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一名物理學(xué)家的教育歷程 課文篇一
知識(shí)目標(biāo):
引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā),,了解科學(xué)、認(rèn)識(shí)科學(xué),。
能力目標(biāo):
引導(dǎo)學(xué)生以“教育歷程”為重點(diǎn),,探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。
德育目標(biāo):
引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)科學(xué)精神,。
教學(xué)重點(diǎn),、難點(diǎn):
高維空間對(duì)普通人來(lái)說(shuō),是很難想像的,。所以,,教學(xué)重點(diǎn)是文章內(nèi)容,而不是相關(guān)的科學(xué)知識(shí),。相關(guān)知識(shí)教師有所了解,,能幫助教學(xué)課文即可,不必教授給學(xué)生,。
教學(xué)方法:師生合作探究
教學(xué)課時(shí):兩課時(shí)
第一課時(shí)
教學(xué)過(guò)程
一,、導(dǎo)入新課
成為一位科學(xué)家是無(wú)數(shù)有志青年的夢(mèng)想,對(duì)物理的探究更是許多年輕的學(xué)子孜孜以求的,,我們來(lái)看一下加來(lái)道雄的成長(zhǎng)道路,或許能得到一些啟發(fā),。
(板書(shū))一名物理學(xué)家的教育歷程
二,、明確目標(biāo)
1.引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā),了解科學(xué),、認(rèn)識(shí)科學(xué)
2.引導(dǎo)學(xué)生以“教育歷程”為重點(diǎn),,探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。
三,、整體感知
1.作者簡(jiǎn)介
加來(lái)道雄,,美籍日裔物理學(xué)家,畢業(yè)于美國(guó)哈佛大學(xué),,獲加利福尼亞大學(xué)伯克利分校哲學(xué)博士學(xué)位,,后任紐約市立大學(xué)城市學(xué)院理論物理學(xué)教授。主要著作有《超越愛(ài)因斯坦》(與特雷納合著)《量子場(chǎng)論》《超弦導(dǎo)論》,。
2.本文的基本結(jié)構(gòu)
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(kāi)頭就說(shuō)“童年的兩件趣事極大地豐富了我對(duì)世界的理解力,,并且引導(dǎo)我走上成為一個(gè)理論物理學(xué)家的歷程?!倍巴甑膬杉な隆弊鳛槲恼碌闹饕獌?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。
結(jié)構(gòu)如圖:
童年青年(成年)
鯉魚(yú)世界的幻想(想像)
實(shí)驗(yàn)(理論物理學(xué)家)
愛(ài)因斯坦故事(理論)
3.本文的基本內(nèi)容①人人都對(duì)自然感到好奇,,都以自己喜愛(ài)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(duì)宇宙的認(rèn)知,。看似作者少年時(shí)的思維超出同齡人,,其實(shí)只是他充分發(fā)揮了自己的想像力,,并且保持了這樣奇特的想像力,由此奠定了他對(duì)高維空間理論探究的基礎(chǔ),。
②作者少年時(shí)接觸到愛(ài)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(dòng)人心”,,是因?yàn)樗褠?ài)因斯坦的理論當(dāng)成一個(gè)“偵探故事”來(lái)閱讀,、探究,這非常符合少年的心理,。另外,,“我決定要對(duì)這一秘密刨根問(wèn)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(chǎng)或籃球場(chǎng)玩?!?,享受青春年華,但作者卻“找遍周邊地區(qū)大量的電子倉(cāng)庫(kù),,裝配必需的硬件設(shè)備”,,在“學(xué)校的足球場(chǎng)中纏繞22英里長(zhǎng)的銅線”,自己動(dòng)手建設(shè)實(shí)驗(yàn)室,驗(yàn)證愛(ài)因斯坦理論,,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(duì)科學(xué)的熱愛(ài),,以及踏實(shí)的性格,,顯露出一個(gè)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”,。
第二課時(shí)
四、重點(diǎn),、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程
1.提問(wèn):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(méi)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(guò)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(zhǎng)為一名“物理學(xué)家”的“教育歷程”,,并不旁及其他成長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn);在局部上,如高中階段,,作者看了許多統(tǒng)一場(chǎng)理論方面的書(shū),,并常常去斯坦福大學(xué)的物理圖書(shū)館,相關(guān)的理論書(shū)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(guò),,重點(diǎn)放在制造“自己的原子對(duì)撞機(jī)”上,,其中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡,讓人體會(huì)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)。
2.提問(wèn):本文體現(xiàn)了怎樣的科學(xué)精神?
明確:本文三個(gè)主要部分,,并不是簡(jiǎn)單地?cái)⑹龀砷L(zhǎng)的故事,,而是具有深刻的科學(xué)精神內(nèi)涵,,可以從中看到哪些方面的“教育”對(duì)成為優(yōu)秀科學(xué)家最為重要,。
(1)想像力:科學(xué)是需要想像力的,想像力能帶來(lái)創(chuàng)造力,。作者正是從對(duì)鯉魚(yú)世界的想像中,,認(rèn)識(shí)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(chuàng)造,,體現(xiàn)了創(chuàng)新意識(shí)和探索精神,。
(2)樂(lè)趣:科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的,而是應(yīng)該充滿樂(lè)趣的,。探尋自然的奧秘,,對(duì)真正的科學(xué)工作者來(lái)說(shuō),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(lè)此不疲,,充滿*,,不受外界的*和干擾;而“境界”使他們不顧功利,不畏強(qiáng)權(quán),,只求真理,。
(3)實(shí)驗(yàn)精神:丁肇中說(shuō)過(guò):“現(xiàn)代學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)就是實(shí)地的探察,就是我們現(xiàn)在所謂的實(shí)驗(yàn),?!薄翱茖W(xué)發(fā)展的歷史告訴我們,新的知識(shí)只能通過(guò)實(shí)地實(shí)驗(yàn)而得到,,不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的,。”(《應(yīng)有格物致知精神》)有了想像力,,有了樂(lè)趣,,那只是成為科學(xué)家的最基礎(chǔ)的因素,不去踏踏實(shí)實(shí)地做實(shí)驗(yàn),,就不能得到基本數(shù)據(jù),,假說(shuō)就不能確立。一味地空想,,不去做基礎(chǔ)工作,,不可能達(dá)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(xué)家們已經(jīng)在做許多基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)工作,努力使理論得到證明,。即使如科學(xué)家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑洞理論,,也要有數(shù)學(xué)和天體物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),也不是空想出來(lái)的,。
3.【提問(wèn)】“鯉魚(yú)科學(xué)家”對(duì)“世界”的認(rèn)識(shí)是怎樣的?
明確:主要有以下幾點(diǎn):
(1)“水池之外看不見(jiàn)的世界沒(méi)有科學(xué)意義,?!?/p>
(2)“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\(yùn)動(dòng)而困惑不解”——它們以神秘的“力”來(lái)掩蓋自己的無(wú)知。
(3)“鯉魚(yú)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(yú)科學(xué)”的“傳奇故事”,,真實(shí)地證明另一個(gè)世界的存在,,而它們卻認(rèn)為“胡說(shuō)八道”,荒謬絕倫,,違背它們的“自然規(guī)律”,。
4.提問(wèn):作者想通過(guò)“鯉魚(yú)科學(xué)家”對(duì)世界的認(rèn)識(shí)說(shuō)明什么?
明確:說(shuō)明“自以為是”的人類和“鯉魚(yú)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(guò)”,,只要“超出我們的理解力”的自然存在,,他們就“拒絕承認(rèn)”。
(2)“科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念……”,,是因?yàn)樗麄冎辉敢獬姓J(rèn)“那些看得見(jiàn)摸得著的事物”,,不肯改變思考問(wèn)題的方式。
(3)“不能在實(shí)驗(yàn)室里便利地驗(yàn)證”的理論,,他們就加以“鄙視”,,表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí)。
5.提問(wèn):課文中閱讀*空間歷險(xiǎn)故事和統(tǒng)一場(chǎng)理論書(shū)籍兩小段內(nèi)容,,對(duì)“教育歷程”的敘述有什么作用?
明確:課文的重點(diǎn)是童年趣事和建立實(shí)驗(yàn)室,,這三個(gè)事例已經(jīng)把“教育歷程”完整地勾畫(huà)出來(lái)。而夾雜在其中的兩個(gè)小事例,,主要起補(bǔ)充和銜接的作用,。歷險(xiǎn)故事加深作者對(duì)高維空間的想像,激發(fā)興趣;而閱讀統(tǒng)一場(chǎng)理論書(shū)籍,,既表現(xiàn)高中階段作者求知的熱情,,也銜接起由理論到實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程。
6.提問(wèn):作者說(shuō)“我決定要對(duì)這一問(wèn)題刨根問(wèn)底,,縱然為此而必須成為一名理論物理學(xué)家也在所不辭,。”在作者心中“理論物理學(xué)家”應(yīng)該是怎樣的人?
