物理學家的教育歷程教學設計(7篇)

作爲一名優秀的教育工作者，可能需要進行教學設計編寫工作，藉助教學設計可以更大幅度地提高學生各方面的能力，從而使學生獲得良好的發展。那麼優秀的教學設計是什麼樣的呢？以下是小編幫大家整理的物理學家的教育歷程教學設計，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。

物理學家的教育歷程教學設計1

教學目標

語言建構與運用感受文本的語言張力，在對文本內容進行分析的基礎把握文章的主題。

思維發展與提升通過對文章的閱讀，感受語言邏輯思維之美，開闊視野，提高學生的語言表達能力。

審美鑑賞與創造引導學生從文本出發，通過對文本的分析來感知科學精神的偉大。

文化傳承與理解體會感知中國醫學的博大精深，體會醫學研究精神，感悟踐行人類命運共同體的信念；引導學生從生活出發，瞭解科學、認識科學。

教學重點以文本爲基礎，通過對內容的分析，探討其中表現的思想內涵。

教學難點探討文本表現的思想內涵，引導學生體會科學精神。

教學過程

一、導入新課

1、同學們，在我們小的時候，常常會談及未來的理想，那時候我們常常無畏地說：“我要做一名科學家”，可是隨着年齡的增長，我們很少有人再說了，這是爲什麼呢？因爲我們逐漸明白成爲一名科學家是極其艱難的。那麼怎樣才能成爲一名科學家呢？今天我們就通過著名的理論物理學教授加來道雄的文章《一名物理學家的教育歷程》得到點啓發吧！

2、作者加來道雄，美籍日裔物理學家，畢業於美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，後任紐約市立大學城市學院理論物理學教授。主要著作有《超越愛因斯坦》（與特雷納合著）《量子場論》《超弦導論》。

二、整體感知

1、自讀課文：文章可分爲幾個部分？文中“童年的兩件趣事”是什麼？除了這兩個趣事，作者還寫了成長中什麼事例？

2、字詞檢測。（見課件）

3、把握課文內容，梳理課文思路。

文中“童年的兩件趣事”：鯉魚世界的幻想；愛因斯坦故事。成長中主要謝了建立實驗室的事例。

全文可分爲三部分：

第一部分（第1段）：全文總綱，點明後面的寫作內容。

第二部分（2—11段）：主要敘述作者對鯉魚世界的遐想。

第三部分（第12—18段）：主要介紹了作者對愛因斯坦未竟事業的嚮往。

三、品讀鑑賞

1、“鯉魚科學家”對“世界”的認識是怎樣的？

參考提示：⑴“水池之外看不見的世界沒有科學意義。”

2“它們爲睡蓮自己能夠運動而困惑不解”——它們以神祕的“力”來掩蓋自己的無知。3

3、“鯉魚科學家”的“消失”和“重現”——它們認爲是“奇蹟”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。

4“鯉魚科學”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認爲“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規律”。

2、作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什麼？

參考提示：“自以爲是”的。人類和“鯉魚科學家”有相似之處。

（1）人類“一生就在我們自己的‘池子’裏度過”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認”。

（2）“科學家發明像力這樣一些概念……”，是因爲他們只願意承認“那些看得見摸得着的事物”，不肯改變思考問題的'方式。

（3）“不能在實驗室裏便利地驗證”的理論，他們就加以“鄙視”，表現出思想上的保守和固執。

3、對愛因斯坦未竟事業的嚮往，是怎樣啓迪作者走上科學探索的道路的呢？

參考提示：對愛因斯坦未竟事業的嚮往，使作者產生對同一場理論的興趣，好像偵探一樣給予找到故事的線索和結局。理論物理學家的工作是抽象、枯燥的，受實驗條件的限制，自己的學說很難得到實驗的證明，甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住寂寞，必須有奉獻精神。“在所不辭”意味着“理論物理學家”道路的艱辛。

四、合作探究

本文三個主要部分，並不是簡單地敘述成長的故事，而是具有深刻的科學精神內涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成爲優秀科學家最爲重要？

參考提示：

（1）想像力：科學是需要想像力的，想像力能帶來創造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認識到人類觀察空間的侷限性，間接感悟到高維空間存在的可能。

（2）樂趣：科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的。

（3）實驗精神：有了想像力，有了樂趣，那只是成爲科學家的最基礎的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數據，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎工作，不可能達到真理的彼岸。

五、任務坐實

1、屠呦呦和加來道雄的獻身科學的故事給你什麼啓示？成爲一名科學家需要那些素質？請你舉出幾個和作者成長曆程相似的科學家？

參考提示：兩人進行艱苦枯燥的工作，體現了他們對科學的熱愛以及踏實的精神品質，告訴我們：人要想有所成就僅僅空想是不行的，要有嚴謹、踏實、務實的工作作風，從基礎做起，重在實踐。

應具備下列品質：奇特的想象力；探究的精神；實驗的精神；自主創新精神；奉獻精神；要耐得住寂寞；不要固步自封；堅定的信念，堅持不懈的努力。例如華羅庚、愛因斯坦、錢學森、牛頓、瓦特、居里夫人等。

