全国一等奖高一语文统编版必修下册《一名物理学家的教育历程》公开课精讲课件

加来道雄一名物理学家的教育历程导入新课小时候，当我们被问到“长大以后想要做什么”的问题时，总有人回答：我要做科学家。但是随着年龄的增长，我们渐渐明白了成为一名科学家不是一件容易的事情，值得我们好好研究一下怎样才能成为一名科学家，坚持儿时的梦想。今天我们就从著名物理学家加来道雄的《一名物理学家的教育历程》中找找灵感吧！

从生活出发，了解科学、认识科学。

以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。

感受科学家在探求真理中所表现的人格魅力，激发探求未知世界的兴趣，培养养成良好的性格品质。学习目标重点难点素养课前预习走近作者

加来道雄，日裔美籍，理论物理学家，科普作家。1984年，他和其他几名科学家提出了“超弦理论”（尚未被证实），在这一理论下，“广义相对论”和“量子场论”被结合起来（这是爱因斯坦曾经花费大量时间试图完成却没有完成的工作），给物理学带来了巨大的变化。

代表作：《超越时空》《平行宇宙》《超越爱因斯坦》和《不可思议的物理》。课前预习走近作者加来道雄的著作广受赞誉，《构想未来》《超越爱因斯坦和超空间》《平行宇宙》均被《纽约时报》和《华盛顿邮报》提名为当年的最佳科学读物之一。其著作《超越时空》把超空间理论讲述得普通人也能理解，把“高维空间”这一极其难懂的前沿课题写得有声有色，妙趣横生。课前预习写作背景物理学分为理论物理和实验物理，物理学家也可以分为理论物理学家和实验物理学家。二者的分类很难界定。

在一个物理学家更偏重理论的情况下，他被称为理论物理学家，如牛顿、爱因斯坦、杨振宁、李政道、霍金等；而如果偏重实验，则称为实验物理学家，如欧姆、费米等。

理论物理学通过为自然界建立数学模型，来试图理解所有物理现象的运行机制，通过物理理论条理化、解释、预言物理现象。简要地说，就是建立在一系列定律之上的数学理论体系，是否正确依赖于其理论体系所得出的结论（推断）能否被实验验证。理论物理学的常用方法是理想实验，就是在脑子里做实验。课前预习写作背景

加来道雄在《超越时空》一书中用很生动的方式向读者展示了现代物理前沿之一——超时空理论的来龙去脉。全书分为4篇15章，分别述说了超空间的早期历史，超空间理论可能通往爱因斯坦梦寐以求的“物理学圣杯”——统一场论，从理论上探讨通过超空间穿越时空的可能性，以及何时方能利用超空间理论所具有的潜在威力。本文选自《超越时空》第一章“时空之外的世界”。通过介绍对自己成长起了重大作用的两件童年趣事，回顾了自己成为“一名物理学家的教育历程”。课前预习文体常识科普文是解说、介绍科学技术的说明性文章。科普文一般用轻松、活泼的笔调，解说某一方面的科学技术知识。从音乐、美术到考古、文字，从工业、农业到天文、地质，从粒子、原子到地球、宇宙，这些方面都可成为科普文章的题材。看视频，小声自读。要求：

1、边看边画出课文中的生字词。同时认准字音。2、小声跟读，品味情感。讲授新课读显身手整体感知读读准字音读出节奏读出感情自读课文，读准字音，把握节奏。速读课文，顺手标好段序、划出字词。读一读：读准字音五彩斑斓兴高采烈闻名遐迩瑕不掩瑜急不暇择

截然不同栅栏冷嘲热讽杜撰高深莫测惊诧不已冥王星头晕目眩自鸣得意撒手人寰潜伏刨根究底浩瀚湮没畏葸不前míngxuànqiánxǐhànyānhuánlánzhàzhuàn

chàjié读一读：理解词义在所不辞：冷嘲热讽：高深莫测：自鸣得意：撒手人寰：刨根究底：畏葸不前：究竟高深到什么程度没法揣测。形容令人难以理解。自己表示很得意（多含贬义）。比喻人去世。比喻追究底细，问事问根本，看事看内在。畏惧退缩不敢前进的意思。决不推辞（多用在冒险犯难）。用尖酸刻薄的语言进行讥笑及讽刺。整体感知解

