《一名物理学家的教育提高历练过程》课程软件.ppt

一名物理学家的教育历程,加来道雄,每个人的身后都有一段历史,教学目标 一、知识教育目标 引导学生从生活出发，了解科学、认识科学。 二、能力培养目标 引导学生以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。 三、德育渗透目标 引导学生体会科学精神。 重点、难点及解决办法 高维空间对普通人来说，是很难想像的。所以，教学重点是文章内容，而不是相关的科学知识。,作者简介,加来道雄(Michio Kaku),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。,刨根究底（ po ） 撒手人寰（ hun） 湮 没 （ yn ） 惊 诧 （ ch） 栅 栏 （ zh ） 畏葸不前（ x ） 五彩斑斓（ ln ） 目 眩 （xun） 鄙 视（ b ） 冷嘲热讽（ fng） 杜 撰（zhun） 怪 诞 （ dn）,字词掌握,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：,构图解结,一.（1 段） 全文总括：记叙了作者在童年的两件趣事，以及作者是如何由这两件趣事来激发自己的科学兴趣的。 二. （211 段）由对鲤鱼世界的遐想，推知人类认识的局限性。 1.幻想鲤鱼“科学家”研究的局限性。 2.推知人类对多维空间研究的局限性。 三.（1218 段）对爱因斯坦未竟事业的向往与学习研究。 1. 探究爱因斯坦未完成的理论。 2. 建立自己的原子对撞机。,第一部分,全文总纲，点明后面的写作内容,第二部分（2-11）,童年的第一件趣事，“鲤鱼世界的遐想” 无限的遐想（3） 我想（3） 我曾想（5） 我想（7） 我曾想（8） 我常想（9）,逻辑顺序,问：“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的？,（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”。,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”，不肯改变思考问题的方式. （3）“不能在实验室里便利地验证”的理论，他们就加以“鄙视”，表现出思想上的保守和固执。,第三部分（12-18）,第二件趣事，对爱因斯坦未竟事业的向往 八岁（12） 不久（14） 后来，高中阶段（15）,3.提问：作者说“我决定要对这一秘密刨根问究底,纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞”。在作者心中“理论物理学家”应该是怎样的人？,理论物理学家的工作是抽象、枯燥的，受实验条件限制，自己的学说很难得到实验的验证，甚至可能到死也得不到成功。这样的人必须耐住寂寞，必须有奉献精神。“在所不辞”意味着“理论物理学家”道路的艰辛。,4.提问：作者建立实验室的事例，对我们现实生活有怎样的意义？,科学是建立在基础实验之上的，科学理论要经过实验的检验才能得到论证。实验不是简单的操作，要有理论的指导，要有实验的设计，要有策划组织能力，要有耐力和恒心等等，实验考验的是实验者的综合能力。而我们当前存在的问题是重视理论，轻视基础实验，表现为动手能力和实践能力差，思想上浮躁，急功近利。对教育而言，重知识，轻能力的现象很普通。这些都是一名理论物理学家重视实验给我们实现生活的启迪。,5. 【提问】课文中阅读多维空间历险故事和统一场理论书籍两小段内容，对“教育历程”的叙述有什么作用？,课文的重点是童年趣事和建立实验室，这三个事例已经把“教育历程”完整地勾画出来。而夹杂在其中的两个小事例，主要起补充和衔接的作用。 历险故事加深作者对高维空间的想像，激发兴趣；而阅读统一场理论书籍，既表现高中阶段作者求知的热情，也衔接起由理论到实验的探究过程。,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）想象力：科学是需要想象力的，构图能带来创造力。 （2）趣味性：科学不应该是枯燥的，而应该是充满乐趣的。 （3）实验精神： “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。”（应有格物致致知精神,科学精神（一）,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。,科学精神（二）,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，充满激情，不受外界的诱惑和干扰；而“境界”使他们不顾功利，不畏强权，只求真理。,科学精神（三）,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。,鲤鱼世界的幻想爱因斯坦的故事童年,实验 青年,理论物理学家 成年,总结全文： 作者在文中指出在童年有两件事大大丰富他对世界理解力，并且引导他成为一个理论物理学家的历程，这两件事给他的启示是：大胆地想象、怀疑和饱和猜测，不要故步自封，兴趣在人的成长过程中是不可缺少的，但要到达成功的彼岸离不了坚定的信念、坚持不懈的努力，这或许就是作者要告诉我们后辈的。,【提问】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。,艺术鉴赏,1 形象的描述 作者借助于想象，采用了拟人化的笔法，让鲤鱼“科学家们”会看会想，会提出问题会说话，这样就使深奥的科学道理变得浅显易懂。 2 语言准确.严密 作者讲究选词，讲究用恰如其分的词句来表达周密严谨的意思。,李政道：Tsung-Dao Lee（1926年11月25日），美籍华裔物理学家，出生于中国上海。1957年，他31岁时与杨振宁一起，因发现弱作用中宇称不守恒而获得诺贝尔物理学奖。他们的这项发现，由吴健雄的实验证实。李政道和杨振宁是最早获诺贝尔奖的华人。,杨振宁(zheng Ning Yang 1922)美籍华人，理论物理学家，1922年10月1日生于安徽省合肥县（含合肥市）。诺贝尔物理奖获得者。,丁肇中：祖籍山东日照县；1936年出生於美国密西根州安阿堡（Ann Arbor）；父亲是丁观海，母他在台北读中学，在密西根大学读大学本科与研究院，於1962年获博士学位；主要从事高能实验物理、基本粒子物理、量子电动力学、辐射与物质的相互作用等方面的研究。他最杰出的贡献是在1974年，与里希特各自独立地发现了J/粒子。为此，他们共同获得了1976年诺贝尔物理学奖。,我没有特殊天赋，我只是极为好奇。 整个科学只不过是每日思考的精练。 想象力只是更重要。 我没有什么特别的才能，不过喜欢刨根问底地追究问题罢了。 在我审视我自己和我的思维方式时，我的结论是：在吸收有益的知识方面，奇思玄想的天赋对我而言，比我的才能更重要。 爱因斯坦,作业设计 作者关于“鲤鱼科学家”的幻想十分有趣，如果我们以动物的眼光观察人类是不是也很有意思呢？ 假如有一位“动物（狗、猫、鸡、燕子等）科学家”，专门研究人类的某些行为，他写了一篇“科普文”：人类行为之谜。你替这位“动物科学家”做一回代笔人怎样？,