2、通過兩篇文章的學習，你覺得閱讀科學類知識性讀物文章的閱讀應該抓住哪些要領？

篩選整合文章關鍵信息；

用結構分析法來快速閱讀文章和梳理文章的主旨；

善於發現人物身上的閃光點；

學習人物的優秀品質，激發自己的科學興趣；

物理學家的教育歷程教學設計2

教學目標

一、知識教育目標

引導學生從生活出發，瞭解科學、認識科學。

二、能力培養目標

引導學生以“教育歷程”爲重點，探討其中表現的思想內涵。

三、德育滲透目標

引導學生體會科學精神。

重點、難點及解決辦法

高維空間對普通人來說，是很難想像的。所以，教學重點是文章內容，而不是相關的科學知識。相關知識教師有所瞭解，能幫助教學課文即可，不必教授給學生。

教學過程

一、導入新課

成爲一位科學家是無數有志青年的夢想，對物理的探究更是許多年輕的學子孜孜以求的，我們來看一下加來道雄的成長道路，或許能得到一些啓發。

（板書）一名物理學家的教育歷程

二、明確目標

1、引導學生從生活出發，瞭解科學、認識科學

2、引導學生以“教育歷程”爲重點，探討其中表現的思想內涵。

三、整體感知

1、作者簡介

加來道雄，美籍日裔物理學家，畢業於美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，後任紐約市立大學城市學院理論物理學教授。主要著作有《超越愛因斯坦》（與特雷納合著）《量子場論》《超弦導論》。

2、本文的基本結構

文章的題目是“一名物理學家的教育歷程”，因此，敘述的順序主要是歷時性的。但是，作者開頭就說“童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力，並且引導我走上成爲一個理論物理學家的歷程。”而“童年的兩件趣事”作爲文章的主要內容，又是共時性的敘述。這樣的結構安排，使文章既脈絡清楚，又重點突出。結構如圖：

童年

青年

（成年）

鯉魚世界的幻想（想像）

實驗

（理論物理學家）

愛因斯坦故事（理論）

3、本文的基本內容

①人人都對自然感到好奇，都以自己喜愛的形式尋求自然的“謎底”，但是大多數人一般直接探尋自然本身，而作者卻由人的觀察角度，反思人類對宇宙的認知。看似作者少年時的思維超出同齡人，其實只是他充分發揮了自己的想像力，並且保持了這樣奇特的想像力，由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎。②作者少年時接觸到愛因斯坦的“未竟事業”，激發了他的探究興趣。他之所以感到“激動人心”，是因爲他把愛因斯坦的理論當成一個“偵探故事”來閱讀、探究，這非常符合少年的心理。另外，“我決定要對這一祕密刨根問底”，也表現了他有毅力有恆心的性格，這是成爲科學家的基本素質。③高中時代，本應“在棒球場或籃球場玩耍”，享受青春年華，但作者卻“找遍周邊地區大量的電子倉庫，裝配必需的硬件設備”，在“學校的足球場中纏繞22英里長的銅線”，自己動手建設實驗室，驗證愛因斯坦理論，探究反物質。作者進行這樣艱苦枯燥的工作，體現了他對科學的熱愛，以及踏實的性格，顯露出一個科學工作者的潛能。由①②到③，我們可以清楚地看到作者的“教育歷程”和“教育內容”。

四、重點、難點的學習與目標完成過程

1、【提問】本文在材料處理上有什麼特點？

【明確】本文佈局謀篇重點突出，詳略得當。在整體上，作者並沒有從童年到國小到國中到高中，按時間順序敘事，而是通過童年的兩件趣事和高中時建立實驗室的事例，突出他成長爲一名“物理學家”的“教育歷程”，並不旁及其他成長的經驗；在局部上，如高中階段，作者看了許多統一場理論方面的書，並常常去斯坦福大學的物理圖書館，相關的理論書籍是怎樣啓發、引導他研究的，這裏肯定有許多精彩的故事，但是作者只是一筆帶過，重點放在製造“自己的原子對撞機”上，其中具體的數據敘述得很詳盡，讓人體會到作者嚴謹、踏實的性格，以及內在的成爲物理學家所需要的基本素質。

2、【提問】本文體現了怎樣的科學精神？

【明確】本文三個主要部分，並不是簡單地敘述成長的故事，而是具有深刻的科學精神內涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成爲優秀科學家最爲重要。

（1）想像力：科學是需要想像力的，想像力能帶來創造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認識到人類觀察空間的侷限性，間接感悟到高維空間存在的可能。由感性的想像上升到理性的創造，體現了創新意識和探索精神。

（2）樂趣：科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的。探尋自然的奧祕，對真正的科學工作者來說，是和自然做的近似於捉迷藏的“遊戲”，也是人生的'“境界”。“遊戲”使他們樂此不疲，充滿激情，不受外界的誘惑和干擾；而“境界”使他們不顧功利，不畏強權，只求真理。

（3）實驗精神：丁肇中說過：“現代學術的基礎就是實地的探察，就是我們現在所謂的實驗。”“科學發展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的。”（《應有格物致知精神》）有了想像力，有了樂趣，那只是成爲科學家的最基礎的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數據，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎工作，不可能達到真理的彼岸。作者從事的高維空間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學家們已經在做許多基礎的實驗工作，努力使理論得到證明。即使如科學家霍金靠睿智的頭腦創建黑洞理論，也要有數學和天體物理學的實驗基礎，也不是空想出來的。

3、【提問】“鯉魚科學家”對“世界”的認識是怎樣的？

【明確】主要有以下幾點：（1）“水池之外看不見的世界沒有科學意義。”（2）“它們爲睡蓮自己能夠運動而困惑不解”——它們以神祕的“力”來掩蓋自己的無知。（3）“鯉魚科學家”的“消失”和“重現”——它們認爲是“奇蹟”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。（4）“鯉魚科學”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認爲“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規律”。