明確:理論物理學(xué)家的工作是抽象,、枯燥的,,受實(shí)驗(yàn)條件的限制,自己的學(xué)說(shuō)很難得到實(shí)驗(yàn)的證明,,甚至可能到死也得不到成就,。這樣的人必須耐得住寂寞,必須有奉獻(xiàn)精神,?!霸谒晦o”意味著“理論物理學(xué)家”道路的艱辛。
7.提問(wèn):作者建立實(shí)驗(yàn)室的事例,,對(duì)我們現(xiàn)實(shí)生活有怎樣的意義?
明確:科學(xué)是建立在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之上的,,科學(xué)理論要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)才能得到論證。實(shí)驗(yàn)不是簡(jiǎn)單的操作,,要有理論指導(dǎo),,要有實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),要有策劃組織能力,,要有耐力和恒心等等,,實(shí)驗(yàn)考驗(yàn)的是實(shí)驗(yàn)者的綜合能力。而我們當(dāng)前存在的問(wèn)題是,,重視理論,,輕視基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),表現(xiàn)為動(dòng)手能力和實(shí)踐能力差,,思想上浮躁,,急功近利。對(duì)教育而言,,重知識(shí),,輕能力的現(xiàn)象很普遍。這些都是一名理論物理學(xué)家重視實(shí)驗(yàn)給我們現(xiàn)實(shí)生活的啟迪,。
五,、布置作業(yè):
完成“研討與練習(xí)一、二”,。
板書(shū)設(shè)計(jì)
教學(xué)反思:
查字典語(yǔ)文網(wǎng)有全面的語(yǔ)文知識(shí),,歡迎大家繼續(xù)閱讀學(xué)習(xí)。
一名物理學(xué)家的教育歷程 課文篇二
教學(xué)目標(biāo)
1.引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā),,了解科學(xué),、認(rèn)識(shí)科學(xué),體會(huì)科學(xué)的精神。
2.引導(dǎo)學(xué)生以“教育歷程”為重點(diǎn),,探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵,。
能力目標(biāo):在課堂中能夠讓學(xué)生學(xué)到科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和思維習(xí)慣,培養(yǎng)篩選整合文章關(guān)鍵信息的能力,,學(xué)會(huì)用結(jié)構(gòu)分析法來(lái)快速閱讀文章和梳理文章的主旨,。
情感、態(tài)度價(jià)值觀:感受科學(xué)家在探求真理中所表現(xiàn)的人格魅力,,激發(fā)學(xué)生探求未知世界的興趣,,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的性格品質(zhì)。
學(xué)情簡(jiǎn)析本節(jié)課是科普文單元的最后一課,,學(xué)生對(duì)科普文有一定的了解,,基本上掌握了這類文章的閱讀方法,,在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)本文比較容易,所以在教學(xué)中可以大膽放手,,讓學(xué)生自己閱讀,,提出問(wèn)題,解決問(wèn)題,。
教學(xué)重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生以“教育歷程”為重點(diǎn),,探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵,引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)科學(xué)精神,。
教學(xué)難點(diǎn)培養(yǎng)篩選整合文章關(guān)鍵信息的能力,,用結(jié)構(gòu)分析法來(lái)快速閱讀文章和梳理文章的主旨。
課前準(zhǔn)備學(xué)生提前了解有關(guān)作者加來(lái)道雄的作品及其為人,,了解課文涉及到的一些宏觀宇宙學(xué)的理論,,了解一點(diǎn)相關(guān)的理論物理學(xué)知識(shí),調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,。
教學(xué)活動(dòng)過(guò)程
教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖
故事導(dǎo)入
又一次,,愛(ài)因斯坦要把墻上的一幅舊畫(huà)取下來(lái),就搬來(lái)了一架梯子,,一步一步爬上去,。突然他又想起了一個(gè)問(wèn)題,沉思起來(lái),,忘記了自己正在做什么,,猛地從梯子上摔了下來(lái)。摔到地上之后他顧不上疼痛,,馬上想到:人為什么會(huì)筆直的掉下來(lái),?看來(lái)物體總是沿著阻力最小的線路運(yùn)動(dòng)的。他想到這里,,馬上站立起來(lái),,一瘸一拐地走到桌子前,提筆把自己的這個(gè)想法記了下來(lái),。
遇事愛(ài)思考探究,,常常從小事中受到啟發(fā),這就是當(dāng)代偉大的物理學(xué)家——愛(ài)因斯坦的探索品質(zhì),。那他對(duì)物理學(xué)家加來(lái)道雄的影響又是怎樣的呢,?
了解作者
加來(lái)道雄,美籍日裔物理學(xué)家,,畢業(yè)于美國(guó)哈佛大學(xué),,獲加利福尼亞大學(xué)伯克利分校哲學(xué)博士學(xué)位,后任紐約市立大學(xué)城市學(xué)院理論物理學(xué)教授,。主要著作有《超越愛(ài)因斯坦》(與特雷納合著)《量子場(chǎng)論》《超弦導(dǎo)論》,。
研究探討課文內(nèi)容,,完成重難點(diǎn)的學(xué)習(xí):
1.審讀本文標(biāo)題,你能否推斷一下文章會(huì)寫(xiě)什么內(nèi)容,,會(huì)怎么寫(xiě),?你的推斷和作者的構(gòu)思是否有出入?出入在哪兒,?
2、速讀全文回答下面問(wèn)題,,感受結(jié)構(gòu)內(nèi)容
作者開(kāi)頭就說(shuō)“童年的兩件趣事極大地豐富了我對(duì)世界的理解力,,并且引導(dǎo)我走上成為一個(gè)理論物理學(xué)家的歷程?!倍巴甑膬杉な隆笔鞘裁??除了這兩個(gè)趣事,作者還寫(xiě)了成長(zhǎng)中的那個(gè)事例,?
3.【提問(wèn)】“鯉魚(yú)科學(xué)家”對(duì)“世界”的認(rèn)識(shí)是怎樣的,?
4.【提問(wèn)】作者想通過(guò)“鯉魚(yú)科學(xué)家”對(duì)世界的認(rèn)識(shí)說(shuō)明什么?
5,、【提問(wèn)】你是否對(duì)自然界有過(guò)好奇心呢,?是否也產(chǎn)生了對(duì)科學(xué)的興趣?對(duì)愛(ài)因斯坦未竟事業(yè)的向往,,是怎樣啟迪作者走上科學(xué)探索的道路的呢,?思考:作者說(shuō)“我決定要對(duì)這一問(wèn)題刨根問(wèn)底,縱然為此而必須成為一名理論物理學(xué)家也在所不辭,?!痹谧髡咝闹小袄碚撐锢韺W(xué)家”應(yīng)該是怎樣的人?
6,、本文三個(gè)主要部分,,并不是簡(jiǎn)單地?cái)⑹龀砷L(zhǎng)的故事,而是具有深刻的科學(xué)精神內(nèi)涵,,可以從中看到哪些方面的“教育”對(duì)成為優(yōu)秀科學(xué)家最為重要,?
(四)研究探討:(開(kāi)放型題目)
作者的成長(zhǎng)歷程給你什么啟示?成為一名科學(xué)家需要那些素質(zhì),?請(qǐng)你舉出幾個(gè)和作者成長(zhǎng)歷程相似的科學(xué)家,?
