一名物理學家的教育歷程教學目標知識與能力1.了解作者及其作品2.了解科學、認識科學。3.

以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵。過程與方法課前教師提出導讀提示，學生自學為主，課上師生共同梳理課文內容，探究作者在文中表現的思想內涵。情感態度與價值觀1.

引導學生養成正確的科學觀，明確興趣在學習中的重要作用2.

體會科學精神，培養探索精神。教學重點了解科學、認識科學；并以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵。課時安排

1課時教學過程一、導語同學們，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說：“我要做一名科學家”，可是隨著年齡的增長，我們很少有人再說了，這是為什么呢？因為我們逐漸明白成為一名科學家是極其艱難的。那么怎樣才能成為一名科學家呢？

當我在互聯網上搜索“如何成為一名科學家”這一詞條時，還發現了這樣一個留言“我的理想是成為一名物理學家，

但上了大學之后我開始清醒地認識到原來自己就不知道該在哪些方面努力，應該怎樣做？”如此看來，我們真的要好好研究一下成為一名科學家需要怎樣的教育歷程了，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，畢業于美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，后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、課文學習具體過程：1我們的任務主題——總結出成為一名科學家所具備的基本條件。2以小組為單位研讀文章，首先說說作者介紹了他由童年到青年成長過程中的幾件事情？每一件事情對他成長為一名物理學家有什么意義？3挑出不理解的語句，小組內討論解決，不能討論解決的提出來在課堂上討論共同解決。4課堂歸納整理5、解決問題過程：

第一部分（第1段）：交代童年的兩件趣事，極大地豐富了作者對世界的理解力，并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2—11段）：主要敘述作者對鯉魚世界的遐想。第三部分（第12—18段）：主要介紹了作者對愛因斯坦未竟事業的向往。童年

青年

（成年）鯉魚世界的幻想（想像）

實驗

（理論物理學家）愛因斯坦故事（理論）明確：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，并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問底”，也表現了他有毅力有恒心的性格，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”。自由討論：在這些能力、精神和態度中，你認為哪一點最重要？你最缺乏的是哪種能力？哪種精神或哪種態度？除此之外，你還有補充嗎？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。3挑出不理解的語句，小組內討論解決，不能討論解決的提出來在課堂上討論。四、重點學習目標完成過程1.

【提問】“鯉魚科學家”對“世界”的認識是怎樣的？

【明確】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”——它們以神秘的“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“奇跡”，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“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規律”。2．【提問】作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什么？

【明確】說明“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’里度過”，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……”，是因為他們只愿意承認“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思考問題的方式。（3）“不能在實驗室里便利地驗證”的理論，他們就加以“鄙視”，表現出思想上的保守和固執。3．【提問】本文體現了怎樣的科學精神？

【明確】本文三個主要部分，并不是簡單地敘述成長的故事，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局限性，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。探尋自然的奧秘，對真正的科學工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”。“游戲”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：丁肇中說過：“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，假說就不能確立。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。五.知識遷移（1）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，并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。好奇心和想象力很重要嗎？——常越過各種思想桎梏補充：據美國《生活科學》雜志報道，科學家的使命是搞清楚這個世界如何運轉，讓大自然迫不得已泄露隱藏許久的秘密。當然，并非每一個人都能成為科學家。那究竟具備什么樣的素質才能成為科學家呢？

成為一位科學家必須具備兩個重要條件：探尋謎團的好奇心和解開謎團的創造力。歐洲研究委員會委托進行的一項有關科學創造力的研究稱：“科學家表現出超強的好奇心。他們會對基本問題進行更加深入的研究，充分表現出求知的欲望。”好奇心是指對一個有序世界微小差異的敏感性。大量研究表明，充滿好奇心的人渴望尋求新奇的事物和陌生的東西，希望給一切問題找到更好的答案。好奇的科學家相信，茫茫宇宙定有規律。他們總在孜孜不倦地尋找目前公認理論難以解釋的數據，為了平息數據和理論之間的沖突，科學家常常越過各種思想桎梏，通過不同角度思考問題。被譽為“量子物理學之父”的德國科學家馬克斯．普朗克說過，科學家“必須具有鮮活的、本能的想像，因為新思想不是通過推理產生的，而是通過藝術創造力想像出來的”。（2）作者對愛因斯坦未竟事業的向往意義：作者對愛因斯坦未竟事業是怎樣看待和怎樣做的？首先作者接觸到愛因斯坦的“未竟事業”，激發了他的探究興趣。其次他把愛因斯坦的理論當成一個“偵探故事”來閱讀、探究，并且

“我決定要對這一秘密刨根問底”；再次高中時代，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。（3）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，要有耐力和恒心等等，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。這一過程的意義在哪里呢？我們發現作者的基本科學素質都得到了培養和鍛煉。例如探究能力、推斷能力、動