人教版高中语文必修三教案4.14一名物理学家的教育历程07版896
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《一名物理学家的教育历程》教学设计教学目标: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、引导学生思考、探讨文中体现的科学精神,培养科学兴趣,坚持探究的精神。
重点难点:1、教育学生科学就在身边,从生活出发,了解科学,认识科学。
2、培养学生对科学的兴趣和探究精神。
设计思路这是一篇自传性质的科普文,由于是自读课文所以采用教师引导的方式,让学生自学。
本文结构清晰,可以让学生抓住其中的两件事引出整个历程进而展开讨论,让学生体会作者的成功之路。
教学过程一、导入新课江畔何人初见月?江月何年初照人?人生代代无穷已,江月年年只相似。
不知江月待何人,但见长江送流水。
学生齐读,找出其中的关键词,如:人,江月,流水。
明确人与自然之间朴素的情感,同时引导学生回忆必修二课文《游褒禅山记》中的名句:“古人之观于天地、山川、草木、虫鱼、鸟兽,往往有得,以其求思之深而无不在也”。
这句话体现了人对大自然的探索。
那么《一名物理学家的教育历程》当中也体现了作者对于大自然的探索,正是这样对大自然的兴趣和探索指引作者走上了一名理论物理学家的道路,我们首先来了解一下作者。
二、作者简介加来道雄(Michio Kaku),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》。
学生看完作者的简介,一定十分好奇,作者是如何从一位哲学博士却成为了一名理论物理学教授,从而引发学生阅读课文和梳理课文的兴趣。
三、整体感知,梳理思路1、问题:从题目入手,找到关键词是“历程”,结合写作实际,让学生思考平时自己描写“历程”使用的是什么顺序?学生明确:时间顺序2、问题:作者有没有采用时间顺序进行描写?学生明确:有3、问题:文中作者描写了自己“历程”当中的几个阶段?2分钟时间,学生进行讨论。
《一名物理学家的教育历程》导学案一[学习目标]一、知识教育目标引导学生从生活出发,了解科学、认识科学。
二、能力培养目标引导学生以“教育历程”为重点,探讨其中表现的思想内涵。
三、德育渗透目标引导学生体会科学精神。
重点、难点及解决办法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。
一、预习案1.作者简介加来道雄,日裔美籍理论物理学家,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》、《量子场论》和《超弦导论》诸书的作者二.自主学习1阅读课文,划分文章结构三.探究案1.“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的?2.作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么?3.作者在文章中所说,"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"。
这两件趣事是指什么?4.在作者所说的第二件趣事中,除了作者自身的兴趣外,还有没有其它外在的因素在影响着作者?四.训练案阅读下文,回答下列问题:1789年,意大利科学家伽伐尼尔在一次做蛙腿实验时,首次发现细胞内存在生物电现象,随着对细胞生物电研究的深入,利用生物电来检测疾病,已成了现代医学诊断上一项必不可少的手段。
其实,在人体内,各种微生物细胞、红细胞、淋巴细胞、癌细胞等每一种细胞都会产生电流,只不过这种电流极其微弱,且每种细胞产生的电流大小是各不相同的,但都是各自固定的数值。
不久前,日本东京农工大学松永是教授以精确的实验证实了细胞中的酶在一种称为“辅酶A”的作用下会放出电子,而电子的运动就会形成电流。
不过,这种生物电流很小,仅仅只有十亿分之一安培左右。
松永是教授还证实了癌细胞发生的生物电流要比正常细胞和其它一些别的细胞都大一些,这恰恰就是捕捉人体内肿瘤信息的基本理论依据。
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工作内涵。
3、引导学生思考、探讨文中体现的科学精神,培养科学兴趣,坚持探究的精神。
教学重点1、教育学生科学就在身边,从生活出发,了解科学,认识科学。
2、培养对科学的兴趣和探究精神教学方法:自主合作探究法教学课时:1课时教学过程一、导入新课同学们,在我们小的时候,常常会谈及未来的理想,那时候我们常常无畏地说:“我要做一名科学家”,可是随着年龄的增长,我们很少有人再说了,这是为什么呢?因为我们逐渐明白成为一名科学家是极其艰难的。
那么怎样才能成为一名科学家呢?今天我们就通过著名的理论物理学教授加来道雄的文章《一名物理学家的教育历程》得到点启发吧!二、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。
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》。
三、题解中心词为“教育历程”,“历程”暗示说明顺序为时间顺序,那么“一名物理学家”指谁呢?加来道雄。
那么本文就是一片自传性质的文章。
他的“教育历程”怎样?作者是不是从他的童年(幼儿园)、小学、初中、高中、大学一路写来的?(引导学生了解文章内容结构)四、整体把握1、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。
第一部分(第1段):交代童年的两件趣事,( 两件趣事,一是对鲤鱼世界的遐想,一是对爱因斯坦未竟事业的向往。