4、【提問】作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什麼？

【明確】說明“自以爲是”的人類和“鯉魚科學家”有相似之處。（1）人類“一生就在我們自己的‘池子’裏度過”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認”。（2）“科學家發明像力這樣一些概念……”，是因爲他們只願意承認“那些看得見摸得着的事物”，不肯改變思考問題的方式。（3）“不能在實驗室裏便利地驗證”的理論，他們就加以“鄙視”，表現出思想上的保守和固執。

5、【提問】課文中閱讀多維空間歷險故事和統一場理論書籍兩小段內容，對“教育歷程”的敘述有什麼作用？

【明確】課文的重點是童年趣事和建立實驗室，這三個事例已經把“教育歷程”完整地勾畫出來。而夾雜在其中的兩個小事例，主要起補充和銜接的作用。歷險故事加深作者對高維空間的想像，激發興趣；而閱讀統一場理論書籍，既表現高中階段作者求知的熱情，也銜接起由理論到實驗的探究過程。

6、【提問】作者說“我決定要對這一問題刨根問底，縱然爲此而必須成爲一名理論物理學家也在所不辭。”在作者心中“理論物理學家”應該是怎樣的人？

【明確】理論物理學家的工作是抽象、枯燥的，受實驗條件的限制，自己的學說很難得到實驗的證明，甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住寂寞，必須有奉獻精神。“在所不辭”意味着“理論物理學家”道路的艱辛。

7、【提問】作者建立實驗室的事例，對我們現實生活有怎樣的意義？

【明確】科學是建立在基礎實驗之上的，科學理論要經過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論指導，要有實驗的設計，要有策劃組織能力，要有耐力和恆心等等，實驗考驗的是實驗者的綜合能力。而我們當前存在的問題是，重視理論，輕視基礎實驗，表現爲動手能力和實踐能力差，思想上浮躁，急功近利。對教育而言，重知識，輕能力的現象很普遍。這些都是一名理論物理學家重視實驗給我們現實生活的啓迪。

課後佈置作業：略

物理學家的教育歷程教學設計3

學習目標：

1.掌握運用一定的閱讀技巧，提高閱讀能力。

2.感悟科學精神，從中獲取未來自己成長的啓示。

3.培養學生相關科學精神。

重點：

1.運用一定的閱讀技巧，梳理文章內容；

2.理解“教育”的內涵，領會科學精神，獲取自己成長的啓示。

3.激發想象，培養學生相關科學精神。

難點：

理解“教育”內涵，具體把握三件經歷對作者成長的教育作用，以及三件事之間的內在聯繫。

課時安排：一課時。

教學過程：

一、導入

1.錢學森之問：爲什麼我們的學校總是培養不出傑出的人才？

2.作者及相關文體知識簡介

加來道雄

科普文章

自讀課文

二、感知文章內容

歷程三件事：1.觀魚的遐想

2.探索愛因斯坦未竟事業

3.做實驗建立原子對撞機

三、閱讀探究

1.分組探討三件事對作者的教育作用，初步瞭解文中的科學精神。

2.建設性地回答錢學森之問。

3.把握三件事的內在聯繫，認清科學探索的`過程，理解諸多科學精神的整體作用。

四、課堂延伸拓展

分享想象故事，激發想象力，培養一種最基本的科學精神。

五、小結

六、佈置作業

完成課時作業13的閱讀題。

物理學家的教育歷程教學設計4

【教材簡析】：

這是一篇自傳性質的科普文，課文是以“教育歷程”爲重點來談的。因此，敘述的順序主要是歷時性的。但是，作者開頭就說“童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力，並且引導我走上成爲一個理論物理學家的歷程”。而“童年的兩件趣事”作爲文章的主要內容，又是共時性的敘述。這樣的結構安排，使文章既脈絡清楚，又重點突出，充分體現了一名理論物理學者的風格。課文佈局謀篇重點突出，詳略得當。語文課學習科普文章的主要目的並非在於學習科學知識。課文中的有些知識如高維空間對普通人來說，是很難想像的。所以，教學重點是文章內容，而不是相關的科學知識。相關知識教師有所瞭解，能幫助教學課文即可，不必教授給學生。學習文章中體現的科學精神，學習探究、創新、批判的思維方式纔是最重要的，學習本文要學生結合實際體會文章的科學精神和人文內涵。由於是自讀課文所以採用教師引導的方式，讓學生自學。本文結構清晰，就讓學生抓住其中的兩件事展開討論，讓學生體會作者的成功之路。

【教學目標】：

1、引導學生從生活出發，瞭解科學、認識科學，體會科學的精神。

2、引導學生以“教育歷程”爲重點，探討其中表現的思想內涵。

3、引導學生感受科學家在探求真理中所表現的人格魅力，激發學生探求未知世界的興趣，培養學生養成良好的性格品質。

【重點、難點】

引導學生以“教育歷程”爲重點，探討其中表現的思想內涵，引導學生體會科學精神。

高維空間對普通人來說，是很難想像的。所以，教學重點是文章內容，而不是相關的科學知識。相關知識教師有所瞭解，能幫助教學課文即可，不必教授給學生。

【課時安排】

1課時

【教學步驟】：

一、故事導入

有一次，愛因斯坦要把牆上的一幅舊畫取下來，就搬來了一架梯子，一步一步爬上去。突然他又想起了一個問題，沉思起來，忘記了自己正在做什麼，猛地從梯子上摔了下來。摔到地上之後他顧不上疼痛，馬上想到：人爲什麼會筆直的掉下來?看來物體總是沿着阻力最小的線路運動的。他想到這裏，馬上站立起來，一瘸一拐地走到桌子前，提筆把自己的這個想法記了下來。

遇事愛思考探究，常常從小事中受到啓發，這就是當代偉大的物理學家——愛因斯坦的探索品質。那他對物理學家加來道雄的影響又是怎樣的呢?