(五)總結(jié)
一名理論物理學(xué)家的成長(zhǎng)歷程,給了我們很多的啟示:大膽的想象,、懷疑和猜測(cè),,不要固步自封;興趣在人的成長(zhǎng)過(guò)程中是不可或缺的,,但要達(dá)到成功的彼岸離不了堅(jiān)定的信念,、堅(jiān)持不懈的努力,,這或許是作者要告訴我們后輩的,希望大家能踏著他的腳步,,一步一步取得進(jìn)步,。
學(xué)生作好筆記,識(shí)記基本的文學(xué)常識(shí),。
學(xué)生討論回答:這里的教育不是受教育或者教育別人,,而是自主教育,自主發(fā)展,。
學(xué)生回答:鯉魚(yú)世界的幻想
愛(ài)因斯坦故事
建立實(shí)驗(yàn)室
主要有以下幾點(diǎn):(1)“水池之外看不見(jiàn)的世界沒(méi)有科學(xué)意義,。”(2)“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\(yùn)動(dòng)而困惑不解”——它們以神秘的“力”來(lái)掩蓋自己的無(wú)知,。(3)“鯉魚(yú)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(yú)科學(xué)”的“傳奇故事”,,真實(shí)地證明另一個(gè)世界的存在,而它們卻認(rèn)為“胡說(shuō)八道”,,荒謬絕倫,,違背它們的“自然規(guī)律”。
學(xué)生回答:
說(shuō)明“自以為是”的人類和“鯉魚(yú)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(guò)”,,只要“超出我們的理解力”的自然存在,他們就“拒絕承認(rèn)”,。(2)“科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念……”,,是因?yàn)樗麄冎辉敢獬姓J(rèn)“那些看得見(jiàn)摸得著的事物”,不肯改變思考問(wèn)題的方式,。(3)“不能在實(shí)驗(yàn)室里便利地驗(yàn)證”的理論,,他們就加以“鄙視”,表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí),。
學(xué)生回答
對(duì)愛(ài)因斯坦未竟事業(yè)的向往,,使作者產(chǎn)生對(duì)同一場(chǎng)理論的興趣,好像偵探一樣給予找到故事的線索和結(jié)局
理論物理學(xué)家的工作是抽象,、枯燥的,,受實(shí)驗(yàn)條件的限制,自己的學(xué)說(shuō)很難得到實(shí)驗(yàn)的證明,,甚至可能到死也得不到成就,。這樣的人必須耐得住寂寞,必須有奉獻(xiàn)精神?!霸谒晦o”意味著“理論物理學(xué)家”道路的艱辛,。
學(xué)生回答:(1)想像力:科學(xué)是需要想像力的,想像力能帶來(lái)創(chuàng)造力,。作者正是從對(duì)鯉魚(yú)世界的想像中,,認(rèn)識(shí)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,。(2)樂(lè)趣:科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的,,而是應(yīng)該充滿樂(lè)趣的。
(3)實(shí)驗(yàn)精神:有了想像力,,有了樂(lè)趣,,那只是成為科學(xué)家的最基礎(chǔ)的因素,不去踏踏實(shí)實(shí)地做實(shí)驗(yàn),,就不能得到基本數(shù)據(jù),,假說(shuō)就不能確立,。一味地空想,,不去做基礎(chǔ)工作,不可能達(dá)到真理的彼岸
學(xué)生回答
作者進(jìn)行艱苦枯燥的工作,,體現(xiàn)了他對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)以及踏實(shí)的性格,,顯露出一個(gè)科學(xué)工作者的潛能:人要想有所成就僅僅空想是不行的,要有嚴(yán)謹(jǐn),、踏實(shí),、務(wù)實(shí)的工作作風(fēng),從基礎(chǔ)做起,,重在實(shí)踐,。
應(yīng)具備下列品質(zhì):奇特的想象力;探究的精神,;實(shí)驗(yàn)的精神,;自主創(chuàng)新精神;奉獻(xiàn)精神,;要耐得住寂寞,;不要固步自封;堅(jiān)定的信念,,堅(jiān)持不懈的努力,。例如華羅庚、愛(ài)因斯坦,、錢學(xué)森,、牛頓、瓦特,、居里夫人等,。
調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
引導(dǎo)學(xué)生初步明了課文內(nèi)容,。
引導(dǎo)學(xué)生抓住課文標(biāo)志性語(yǔ)句,梳理課文結(jié)構(gòu),,引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)上去把握文章內(nèi)容,。
通過(guò)探討研討,讓學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,,解決問(wèn)題,,深入把握文章的主旨。
感受科學(xué)家在探求真理中所表現(xiàn)的人格魅力,,激發(fā)學(xué)生探求未知世界的興趣,,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的性格品質(zhì)。
聯(lián)系實(shí)際生活談收獲,。
板書(shū)設(shè)計(jì)童年青年成年
鯉魚(yú)世界的幻想(想像)
建立實(shí)驗(yàn)室(實(shí)踐)理論物理學(xué)家
愛(ài)因斯坦故事(興趣)
科學(xué)精神:想像力樂(lè)趣實(shí)驗(yàn)精神
作業(yè)設(shè)計(jì)
作者關(guān)于“鯉魚(yú)科學(xué)家”的幻想十分有趣,,如果我們以動(dòng)物的眼光來(lái)觀察人類,是不是也很有意思呢,?假如有一位動(dòng)物(狗,、貓、雞,、燕子等)科學(xué)家,,專門研究人類的某些行為,他寫(xiě)了一篇“科普文”:人類行為之謎,。你替這位“動(dòng)物科學(xué)家”做一回代筆人怎樣,?(目的是為了引導(dǎo)學(xué)生換相思維)
教學(xué)思路這是一篇自傳性質(zhì)的科普文,課文是以“教育歷程”為重點(diǎn)來(lái)談的,。教學(xué)過(guò)程是從分析文章結(jié)構(gòu)入手的,,把握文章主要內(nèi)容及謀篇布局的特點(diǎn),探討“教育歷程”的思想內(nèi)涵,,引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)科學(xué)精神,,最后引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自己學(xué)習(xí)生活,了解科學(xué),,認(rèn)識(shí)要成為一位科學(xué)家,,實(shí)現(xiàn)自己的理想,必須具備哪些品質(zhì),。
教學(xué)反思
本文不象其它的科普文章向我們介紹大量的科學(xué)知識(shí),,而是通過(guò)對(duì)童年的兩件對(duì)自己?jiǎn)l(fā)很大的事情的追溯,告訴了我們走上科學(xué)的道路的一些必備的因素(敢于質(zhì)疑,、對(duì)事物充滿興趣,、做事有毅力),思路很清晰,主要圍繞兩件事展開(kāi),,所以教學(xué)中我引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)上去把握文章內(nèi)容,,期盼在課堂中能夠讓學(xué)生學(xué)到科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和思維習(xí)慣。學(xué)生通過(guò)本文應(yīng)該學(xué)會(huì)用結(jié)構(gòu)分析法來(lái)快速閱讀文章和梳理文章的主旨,。
我認(rèn)為充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性是教師的主要任務(wù),,所以能讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)的,能讓學(xué)生說(shuō)的,,都盡量把機(jī)會(huì)留給學(xué)生,,給學(xué)生充分展示自己的機(jī)會(huì),對(duì)學(xué)士的發(fā)言給予鼓勵(lì),,對(duì)他們說(shuō)的不準(zhǔn)確的地方,,及時(shí)予以引導(dǎo)糾正。興趣是的老師,,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)
一名物理學(xué)家的教育歷程 課文篇三
【教學(xué)步驟】
一,、導(dǎo)入新課
成為一位科學(xué)家是無(wú)數(shù)有志青年的夢(mèng)想,對(duì)物理的探究更是許多年輕的學(xué)子孜孜以求的,,我們來(lái)看一下加來(lái)道雄的成長(zhǎng)道路,,或許能得到一些啟發(fā)。
(板書(shū))一名物理學(xué)家的教育歷程
二,、明確目標(biāo)
1.引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā),,了解科學(xué),、認(rèn)識(shí)科學(xué)
2.引導(dǎo)學(xué)生以“教育歷程”為重點(diǎn),,探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。
三,、整體感知
1.作者簡(jiǎn)介
加來(lái)道雄,,美籍日裔物理學(xué)家,畢業(yè)于美國(guó)哈佛大學(xué),,獲加利福尼亞大學(xué)伯克利分校哲學(xué)博士學(xué)位,,后任紐約市立大學(xué)城市學(xué)院理論物理學(xué)教授。主要著作有《超越愛(ài)因斯坦》(與特雷納合著)《量子場(chǎng)論》《超弦導(dǎo)論》,。
2.本文的基本結(jié)構(gòu)
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(kāi)頭就說(shuō)“童年的兩件趣事極大地豐富了我對(duì)世界的理解力,并且引導(dǎo)我走上成為一個(gè)理論物理學(xué)家的歷程,?!倍巴甑膬杉な隆弊鳛槲恼碌闹饕獌?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。結(jié)構(gòu)如圖:
童年青年(成年)
鯉魚(yú)世界的幻想(想像)
實(shí)驗(yàn)(理論物理學(xué)家)
愛(ài)因斯坦故事(理論)
3.本文的基本內(nèi)容
①人人都對(duì)自然感到好奇,,都以自己喜愛(ài)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(duì)宇宙的認(rèn)知,。看似作者少年時(shí)的思維超出同齡人,,其實(shí)只是他充分發(fā)揮了自己的想像力,,并且保持了這樣奇特的想像力,由此奠定了他對(duì)高維空間理論探究的基礎(chǔ),。②作者少年時(shí)接觸到愛(ài)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(dòng)人心”,,是因?yàn)樗褠?ài)因斯坦的理論當(dāng)成一個(gè)“偵探故事”來(lái)閱讀,、探究,這非常符合少年的心理,。另外,,“我決定要對(duì)這一秘密刨根問(wèn)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(chǎng)或籃球場(chǎng)玩?!?,享受青春年華,但作者卻“找遍周邊地區(qū)大量的電子倉(cāng)庫(kù),,裝配必需的硬件設(shè)備”,,在“學(xué)校的足球場(chǎng)中纏繞22英里長(zhǎng)的銅線”,自己動(dòng)手建設(shè)實(shí)驗(yàn)室,,驗(yàn)證愛(ài)因斯坦理論,,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(duì)科學(xué)的熱愛(ài),,以及踏實(shí)的性格,顯露出一個(gè)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”,。
四、重點(diǎn),、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程
1.【提問(wèn)】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(méi)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(guò)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(zhǎng)為一名“物理學(xué)家”的“教育歷程”,并不旁及其他成長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn),;在局部上,,如高中階段,作者看了許多統(tǒng)一場(chǎng)理論方面的書(shū),,并常常去斯坦福大學(xué)的物理圖書(shū)館,,相關(guān)的理論書(shū)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(guò),重點(diǎn)放在制造“自己的原子對(duì)撞機(jī)”上,,其中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡,,讓人體會(huì)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),。
2.【提問(wèn)】本文體現(xiàn)了怎樣的科學(xué)精神?