) 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。
一名物理学家的教育历程教学建议一、教学这篇课文,要以“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。
二、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。
三、“研讨与练习”的二、三两题都是开放题,要引导学生从生活出发,了解科学、认识科学。
教学过程一、整体把握1.文章特点(1)结构文章的题目是“一名物理学家的教育历程”,田此,叙述的顺序主要是历时牲的。
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:’童年青年 (成年)鲤鱼世界的幻想(想像)→实验→ (理论物理学家)爱因斯坦故事(理论)(2)内容①人人都对自然感到好奇,都以自己喜爱的形式寻求自然的“谜底”,但是大多数人一般直接探寻自然本身,而作者却由人的观察角度,反思人类对宇宙的认知。
看似作者少年时的思维超出同龄人,其实只是他充分发挥了自己的想像力,并且保持了这样奇特的想像力,由此奠定了他对高维空间理论探究的基础。
②作者少年时接触到爱因斯坦的“未竟事业”,激发了他的探究兴趣。
他之所以感到“激动人心”,是因为他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究,这非常符合少年的心理。
另外,“我决定要对这一秘密刨根问底”,也表现了他有毅力有恒心的性格,这是成为科学家的基本素质。
③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。
·作者进行这样艰苦枯燥的工作,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。
《一名物理学家的教育历程》导学案【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。
【知识链接】加来道雄是当今高能物理和理论物理学中超弦理论的发明者之一。
加来道雄博士为国际知名的理论物理学与环境学者,他秉持着爱因斯坦的精神:探寻“所有事物的原理”。
加来道雄博士提出的“超弦理论”,虽然只是短短一个一英寸长的方程式,也许就是解开宇宙之谜的第一把钥匙。
加来道雄博士是纽约市立大学的理论物理学教授,著作多达九本,其中包括《穿梭超时空:十度空间科学奇航》以及《Visions:How Science Will Revolutionize the 21st Century》。
他同时也是电视节目的常客,曾为“夜线”、“赖利·金脱口秀”与“六十分钟”的座上宾,更数度出现在美国公共电视(PBS))的纪录片中。
此外,TLC、BBC、TechTV 和SciFi Channel 等频道都曾制作加来道雄博士的专题报导。
【学习过程】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。
《一名物理学家的教育历程》教学设计(优秀7篇)《一名物理学家的教育历程》教学设计1【学习目的要求】1.知识目标:了解文中所谈的一些物理学理论问题,如宇宙平行理论、多维空间理论。
2.能力目标:分析文章的结构,学习文章的语言。
3.情感目标:学习作者对科学深入探索的精神。
【学习重点、难点】1.重点:通过学习从结构上去把握文章内容,了解作者对科学的探索的精神。
2.难点:从文中学到科学的学习方法和思维习惯并用于平时的学习中。
一、知识储备体裁知识积累:1.怎样把握说明对象的特征?首先,要抓住说明的要点。
说明文要说明的要点,往往就是说明对象的特征。
说明的要点,因说明对象的不同而有别,如人物简介,其要点—般包括年龄、籍贯、学历、经历、性格、品质、特长等;书籍简介,其要点一般包括作者、写作时间、历史背景、内容提要、社会价值等。
其次,应弄清作者介绍的是事物哪些方面的特征,又是从哪些角度介绍的。
2.弄清概念的限制和概括概念的内涵与外延之间,具有反比关系,即一个概念的外延越大,则它的内涵越小;反之,一个概念的外延越小,则它的内涵越大。
“新书”比“书”多了“新”的内涵,因而具有这种属性的对象(外延)也就越少;同样“书”比“新书”少了“新”的内涵,因而具有这种属性的对象(外延)也就越多。
概念的限制是通过增加概念的内涵以达到缩小概念的外延的目的,即由一个外延较大的概念过渡到一个外延较小的概念。
概念的概括是通过减少概念的内涵以达到扩大概念的外延的目的,即由一个外延较小的概念过渡到一个外延较大的概念。
我到商店买衬衣,不能只对售货员小姐说“我买衫衣”,应当把所有关于我买衬衣的信息资料统统告诉售货员小姐。
应当说“我买一件蓝色40公分男式短袖纯棉衬衣”。
“衬衣”前的五个定语“一件”、“蓝色”、“40公分”、“男式”、“短袖”、“纯棉”就是增加的衬衣的属性。
通过层层的限制,我和售货员小姐达成共识,确定单位为“一”,我就买“这一件”。
这就是概念限制的过程。
人教版高中语文必修三教案《一名物理学家的教育历程》一、教学目标1.理解文章中作者对物理科学的热爱和追求,以及投身科学研究的精神。
2.领略科学家的思维方式和研究方法,培养科学素养和创新精神。
3.提高阅读理解和写作能力,通过课堂讨论和反思,增强合作和交流能力。
二、教学重点和难点1.重点:理解作者在文章中表达的对物理科学的热爱和追求,以及其投身科学研究的决心和努力。
2.难点:领略科学家的思维方式和研究方法,并能在实际中运用。
三、教学过程1.导入新课:通过播放一段关于物理学家研究的视频或展示一些物理学家的图片,引导学生进入《一名物理学家的教育历程》一文的学习。
