《一名物理学家的教育历程（兼及必修三第四单元教学建议）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一名物理学家的教育历程（兼及必修三第四单元教学建议）.docx（3页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、一名物理学家的教育历程教材分析：这个单元的三篇课文，第一篇有趣，但非常容易，不必讲；第二篇引领我们认识宇宙，重要的是其中有作者自己对科学的思考与见解，这些语句可以让学生摘录并选其中一条谈谈自己的看法。这两篇建议让学生自读。第三篇文章值得重点品读。它不象其它的科普文章向我们介绍大量的科学知识，而是通过对童年的两件对自己启发很大的事情的追溯，告诉了我们走上科学的道路的一些必备的因素（敢于质疑、对事物充满兴趣、做事有毅力），思路很清晰，主要围绕两件事展开，学习这篇文章，既可以让学生学习写作方法，也可以让学生探究影响科学家成为大家的非智力因素。教学目标： 1引导学生从
2、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。4. 培养筛选整合文章关键信息的能力，用结构分析法来快速阅读文章和梳理文章的主旨。教学过程一、导入新课,相关知识 1、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。（板书）一名物理学家的教育历程 2、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
3、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
4、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
5、，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”。 二、明确目标 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。 三、整体感知 1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。 2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
6、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。3本文的基本内容 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。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
7、他有毅力有恒心的性格，这是成为科学家的基本素质。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。由到，我们可以清楚地看到作者的“教育历程”和“教育内容”。 四、重点、难点的学习与目标完成过程 1本文在材料处理上有什么特点？ 本文布局谋篇重点突出，详略得当。在整体上，作者并没有从童年到小学到初中到高中，按时间顺序叙事，而是通过童年的两件趣事和高中时
8、建立实验室的事例，突出他成长为一名“物理学家”的“教育历程”，并不旁及其他成长的经验；在局部上，如高中阶段，作者看了许多统一场理论方面的书，并常常去斯坦福大学的物理图书馆，相关的理论书籍是怎样启发、引导他研究的，这里肯定有许多精彩的故事，但是作者只是一笔带过，重点放在制造“自己的原子对撞机”上，其中具体的数据叙述得很详尽，让人体会到作者严谨、踏实的性格，以及内在的成为物理学家所需要的基本素质。 2学生研读课文，研究探讨：作者的成长历程给你什么启示？请你仔细阅读这篇文章，从中选取你最有感触的内容来谈谈你读这篇文章的体会。学生在书上作圈点评注，然后小组交流。 （1）想像力：科学是需要想像力的，想像
9、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）热爱：科学不应该是枯燥的，而是应该充满乐趣的。（3）探索精神：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（4）好奇心：作者说：“由于好奇，我就决定学习我能学到的关于这个伟人和他的理论的每一本书。这种记忆到现在还温暖如春。”好奇心，是一个人童年时期都具有的，只是我们后来不再提问，不再好奇，我们也就丢失了一个孩子对世界的探究欲望。而科学家之所以成为科学家，首先就是他永远不会丢弃他的好奇心。