二、瞭解作者

加來道雄，美籍日裔物理學家，畢業於美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，後任紐約市立大學城市學院理論物理學教授。主要著作有《超越愛因斯坦》(與特雷納合著)《量子場論》《超弦導論》。

三、研究探討課文內容，完成重難點的學習：

1.審讀本文標題，你能否推斷一下文章會寫什麼內容，會怎麼寫?你的推斷和作者的構思是否有出入?出入在哪兒?

提示：這裏的教育不是受教育或者教育別人，而是自主教育，自主發展。

2、速讀全文回答下面問題，感受結構內容

作者開頭就說“童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力，並且引導我走上成爲一個理論物理學家的歷程。”而“童年的兩件趣事”是什麼?除了這兩個趣事，作者還寫了成長中的哪個個事例?

明確：鯉魚世界的幻想(想象)

建立實驗室(實踐)

愛因斯坦故事(興趣)

(設計意圖：引導學生抓住課文標誌性語句，梳理課文結構，引導學生從結構上去把握文章內容。)

3.【提問】“鯉魚科學家”對“世界”的認識是怎樣的?

提示：主要有以下幾點：

(1)“水池之外看不見的世界沒有科學意義。”(2)“它們爲睡蓮自己能夠運動而困惑不解”——它們以神祕的“力”來掩蓋自己的無知。(3)“鯉魚科學家”的“消失”和“重現”——它們認爲是“奇蹟”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。(4)“鯉魚科學”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認爲“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規律”。

4.【提問】作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什麼?

提示：

說明“自以爲是”的人類和“鯉魚科學家”有相似之處。(1)人類“一生就在我們自己的‘池子’裏度過”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認”。(2)“科學家發明像力這樣一些概念……”，是因爲他們只願意承認“那些看得見摸得着的事物”，不肯改變思考問題的方式。(3)“不能在實驗室裏便利地驗證”的理論，他們就加以“鄙視”，表現出思想上的保守和固執。

5、【提問】你是否對自然界有過好奇心呢?是否也產生了對科學的興趣?對愛因斯坦未竟事業的嚮往，是怎樣啓迪作者走上科學探索的道路的呢?思考：作者說“我決定要對這一問題刨根問底，縱然爲此而必須成爲一名理論物理學家也在所不辭。”在作者心中“理論物理學家”應該是怎樣的人?

提示：

對愛因斯坦未竟事業的嚮往，使作者產生對同一場理論的興趣，好像偵探一樣給予找到故事的線索和結局;

在作者心中，“理論物理學家”的工作是抽象、枯燥的，受實驗條件的限制，自己的學說很難得到實驗的證明，甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住寂寞，必須有奉獻精神。“在所不辭”意味着“理論物理學家”道路的艱辛。

6、本文三個主要部分，並不是簡單地敘述成長的故事，而是具有深刻的科學精神內涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成爲優秀科學家最爲重要?

提示：

(1)想像力：科學是需要想像力的，想像力能帶來創造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認識到人類觀察空間的侷限性，間接感悟到高維空間存在的可能。

(2)樂趣：科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的。

(3)實驗精神：有了想像力，有了樂趣，那只是成爲科學家的最基礎的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數據，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎工作，不可能達到真理的'彼岸。

(設計意圖：感受科學家在探求真理中所表現的人格魅力，激發學生探求未知世界的興趣，培養學生養成良好的性格品質。)

四、研究探討：(開放型題目)

作者的成長曆程給你什麼啓示?成爲一名科學家需要那些素質?請你舉出幾個和作者成長曆程相似的科學家?

提示：

作者進行艱苦枯燥的工作，體現了他對科學的熱愛以及踏實的性格，顯露出一個科學工作者的潛能：人要想有所成就僅僅空想是不行的，要有嚴謹、踏實、務實的工作作風，從基礎做起，重在實踐。

應具備下列品質：奇特的想象力;探究的精神;實驗的精神;自主創新精神;奉獻精神;要耐得住寂寞;不要固步自封;堅定的信念，堅持不懈的努力。例如華羅庚、愛因斯坦、錢學森、牛頓、瓦特、居里夫人等。

五、小結、作業

一名理論物理學家的成長曆程，給了我們很多的啓示：大膽的想象、懷疑和猜測，不要固步自封;興趣在人的成長過程中是不可或缺的，但要達到成功的彼岸離不了堅定的信念、堅持不懈的努力，這或許是作者要告訴我們後輩的，希望大家能踏着他的腳步，一步一步取得進步。

作者關於“鯉魚科學家”的幻想十分有趣，如果我們以動物的眼光來觀察人類，是不是也很有意思呢?假如有一位動物(狗、貓、雞、燕子等)科學家，專門研究人類的某些行爲，它寫了一篇“科普文”：人類行爲之謎。那麼請你試着替這位“動物科學家”做一回代筆人怎樣?

