《一名物理學家的教育歷程》教案設計
教學目標
1、 引導學生從生活出發，瞭解科學，認識科學。
2、 引導學生以教育歷程為重點，探討其中表現的思想工作內涵。 3、 引導學生思考、探討文中體現的科學精神，培養科學興趣，堅持探究的精神。
教學重點
1、 教育學生科學就在身邊，從生活出發，瞭解科學，認識科學。 2、 培養對科學的興趣和探究精神
教學方法：自主合作探究法
教學課時：1課時 教學過程
一、導入新課
同學們，在我們小的時候，常常會談及未來的理想，那時候我們常常無畏地説：我要做一名科學家，可是隨着年齡的增長，我們很少有人再説了，這是為什麼呢?因為我們逐漸明白成為一名科學家是極其艱難的。那麼怎樣才能成為一名科學家呢? 今天我們就通過著名的理論物理學教授加來道雄的文章《一名物理學家的教育歷程》得到點啟發吧!
二、作者簡介
加來道雄，美籍日裔物理學家，畢業於美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，後任紐約市立大學城市學院理論物理學教授。主要著作有《超越愛因斯坦》(與特雷納合著)《量子場論》《超弦導論》。
三、題解
中心詞為教育歷程，歷程暗示説明順序為時間順序，那麼一名物理學家指誰呢?加來道雄。那麼本文就是一片自傳性質的文章。
他的教育歷程怎樣?作者是不是從他的童年(幼兒園)、國小、國中、高中、大學一路寫來的?(引導學生了解文章內容結構)
四、整體把握
1、本文的基本結構
文章的題目是一名物理學家的教育歷程，因此，敍述的順序主要是歷時性的。但是，作者開頭就説童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力，並且引導我走上成為一個理論物理學家的歷程。而童年的兩件趣事作為文章的主要內容，又是共時性的敍述。這樣的結構安排，使文章既脈絡清楚，又重點突出。 第一部分(第1段)：交代童年的兩件趣事，( 兩件趣事，一是對鯉魚世界的遐想， 一是對愛因斯坦未竟事業的嚮往。) 極大地豐富了作者對世界的理解力，並且引導作者走上成為一名理論物理學家的歷程。
第二部分(第211段)：主要敍述作者對鯉魚世界的遐想。 第三部分(第1218段)：主要介紹了作者對愛因斯坦未竟事業的嚮往。 2、本文的基本內容
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知。看似作者少年時的思維超出同齡人，其實只是他充分發揮了自己的想像力，並且保持了這樣奇特的想像力，由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎。
②作者少年時接觸到愛因斯坦的未竟事業，激發了他的探究興趣。他之所以感到激動人心，是因為他把愛因斯坦的理論當成一個偵探故事來閲讀、探究，這非常符合少年的心理。另外，我決定要對這一祕密刨根問底，也表現了他有毅力有恆心的性格，這是成為科學家的基本素質。
③高中時代，本應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大量的電子倉庫，裝配必需的硬件設備，在學校的足球場中纏繞22英里長的銅線，自己動手建設實驗室，驗證愛因斯坦理論，探究反物質。作者進行這樣艱苦枯燥的工作，體現了他對科學的.熱愛，以及踏實的性格，顯露出一個科學工作者的潛能。由①②到③，我們可以清楚地看到作者的教育歷程和教育內容。 3、語言特點
作者藉助於想象，採用了擬人化的筆法，讓鯉魚科學家們會看會想，會提出問題會説話，這樣就使深奧的科學道理變的淺顯易懂。
作者講究選詞，講究用恰如其分的詞句來表達周蜜嚴謹的意思。
五、合作探究
1.本文在材料處理上有什麼特點? 本文佈局謀篇重點突出，詳略得當。在整體上，作者並沒有從童年到國小到國中到高中，按時間順序敍事，而是通過童年的兩件趣事和高中時建立實驗室的事例，突出他成長為一名物理學家的教育歷程，並不旁及其他成長的經驗;在局部上，如高中階段，作者看了許多統一場理論方面的書，並常常去斯坦福大學的物理圖書館，相關的理論書籍是怎樣啟發、引導他研究的，這裏肯定有許多精彩的故事，但是作者只是一筆帶過，重點放在製造自己的原子對撞機上，其中具體的數據敍述得很詳盡，讓人體會到作者嚴謹、踏實的性格，以及內在的成為物理學家所需要的基本素質。 2.本文體現了怎樣的科學精神?
