一、內(nèi)容與解析
《一名物理學(xué)家的教育歷程》是日裔理論物理學(xué)家加來(lái)道雄的作品，文章沒(méi)有像前面的科普作家一樣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)道路的一些必備因素(敢于懷疑、對(duì)事物充滿興趣，做事有毅力等)，全文的思路很清晰，主要是圍繞兩件事展開(kāi)，學(xué)生更容易從文章結(jié)構(gòu)上去把握文章內(nèi)容，通過(guò)學(xué)習(xí)此類課文，我們期盼學(xué)生從中能夠?qū)W到的是科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和思維習(xí)慣。同時(shí)，由于學(xué)生作文中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)題記，在這里我們就可以結(jié)合課文來(lái)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)一下有關(guān)題記的知識(shí)。
二、教學(xué)目標(biāo)及解析
(一)教學(xué)目標(biāo)
1.了解文中所談的一些物理學(xué)理論問(wèn)題，如宇宙平行理論、多維空間理論。
2.引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā)，了解科學(xué)、認(rèn)識(shí)科學(xué)。
3.分析文章的結(jié)構(gòu)，探討“教育歷程”表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。
4.學(xué)習(xí)作者對(duì)科學(xué)深入探索的精神。
(二)解析
學(xué)習(xí)本文須從文章結(jié)構(gòu)上去把握文章，讓學(xué)生從中能夠?qū)W到的是科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和思維習(xí)慣。
三、問(wèn)題診斷分析
這篇課文涉及一些宏觀宇宙學(xué)的理論，為了更好地理解課文，需要讓學(xué)生了解一些相關(guān)的理論物理學(xué)知識(shí)，如統(tǒng)一場(chǎng)論、高維空間等的概念。
四、教學(xué)支持條件分析
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五、教學(xué)過(guò)程
1課時(shí)
一、導(dǎo)語(yǔ)設(shè)計(jì)
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、文本解讀
知識(shí)積累
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—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希荒芸咳庋蹚慕朴诙S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、和諧的)。
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”。
三、信息篩選
整體把握
(一)請(qǐng)同學(xué)們快速閱讀全文。
歸納概括每個(gè)自然段的意思并分段。
明確：正文前有一句愛(ài)因斯坦的話，這是加來(lái)道雄的座右銘，也是他走上科學(xué)道路的指路明燈，表明他的追求。
全文共分三部分。
第一部分(第1段)，是全文的綱，只有一句話，非常簡(jiǎn)潔，點(diǎn)明后面寫(xiě)作的內(nèi)容。
第二部分(第2—11段)，童年時(shí)的第一件趣事：對(duì)鯉魚(yú)世界的遐想。
第三部分(第12—18段)，童年時(shí)的第二件趣事：對(duì)愛(ài)因斯坦未竟事業(yè)的向往。
(二)提問(wèn)：本文的結(jié)構(gòu)安排有何特點(diǎn)?
明確：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。
(三)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)。
四、合作探究
對(duì)兩件事的深入探討
(一)蘇軾說(shuō)過(guò)“不識(shí)廬山真面目，只緣身在此山中”，物理學(xué)家的理論也許過(guò)于艱深，但其中的道理和日常生活中的體驗(yàn)是相通的。
問(wèn)題1：“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)掩飾自己的無(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)家”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)為是胡說(shuō)八道，荒謬絕倫，違背了它們的“自然規(guī)律”。
問(wèn)題2：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)人類一生就在自己的池子里度過(guò)，只要超出人類的理解力的自然存在，人類就拒絕承認(rèn)。(2)“科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念……”，是因?yàn)槿祟愔辉敢獬姓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，人類就加以“鄙視”，表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí)。
(二)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)因斯坦未竟的事業(yè)的向往，是怎樣啟迪作者走上了科學(xué)探索道路的呢?試思考以下問(wèn)題。
問(wèn)題3：作者說(shuō)“我決定要對(duì)這一秘密刨根究底，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)條件限制，自己的學(xué)說(shuō)很難得到實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，甚至可能到死也得不到成功。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。
問(wèn)題4：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，要有理論的指導(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。
(三)總結(jié)提問(wèn)：課文中閱讀多維空間歷險(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，這幾個(gè)事例已經(jīng)把“教育歷程”完整地勾畫(huà)出來(lái)了。而夾雜其中的兩個(gè)小事例，主要起補(bǔ)充和銜接作用。歷險(xiǎn)故事加深作者對(duì)高維空間的想象，激發(fā)興趣;而閱讀統(tǒng)一場(chǎng)理論書(shū)籍，既表現(xiàn)高中階段作者的求知熱情，也銜接起由理論到實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程。
總結(jié)：作者在文中指出在童年有兩件事大大豐富了他對(duì)世界的理解力，并且引導(dǎo)他成為一個(gè)理論物理學(xué)家的歷程，這兩件事給他的啟示是：大膽的想象、懷疑和猜測(cè)，不要故步自封，興趣在人的成長(zhǎng)過(guò)程中是不可缺少的，但要到達(dá)成功的彼岸離不了堅(jiān)定的信念、堅(jiān)持不懈的努力，這或許就是作者要告訴我們后輩的。
五、方法點(diǎn)撥
有關(guān)題記的研討學(xué)習(xí)
在正文開(kāi)始之前，作者引用了愛(ài)因斯坦的一段話，原文的意思大家都能理解，我們也知道這叫做題記，現(xiàn)在同學(xué)們也喜歡用題記來(lái)點(diǎn)綴自己的作文，在這里我們結(jié)合課文來(lái)談?wù)勵(lì)}記的寫(xiě)法和作用。
1.借鑒課文
先請(qǐng)學(xué)生談?wù)務(wù)n文中引用這個(gè)題記的作用。
明確：作者一開(kāi)始引用愛(ài)因斯坦的科學(xué)觀，旨在提示下文是在介紹有關(guān)科學(xué)的觀點(diǎn)。
2.在寫(xiě)作過(guò)程中能夠巧妙貼切地書(shū)寫(xiě)題記，不僅可以開(kāi)宗明義，給閱卷人耳目一新的感覺(jué)，而且能先聲奪人，具有韻味深遠(yuǎn)、包蘊(yùn)題旨等特點(diǎn)，從而達(dá)到“濃縮言語(yǔ)動(dòng)人心，未成曲調(diào)先有情”的最佳效果，成為應(yīng)試作文中得分的亮點(diǎn)。從近幾年高考滿分作文看，采用題記形式的占一定比例。那么作文中的題記有哪些種類、有何作用呢?
