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一名物理学家的教育历程教学设计

时间:2023-10-11 08:30:04 教学设计 我要投稿

一名物理学家的教育历程教学设计

  作为一位杰出的教职工,总不可避免地需要编写教学设计,借助教学设计可以更大幅度地提高学生各方面的能力,从而使学生获得良好的发展。优秀的教学设计都具备一些什么特点呢?以下是小编收集整理的一名物理学家的教育历程教学设计,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

一名物理学家的教育历程教学设计

  教学目标

  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工作内涵。

  3、引导学生思考、探讨文中体现的科学精神,培养科学兴趣,坚持探究的精神。

  教学重点

  1、教育学生科学就在身边,从生活出发,了解科学,认识科学。

  2、培养对科学的兴趣和探究精神

  教学方法:

  自主合作探究法教学课时:1课时教学过程

  一、导入新课

  同学们,在我们小的时候,常常会谈及未来的理想,那时候我们常常无畏地说:“我要做一名科学家”,可是随着年龄的增长,我们很少有人再说了,这是为什么呢?因为我们逐渐明白成为一名科学家是极其艰难的。那么怎样才能成为一名科学家呢?今天我们就通过著名的理论物理学教授加来道雄的文章《一名物理学家的教育历程》得到点启发吧!

  二、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》。

  三、题解

  中心词为“教育历程”,“历程”暗示说明顺序为时间顺序,那么“一名物理学家”指谁呢?加来道雄。那么本文就是一片自传性质的文章。

  他的“教育历程”怎样?作者是不是从他的童年(幼儿园)、小学、初中、高中、大学一路写来的?(引导学生了解文章内容结构)

  四、整体把握

  1、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。

  第一部分(第1段):交代童年的两件趣事,(两件趣事,一是对鲤鱼世界的遐想,一是对爱因斯坦未竟事业的向往。)极大地丰富了作者对世界的理解力,并且引导作者走上成为一名理论物理学家的历程。

  第二部分(第2—11段):主要叙述作者对鲤鱼世界的遐想。第三部分(第12—18段):主要介绍了作者对爱因斯坦未竟事业的向往。

  2、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”。

  3、语言特点

  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的浅显易懂。

  作者讲究选词,讲究用恰如其分的词句来表达周蜜严谨的意思。

  五、合作探究

  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、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。

  (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、“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、作者对鲤鱼世界的遐想意义:作者对鲤鱼世界是怎样遐想的?

  作者猜测鲤鱼是怎样观察它们周围的世界的,由此作者想象出有“鲤鱼科学家们”,它们的思想以及它们有过奇妙的经历等等。这种遐想给予作者的意义是充分挖掘了他的好奇心和发挥了想象力,并且他保持了这样奇特的想像力,也由此奠定了他对高维空间理论探究的基础。

  5、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。

  6、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,轻能力的现象很普遍。这些都是一名理论物理学家重视实验给我们现实生活的启迪。

  总结:童年的两件趣事之所以引导作者走上成为一名理论物理学家的历程,是因为作者在

  这其中的一些基本科学素养和科学能力得到了充分地挖掘、培养和锻炼。它们是:好奇心、想象力、探究能力、实验能力、不怕挫折、质疑求真的科学精神,尊重事实和实事求是的科学态度等。

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