本文三個主要部分，並不是簡單地敍述成長的故事，而是具有深刻的科學精神內涵，可以從中看到哪些方面的教育對成為優秀科學家最為重要。
(1)想像力：科學是需要想像力的，想像力能帶來創造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認識到人類觀察空間的侷限性，間接感悟到高維空間存在的可能。由感性的想像上升到理性的創造，體現了創新意識和探索精神。
(2)樂趣：科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的。探尋自然的奧祕，對真正的科學工作者來説，是和自然做的近似於捉迷藏的遊戲，也是人生的境界。遊戲使他們樂此不疲，充滿激情，不受外界的誘惑和干擾;而境界使他們不顧功利，不畏強權，只求真理。
(3)實驗精神：丁肇中説過：現代學術的基礎就是實地的探察，就是我們現在所謂的實驗。科學發展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的。(《應有格物致知精神》)有了想像力，有了樂趣，那只是成為科學家的最基礎的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數據，假説就不能確立。一味地
空想，不去做基礎工作，不可能達到真理的彼岸。作者從事的高維空間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學家們已經在做許多基礎的實驗工作，努力使理論得到證明。即使如科學家霍金靠睿智的頭腦創建黑洞理論，也要有數學和天體物理學的實驗基礎，也不是空想出來的。 3.鯉魚科學家對世界的認識是怎樣的? 主要有以下幾點：(1)水池之外看不見的世界沒有科學意義。(2)它們為睡蓮自己能夠運動而困惑不解它們以神祕的力來掩蓋自己的無知。(3)鯉魚科學家的消失和重現它們認為是奇蹟，是可怖的事情，而不肯去探究原因。(4)鯉魚科學的傳奇故事，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認為胡説八道，荒謬絕倫，違背它們的自然規律。
4.作者對鯉魚世界的遐想意義：作者對鯉魚世界是怎樣遐想的?
作者猜測鯉魚是怎樣觀察它們周圍的世界的，由此作者想象出有鯉魚科學家們，它們的思想以及它們有過奇妙的經歷等等。這種遐想給予作者的意義是充分挖掘了他的好奇心和發揮了想象力，並且他保持了這樣奇特的想像力，也由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎。
5.作者想通過鯉魚科學家對世界的認識説明什麼? 説明自以為是的人類和鯉魚科學家有相似之處。(1)人類一生就在我們自己的池子裏度過，只要超出我們的理解力 的自然存在，他們就拒絕承認。(2)科學家發明像力這樣一些概念，是因為他們只願意承認那些看得見摸得着的事物，不肯改變思考問題的方 式。(3)不能在實驗室裏便利地驗證的理論，他們就加以鄙視，表現出思想上的保守和固執。
6.作者建立實驗室的事例，對我們現實生活有怎樣的意義? 科學是建立在基礎實驗之上的，科學理論要經過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論指導，要有實驗的設計，要有策 劃組織能力，要有耐力和恆心等等，實驗考驗的是實驗者的綜合能力。而我們當前存在的問題是，重視理論，輕視基礎實驗，表現為動手能力和實踐能力差，思想上 浮躁，急功近利。對教育而言，重知識，輕能力的現象很普遍。這些都是一名理論物理學家重視實驗給我們現實生活的啟迪。
總結：童年的兩件趣事之所以引導作者走上成為一名理論物理學家的歷程，是因為作者在
這其中的一些基本科學素養和科學能力得到了充分地挖掘、培養和鍛鍊。它們是：
好奇心、想象力、探究能力、實驗能力、不怕挫折、質疑求真的科學精神，尊重事實和實事求是的科學態度等。