物理學家的教育歷程教學設計5

一、教學目標與核心素養

語言建構與運用：積累文中的重點字音字形和成語。

思維發展與提升：以教育歷程爲重點，探討其中表現的思想內涵。

審美鑑賞與創造：賞析文章語言的嚴謹、準確的特徵，學習作者深入淺出介紹科學原理的寫作方法。

文化傳承與理解：學習作者所具備的科學品質，領會想象和興趣對科學研究的重要意義。

二、教學重難點

1、教學重點

瞭解科學發現的過程，感受科學發現的樂趣。

三、教學過程

1、導入新課

“不忘初心，牢記使命“，在物慾縱橫的現代化時代，你還是否記得自己童年時對於未來最美好的期盼？有多少人，在懵懂無知時，明眸皓目中閃爍着滿滿的對科學的期待。這顆科學的種子，有的正在生根發芽，有的暫時滋養於心靈的土壤。今天，我們一-起走進一位科學家的成長時代，感悟那份對科學的熱情。

2、寫作背景

“平行宇宙”是指在已知宇宙之外還可能存在的相似的其他宇宙。有學者描述平行宇宙時用了這樣的比喻：它們可能處於同一空間體系，但時間體系不同，就好像同在一條鐵路線上疾馳的先後兩列火車；它們有可能處於同時間體系，但空間體系不同，就好像同時行駛在立交橋上下兩層通道中的小汽車。“多維空間”理論認爲，我們所認識的世界簡單與複雜，與我們所選擇的空間維數有關。在一個維空間中，只能容納點和線的運動；在一個二維空間中，已經可以有面的存在，只有三維空間，才允許有運動的立體物。這立體的存在物可以是生命體，也可以是物體。但三維空間並不是可以容納一切的，有些更高的存在很可能不是三維空間的框架所能容納的。即使加上時間，構成四維時空，也還是有一些現象不能說明。

3、作者介紹

加來道雄，和族，科學家，1947年（丁亥年）1月24日出生於美國加利福尼亞州聖何塞。科學暢銷書作者，美國著名高等學府加州大學伯克利分校（UCBerke1ey）物理學博士、紐約城市大學研究生中心的理論物理學教授，超弦理論的專家。

加來道雄的著作都廣受讚譽，《構想未來》《超越愛因斯坦和超空間》《平行宇宙》均被《紐約時報》和《華盛頓郵報》提名爲當年的最佳科學讀物之一。他主持着一檔全美國聯網的科學廣播節目，還在<曉聞熱線入《60分鐘》《早安美國》以及《拉里.金直播在線》之類的.全美國性電視節目中亮相。

4、題目解說

明確：題記的種類包括：闡發式、詮釋題目式、點明題旨式、總領全文式、設喻寓理式

本文題記的作用：提示下文是在介紹有關科學的觀點

5、層次結構

文章的題目是“一名物理學家的教育歷程”，因此，敘述的順序主要是歷時性的。但是，作者開頭就說“童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力，並且引導我走上成爲一個理論物理學家的歷程。”而“童年的兩件趣事”作爲文章的主要內容，又是共時性的敘述。這樣的結構安排，使文章既脈絡清楚，又重點突出。

第一部分（第1段）：交代童年的兩件趣事，（兩件趣事，一是對鯉魚世界的遐想，一是對愛因斯坦未競事業的嚮往。）極大地豐富了作者對世界的理解力，並且引導作者走上成爲一名理論物理學家的歷程。

第二部分（第2-11段）：主要敘述作者對鯉魚世界的遐想。

第三部分（第12-18段）：主要介紹了作者對愛因斯坦未競事業的嚮往。

6、全文分析

1、本文在材料處理上有什麼特點？

本文佈局謀篇重點突出，詳略得當。在整體上，作者並沒有從童年到國小到國中到高中，按時間順序敘事，而是通過童年的兩件趣事和高中時建立實驗室的事例，突出他成長爲一名“物理學家”的“教育歷程”，並不旁及其他成長的經驗；在局部上，如高中階段，作者看了許多統一場理論方面的書，並常常去斯坦福大學的物理圖書館，相關的理論書籍是怎樣啓發、引導他研究的，這裏肯定有許多精彩的故事，但是作者只是一筆帶過，重點放在製造“自己的原子對撞機”上，其中具體的數據敘述得很詳盡，讓人體會到作者嚴謹、踏實的性格，以及內在的成爲物理學家所需要的基本素質。

2、本文體現了怎樣的科學精神？

本文三個主要部分，並不是簡單地敘述成長的故事，而是具有深刻的科學精神內涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成爲優秀科學家最爲重要。

（1）想像力：科學是需要想像力的，想像力能帶來創造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認識到人類觀察空間的侷限性，間接感悟到高維空間存在的可能。由感性的想像上升到理性的創造，體現了創新意識和探索精神。

（2）樂趣：科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的。探尋自然的奧祕，對真正的科學工作者來說，是和自然做的近似於捉迷藏的“遊戲”，也是人生的“境界”。“遊戲”使他們樂此不疲，充滿激情，不受外界的誘感和干擾；而“境界”使他們不顧功利，不畏強權，只求真理。

（3）實驗精神：丁肇中說過：“現代學術的基礎就是實地的探察，就是我們現在所謂的實驗。”“科學發展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的。”（《應有格物致知精神》有了想像力，有了樂趣，那只是成爲科學家的最基礎的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數據，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎工作，不可能達到真理的彼岸。作者從事的高維空間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學家們已經在做許多基礎的實驗工作，努力使理論得到證明。即使如科學家霍金靠睿智的頭腦創建黑洞理論，也要有數學和天體物理學的實驗基礎，也不是空想出來的。

3、“鯉魚科學家"對“世界”的認識是怎樣的？

主要有以下幾點：

（1）“水池之外看不見的世界沒有科學意義。”

（2）“它們爲睡蓮自己能夠運動而困惑不解”——它們以神祕的“力”來掩蓋自己的無知。

（3）“鯉魚科學家”的“消失”和“重現”——它們認爲是“奇蹟”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。

（4）“鯉魚科學”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認爲“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規律”。