题学·

整体感知一名物理学家的教育历程写作内容写作对象思考：为什么不说“我的教育历程”？强调了他物理学家的身份，他的教育历程就是他成功的历程，而用“我的教育历程”，不足以表现这一点。231快速阅读全文，了解文章内容。整体感知，梳理结构。方法：重点勾划关键句关键词，即能体现该段主要内容及感情倾向的词句。勾画出能够体现时间顺序和文章思路的词句。梳理文章结构，概括主要内容。理清文章思路，概括主要内容。第1段：点明两件趣事，总领全文。第2-11段：写自己对鲤鱼的世界产生的各种疑问和思考。第12-18段：写自己对爱因斯坦未完成的理论的强烈兴趣与青少年时期的探究尝试。总分一.（1段）全文总括：记叙了由两件趣事引导自己走上理论物理学家的历程。二.（2~11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.（12~18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。思考：作者开篇引用爱因斯坦的话，用意何在？爱因斯坦这句话，表明了他研究理论物理的目标和意义，作者加以引用，既表示对爱因斯坦科学探索精神的崇敬和对爱因斯坦探索宇宙的意义的理解，也表明他一生求索的目标以及他对自己探索宇宙本质的意义的认识。

作者说，丰富自己对这个世界的理解力并引导自己走上理论物理研究而且最终成为理论物理学家的，是童年的两件趣事。请用简练的语言概括这两件趣事。一是对鲤鱼世界的遐想一是对爱因斯坦未竟事业的向往精读课文

思考：本文是一篇带有自传性质的文章，在作者的成长历程中有许多有趣的经历。那么，在本文中作者是如何选取典型材料布局谋篇的？文章选取了两个阶段、三件事情，即对鲤鱼世界的遐想、对爱因斯坦世界的向往、建立实验室来记叙自己的经历。文章的主要内容就是对这三件趣事的记叙和思考。讲·

研读课文第一件趣事是指作者小时候在父母的带领下，去旧金山游览著名的日本茶园。作者在那里发现了丰富多彩且非常有趣的鲤鱼世界。鲤鱼“科学家”观察和解释世界的局限性，使作者反思人类在观察和理解世界上的不足，引发了他对更为广阔的平行宇宙或多维空间的向往。第二件趣事是指作者在八岁时曾听说过的一个有关整个人类历史上最伟大的科学家的故事。爱因斯坦的未竟事业激发了作者的探究兴趣。“我决定要对这一秘密刨根问底”，体现了他强烈的决心，以及挑战困难的勇气。

第三件趣事是在高中时代，作者自己动手建设实验室，验证爱因斯坦的理论，探究反物质。作者通过这三件趣事，让我们清楚地看到作为一位著名理论物理学家的“教育历程”和“教育内容”，并从中得到启示：探索未知奥秘，是对自然、对社会、对科学真相的某种虔诚的信仰；自主地观察思考，自主地学习求真，自主地实践，实际上将大部分的时间和精力放在自我的教育上，这是一种成长的自觉。1、作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？体现出作者怎样的科学素质与精神？2、对爱因斯坦未竟事业的向往是怎样启迪作者走上科学探索的道路呢？体现出作者怎样的科学素质与精神。3、作者建造电子感应加速器的经历，具有怎样具有怎样的科学精神内涵？作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？体现出作者怎样的科学素质与精神？明确：①说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相似之处。②留心细节，大胆想象；批判精神。

对爱因斯坦未竟事业的向往是怎样启迪作者走上科学探索的道路呢？体现出作者怎样的科学素质与精神。明确：①对爱因斯坦未竟事业的向往,使作者产生对统一场理论的兴趣,好像侦探一样急于找到故事的线索和结局。理论物理学家的工作是抽象、枯燥的,受实验条件的限制,自己的学说很难得到实验的证明,甚至可能到死也得不到成就。

②兴趣、好奇心；执着。“我决定要对这一秘密刨根究底，纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。”这句话的深刻内涵是什么？