【明確】本文三個(gè)主要部分,,并不是簡(jiǎn)單地?cái)⑹龀砷L(zhǎng)的故事,,而是具有深刻的科學(xué)精神內(nèi)涵,,可以從中看到哪些方面的“教育”對(duì)成為優(yōu)秀科學(xué)家最為重要,。
(1)想像力:科學(xué)是需要想像力的,想像力能帶來(lái)創(chuàng)造力,。作者正是從對(duì)鯉魚(yú)世界的想像中,,認(rèn)識(shí)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(chuàng)造,,體現(xiàn)了創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。
(2)樂(lè)趣:科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的,,而是應(yīng)該充滿樂(lè)趣的,。探尋自然的奧秘,,對(duì)真正的科學(xué)工作者來(lái)說(shuō),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(lè)此不疲,,充滿*,,不受外界的*和干擾;而“境界”使他們不顧功利,,不畏強(qiáng)權(quán),,只求真理。
(3)實(shí)驗(yàn)精神:丁肇中說(shuō)過(guò):“現(xiàn)代學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)就是實(shí)地的探察,,就是我們現(xiàn)在所謂的實(shí)驗(yàn),。”“科學(xué)發(fā)展的歷史告訴我們,,新的知識(shí)只能通過(guò)實(shí)地實(shí)驗(yàn)而得到,,不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的?!保ā稇?yīng)有格物致知精神》)有了想像力,,有了樂(lè)趣,那只是成為科學(xué)家的最基礎(chǔ)的因素,,不去踏踏實(shí)實(shí)地做實(shí)驗(yàn),,就不能得到基本數(shù)據(jù),假說(shuō)就不能確立,。一味地空想,,不去做基礎(chǔ)工作,不可能達(dá)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(xué)家們已經(jīng)在做許多基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)工作,,努力使理論得到證明,。即使如科學(xué)家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑洞理論,也要有數(shù)學(xué)和天體物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),,也不是空想出來(lái)的,。
3.【提問(wèn)】“鯉魚(yú)科學(xué)家”對(duì)“世界”的認(rèn)識(shí)是怎樣的?
【明確】主要有以下幾點(diǎn):(1)“水池之外看不見(jiàn)的世界沒(méi)有科學(xué)意義,?!保?)“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\(yùn)動(dòng)而困惑不解”——它們以神秘的“力”來(lái)掩蓋自己的無(wú)知。(3)“鯉魚(yú)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(yú)科學(xué)”的“傳奇故事”,真實(shí)地證明另一個(gè)世界的存在,,而它們卻認(rèn)為“胡說(shuō)八道”,,荒謬絕倫,違背它們的“自然規(guī)律”,。
4.【提問(wèn)】作者想通過(guò)“鯉魚(yú)科學(xué)家”對(duì)世界的認(rèn)識(shí)說(shuō)明什么,?
【明確】說(shuō)明“自以為是”的人類和“鯉魚(yú)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(guò)”,,只要“超出我們的理解力”的自然存在,,他們就“拒絕承認(rèn)”。(2)“科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念……”,,是因?yàn)樗麄冎辉敢獬姓J(rèn)“那些看得見(jiàn)摸得著的事物”,,不肯改變思考問(wèn)題的方式。(3)“不能在實(shí)驗(yàn)室里便利地驗(yàn)證”的理論,,他們就加以“鄙視”,,表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí)。
5.【提問(wèn)】課文中閱讀*空間歷險(xiǎn)故事和統(tǒng)一場(chǎng)理論書(shū)籍兩小段內(nèi)容,,對(duì)“教育歷程”的敘述有什么作用,?
【明確】課文的重點(diǎn)是童年趣事和建立實(shí)驗(yàn)室,這三個(gè)事例已經(jīng)把“教育歷程”完整地勾畫(huà)出來(lái),。而夾雜在其中的兩個(gè)小事例,,主要起補(bǔ)充和銜接的作用。歷險(xiǎn)故事加深作者對(duì)高維空間的想像,,激發(fā)興趣,;而閱讀統(tǒng)一場(chǎng)理論書(shū)籍,既表現(xiàn)高中階段作者求知的熱情,,也銜接起由理論到實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程,。
6.【提問(wèn)】作者說(shuō)“我決定要對(duì)這一問(wèn)題刨根問(wèn)底,縱然為此而必須成為一名理論物理學(xué)家也在所不辭,?!痹谧髡咝闹小袄碚撐锢韺W(xué)家”應(yīng)該是怎樣的人?
【明確】理論物理學(xué)家的工作是抽象,、枯燥的,,受實(shí)驗(yàn)條件的限制,自己的學(xué)說(shuō)很難得到實(shí)驗(yàn)的證明,,甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住寂寞,,必須有奉獻(xiàn)精神,?!霸谒晦o”意味著“理論物理學(xué)家”道路的艱辛。
7.【提問(wèn)】作者建立實(shí)驗(yàn)室的事例,,對(duì)我們現(xiàn)實(shí)生活有怎樣的意義,?
【明確】科學(xué)是建立在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之上的,科學(xué)理論要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)才能得到論證,。實(shí)驗(yàn)不是簡(jiǎn)單的操作,,要有理論指導(dǎo),要有實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),,要有策劃組織能力,,要有耐力和恒心等等,實(shí)驗(yàn)考驗(yàn)的是實(shí)驗(yàn)者的綜合能力,。而我們當(dāng)前存在的問(wèn)題是,,重視理論,輕視基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),,表現(xiàn)為動(dòng)手能力和實(shí)踐能力差,,思想上浮躁,急功近利,。對(duì)教育而言,,重知識(shí),輕能力的現(xiàn)象很普遍,。這些都是一名理論物理學(xué)家重視實(shí)驗(yàn)給我們現(xiàn)實(shí)生活的啟迪,。
一名物理學(xué)家的教育歷程 課文篇四
一、導(dǎo)語(yǔ)
同學(xué)們,,在我們小的時(shí)候,,常常會(huì)談及未來(lái)的理想,那時(shí)候我們常常無(wú)畏地說(shuō):“我要做一名科學(xué)家”,,可是隨著年齡的增長(zhǎng),,我們很少有人再說(shuō)了,這是為什么呢,?因?yàn)槲覀冎饾u明白成為一名科學(xué)家是極其艱難的,。那么怎樣才能成為一名科學(xué)家呢? 當(dāng)我在互聯(lián)網(wǎng)上搜索“如何成為一名科學(xué)家”這一詞條時(shí),,還發(fā)現(xiàn)了這樣一個(gè)留言“我的理想是成為一名物理學(xué)家,, 但上了大學(xué)之后我開(kāi)始清醒地認(rèn)識(shí)到原來(lái)自己就不知道該在哪些方面努力,應(yīng)該怎樣做,?”如此看來(lái),,我們真的要好好研究一下成為一名科學(xué)家需要怎樣的教育歷程了,今天我們就通過(guò)著名的理論物理學(xué)教授加來(lái)道雄的文章《一名物理學(xué)家的教育歷程》得到點(diǎn)啟發(fā)吧,!
二,、作者簡(jiǎn)介:
加來(lái)道雄,,美籍日裔物理學(xué)家,畢業(yè)于美國(guó)哈佛大學(xué),,獲加利福尼亞大學(xué)伯克利分校哲學(xué)博士學(xué)位,,后任紐約市立大學(xué)城市學(xué)院理論物理學(xué)教授。主要著作有《超越愛(ài)因斯坦》(與特雷納合著)《量子場(chǎng)論》《超弦導(dǎo)論》,。
三,、課文學(xué)習(xí)具體過(guò)程:
1我們的任務(wù)主題——總結(jié)出成為一名科學(xué)家所具備的基本條件。
2以小組為單位研讀文章,,首先說(shuō)說(shuō)作者介紹了他由童年到青年成長(zhǎng)過(guò)程中的幾件事情,?每一件事情對(duì)他成長(zhǎng)為一名物理學(xué)家有什么意義?
3挑出不理解的語(yǔ)句,,小組內(nèi)討論解決,,不能討論解決的提出來(lái)在課堂上討論共同解決。
4課堂歸納整理
解決問(wèn)題過(guò)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(duì)世界的理解力,,并且引導(dǎo)作者走上成為一名理論物理學(xué)家的歷程。
第二部分(第2—11段):主要敘述作者對(duì)鯉魚(yú)世界的遐想,。
第三部分(第12—18段):主要介紹了作者對(duì)愛(ài)因斯坦未竟事業(yè)的向往,。
(1)作者對(duì)鯉魚(yú)世界的遐想意義:作者對(duì)鯉魚(yú)世界是怎樣遐想的?