2.课文讲解:首先让学生速读全文,了解文章主要内容,然后逐段讲解,让学生深入理解文章中作者对物理学的热爱以及其投身科学研究的精神。
3.案例分析:选择文章中的一个具体案例进行分析,让学生更直观地理解科学家的思维方式和研究方法。
4.小组讨论:组织小组进行讨论,让学生分享自己的看法和感受,并选派代表进行发言。
5.课堂小结:总结本节课所学内容,并鼓励学生在今后的学习和生活中,积极培养自己的科学素养和创新精神。
四、教学方法和手段1.多媒体辅助:使用PPT展示文章中的关键段落和语句,帮助学生更好地理解和记忆。
2.课堂互动:通过提问、讨论等方式,鼓励学生积极参与课堂,提高他们的阅读理解和写作能力。
3.小组合作:组织小组讨论,培养学生的合作精神和交流能力。
五、课堂练习、作业与评价方式1.课堂练习:通过课堂提问、小组讨论等方式,了解学生对文章的理解程度。
2.课后作业:布置与文章内容相关的阅读材料或思考题,让学生在家中继续学习和思考,巩固课堂所学知识。
3.评价方式:根据学生的课堂参与度、小组讨论贡献、作业完成情况等多方面进行综合评价,以全面了解学生的学习状况。
六、辅助教学资源与工具1.教学PPT:展示文章中的关键段落和语句,帮助学生更好地理解和记忆。
2.参考资料:提供一些与物理学相关的资料和参考书,引导学生深入了解物理学的精神内涵和研究方法。
一名物理学家的教育历程教学教案(优秀9篇)一名物理学家的教育历程篇一名师导航内容感知文章先概述童年两件趣事在自己成长历程中的重大意义。
接着叙述童年时对鲤鱼世界的遐想,作者展开丰富的想象,向读者展现了奇妙无比的鲤鱼世界。
对鲤鱼世界的遐想点燃了他对“高维世界”探索的强烈兴趣。
然后写对爱因斯坦未竟事业的向往。
作者决心学习关于爱因斯坦的一切以及他的未完成的理论,并且花了好多时间阅读能够找到的关于这位伟人和他的理论的每一本书。
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。
后来,作者开始着手建立自己的原子对撞机。
对鲤鱼世界的遐想和对爱因斯坦未竟事业的向往两件趣事,极大地丰富了作者对世界的理解力,并且引导他走上成为一名理论物理学家的历程。
文章语言简明生动、周密严谨、亲切自然、通俗易懂,阅读时应细细品味。
句段剖析一、疑难妙句1.我想知道上帝怎样创造了这个世界,对这样或那样的具体现象我不太感兴趣。
我想知道世界的内在规律,其余则是细枝末节。
剖析:这是文章的题记,包括两方面内容:一是我想知道的是什么,二是我对什么不太感兴趣。
实际上是说爱因斯坦所关注、探索的是世界的创造、发展等内在规律问题,而不关注世界上的那些“具体现象”,只把那些“具体现象”视为“细枝末节”。
这句话反映了爱因斯坦这位伟大科学家认识现实世界的态度以及对于科学研究的认识所达到的理性高度。
文章以此为题记,表达了作者对伟大科学家爱因斯坦的崇敬,反映了这位伟大科学家对自己的重大影响,并以此表明自己在科学道路上的理想、追求。
2.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。
剖析:两件事,一是对鲤鱼世界的遐想,二是对爱因斯坦事业的痴迷和向往。
这两件事对童年的“我”产生了很大的影响,丰富了“我”的理解力,激励着“我”去探究未知世界的奥秘,引导“我”一步步走上理论物理学家的历程。
这一句放在文章的开头,总领下文,具有提纲挈领的作用。
十四、《一名物理学家的教育历程》教案汪凯【教学目标】一、知识教育目标引导学生从生活出发,了解科学、认识科学。
二、能力培养目标引导学生以“教育历程”为重点,探讨其中表现的思想内涵。
三、德育渗透目标引导学生体会科学精神。
【重点、难点及解决办法】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,不必教给学生。
【课时安排】1课时【教学内容与步骤】一、导入新课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。
二、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。
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》。
三、整体感知1.字词积累刨根究底(páo )撒手人寰(huán)湮没(yán )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(fěng)杜撰(zhuàn)怪诞(dàn)2.了解说明文的说明顺序:明确:说明文的写作顺序有时间顺序、空间顺序、逻辑顺序3.题记的种类及本文题记的作用:明确:题记的种类包括:阐发式、诠释题目式、点明题旨式、总领全文式、设喻寓理式本文题记的作用:提示下文是在介绍有关科学的观点4.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:童年[2-14节] 青年[15-18节] (成年)[1节,总纲] 鲤鱼世界的幻想(想像)[2-11] 实验[15-18] (理论物理学家)爱因斯坦故事(理论)[12-14]5.本文的基本内容①人人都对自然感到好奇,都以自己喜爱的形式寻求自然的“谜底”,但是大多数人一般直接探寻自然本身,而作者却由人的观察角度,反思人类对宇宙的认知。
4.14一名物理学家的教育历程教案(07版人教必修三)
【教材简析】:
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。
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。