4、作者對鯉魚世界的遐想意義：作者對鯉魚世界是怎樣遐想的？

作者猜測鯉魚是怎樣觀察它們周圍的世界的，由此作者想象出有“鯉魚科學家們”，它們的思想以及它們有過奇妙的經歷等等。這種遐想給予作者的意義是充分挖掘了他的好奇心和發揮了想象力，並且他保持了這樣奇特的想像力，也由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎。

5、作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什麼？

說明“自以爲是”的人類和“鯉魚科學家”有相似之處。

（1）人類“一生就在我們自己的‘池子’裏度過”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認”。

（2）“科學家發明像力這樣一些概念...”是因爲他們只願意承認“那些看得見摸得着的事物”，不肯改變思考問題的方式。

（3）“不能在實驗室裏便利地驗證”的理論，他們就加以“鄙視”，表現出思想上的保守和固執。

6、作者建立實驗室的事例，對我們現實生活有怎樣的意義？

科學是建立在基礎實驗之上的，科學理論要經過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論指導，要有實驗的設計，要有策劃組織能力，要有耐力和恆心等等，實驗考驗的是實驗者的綜合能力。而我們當前存在的問題是，重視理論，輕視基礎實驗，表現爲動手能力和實踐能力差，思想上浮躁，急功近利。對教育而言，重知識，輕能力的現象很普遍。這些都是一名理論物理學家重視實驗給我們現實生活的啓迪。

四、佈置作業

以“讀《一名物理學家的教育歷程》有感”爲題，寫一篇400字左右的小作文。

物理學家的教育歷程教學設計6

(一)教學目標

1、知識與技能:

（1）瞭解作家、作品。

（2）體會作者所說的懷疑精神、興趣、毅力等基本品質對人成長的作用。

（3）學習題記的寫法。

2、過程與方法:

（1）嘗試結構閱讀法。

（2）結合現實生活實際討論。

3、情感態度與價值觀:

（1）培養學生的探索精神。

（2）引導學生養成正確的科學觀，明確興趣在學習過程中的重要作用。

（3）明確做事除了興趣還得腳踏實地。

(二)教學重點

1、指導學生理解作者所說的童年趣事背後所蘊含的科學觀、學習觀。

2、文章題記的寫法。

(三)教學難點:

結合生活體驗學習作者的科學觀、學習觀。

說教法

教授本文，我嘗試使用結構閱讀法。閱讀任何文體的作品，都必須從整體上把握其篇章結構。只有弄清篇章結構，理清文章的脈絡，才能洞悉作者的.行文思路，掌握文章的內容要點，進而準確理解文章的主旨。所以我們要善於總結閱讀經驗，掌握篇章結構的梳理方法，以提高閱讀效率，保證閱讀質量。

在使用本方法時應注意以下幾點:

1、要學會分析句羣。句羣是構成段落的意義單位，能夠將段落中的句羣分析清楚也就能夠理清段落層次了。

2、要學會分析結構關鍵詞，加以準確的分析，段落的內部層次、段落之間的轉承關係就易於掌握了，篇章結構也易於理清了。

3、要學會分析事實。找到事例，分析事例相關的問題，逐步深入，透過現象尋求本質，抓住文本的中心要義。

說學法

在授課過程中，首先對預習情況進行檢查，爲文本的閱讀奠定基礎。其次指導學生在閱讀文本時一要列出課文的綱要、信號的結構圖表，二對結構圖表問題化即存疑，提出相關探討的問題，並嘗試分析。

說教學過程

一、導入

設想:從學生熟悉的例子或生活實際，如愛迪生抱小雞、達芬奇畫雞蛋等童年趣事對他們以後的成長與發展入手，引出課題。

二、常識瞭解

作者簡介:姓名、籍貫、作品成就。

三、檢查預習

1、正音、正字

2、內容概述

四、推進新課

（一）速讀全文。

1、列出綱要信息結構圖表

2、指出核心事件。

3、提出相關探討問題。

明確:

1、教育歷程：童年→青年→成年

2、問題

（1）“魚”是怎樣認識“世界”？

（2）這種認識說明什麼？

（3）實驗事例對我們現實生活有怎樣的意義？

（注:以上問題只是示例，課堂問題的生成不可能由教師主宰，要由受教對象自主隨機產生，所以課前要充分準備。）

（二）對問題的探討、交流、分析，得出結論。

五、課堂小結

對本節授課內容作以高度歸納概括，突顯重難點。

物理學家的教育歷程教學設計7

【學習 目的要求】

1.知識目標：瞭解文中所談的一些物理學理論問題，如宇宙平行理論、多維空間理論。

2.能力目標：分析文章的結構，學習文章的語言。

3.情感目標：學習作者對科學深入探索的精神。

【學習重點、難點】

1.重點：通過學習從結構上去把握文章內容，瞭解作者對科學的探索的精神。

2.難點：從文中學到科學的學習方法和思維習慣並用於平時的學習中。

一、知識儲備

體裁知識積累：

1.怎樣把握說明對象的特徵?