作者猜測(cè)鯉魚(yú)是怎樣觀察它們周圍的世界的,,由此作者想象出有“鯉魚(yú)科學(xué)家們”,,它們的思想以及它們有過(guò)奇妙的經(jīng)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(fā)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(duì)高維空間理論探究的基礎(chǔ)。
好奇心和想象力很重要嗎,?——常越過(guò)各種思想桎梏
補(bǔ)充:據(jù)美國(guó)《生活科學(xué)》雜志8月號(hào)報(bào)道,,科學(xué)家的使命是搞清楚這個(gè)世界如何運(yùn)轉(zhuǎn),讓大自然迫不得已泄露隱藏許久的秘密,。當(dāng)然,,并非每一個(gè)人都能成為科學(xué)家。那究竟具備什么樣的素質(zhì)才能成為科學(xué)家呢,?
成為一位科學(xué)家必須具備兩個(gè)重要條件:探尋謎團(tuán)的好奇心和解開(kāi)謎團(tuán)的創(chuàng)造力,。歐洲研究委員會(huì)委托進(jìn)行的一項(xiàng)有關(guān)科學(xué)創(chuàng)造力的研究稱:“科學(xué)家表現(xiàn)出超強(qiáng)的好奇心。他們會(huì)對(duì)基本問(wèn)題進(jìn)行更加深入的研究,,充分表現(xiàn)出求知的欲望,。”好奇心是指對(duì)一個(gè)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(wèn)題找到更好的答案,。
好奇的科學(xué)家相信,,茫茫宇宙定有規(guī)律。他們總在孜孜不倦地尋找目前公認(rèn)理論難以解釋的數(shù)據(jù),,為了平息數(shù)據(jù)和理論之間的沖突,,科學(xué)家常常越過(guò)各種思想桎梏,通過(guò)不同角度思考問(wèn)題,。被譽(yù)為“量子物理學(xué)之父”的德國(guó)科學(xué)家馬克斯.普朗克說(shuō)過(guò),,科學(xué)家“必須具有鮮活的、本能的想像,,因?yàn)樾滤枷氩皇峭ㄟ^(guò)推理產(chǎn)生的,,而是通過(guò)藝術(shù)創(chuàng)造力想像出來(lái)的”。
(2)作者對(duì)愛(ài)因斯坦未竟事業(yè)的向往意義:作者對(duì)愛(ài)因斯坦未竟事業(yè)是怎樣看待和怎樣做的,?
首先作者接觸到愛(ài)因斯坦的“未竟事業(yè)”,,激發(fā)了他的探究興趣。其次他把愛(ài)因斯坦的理論當(dāng)成一個(gè)“偵探故事”來(lái)閱讀,、探究,,并且 “我決定要對(duì)這一秘密刨根問(wèn)底”;
再次高中時(shí)代,,本應(yīng)“在棒球場(chǎng)或籃球場(chǎng)玩?!保硎芮啻耗耆A,,但作者卻“找遍周邊地區(qū)大量的電子倉(cāng)庫(kù),,裝配必需的硬件設(shè)備”,在“學(xué)校的足球場(chǎng)中纏繞22英里長(zhǎng)的銅線”,,自己動(dòng)手建設(shè)實(shí)驗(yàn)室,,驗(yàn)證愛(ài)因斯坦理論,探究反物質(zhì),。
這一過(guò)程的意義在哪里呢,?
我們發(fā)現(xiàn)作者的基本科學(xué)素質(zhì)都得到了培養(yǎng)和鍛煉。例如探究能力,、推斷能力,、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约霸谄渲胁豢扇鄙俚牟慌麓煺邸①|(zhì)疑求真的科學(xué)精神,,尊重事實(shí)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度等都得到了培養(yǎng)和鍛煉,。
總結(jié):童年的兩件趣事之所以引導(dǎo)作者走上成為一名理論物理學(xué)家的歷程,是因?yàn)樽髡咴谶@其中的一些基本科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)能力得到了充分地挖掘、培養(yǎng)和鍛煉,。它們是:
好奇心,、想象力、探究能力,、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、不怕挫折、質(zhì)疑求真的科學(xué)精神,,尊重事實(shí)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度等,。
現(xiàn)在我們的任務(wù)已經(jīng)完成,我們總結(jié)一下他的成長(zhǎng)歷程吧?。ò鍟?shū))
童年??????????????????????? 青年????????????????? (成年)
鯉魚(yú)世界的幻想(想像)
實(shí)驗(yàn)?????????????? (理論物理學(xué)家)
愛(ài)因斯坦故事(理論)
自由討論:在這些能力,、精神和態(tài)度中,你認(rèn)為哪一點(diǎn)最重要,?你最缺乏的是哪種能力,?哪種精神或哪種態(tài)度?除此之外,,你還有補(bǔ)充嗎,?
作者進(jìn)行這樣艱苦枯燥的工作,體現(xiàn)了他對(duì)科學(xué)的熱愛(ài),,以及踏實(shí)的性格,,顯露出一個(gè)科學(xué)工作者的潛能。
一名物理學(xué)家的教育歷程 課文篇五
加來(lái)道雄
加來(lái)道雄,,美籍日裔物理學(xué)家,,紐約市立大學(xué)城市學(xué)院理論物理學(xué)教授。他畢業(yè)于哈佛大學(xué),,獲得加利福尼亞大學(xué)伯克利分校哲學(xué)博士學(xué)位,。他是《超越愛(ài)因斯坦》(與特雷納合著)、《量子場(chǎng)論》和《超弦導(dǎo)論》諸書(shū)的作者,。在過(guò)去的10年里,,他還是廣播電臺(tái)每周一次一小時(shí)科學(xué)節(jié)目的主持人。
我想知道上帝怎樣創(chuàng)造了這個(gè)世界,,對(duì)這樣或那樣的具體現(xiàn)象我不太感興趣,。我想知道世界的內(nèi)在規(guī)律,其余則是細(xì)枝末節(jié),。
——愛(ài)因斯坦
童年的兩件趣事極大地豐富了我對(duì)世界的理解力,,并且引導(dǎo)我走上成為一個(gè)理論物理學(xué)家的歷程。
記得那時(shí)我的父母不時(shí)帶我去舊金山游覽的日本茶園,。我蹲在那里的一個(gè)小池邊,,為慢慢暢游在水底睡蓮之中五彩斑斕的鯉魚(yú)所陶醉。這是我最快樂(lè)的童年記憶之一。
在那靜靜的時(shí)刻,,我充滿了無(wú)限的遐想,。我常常給自己提一些只有小孩才問(wèn)的傻乎乎的問(wèn)題,比如水池中鯉魚(yú)怎樣觀察它們周圍的世界,。我想,,它們的世界一定奇妙無(wú)比!
