《一名物理学家的教育历程》教案

《一名物理学家的教育历程》教案

教学过程

结合学生预习情况导入

同学们好。“理论物理学家”“超弦理论奠基人”，作者加来道雄看上去与我们颇有距离。课前请大家了解这位日裔美籍作者，有同学敏锐地发现：他出生在二战后的美国，享有相当的科研资源；他曾回到日本接受教育，具有跨文化视野和体验。这么一个从出身、经历到职业、学识都与我们大相径庭的作者，写文章介绍自己的“教育经历”为的是什么？他又是如何让普通读者懂他的呢？

【主问题】作为一名物理学家．．．．，作者为何选择两件童年旧事来介绍自己的教育历程？

学生活动：初读把握关键字词，根据任务提示分析文章内容。

提问：请大家读读第1节，品品其中有意味的字词。

明确：第1节开门见山。理论物理学家研究的是宇宙万象，加来道雄偏偏说自己学术生涯的起点是两件童年事，这大与小的对比想要突出什么？有同学注意到，作者刻意点出它们的趣味．．，更用“极．”这样的最高级修饰其影响之大。科普文章用词本应严谨，作者却一再使用诸如“最．快乐的童年记忆（第2节）”“最．感兴趣（第12节）”等词。请大家依循这些关键字词的暗示，根据以下任务的提示，从文中寻找依据解题。

一.【任务一】圈画品读“观鱼”事件中“我”的行动，推断这是“最快乐的童年记忆之一”的原因。

1.段落开头反复出现的领字“我想、我曾想、我常想”等有何深意？

明确：反复出现“想”字，意在反复提醒读者：孩子的想象往往是具象化的、拟人化的、跳脱的、不带成见的，所以能想成年人所不屑想、不敢想。

注意第4节中的这段原文内教师添加的部分：

我喜欢坐在距离鲤鱼仅仅几厘米的地方（观察它们），（想象）鲤鱼和我生活在两个截然不同的宇宙之中，从不进入对方的世界，（设想）我们之间被水面这一薄薄的“栅栏”分隔开来。

原文看似没有“想”，却暗含“想”：童年的“我”观察思考鲤鱼及其生活环境的过程，正暗合科学探索的过程。水面分割“我”与鱼，就好比难以跨越的时空障碍分割大家熟悉的世界与可能的平行宇宙。作者描绘观鱼的画面，为的是通过对画面的想象，让读者更轻易地进入物理学家的思维领域，读懂他的意思。

2.品味“我”的其他行动细节，体会作者的匠心

学生活动：圈画除了“想．”之外作者的行动细节。

明确：作者还“注意到．．．”雨滴“轰击”池水表面：在高能粒子物理领域，“轰击”是一个术语；而在孩子的想象中，雨滴却可以是出膛的炮弹，这时“轰击”就不是术语，而是轻而易举的“想象”。理论术语与孩童想象在这个词上重叠——加来道雄刻意的用词正暗示了科学家的“另辟蹊径”常常来自于儿童式不拘一格的想象。这个词中既有孩子般的率真，又有专业学者在自己的知识领域游戏文字的幽默。

思考：为什么“观鱼”是“最快乐”的童年记忆之一？

第一，童年时期的“我”通过“观察、发现、想象、创造”构建起一套独属于自己的认识体系，对这个“鲤鱼宇宙”来说，“我”就是创世之神；第二，当长大的“我”回头审视这个“创世”过程时，更惊喜地发现它与科学探索过程的相似性；第三，当身为理论物理学家的“我”提笔写下这个故事时，更因深刻的意图而有深沉的喜悦。

3.“鲤鱼科学家”的形象有何象征含义？作者看似观鱼，实则想表达什么？

学生活动：圈画“鲤鱼科学家”相关的句子，结合语境理解其含义。

明确：①第5节“我想这些鲤鱼‘科学家’会对那些提出在水池之外还存在有另外一个平行世界的鱼冷嘲热讽．．．．”，这不就是躺在既有研究的功劳簿上、不屑在理论层面寻找新突破的物理学家们的常见态度吗？②第7节“我想，鲤鱼科学家们将会聪明地杜撰．．某种虚构的东西——它被称之为‘力’——来掩盖．．自己无知”，“杜撰”本指“臆造”“虚构”，自嘲科学家用理论解释世界时的捉襟见肘；而“掩盖”一词正揭示了科学研究的底色仍然是“因无知而求知”。这不就是人类科学家努力尝试从现象中得出规律、进行科学研究的一般过程吗？③在作者构筑的鲤鱼宇宙中，鲤鱼科学家突然的消失出现被其他鲤鱼描述为“奇迹．．”，类比．．的正是高维理论所描绘的穿梭于多重宇宙之间的一般现象。科学家的工作就是解释“奇迹”，不是将之平庸化，也不仅仅将之合理化，而是努力在解释奇迹的过程中体现思想成果。在这个过程中，还必须直面“熟悉的自然规律不再适用于这个冥冥世界”的挑战，必须承受自己的新理论被批评为“怪诞”“胡说八道”的压力。④而当“我们就像自鸣得意．．．．地在池中游动的鲤鱼”“自．以为是．．．地拒绝承认”包括平行宇宙、多维空间在内的多种新理论设想时，不更应该警惕科学探索过程中的故步自封、不思进取吗？