语文课学习科普文章的主要目的并非在于学习科学知识。
课文中的有些知识如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。
学习文章中体现的科学精神,学习探究、创新、批判的思维方式才是最重要的,学习本文要学生结合实际体会文章的科学精神和人文内涵。
由于是自读课文所以采用教师引导的方式,让学生自学。
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。
【教学目标】:
1、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、引导学生以“教育历程”为重点,探讨其中表现的思想内涵。
3、引导学生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。
【重点、难点】
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。
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。
【课时安排】1课时
【教学步骤】:
一、故事导入
有一次,爱因斯坦要把墙上的一幅旧画取下来,就搬来了一架梯子,一步一步爬上去。
突然他又想起了一个问题,沉思起来,忘记了自己正在做什么,猛地从梯子上摔了下来。
摔到地上之后他顾不上疼痛,马上想到:人为什么会笔直的掉下来?看来物体总是沿着阻力最小的线路运动的。
他想到这里,马上站立起来,一瘸一拐地走到桌子前,提笔把自己的这个想法记了下来。
遇事爱思考探究,常常从小事中受到启发,这就是当代伟大的物理学家——爱因斯坦的探索品质。
那他对物理学家加来道雄的影响又是怎样的呢?
二、了解作者
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》。
三、研究探讨课文内容,完成重难点的学习:
1.审读本文标题,你能否推断一下文章会写什么内容,会怎么写?你的推断和作者的构思是否有出入?出入在哪儿?
提示:这里的教育不是受教育或者教育别人,而是自主教育,自主发展。
2、速读全文回答下面问题,感受结构内容
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”是什么?除了这两个趣事,作者还写了成长中的哪个个事例?
明确:鲤鱼世界的幻想(想象)
建立实验室(实践)
爱因斯坦故事(兴趣)
(设计意图:引导学生抓住课文标志性语句,梳理课文结构,引导学生从结构上去把握文章内容。
)
3.【提问】“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的?
提示: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”。
4.【提问】作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么?
提示:
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。
5、【提问】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?对爱因斯坦未竟事业的向往,是怎样启迪作者走上科学探索的道路的呢?思考:作者说“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。
”在作者心中“理论物理学家”应该是怎样的人?
提示:
对爱因斯坦未竟事业的向往,使作者产生对同一场理论的兴趣,好像侦探一样给予找到故事的线索和结局;
在作者心中,“理论物理学家”的工作是抽象、枯燥的,受实验条件的限制,自己的学说很难得到实验的证明,甚至可能到死也得不到成就。
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。
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?
提示:
(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。
(设计意图: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。
)
四、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?
提示:
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。
五、小结、作业
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。
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。
那么请你试着替这位“动物科学家”做一回代笔人怎样?
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
【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一米尔斯场理论,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、合谐的)。
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,经过近一百五十亿年,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”。