鯉魚(yú)們的一生就在這淺淺的水池中度過(guò)。它們相信它們的“宇宙”就有陰暗的池水和睡蓮構(gòu)成,。它們大部分時(shí)間在池底漫游,,因此它們只模糊地意識(shí)到在水面之上存在有另一個(gè)外部世界,。我的世界的本質(zhì)超過(guò)了它們的理解能力,。我喜歡坐在距離利于僅僅幾十厘米的地方,然而,,我們之間卻如距深淵,。鯉魚(yú)和我生活在兩個(gè)截然不同的宇宙之中,從來(lái)不進(jìn)入對(duì)方的世界,,我們之間被水面這一薄薄的“柵欄”分隔開(kāi)來(lái),。
我曾想:在水底的魚(yú)群中可能有一些鯉魚(yú)“科學(xué)家”。我想這個(gè)鯉魚(yú)“科學(xué)家”會(huì)對(duì)那些提出在睡蓮之外還存在有另外一個(gè)平行世界的魚(yú)冷嘲熱諷,。他們認(rèn)為,,真實(shí)存在的事物就是魚(yú)兒們看得見(jiàn)摸得著的。水池就是一切,。水池之外看不見(jiàn)的世界沒(méi)有科學(xué)意義,。
有一次,我遇到了一場(chǎng)暴雨,。我注意到成千上萬(wàn)的笑語(yǔ)地轟擊在池水的表面,。池水變得混亂,誰(shuí)中的睡蓮在洶涌不息的水波沖刷下?lián)u擺不定,。在躲避風(fēng)雨之時(shí),,我想弄清楚周圍發(fā)生的一切將會(huì)以怎樣的形式呈現(xiàn)在鯉魚(yú)們的眼中。在它們看來(lái),,睡蓮似乎是自己在運(yùn)動(dòng),,沒(méi)有任何東西沖刷它們。因?yàn)榫拖裎覀兛床灰?jiàn)我們周圍的空氣和空間一樣,,鯉魚(yú)們也看不見(jiàn)它們賴以生存的水,,它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\(yùn)動(dòng)而困惑不解。
我想,,鯉魚(yú)“科學(xué)家們”將會(huì)聰明地杜撰某種虛構(gòu)的東西——它被稱為“力”,,來(lái)掩蓋自己的無(wú)知。由于不能理解在看不見(jiàn)的水面上存在的水波,它們將得出這樣一個(gè)結(jié)論:睡蓮之所以能夠不被觸摸而運(yùn)動(dòng),,是因?yàn)橛幸环N看不見(jiàn)的神秘力在對(duì)它起作用,。它們可能給這種錯(cuò)覺(jué)起一個(gè)高深莫測(cè)的名稱(如超距作用,或沒(méi)有任何接觸睡蓮即會(huì)運(yùn)動(dòng)的能力),。
我曾想,,如果在池水中抓出一個(gè)鯉魚(yú)“科學(xué)家”,事情將會(huì)怎么樣呢?放回池水之前,,它可能隨著我的查看而狂亂掙扎,。那么別的鯉魚(yú)又將怎樣看待這件事呢?對(duì)于它們而言,這確實(shí)是一件可怖的事情,。它們第一次意識(shí)到有一位鯉魚(yú)“科學(xué)家”從它們的宇宙中消失了,。九那么簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單,沒(méi)有留下任何蹤跡,。不管在它們的宇宙中怎么尋找,,就是沒(méi)有這條丟失的鯉魚(yú)的蹤影。然而,,就那么幾秒鐘,,當(dāng)我把它放回池水之后,這位鯉魚(yú)“科學(xué)家”便突然冒了出來(lái),。對(duì)于別的鯉魚(yú)而言,,這真是一個(gè)奇跡。
待神智鎮(zhèn)定之后,,這位鯉魚(yú)“科學(xué)家”就會(huì)講述一個(gè)真正令它們驚詫不已的傳奇故事,。它說(shuō):“突然之間,不知怎的我就被拉出了咱們的宇宙(池水),,投進(jìn)了一個(gè)冥冥世界,,那里有令人目眩的強(qiáng)光和我從未見(jiàn)過(guò)的奇形怪狀的物體。最奇怪的是那個(gè)抓住我的生物竟然一點(diǎn)也不像魚(yú),。更使我震驚的是,,無(wú)論如何也看不到它的鰭,但是沒(méi)有鰭它還是能夠運(yùn)動(dòng),。我感覺(jué)到熟習(xí)的自然規(guī)律不再適合于這個(gè)冥冥世界,。隨后,我發(fā)現(xiàn)自己突然又被扔回了咱們的世界,?!?當(dāng)然,這個(gè)到宇宙之外一游的故事對(duì)于鯉魚(yú)是怪誕的,,大多數(shù)魚(yú)都認(rèn)為這完全是胡說(shuō)八道,。)
我常想,,我們就像自鳴得意地在池中游動(dòng)的鯉魚(yú)。我們的一生就在我們自己的“池子”里度過(guò),,以為我們的宇宙只包含那些看得見(jiàn)摸得著的事物,。就像鯉魚(yú)一樣,我們認(rèn)為宇宙之中只包含有熟習(xí)可見(jiàn)的東西,。我們自以為是地拒絕承認(rèn)就在我們的宇宙跟前存在有別的平行宇宙或*空間,,而這些都超出了我們的理解力。如果我們的科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念,,那僅僅是因?yàn)樗麄儾荒苡醚垡?jiàn)演出充滿于我們周圍空間的不可看見(jiàn)的各種振動(dòng),。一些科學(xué)家鄙視更高維數(shù)世界的說(shuō)法,是因?yàn)樗麄儾荒茉趯?shí)驗(yàn)室里便利地驗(yàn)證它,。
(我們宇宙或許是無(wú)數(shù)個(gè)平行宇宙中的一個(gè),。每一個(gè)宇宙通過(guò)無(wú)窮多的蛀洞——連通兩個(gè)是空域的隧道——跟其他宇宙相連。在這些蛀洞之間旅行是可能的,,但可能性又微乎其微,。)
此后,我一直對(duì)存在高維世界的可能極感興趣,。像許多孩子一樣,我貪婪地閱讀這樣一類歷險(xiǎn)故事,,其中講述的是時(shí)間旅行者進(jìn)入別的*空間,,探索我們看不見(jiàn)的平行宇宙,在那里能很容易使通常的物理定律不再起作用,。我長(zhǎng)大后想知道,,是否在百慕大三角洲神秘失蹤的船只進(jìn)入了一個(gè)空間漏洞,我對(duì)阿西莫夫的《基地》系列驚嘆不已,,書(shū)中超維空間旅行的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了一個(gè)銀河帝國(guó)的興起,。
童年時(shí)的第二件事也給我留下深刻的印象。我八歲時(shí)曾聽(tīng)過(guò)一個(gè)故事,,此后它一直留在我的腦海里,。記得我的中學(xué)老師給班里講了一個(gè)已故偉大科學(xué)家的故事。他們及其崇敬地講到他,,稱他是整個(gè)人類歷最偉大的科學(xué)家,。他們說(shuō)很少有人能夠理解他的思想,但是他的發(fā)現(xiàn)卻改變了整個(gè)世界和我們周圍的一切,。我不理解他們想告訴我們的許多東西,,但是最使我對(duì)此人感興趣的是他未能完成自己的偉大發(fā)現(xiàn)就撒手人寰。他們說(shuō)他多年潛心于這個(gè)理論,,但是他死之后,,他的為完成的論文仍然擺放在他自己的辦公桌上,。
我被這個(gè)故事迷住了。對(duì)于一個(gè)孩子,,這是很神秘的,。他未完成的工作是什么?他桌上論文的內(nèi)容是什么?什么問(wèn)題可能會(huì)如此難以解決而又非常重要,值得如此偉大的科學(xué)家把他的有生之年花費(fèi)在這種研究之中?由于好奇,,我就決定學(xué)習(xí)我能學(xué)到的關(guān)于愛(ài)因斯坦的一切以及他未完成的理論,。我記得,我花了好多時(shí)間靜靜閱讀我能找到的關(guān)于這個(gè)偉人和他的理論的每一本書(shū),。這種記憶到現(xiàn)在仍然溫暖如春,。我讀完當(dāng)?shù)貓D書(shū)館的書(shū)之后,就開(kāi)始在全市搜尋圖書(shū)館和書(shū)店,,急切地查找有關(guān)線索,。不久我就知道這個(gè)故事比任何神秘謀殺故事更加激動(dòng)人心,也比我想象的任何事情都重要,。我決定要對(duì)這一秘密刨根究底,,縱然因此而必須成為一名理論物理學(xué)家也在所不辭。
不久,,我就知道愛(ài)因斯坦未完成的論文就是他企圖構(gòu)造的所謂的統(tǒng)一場(chǎng)論,。這個(gè)理論能解釋所有的自然規(guī)律,從細(xì)小的院子到浩瀚的星系,。然而,,作為一個(gè)孩子,我卻不能理解,,暢游在茶園池中的鯉魚(yú)和愛(ài)因斯坦桌上未完成的論文可能存在著某種聯(lián)系,。對(duì)于用更高的維數(shù)可能是解決統(tǒng)一場(chǎng)論的關(guān)鍵這一點(diǎn)我不理解。
后來(lái),,在高中階段,,我看完了許多地方圖書(shū)館中這方面的書(shū),并且常常造訪斯坦福大學(xué)的物理學(xué)圖書(shū)館,。在那里,,我發(fā)現(xiàn)愛(ài)因斯坦的工作使一種稱為反物質(zhì)的新型物質(zhì)稱為可能。這種物質(zhì)的作用形式與普通物質(zhì)一樣,,但與普通物質(zhì)接觸之后它們將會(huì)湮沒(méi),,并且猛然釋放出能量。我也知道科學(xué)家已經(jīng)建造了一些大型儀器,,或者說(shuō)是“原子對(duì)撞機(jī)”,,這種儀器可以在實(shí)驗(yàn)室里產(chǎn)生微量的這種奇異物質(zhì),,即反物質(zhì),。
年輕人的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是不會(huì)由于世俗的約束而畏葸不前,而這種約束對(duì)于大多數(shù)成年人而言通常似乎又很難超越,。沒(méi)有考慮所要涉及的困難,我就開(kāi)始著手建立我自己的原子對(duì)撞機(jī),。我一直研究科學(xué)文獻(xiàn),,最后我確信能夠建造一臺(tái)所謂的電子感應(yīng)加速器,這種敬愛(ài)蘇啟能把電子加速到數(shù)百萬(wàn)電子伏特(100萬(wàn)電子伏特是指電子在100萬(wàn)伏特的電場(chǎng)中被加速后所獲得的能量),。
首先,,我購(gòu)買了少量的鈉22,它是一種能夠自然地放射正電子(電子的反物質(zhì))的放射性物質(zhì),。然后我建造了一個(gè)云室,,在云室中可以看到亞原子粒子留下的蹤跡。這樣我就能夠拍下好幾百?gòu)堄煞次镔|(zhì)留在云室中的精美照片,。緊接著,,我找遍周邊地區(qū)大量的電子倉(cāng)庫(kù),裝配必須的硬件設(shè)備,,包括好幾百磅(1磅=454克)中的廢品處理鋼,,在我的車間建造一個(gè)2.3百萬(wàn)電子伏特的電子感應(yīng)加速器,這個(gè)加速器完全有能力產(chǎn)生一束反電子,。為了產(chǎn)生電子感應(yīng)加速器所必需的巨大磁場(chǎng),,我說(shuō)服我的父母親讓他們幫助我在我讀高中的那個(gè)學(xué)校的足球場(chǎng)中纏繞22英里(1英里=1.61米)場(chǎng)的銅線。我們把整整一個(gè)圣誕假日花費(fèi)在這條50碼(1碼=0.91米)場(chǎng)的線路上,,纏繞和安裝笨重的線圈,,這種線圈將使高能電子的運(yùn)動(dòng)路徑發(fā)生彎曲。