这件童年趣事之所以能极大地丰富加来道雄对世界的理解，引导他成为一个真正的理论物理学家，正是因为他从这次经历中体会到童心的可贵．．．．．，更谦逊地认识到人的局限性．．．．．。加来道雄是以自然、自心为师，像孩子一样思考，也像任何一个对世界充满好奇、常常因奇思妙想而激动、承认自己无知却更勇敢地去求知的孩子那样学习。加来道雄自述的教育历程是有普遍意义的：上世纪六十年代的电视剧《星际迷航》中的自动门、平板电脑乃至量子传送等想象中的技术已成为当今的现实，正是源于早年迷恋这一系列科幻作品、长大投身科研事业的科学家们的努力。

二.【任务二】结合造加速器事件中“我”的行动和感受，推断选择这件往事作为教育经历的目的。

1.圈画程度副词，结合语境分析其形象塑造作用

明确：老师们提到爱因斯坦时的极度．．崇敬感染了“我”，爱因斯坦倾尽一生心血研究统一场论而事业未尽的故事“最．使我感兴趣”“迷住了我”，“花了好多时间静静阅读我能够找到的关于这个伟人和他的理论的每一．．本书”，下了常人难以想象的苦功。做科学家、搞理论研究，年轻的作者何尝不知前路的艰难？可伟人的事业感召着他，好奇心驱使着他，理论本身的庞大玄妙如此激动人心，“比我曾想象的任何事情都．重要”，刨根问底、在所不辞，身为理论物理学家的“我”回望过去，这种盘根究底、毫不回避推诿的执著．．如此鲜明。

2.分析动作、心理描写的作用，概括这件事中“我”的认识

学生活动：圈画动词、心理描写，分析加来道雄的认识，概况其形象特点。

明确：在高中阶段就看完了．．．统一场论的相关书籍，还能买放射性．．．．物质．．建造云室，围绕足

球场缠绕．．22．．英里．．长的铜线．．．．、“周期性”地耗．．．．．．．掉．家里．．每一点电能．．．．．驱动装置以获得实验数据……作者体验的不只是幼年观鱼时奇思妙想所带来的思想上的刺激，更是躬自体验了探索的艰辛与自豪，经历了精神上的提升：知识本身就有意义，探索本身就是目的．．．．．．．．．．．．．．．．．，更何况为求知而努力实践所带来的充实感．．．！我思故我在，我行故我乐，爱因斯坦是老师，亲手建造加速器并实验的过程更是老师，作为一个特别的高中生、预备役科学家，这样的心得怎不值得分享呢？

三.【任务三】联系比较《青蒿素》一文中屠呦呦的科研经历，进一步思考作者选取童年趣事自述教育经历的深层意图。

1.回顾屠呦呦的研究过程和体会

同课的《青蒿素》一文中，屠呦呦也把在童年时目睹中草药治病救人的事当作自己科研道路的起点。她研发新药，传统的中医药知识给了她启示；她勇敢试药的行动如同神农尝百草，拯救生命、造福大众的期许引导着她。加来道雄受到儿童想象的启发、未尽事业的召唤，在造加速器的过程中体察排除万难、坚定不移的重要性，二者经历何其相似？屠呦呦把获奖归功于团队协作和中医传统，加来道雄谦逊地认识到人的局限性，二者境界何其相似！

2.这两篇文章同编为一课，有何用意？

屠呦呦以天下为己任；出版多部科普著作的加来道雄也可属此列，虽世殊事异，其致一也。我们普通人读完他们的自述，若能有“若合一契”的共鸣，也是科学家们努力的意义所在。两篇文章呈现了科研工作者不同的成就轨迹，却也同样宣扬了人类精神的崇高。

【总结】回答主问题

加来道雄通过选取童年趣事自述教育经历，是想要告诉我们这些读者：因趣而思，未知而求，以满足好奇心、站上知识的高地为荣，用自己的行动去探索世界，是人人都曾有或仍有的夙愿。所谓的科学家特质并不特殊，本就源于人类天性中对进步的追求．．．．．．。可能的区别仅仅在于：真正的科学家们真纯质朴．．．．，永葆孩童式的好奇．．和年轻人的闯劲．．；同时又踏实谦逊．．．．，为了证明自己的创想从不向客观条件的限制和主观认识的局限低头；乃至心怀大爱．．．．，传承认识世界、造福人类的信念。这些看似高不可攀的品质和精神，却仍然来自童年经历的启迪与成长道路上不变的坚持。我们不一定成名成家，却仍可以去体验求知之乐、思行之趣。

回顾解题路径：

科普文章除了科学知识，说到底还是文章。把握文章的写作特色，就能获得解读文章的钥匙。从本文看，作者开门见山，．．．．．提纲挈领．．．．，好发“极”“最”等大言．．却不欺人，选的既然是童年经历，绝对化的用词反而令人对故事的有趣感同身受，共情于他孩子般的真诚。无论是用“鲤鱼宇宙”类比．．象征．．多重宇宙，还是反复．．提到“桌上论文”，作者都善于利用生动的细节．．．．．构建画面．．．．，使读者身临其境。最可贵的是作者现身说法．．．．：一位因着儿时的想象与兴趣，不畏艰难、坚定不移地走在理论研究道路上，自得其乐、全情投入的智者、勇者的形象．．就栩栩如生了。以本文为例，我们就可以通过把握大体结构、品味关键字词、赏析典型手法、比较归纳内涵等路径探究科普文章的深层意蕴。