首先，要抓住說明的要點。說明文要說明的要點，往往就是說明對象的特徵。說明的要點，因說明對象的不同而有別，如人物簡介，其要點—般包括年齡、籍貫、學歷、經歷、性格、品質、特長等;書籍簡介，其要點一般包括作者、寫作時間、歷史背景、內容提要、社會價值等。

其次，應弄清作者介紹的是事物哪些方面的特徵，又是從哪些角度介紹的。

2.弄清概念的限制和概括

概念的內涵與外延之間，具有反比關係，即一個概念的外延越大，則它的內涵越小;反之，一個概念的外延越小，則它的內涵越大。“新書”比“書”多了“新”的內涵，因而具有這種屬性的對象(外延)也就越少;同樣“書”比“新書”少了“新”的內涵，因而具有這種屬性的對象(外延)也就越多。

概念的限制是通過增加概念的內涵以達到縮小概念的外延的目的，即由一個外延較大的概念過渡到一個外延較小的概念。概念的概括是通過減少概念的內涵以達到擴大概念的外延的目的，即由一個外延較小的概念過渡到一個外延較大的概念。

我到商店買襯衣,不能只對售貨員小姐說“我買衫衣”，應當把所有關於我買襯衣的信息資料統統告訴售貨員小姐。應當說“我買一件藍色40公分男式短袖純棉襯衣”。“襯衣”前的五個定語“一件”、“藍色”、“40公分”、“男式”、“短袖”、“純棉”就是增加的襯衣的屬性。通過層層的限制，我和售貨員小姐達成共識，確定單位爲“一”，我就買“這一件”。這就是概念限制的過程。我買完襯衣從商店裏走出來，恰好碰到了同一辦公室的小陳，他問我：“ 楊老師您做什麼去了?”我並不回答“我買了一件藍色40公分男式短袖純棉襯衣”，因爲小陳並不關心我買什麼樣的襯衣，他只問做什麼去了。我只回答“買襯衣去了”或“買東西去了”。這就是對“一件藍色40公分男式短袖純棉襯衣”這個概念的概括，即由一個外延較小的概念“一件藍色40公分男式短袖純棉襯衣”過渡到了一個外延較大的概念“襯衣”。

3.人物介紹

加來道雄：美籍日裔物理學家，紐約市立大學城市學院理論物理學教授。他畢業於哈佛大學，獲得加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位。他是《超越愛因斯但》(與特雷納合著)《量子場論》和《超弦導論》諸書的作者。在過去的10年裏，他還是廣播電臺每週一次一小時科學節目的主持人。

4.課文要點

本文作者以細膩優美的筆法寫了自己走上科學探索之路的過程，闡述了一些高深的物理學理論問題。不像其它的科普文章向我們介紹大量的科學知識，而是通過對童年的兩件對自己啓發很大的事情的追溯，告訴了我們走上科學的道路的一些必備的因素(敢於質疑、對事物充滿興趣、做事有毅力)，思路很清晰。

5.語基積累

(1)給加點字正音：

柵( )欄　目眩( ) 撒手人寰( )刨( )根究底 畏葸( )不前

參考答案：zhà xuàn huán páo xǐ

(2)基礎訓練：

1.依次填入下列各句橫線處的實詞，恰當的一組( )

①高樓拔地而起，青草的生成，都__了在其他地方聚集起來的能量。

②有些科學家__說，經過很長的時間，太陽能夠對地表起一定作用，使消散了的金屬分子又重新回到聚集的狀態中去。

③我們__到，其他星系正離開我們運動而去，而且它們離開我們越遠，就離開得越快。

④誰能夠看到並且__這個奧妙，誰就能夠推動科學的發展。

A　耗費　辯論　觀測　揭露

B　消費　爭辯　看　　揭露

C　耗費　爭辯　觀測　揭示

D　消費　辯論　看　揭示

2.下列標點符號的使用正確的一句是( )

A、 去年一年，日本廣島縣爲了籠絡中央內閣官員，竟舉辦了474次所謂的非正式聯誼會。

B、 一個漂亮的姑娘，個兒要高，又不能太高;臉要白，又不能太白;要白裏透紅，又不能太紅。

C、 我託他買《青年自學叢書》――《環境保護》和《人體衛生》，他滿口答應了。

D、 洪武二年，朱元璋開始讀《孟子》，發現書中有不少懺觸皇權的話，大磊爲惱怒，對人說：“這個老頭子要是活到今天，非辦不可。”

3.下列各句中加點的成語使用不恰當的一項是( )

A　在這個探索過程中，數學把理性思維的力量發揮得淋漓盡致。

B　奇怪的是，雖然科學們多少年來爲這兩個定律的真正涵義費盡心機，地球上各民族文化的民諺卻早已悟出其中三昧。

C　英語，我是最有信心的。因爲我在大學，至少有1/2 的時間是用在學英語的，自恃有些詞彙量，於是也就不管三七二十一，上來就做仿真題，一下子做了二十道，感覺良好。

D　只要你捨身處地的爲我想一想，你就會同情我的處境，不會對我這樣求全責備了。

參考答案：

1.C(“耗費”就是消耗，是指精神、力量、東西等因使用或受損失而漸漸減少，而“消費”是爲了生產或生活需要而消耗物質財富。“爭辯”“辯論”都有“辯解”的意思，但“爭辯”一般是側重於一方;“觀測”是一個科學術語;“揭露”是使隱藏的事物顯露，“這個奧妙”應與“揭示”搭配。)

2.D(A項中的“非正式聯誼會”應加引號，文中也有提示詞“所謂”。B項中第二個分號改爲逗號。C項中的破折號用錯了，破折號在這裏應起解釋作用，但後邊兩本書不是解釋，應去掉破折號，換成漢字“中的”。)

3.B(“費盡心機”是貶義詞，應用“絞盡腦汁”。)

二、問題探究

主問題：閱讀課文，找出作者的觀點句，思考課文各段所寫內容，並劃分課文結構。

明確：整體感知各段大意：

第1段，全文總綱，引出下文。

第2段，產生第一件趣事的契機：遊日本茶園，蹲小池邊“爲慢暢遊在水底睡蓮之中五彩斑斕的鯉魚所陶醉”。

第3段，遐想的內容：水池中的鯉魚怎樣觀察它們周圍的世界。

第4段，遐想一，它們相信它們的“宇宙”就由陰暗的池水和睡蓮構成，它們只模糊地意識到水面之上存在有另外一個外部世界。

第5段，遐想二，“在水底的魚羣中可能有些鯉魚“科學家”。

第6段，遐想三，暴風雨來臨，鯉魚們爲睡蓮自己能夠運動而困惑不解。

第7段，遐想四，鯉魚“科學家們”對睡蓮能夠不被觸摸而運動得出結論：是因爲有一種看不見的力對它起作用。

第8段，遐想五，“抓而又放”這些鯉魚科學家，會是什麼樣子?那些別的鯉魚一定會非常困惑。

第9段，遐想六，被“抓放”的鯉魚“科學家”講的故事是不是像人類的被抓上“飛碟”的故事呢?

