《一名物理學(xué)家的教育歷程》教學(xué)設(shè)計(jì)思路方法這是一篇自傳性質(zhì)的文章，題目“一名物理學(xué)家的教育歷程”是一個偏正短語，中心詞為“教育歷程”。顯然，課文是以“教育歷程”為重點(diǎn)來談的。教學(xué)過程中從分析文章的結(jié)構(gòu)入手，把握文章主要內(nèi)容及謀篇布局的特點(diǎn)，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵，引導(dǎo)學(xué)生體會科學(xué)精神。課文后“研討與練習(xí)”的二、三兩題都是開放題，要引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā)，了解科學(xué)、認(rèn)識科學(xué)。整個過程以學(xué)生自學(xué)為主，教師列出學(xué)習(xí)提綱并適當(dāng)點(diǎn)撥。課時(shí)安排：1課時(shí)三維目標(biāo)1.了解文中所談的一些物理學(xué)理論問題，如宇宙平行理論、多維空間理論。2.引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā)，了解科學(xué)、認(rèn)識科學(xué)。3.分析文章的結(jié)構(gòu)，探討“教育歷程”表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。4.學(xué)習(xí)作者對科學(xué)深入探索的精神。教學(xué)設(shè)計(jì)導(dǎo)語設(shè)計(jì)名句導(dǎo)入請學(xué)生讀下列名句：我沒有特殊天賦，我只是極為好奇。整個科學(xué)只不過是每日思考的精練。想象力比知識更重要。我沒有什么特別的才能，不過喜歡尋根刨底地追究問題罷了。在我審視我自己和我的思考方式時(shí)，我的結(jié)論是：在吸收有益的知識方面，奇思玄想的天賦對我而言，比我的才干更重要?！獝垡蛩固箰垡蛩固箤茖W(xué)的探究精神引導(dǎo)著許多年輕的學(xué)子，加來道雄就是其中之一，讓我們來看一下加來道雄的成長道路。故事導(dǎo)入有一次，愛因斯坦要把墻上的一幅舊畫換下來，就搬來一架梯子，一步一步爬上去。突然，他又想起一個問題，沉思起來，忘記自己在做什么了，猛地從梯子上摔下來。摔到地上以后，他顧不得疼痛，馬上想到:人為什么會筆直地掉下來呢?看來物體總是沿著阻力最小的線路運(yùn)動的。他想到這里馬上站立起來，一瘸一拐地走到桌邊，提筆把自己的這個想法記了下來。遇事愛思考、研究，常常從一點(diǎn)小事中受到啟發(fā)，這就是當(dāng)代偉大的物理學(xué)家——愛因斯坦的探索品質(zhì)。那他對物理學(xué)家加來道雄的影響又是怎樣的呢？文本解讀知識積累相關(guān)知識為了更好地理解課文，我們需要了解一些相關(guān)的理論物理學(xué)知識：1.統(tǒng)一場論根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)知識，將我們的宇宙結(jié)合起來的力有四種：引力、電磁力、強(qiáng)核力和弱核力。物理學(xué)家運(yùn)用量子力學(xué)，已經(jīng)把后三種力統(tǒng)一起來（美籍華裔物理學(xué)家楊振寧和他的學(xué)生米爾斯提出楊—米爾斯場理論，解決了這一問題，被稱為“標(biāo)準(zhǔn)模型”。但是這一理論因?yàn)橛?jì)算繁復(fù)無比而讓人頭疼），但是引力仍然游離在外。愛因斯坦畢終生之力想尋求四種力的統(tǒng)一，建立一個大一統(tǒng)的理論，最終也沒有實(shí)現(xiàn)。2.高維空間現(xiàn)代理論物理學(xué)認(rèn)為，統(tǒng)一四種力的前景，在于高維空間（如十維或更高）理論的確立。比如對于古人來講，風(fēng)暴是怎樣產(chǎn)生的，風(fēng)暴會襲擊什么地方，什么時(shí)候襲來，什么時(shí)候結(jié)束，他們是一無所知的，因?yàn)樗麄兩钤谄教沟拇蟮厣?，只能靠肉眼從近似于二維平面的角度來觀察，即使有簡單的預(yù)報(bào)，也都是靠經(jīng)驗(yàn)來推測的?，F(xiàn)在有了氣象衛(wèi)星，從太空這樣三維角度觀察地球，在地面上看來神秘莫測的風(fēng)暴被看得一清二楚，可以精準(zhǔn)地預(yù)報(bào)風(fēng)暴的動向。同樣，理論物理學(xué)家認(rèn)為，傳統(tǒng)的四維（空間三維加上時(shí)間）理論太“小”，不能解釋宇宙中的四種力。當(dāng)他們超越四維而在更高維（如十維或更高）中尋求統(tǒng)一這四種力時(shí)，就能得到一種簡單、漂亮的解決模型（科學(xué)家認(rèn)為宇宙應(yīng)該是簡單、和諧的）。