明確：寫(xiě)題記可以采用闡發(fā)話題式、詮釋題目式、點(diǎn)明題旨式、總領(lǐng)全文式、設(shè)喻寓理式等幾種形式。
①闡發(fā)話題式:就是用簡(jiǎn)練的語(yǔ)言對(duì)所給話題材料加以概括和濃縮，并找到一個(gè)最佳切入點(diǎn)加以深層次闡述。
吉林一考生的滿分作文《漫談“感情”“認(rèn)知”》的題記是：“同是對(duì)‘修墻’‘防盜’的預(yù)見(jiàn)，卻產(chǎn)生‘聰明’或‘被懷疑’的結(jié)果�！星椤鼓苋绱说刈笥抑J(rèn)知’，心的小舟啊，在文化的河流中求索�！边@個(gè)題記通過(guò)對(duì)材料的簡(jiǎn)單解釋，將“感情”與“認(rèn)知”二者的關(guān)系詮釋得非常明白，也點(diǎn)明了作者的態(tài)度和議論的中心。
�、谠忈岊}目式:所擬題目一般都具有深刻性特點(diǎn)，運(yùn)用題記形式對(duì)題目進(jìn)行巧妙而又全面的詮釋。
云南一考生的滿分作文《與你同行》的題記是：“他們一路同行，一個(gè)汲著水，一個(gè)負(fù)著火，形影相隨。在他們攜手共進(jìn)時(shí)，就產(chǎn)生了智慧。”這個(gè)題記形象而深刻地對(duì)“與你同行”這個(gè)題目進(jìn)行了解釋，言簡(jiǎn)意賅，表明了考生對(duì)感情和理智關(guān)系的認(rèn)識(shí)。
�、埸c(diǎn)明題旨式:在題記里用最簡(jiǎn)約的文字，告知閱卷人寫(xiě)作本文的用意，展示出立意和主旨。
河南一考生的滿分作文《認(rèn)識(shí)美麗》的題記是：“請(qǐng)別以為哪個(gè)最漂亮，哪個(gè)就是您的孩子�！弊髡咭酝挼男问綄�(xiě)作高考作文，以擬人的手法，講述了“烏鴉送飯”“遲來(lái)的午飯”“政治課”三個(gè)小故事，而“請(qǐng)別以為哪個(gè)最漂亮，哪個(gè)就是您的孩子”這個(gè)題記就十分直白地表達(dá)了對(duì)“感情親疏與對(duì)事物的認(rèn)知”二者關(guān)系的看法，十分切合題意。
④總領(lǐng)全文式:所寫(xiě)題記從大處著眼，從總體上對(duì)全文加以總領(lǐng)和駕馭，使閱卷人對(duì)所寫(xiě)文章有一個(gè)完整而又清晰的認(rèn)識(shí)。
山西一考生的滿分作文《眼睛》的題記是：“距離沒(méi)了，心更近了，認(rèn)識(shí)深了�！边@句話對(duì)全文來(lái)說(shuō)具有提綱挈領(lǐng)的作用，正文就是圍繞題記展開(kāi)。
�、菰O(shè)喻寓理式:設(shè)喻具有化抽象為具體、變單調(diào)為生動(dòng)的特點(diǎn)，而在具體和生動(dòng)的設(shè)喻中蘊(yùn)涵著深刻而又獨(dú)到的見(jiàn)解。
浙江一考生的滿分作文《我心依舊》的題記是，“魚(yú)說(shuō)：你看不見(jiàn)我流淚，因?yàn)槲以谒?水說(shuō)：我能感覺(jué)你流淚，因?yàn)槟阍谖倚睦��！边@兩句話采用比喻的形式，富有哲理，寓意深刻，讓人過(guò)目不忘。
六、分析鑒賞
文章中體現(xiàn)的科學(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。
(1)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。
(2)樂(lè)趣：科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的，而應(yīng)該是充滿樂(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，不受外界的誘惑和干擾;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。
七、課堂小結(jié)
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，希望大家能夠踏著他的腳步，一步一步取得進(jìn)步!
板書(shū)設(shè)計(jì)
童年 青年 (成年)
鯉魚(yú)世界的幻想(想象)
基本結(jié)構(gòu) →實(shí)驗(yàn) → (理論物理學(xué)家)
愛(ài)因斯坦故事(理論)
科學(xué)精神 想象力 樂(lè)趣 實(shí)驗(yàn)精神