明确：这句话表面上看起来是一种幽默：为了弄清自己想要弄清楚的爱因斯坦所关心的问题，作者“不得已”要做一名理论物理学家。实际上，作者强调的是要探索宇宙的本质，必须付出艰辛的劳动，而自己为了追求真理，再艰辛也要奋斗下去。所以，这句话表现了一位追求真理的科学家的执着精神和坚强意志。

作者建造电子感应加速器的经历，具有怎样具有怎样的科学精神内涵？明确：实验精神、探究精神、冲破束缚、执着创新。

快速阅读2-11段，思考：在作者的想象中，鲤鱼们对外部世界的认识是怎样的？作者想通过鲤鱼的故事表达什么？分析鲤鱼“科学家”这一形象的作用。平静生活时:受到暴雨冲击时:当鲤鱼“科学家”被抓出和放回时:当鲤鱼“科学家”真实地讲述另一个世界时:不理解外部世界，甚至认为水池之外看不见的世界没有科学意义。

困惑不解，甚至杜撰某种虚构的东西掩盖自己的无知。

其他鲤鱼认为神奇、恐怖，但不肯去探究原因。

其他鲤鱼认为荒谬绝伦，违背自然规律。鲤鱼：思维局限、自鸣得意、缺乏探索精神。人类对其生存的世界的认知和鲤鱼对池水的认知有相似之处。人们应该改变思考问题的方式，积极探索钻研未知的事物。

我们审视鲤鱼，也许冥冥之中，我们也被谁审视，我们又何尝不像自鸣得意的鲤鱼呢？思维的局限

思维决定行为，思路决定出路。我们要勇于重新发现自己、思考自己、定位自己。思维的局限子曰：“君子不器。”——《论语·为政》打破思维的局限《田忌赛马》的故事告诉我们：做事情换一种思维，也许会达到意想不到的效果。思维的局限打破思维的局限田忌赛马

群儿戏于庭，一儿登瓮，足跌没水中，众皆弃去。光持石击瓮破之，水迸，儿得活。思维的局限打破思维的局限司马光砸缸

曼德拉曾被关压27年，受尽虐待。他就任总统时，邀请了三名曾虐待过他的看守到场。当曼德拉起身恭敬地向看守致敬时，在场所有人乃至整个世界都静了下来。他说：当我走出囚室，迈过通往自由的监狱大门时，我已经清楚，自己若不能把悲痛与怨恨留在身后，那么我仍在狱中。思维的局限打破思维的局限分析鲤鱼“科学家”这一形象的作用。作者用鲤鱼“科学家”的形象来喻指那些鄙视更高维数世界的说法只因不能在实验室里便利地验证它的科学家们，也以此表达对当下一些“画地为牢”、“固步自封”的科学观的批判。鲤鱼“科学家”会对那些提出在睡莲之外还存在有另外一个平行世界的鱼冷嘲热讽，也会杜撰某些虚构的东西来掩盖自己的无知，可见其目光狭隘、思想迂腐保守，同时又自作聪明，自以为是。他们无法想象其他空间的存在，面对客观发生的“奇异事件”也只会惊诧不已，顾自彷徨。拓展发散（1）想象力：科学是需要想象力的，想象力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界的想象中，认识到人类观察空间的局限性，间接感悟到多维空间存在的可能性。由感性的想象上升到理性的创造，体现了创新意识和探索精神。思考：本文三个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，你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？研·

拓展发现(2)乐趣：科学不应该是枯燥的，而应该是充满乐趣的。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”使他们不慕名利，不畏强权，只求真理。(3)实验精神：想象力和兴趣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，就不可能到达真理的彼岸。作者研究的多维空间理论，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。即便是科学家霍金靠睿智的头脑创建的黑洞理论，也要有数学和天体物理学的实验作为基础，而不是空想出来的。如何理解文章标题所说的“教育历程”？

文章标题中的“教育”，并非一般意义上的读书求学，更多的是所作者的自我教育，是一种自主观察、阅读和探索的经历。

比如文中提到了三件最有代表性的事，都属于作者的“教育历程”：(1)童年时期的两件趣事。(2)高中阶段看了许多书后建立实验室制造“自己的原子对撞机”的情况和体验。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。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。从全文来看，加来道雄能成为一名优