高維空間理論認(rèn)為，宇宙大爆炸后10—43秒，十維宇宙分解成四維宇宙和六維宇宙，四維宇宙暴脹，經(jīng)過近一百五十億年，演變成今天我們生活的宇宙。大爆炸后10—35秒，大統(tǒng)一力分開。但是高維空間理論很難在實(shí)驗(yàn)室中得到證實(shí)，因?yàn)橐M當(dāng)時(shí)的環(huán)境，需要的能量太大，根本無法做到，所以現(xiàn)在高維空間理論只能是“理論”。信息篩選整體把握一、請同學(xué)們快速閱讀全文。1.歸納概括每個自然段的意思并分段。明確：正文前有一句愛因斯坦的話，這是加來道雄的座右銘，也是他走上科學(xué)道路的指路明燈，表明他的追求。全文共分三部分。第一部分（第1段），是全文的綱，只有一句話，非常簡潔，點(diǎn)明后面寫作的內(nèi)容。第二部分（第2—11段），童年時(shí)的第一件趣事：對鯉魚世界的遐想。第三部分（第12—18段），童年時(shí)的第二件趣事：對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往。2.小結(jié)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?？此谱髡呱倌陼r(shí)的思維超出同齡人，其實(shí)只是他充分發(fā)揮了自己的想象力，并且保持了這樣奇特的想象力，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(shí)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?yàn)樗褠垡蛩固沟睦碚摦?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究底”，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)。③高中時(shí)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(shí)驗(yàn)室，驗(yàn)證愛因斯坦的理論，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(shí)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”。二、提問：本文的結(jié)構(gòu)安排有何特點(diǎn)？明確：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(shí)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。”而“童年的兩件趣事”作為文章的主要內(nèi)容，又是共時(shí)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。三、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(shí)間順序敘事，而是通過童年的兩件趣事和高中時(shí)建立實(shí)驗(yàn)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(yàn)；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(shí)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)。合作探究一、分析理解局部內(nèi)容。教師提出一些問題引導(dǎo)，學(xué)生就某一內(nèi)容寫閱讀感言。1.“鯉魚科學(xué)家”對“世界”的認(rèn)識是怎樣的?明確：(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)家”的“傳奇故事”，真實(shí)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”。2.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，只要超出人類的理解力的自然存在，人類就拒絕承認(rèn)。(2)“科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念……”，是因?yàn)槿祟愔辉敢獬姓J(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(shí)驗(yàn)室里便利地驗(yàn)證”的理論，人類就加以“鄙視”，表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí)。課堂小結(jié)愿同學(xué)們從加來道雄的教育歷程中獲得一些啟發(fā)，快樂學(xué)習(xí)。板書設(shè)計(jì)童年青年(成年)鯉魚世界的幻想(想象)基本結(jié)構(gòu)