第10段，是更高層次的思索，把對鯉魚的遐想擴展到人類身上，我們人類就像鯉魚一樣，對看不到的東西，不知道的東西，不能放開思想，認真思索。

第11段，童年的遐想和認真的思索離不開實際的行動。

第12段，講述小時候聽老師講已故科學家愛因斯坦的故事，使“我”對其未能完成自己的偉大發現就撒手人寰的事特別感興趣。

第13段，這個故事迷住了好思索勇於進取的國小生，引起了遐思與閱讀。

第14段，通過讀書知道了愛因斯坦未完成的論文是“統一場論”，遺憾的是作爲一個孩子，還不能理解這些東西。

第15段，到了高中，知識面擴展了，又發現了愛因斯坦的另一發現：反物質的存在，引起了更大興趣。

第16段，實踐建立了自己的原子對撞機，建造了一臺電子感應加速器。

第17段，談建立電子感應加速器的過程。

第18段，雖曾有失敗，但最終有了一點成功。

全文共分三部分：

第一部分(1):是全文的綱，只有一句話，非常簡潔，點明後面寫作的內容。

第二部分(2-11)：主要敘述作者第一件趣事：對鯉魚世界的遐想。

第三部分(12-18)：主要介紹作者第二件趣事：對愛因斯坦未竟事業的嚮往。

子問題1：文章的脈絡非常清晰，首段的語言有什麼特點，起什麼作用?

明確：首段語言一句話，簡潔、平實自然，是全文總綱，是爲了引出下文寫作的內容。

子問題2：文中講述了“我”童年時的幾件趣事?這些趣事在文中起什麼作用?請用簡潔語言歸納概括。

明確：

兩件趣事。童年時的`第一件趣事：對鯉魚世界的遐想。童年時的第二件趣事：對愛因斯坦未競事業的嚮往。

作用：第一件事“我”由鯉魚的遐想，引起了我對人類的思索。使我解放了思想，由遐想而去探索平等宇宙、多維空間，去讀書。第二件趣事愛因斯坦的故事。他的發現改變了人們對世界的認識，他未競的事業引起了我極大的興趣。使我努力探索，讀書，並動手實踐獲得了成功——親手建立電子感應加速器。

子問題3：鯉魚怎樣觀察世界?請歸納概括“我”遐想的內容。

明確：①鯉魚”坐井觀天不瞭解外面的世界。②鯉魚科學家。③鯉魚的困惑。

④鯉魚認爲“力”在起作用。⑤鯉魚的又一次困惑。 ⑥鯉魚科學家講故事。

子問題4：讀了作者講述的童年趣事，你們得到了哪些啓示呢?

明確：(言之成理皆可)

啓示：第一件趣事，看似是一個小孩子不着邊際的遐想，其實正是一種科學精神。正是這種遐想，才促使作者對高維數世界產生興趣。第二件趣事，一個八歲的孩子會對對愛因斯坦未竟事業產生嚮往，正是因爲有了這種樂趣，才促使作者去尋找答案，大量閱讀，動手實驗。

子問題5：整篇文章講述了作者從童年的兩件趣事到青年動手實驗的歷程，請思考成爲一名物理學家需要具備什麼精神?

明確：(答案具有開放性)

一要擁有科學精神，二要有想像力，三要保持興趣，四要有實驗精神，五要忍受艱辛，六要有堅定信念，七要有堅持不懈努力，八要耐得住寂寞，九要有奉獻精神，

十要有耐力和恆心。

三、課文小結

1、本文主旨：

本文介紹了作者成爲一名理論物理學家的歷程--作者對鯉魚世界的遐想和對愛因斯坦未竟事業的嚮往，是如何啓迪作者走上了科學探索道路的。

2、藝術特色：

①本文最大的特點是在講述自己的教育歷程中講述科學道理，重點講述科學研究的方法。這種結構給人耳目一新的感覺。

從題目看似乎是一篇記敘文，記敘自己的成長曆程的，從整體結構看也是如此。作者就寫了童年中的兩件趣事，是它們啓迪自己走上科學道路的，但在行文中卻有着對科學思想的探討，有着對科學概念的恰當解釋。如對反物質的解釋，對建造電子感覺加速器的詳細敘述等等，無不包含豐富的科學知識。再如對平等宇宙和多維空間的探索等等。

②想像奇特，心理刻畫細緻。

雖然是一篇科普文章，但很有文采，尤其是寫小時候大膽的想像的細節更是細緻入微。如在水池旁忽然來了一場暴雨，作者用了兩段寫自己的遐思，一是寫水中鯉魚的反應是困惑的：睡蓮沒有人搖動怎麼會自己動起來呢?二是鯉魚科學家的杜撰，簡直引人發笑。發笑之後，不得不佩服小孩子想像的豐富。第二部分寫小孩子的想像非常豐富，語言刻畫相當細膩。