當(dāng)最后建成時(shí),,這個(gè)300磅重、6千瓦的電子感應(yīng)加速器耗掉了我屋子中所產(chǎn)生的每一點(diǎn)能量,。當(dāng)我接通它后,,通常總是燒斷每一根保險(xiǎn)絲,,屋子變得漆黑一團(tuán),。在屋子周期性陷入黑暗的同時(shí),媽媽常常在搖頭,。(我想,,媽媽對(duì)于他不能由一個(gè)在棒球場(chǎng)或籃球場(chǎng)玩耍、反而有一個(gè)在汽車間建造一架巨大的電子儀器的兒子而困惑不解,。)使我感到欣慰的是,,一儀器成功產(chǎn)生了比地磁場(chǎng)強(qiáng)兩萬(wàn)多倍的磁場(chǎng),而這正是加速一束電子所必需的,。
【背景資料】
一,、作者介紹
加來(lái)道雄,,美籍日裔物理學(xué)家,畢業(yè)于美國(guó)哈佛大學(xué),,獲加利福尼亞大學(xué)伯克利分校哲學(xué)博士學(xué)位,,后任紐約市立大學(xué)城市學(xué)院理論物理學(xué)教授。主要著作有《超越愛(ài)因斯坦》(與特雷納合著)《量子場(chǎng)論》《超弦導(dǎo)論》,。
二,、相關(guān)知識(shí)
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(shí):
(1)統(tǒng)一場(chǎng)論
根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)知識(shí),,將我們的宇宙結(jié)合起來(lái)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(lái)(美籍華裔物理學(xué)家楊振寧和他的學(xué)生米爾斯提出楊一米爾斯場(chǎng)理論,解決了這一問(wèn)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(wú)比而讓人頭疼),但是引力仍然游離在外,。愛(ài)因斯坦畢終生之力想尋求四種力的統(tǒng)一,,建立一個(gè)大一統(tǒng)的理論,最終也沒(méi)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(duì)于古人來(lái)講,,風(fēng)暴是怎樣產(chǎn)生的,風(fēng)暴會(huì)襲擊什么地方,,什么時(shí)候襲來(lái),,什么時(shí)候結(jié)束,他們是一無(wú)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(lái)觀察,即使有簡(jiǎn)單的預(yù)報(bào),,也都是靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)推測(cè)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(lái)神秘莫測(cè)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(dòng)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(jiǎn)單,、漂亮的解決模型(科學(xué)家認(rèn)為宇宙應(yīng)該是簡(jiǎn)單、合諧的),。
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(guò)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(kāi)。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(wú)法做到,,所以現(xiàn)在高維空間理論只能是“理論”,。
【示范教案】
一名物理學(xué)家的教育歷程
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)教育目標(biāo)
引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā),,了解科學(xué),、認(rèn)識(shí)科學(xué)。
二,、能力培養(yǎng)目標(biāo)
引導(dǎo)學(xué)生以“教育歷程”為重點(diǎn),,探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。
三,、德育滲透目標(biāo)
引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)科學(xué)精神,。
【重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦法】
高維空間對(duì)普通人來(lái)說(shuō),,是很難想像的。所以,,教學(xué)重點(diǎn)是文章內(nèi)容,,而不是相關(guān)的科學(xué)知識(shí)。相關(guān)知識(shí)教師有所了解,,能幫助教學(xué)課文即可,,不必教授給學(xué)生。
【課時(shí)安排】1課時(shí)
【教學(xué)步驟】
一,、導(dǎo)入新課
成為一位科學(xué)家是無(wú)數(shù)有志青年的夢(mèng)想,,對(duì)物理的探究更是許多年輕的學(xué)子孜孜以求的,,我們來(lái)看一下加來(lái)道雄的成長(zhǎng)道路,或許能得到一些啟發(fā),。
(板書(shū))一名物理學(xué)家的教育歷程
二,、明確目標(biāo)
1.引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā),了解科學(xué),、認(rèn)識(shí)科學(xué)
2.引導(dǎo)學(xué)生以“教育歷程”為重點(diǎn),,探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。
三,、整體感知
1.作者簡(jiǎn)介
加來(lái)道雄,,美籍日裔物理學(xué)家,畢業(yè)于美國(guó)哈佛大學(xué),,獲加利福尼亞大學(xué)伯克利分校哲學(xué)博士學(xué)位,,后任紐約市立大學(xué)城市學(xué)院理論物理學(xué)教授。主要著作有《超越愛(ài)因斯坦》(與特雷納合著)《量子場(chǎng)論》《超弦導(dǎo)論》,。
2.本文的基本結(jié)構(gòu)
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(kāi)頭就說(shuō)“童年的兩件趣事極大地豐富了我對(duì)世界的理解力,并且引導(dǎo)我走上成為一個(gè)理論物理學(xué)家的歷程,?!倍巴甑膬杉な隆弊鳛槲恼碌闹饕獌?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,。結(jié)構(gòu)如圖:
童年青年(成年)
鯉魚(yú)世界的幻想(想像)
實(shí)驗(yàn)(理論物理學(xué)家)
愛(ài)因斯坦故事(理論)
3.本文的基本內(nèi)容
①人人都對(duì)自然感到好奇,,都以自己喜愛(ài)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(duì)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)揮了自己的想像力,并且保持了這樣奇特的想像力,,由此奠定了他對(duì)高維空間理論探究的基礎(chǔ),。②作者少年時(shí)接觸到愛(ài)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(dòng)人心”,,是因?yàn)樗褠?ài)因斯坦的理論當(dāng)成一個(gè)“偵探故事”來(lái)閱讀,、探究,這非常符合少年的心理,。另外,,“我決定要對(duì)這一秘密刨根問(wèn)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(chǎng)或籃球場(chǎng)玩?!?,享受青春年華,但作者卻“找遍周邊地區(qū)大量的電子倉(cāng)庫(kù),,裝配必需的硬件設(shè)備”,,在“學(xué)校的足球場(chǎng)中纏繞22英里長(zhǎng)的銅線”,自己動(dòng)手建設(shè)實(shí)驗(yàn)室,,驗(yàn)證愛(ài)因斯坦理論,,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(duì)科學(xué)的熱愛(ài),,以及踏實(shí)的性格,顯露出一個(gè)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”。
四,、重點(diǎn),、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程
1.【提問(wèn)】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(méi)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(guò)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(zhǎng)為一名“物理學(xué)家”的“教育歷程”,并不旁及其他成長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn);在局部上,,如高中階段,,作者看了許多統(tǒng)一場(chǎng)理論方面的書(shū),并常常去斯坦福大學(xué)的物理圖書(shū)館,,相關(guān)的理論書(shū)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(guò),,重點(diǎn)放在制造“自己的原子對(duì)撞機(jī)”上,其中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡,,讓人體會(huì)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),。
2.【提問(wèn)】本文體現(xiàn)了怎樣的科學(xué)精神?
