事”,真实地证明了另一个世界的存在,而它们却认为“胡说八道”,荒谬绝伦,违背它们的“自然规律”。
第二问: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,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它”的理论,他们就加以“鄙视”,表现出思想上的保守和固执。
5、明确:课文的重点是童年趣事和建立实验室,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。
6、明确: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,可以从中看到以下三方面的“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: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,不可能到达真理的彼岸。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。
四、课外拓展
参考答案:(1)奇妙的大自然,她不时展现又不时隐藏自己的美;要发现她的美,关键在于我们对她的体验。(2)母亲的爱,是一条长长的电话线,无论走多远,都时时刻刻把我牵挂,她将陪伴我走到永远。
《一名物理学家的教育历程》教学反思
??本文是一篇科普文章,主要承担传播科学精神的功能,因此,体会本文所蕴含的科学精神,是本课学习的一个重要目标。另外,本文也是自读课文,所以,从过程而言,应主要由学生自主学习、探究完成。同时,在学生的自主学习探究中,掌握运用一定的阅读技巧。
??本文的重难点在于对题目“历程”前面的定语“教育”的进行理解,理解了这个词,文中科学精神也就不言自明,为了加深学生对“教育”的理解,我设置了一个分组探讨环节,一个小组探讨一件事的教育意义,文中的教育意义主要由两方面组成:显性教育意义、隐性教育意义。显性教育意义是事件本身体现出来的、对作者的教育作用,这一点学生通过讨论思考,当能理解清楚;隐性教育意义则需要综合分析教育对象与主体的联系,教育作用之间的内在联系才能抓住,这一点对学生而言难度较大,需要老师适当引导,我认为,隐性教育意义还包括自我教育、自我培养等成才的自觉。
??科学素养必须作为整体发挥作用,其中最为基本和关键的一步是想象力,最后,我设计了一个有关想象力的题目,意在激发学生的想象力,培养学生这一最基本的科学精神,从而为以后的成才奠基。
??整篇文章的学习,我设想以“成长长才”的话题加以贯串,这样更容易引起学生共鸣,从而更有效地达到本课的教学目标。
《一名物理学家的教育历程》课标分析
本单元学习科普文章,但并非以学习最新的科学知识和科学方法为主要目的,而是要得到科学精神的熏陶。所以制定以下学习目标:
1.理清文章结构,把握文意;?
2.思考、探讨文中体现的科学精神。
3.引导学生感受科学家在探求真理中所表现的人格魅力,培养学生对科学的兴趣,激发学生探求未知世界的兴趣。
学习的重点是培养对科学的兴趣和探究精神。落实《课程标准》中关于“学习从习以为常的事实和过程中发现问题,培养学生的探究意识和发现问题的敏感性,激发学生探求未知世界的兴趣。”的要求。