一位物理学家的教育经历备课文档格式.docx

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　　这是一位物理学家的教育经历备课，是优秀的高中语文必修下册教案文章，供老师家长们参考学习。

　　一位物理学家的教育经历备课第1篇

　　1、教学这篇课文，要以“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。

　　2、高维空间对普通人来说，是很难想象的。

所以，教学重点是文章内容，而不是相关的科学知识。

相关知识教师有所了解，能帮助教学课文即可，不必教授给学生。

　　3、“研讨与练习”的二、三两题都是开放题，要引导学生从生活出发，了解科学、认识科学。

　　一、作者介绍

　　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》。

　　二、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，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”。

一位物理学家的教育经历备课第2篇

　　教学目标：

　　知识目标：

　　引导学生从生活出发，了解科学、认识科学。

　　能力目标：

　　引导学生以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。

　　德育目标：

　　引导学生体会科学精神。

　　教学重点、难点：

　　高维空间对普通人来说，是很难想像的。

　　教学方法：

师生合作探究

　　教学课时：

两课时

　　第一课时

　　教学过程

　　一、导入新课

　　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

　　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

　　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。

　　结构如图：

　　童年青年（成年）

　　鲤鱼世界的幻想（想像）

　　实验（理论物理学家）

　　爱因斯坦故事（理论）

　　3.本文的基本内容①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。

　　②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”，也表现了他有毅力有恒心的性格，这是成为科学家的基本素质。

　　③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①②到③，我们可以清楚地看到作者的“教育历程”和“教育内容”。

　　第二课时

　　四、重点、难点的学习与目标完成过程

　　1.提问：

本文在材料处理上有什么特点?

　　明确：

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.提问：

本文体现了怎样的科学精神?

本文三个主要部分，并不是简单地叙述成长的故事，而是具有深刻的科学精神内涵，可以从中看到哪些方面的“教育”对成为优秀科学家最为重要。

（1）想像力：

科学是需要想像力的，想像力能带来创造力。

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。

由感性的想像上升到理性的创造，体现了创新意识和探索精神。

（2）乐趣：

科学不应该是枯燥的，而是应该充满乐趣的。

探寻自然的奥秘，对真正的科学工作者来说，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戏”，也是人生的“境界”。

“游戏”使他们乐此不疲，充满*，不受外界的*和干扰;

而“境界”使他们不顾功利，不畏强权，只求真理。

　　（3）实验精神：

丁肇中说过：

“现代学术的基础就是实地的探察，就是我们现在所谓的实验。

”“科学发展的历史告诉我们，新的知识只能通过实地实验而得到，不是由自我检讨或哲理的清谈就可求到的。

”（《应有格物致知精神》）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。

作者从事的高维空间理论，虽然还停留在纸面上，但是科学家们已经在做许多基础的实验工作，努力使理论得到证明。

即使如科学家霍金靠睿智的头脑创建黑洞理论，也要有数学和天体物理学的实验基础，也不是空想出来的。

　　3.【提问】“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的?

主要有以下几点：

（1）“水池之外看不见的世界没有科学意义。

”

（2）“它们为睡莲自己能够运动而困惑不解”——它们以神秘的“力”来掩盖自己的无知。

　　（3）“鲤鱼科学家”的“消失”和“重现”——它们认为是“奇迹”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。

　　（4）“鲤鱼科学”的“传奇故事”，真实地证明另一个世界的存在，而它们却认为“胡说八道”，荒谬绝伦，违背它们的“自然规律”。

　　4.提问：

作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么?

说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相似之处。

（1）人类“一生就在我们自己的‘池子’里度过”，只要“超出我们的理解力”的自然存在，他们就“拒绝承认”。

（2）“科学家发明像力这样一些概念……”，是因为他们只愿意承认“那些看得见摸得着的事物”，不肯改变思考问