【明確】本文三個(gè)主要部分,,并不是簡(jiǎn)單地?cái)⑹龀砷L(zhǎng)的故事,而是具有深刻的科學(xué)精神內(nèi)涵,,可以從中看到哪些方面的“教育”對(duì)成為優(yōu)秀科學(xué)家最為重要,。
(1)想像力:科學(xué)是需要想像力的,想像力能帶來(lái)創(chuàng)造力,。作者正是從對(duì)鯉魚(yú)世界的想像中,,認(rèn)識(shí)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(chuàng)造,,體現(xiàn)了創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。
(2)樂(lè)趣:科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的,,而是應(yīng)該充滿樂(lè)趣的,。探尋自然的奧秘,對(duì)真正的科學(xué)工作者來(lái)說(shuō),,是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”,,也是人生的“境界”?!坝螒颉笔顾麄儤?lè)此不疲,,充滿激情,不受外界的*和干擾;而“境界”使他們不顧功利,,不畏強(qiáng)權(quán),,只求真理。
(3)實(shí)驗(yàn)精神:丁肇中說(shuō)過(guò):“現(xiàn)代學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)就是實(shí)地的探察,,就是我們現(xiàn)在所謂的實(shí)驗(yàn),。”“科學(xué)發(fā)展的歷史告訴我們,,新的知識(shí)只能通過(guò)實(shí)地實(shí)驗(yàn)而得到,,不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的?!?《應(yīng)有格物致知精神》)有了想像力,,有了樂(lè)趣,,那只是成為科學(xué)家的最基礎(chǔ)的因素,不去踏踏實(shí)實(shí)地做實(shí)驗(yàn),,就不能得到基本數(shù)據(jù),,假說(shuō)就不能確立。一味地空想,,不去做基礎(chǔ)工作,,不可能達(dá)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(xué)家們已經(jīng)在做許多基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)工作,努力使理論得到證明,。即使如科學(xué)家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑洞理論,,也要有數(shù)學(xué)和天體物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),也不是空想出來(lái)的,。
3.【提問(wèn)】“鯉魚(yú)科學(xué)家”對(duì)“世界”的認(rèn)識(shí)是怎樣的?
【明確】主要有以下幾點(diǎn):(1)“水池之外看不見(jiàn)的世界沒(méi)有科學(xué)意義,。”(2)“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\(yùn)動(dòng)而困惑不解”——它們以神秘的“力”來(lái)掩蓋自己的無(wú)知,。(3)“鯉魚(yú)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(yú)科學(xué)”的“傳奇故事”,,真實(shí)地證明另一個(gè)世界的存在,而它們卻認(rèn)為“胡說(shuō)八道”,,荒謬絕倫,,違背它們的“自然規(guī)律”。
4.【提問(wèn)】作者想通過(guò)“鯉魚(yú)科學(xué)家”對(duì)世界的認(rèn)識(shí)說(shuō)明什么?
【明確】說(shuō)明“自以為是”的人類和“鯉魚(yú)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(guò)”,,只要“超出我們的理解力”的自然存在,他們就“拒絕承認(rèn)”,。(2)“科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念……”,,是因?yàn)樗麄冎辉敢獬姓J(rèn)“那些看得見(jiàn)摸得著的事物”,不肯改變思考問(wèn)題的方式,。(3)“不能在實(shí)驗(yàn)室里便利地驗(yàn)證”的理論,,他們就加以“鄙視”,表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí),。
5.【提問(wèn)】課文中閱讀*空間歷險(xiǎn)故事和統(tǒng)一場(chǎng)理論書(shū)籍兩小段內(nèi)容,,對(duì)“教育歷程”的敘述有什么作用?
【明確】課文的重點(diǎn)是童年趣事和建立實(shí)驗(yàn)室,這三個(gè)事例已經(jīng)把“教育歷程”完整地勾畫(huà)出來(lái),。而夾雜在其中的兩個(gè)小事例,,主要起補(bǔ)充和銜接的作用,。歷險(xiǎn)故事加深作者對(duì)高維空間的想像,激發(fā)興趣;而閱讀統(tǒng)一場(chǎng)理論書(shū)籍,,既表現(xiàn)高中階段作者求知的熱情,,也銜接起由理論到實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程。
6.【提問(wèn)】作者說(shuō)“我決定要對(duì)這一問(wèn)題刨根問(wèn)底,,縱然為此而必須成為一名理論物理學(xué)家也在所不辭?!痹谧髡咝闹小袄碚撐锢韺W(xué)家”應(yīng)該是怎樣的人?
【明確】理論物理學(xué)家的工作是抽象,、枯燥的,受實(shí)驗(yàn)條件的限制,,自己的學(xué)說(shuō)很難得到實(shí)驗(yàn)的證明,,甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住寂寞,,必須有奉獻(xiàn)精神,。“在所不辭”意味著“理論物理學(xué)家”道路的艱辛,。
7.【提問(wèn)】作者建立實(shí)驗(yàn)室的事例,,對(duì)我們現(xiàn)實(shí)生活有怎樣的意義?
【明確】科學(xué)是建立在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之上的,科學(xué)理論要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)才能得到論證,。實(shí)驗(yàn)不是簡(jiǎn)單的操作,,要有理論指導(dǎo),要有實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),,要有策劃組織能力,,要有耐力和恒心等等,實(shí)驗(yàn)考驗(yàn)的是實(shí)驗(yàn)者的綜合能力,。而我們當(dāng)前存在的問(wèn)題是,,重視理論,輕視基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),,表現(xiàn)為動(dòng)手能力和實(shí)踐能力差,,思想上浮躁,急功近利,。對(duì)教育而言,,重知識(shí),輕能力的現(xiàn)象很普遍,。這些都是一名理論物理學(xué)家重視實(shí)驗(yàn)給我們現(xiàn)實(shí)生活的啟迪,。
1、文章特點(diǎn):
⑴結(jié)構(gòu):
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(kāi)頭就說(shuō)“童年的兩件趣事極大地豐富了我對(duì)世界的理解力,,并且引導(dǎo)我走上成為一個(gè)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,。結(jié)構(gòu)如圖:
⑵內(nèi)容:
①人人都對(duì)自然感到好奇,,都以自己喜愛(ài)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(duì)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(duì)高維空間理論探究的基礎(chǔ),。②作者少年時(shí)接觸到愛(ài)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(dòng)人心”,,是因?yàn)樗褠?ài)因斯坦的理論當(dāng)成一個(gè)“偵探故事”來(lái)閱讀、探究,,這非常符合少年的心理,。另外,“我決定要對(duì)這一秘密刨根問(wèn)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(chǎng)或籃球場(chǎng)玩?!保硎芮啻耗耆A,,但作者卻“找遍周邊地區(qū)大量的電子倉(cāng)庫(kù),,裝配必需的硬件設(shè)備”,在“學(xué)校的足球場(chǎng)中纏繞22英里長(zhǎng)的銅線”,,自己動(dòng)手建設(shè)實(shí)驗(yàn)室,,驗(yàn)證愛(ài)因斯坦理論,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(duì)科學(xué)的熱愛(ài),,以及踏實(shí)的性格,,顯露出一個(gè)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”,。
⑶詳略:
本文布局謀篇重點(diǎn)突出,,詳略得當(dāng),。在整體上,,作者并沒(méi)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(guò)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(zhǎng)為一名“物理學(xué)家”的“教育歷程”,并不旁及其他成長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn),;在局部上,如高中階段,作者看了許多統(tǒng)一場(chǎng)理論方面的書(shū),,并常常去斯坦福大學(xué)的物理圖書(shū)館,相關(guān)的理論書(shū)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(guò),,重點(diǎn)放在制造“自己的原子對(duì)撞機(jī)”上,,其中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡,讓人體會(huì)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)。
2、科學(xué)精神:
本文三個(gè)主要部分,,并不是簡(jiǎn)單地?cái)⑹龀砷L(zhǎng)的故事,,而是具有深刻的科學(xué)精神內(nèi)涵,可以從中看到哪些方面的“教育”對(duì)成為優(yōu)秀科學(xué)家最為重要,。
⑴想象力:科學(xué)是需要想象力的,,想象力能帶來(lái)創(chuàng)造力。作者正是從對(duì)鯉魚(yú)世界的想象中,,認(rèn)識(shí)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。由感性的想象上升到理性的創(chuàng)造,,體現(xiàn)了創(chuàng)新意識(shí)和探索精神,。
⑵樂(lè)趣:科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的,而是應(yīng)該充滿樂(lè)趣的,。探尋自然的奧秘,,對(duì)真正的科學(xué)工作者來(lái)說(shuō),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(lè)此不疲,,充滿激情,不受外界的*和干擾;而“境界”使他們不顧功利,,不畏強(qiáng)權(quán),,只求真理,。
⑶實(shí)驗(yàn)精神:丁肇中說(shuō)過(guò):“現(xiàn)代學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)就是實(shí)地的探察,,就是我們現(xiàn)在所謂的實(shí)驗(yàn),?!薄翱茖W(xué)發(fā)展的歷史告訴我們,新的知識(shí)只能通過(guò)實(shí)地實(shí)驗(yàn)而得到,不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的,。”(《應(yīng)有格物致知精神》)有了想象力,有了樂(lè)趣,那只是成為科學(xué)家的最基礎(chǔ)的因素,,不去踏踏實(shí)實(shí)地做實(shí)驗(yàn),,就不能得到基本數(shù)據(jù),假說(shuō)就不能確立,。一味地空想,,不去做基礎(chǔ)工作,,不可能達(dá)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(xué)家們已經(jīng)在做許多基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)工作,,努力使理論得到證明,。即使如科學(xué)家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑洞理論,,也要有數(shù)學(xué)和天體物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),也不是空想出來(lái)的,。