《一名物理学家的教育历程》课件

一名物理学家的教育历程加来道雄学习目标1.了解作者加来道雄。2.找出本文有标志性的词语，概括文章思路。3.探讨“教育历程”所表现的思想内涵。4.体会作者在探求真理的过程中所表现出来的人格魅力。教学重难点重点：说出作者在探求真理的过程中所表现出来的人格魅力。难点：物理中的专业术语太过抽象，要着重探讨“教育历程”所表现的思想内涵。新课导入

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！新课导入

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！作者介绍

加来道雄，日裔美籍，理论物理学家，科普作家，1947年出生于美国加利福尼亚州。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，给物理学带来了巨大的变化。作为国际知名的物理学家，加来道雄把自己的工作不仅定位在科学研究方面，也重视科学普及。他出版了包括《超越时空》《平行宇宙》《超越爱因斯坦》和《不可思议的物理》等科普书籍，还数度出现在美国公共电视的纪录片中。科普文介绍

科普文章就是把已有的科学知识、科学方法，以及融于其中的科学思想和精神，通过文字的方式表达出来，而使之为读者所能理解的文章。明确字音刨根问底（páo）撒手人寰（huán）湮没（yān）畏葸不讽前（xǐ）鄙视（bǐ）冷嘲热（fěng）杜撰（zhuàn）栅栏（zhà）解释词语后裔：已经死去的人的子孙。湮没：①埋没。②一种粒子与其反粒子相遇时，会同时消失而转化为另一种粒子的现象。如电子和正电子相遇会转化为一对方向相反、能量相等的光子。畏葸：畏惧；害怕。人寰：人间；世间。解释词语浩瀚：①形容水势盛大。②形容广大；繁多。自鸣得意:鸣：表示，以为。自以为了不起，表示很得意。自食其果：指做了坏事，结果害了自己；自作自受。患难与共：意思是同心协力，共同承担危险和困难。在所不辞：决不推辞（多用在冒险犯难）。刨根究底：比喻追究底细。同“刨根问底”。孑然一身：指孤孤单单一个人。梳理情节一、（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、（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。文本研究（1）审读本文标题，你能否推断一下文章会写什么内容，会怎么写？你的推断和作者的构思是否有出入？出入在哪儿？明确：这里的教育不是受教育或者教育别人，而是自主教育，自主发展。文本研究（2）速读全文回答下面问题，感受结构内容

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”是什么？除了这两个趣事，作者还写了成长中的哪个个事例？

明确：鲤鱼世界的幻想

爱因斯坦故事

建立实验室文本研究（3）精读“鲤鱼科学家”这一趣事，思考下面问题：①“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的？②作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？③童年对鲤鱼世界的遐想培养了作者什么样的科学素质与精神？文本研究①“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的？明确：“水池之外看不见的世界没有科学意义。”“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。“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。“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”。文本研究②作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？明确：说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相似之处。文本研究人类“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”。“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。“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。文本研究③童年对鲤鱼世界的遐想培养了作者什么样的科学素质与精神？

明确：乐于观察与思考

充满好奇心

喜欢猜想

保持丰富的想象力

善于质疑文本研究（4）精读“对爱因斯坦未竟事业的向往与学习研究”这一部分探究思考：①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的呢？作者说“我决定要对这一问题刨根问底，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？②“对爱因斯坦未竟事业的向往与学习研究”培养了作者什么样的科学素质与精神？③作者建立实验室的事例，对我们有哪些有益的启示？请结合全文，联系当前现实，谈谈你的看法。文本研究①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的呢？作者说“我决定要对这一问题刨根问底，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？明确：对爱因斯坦未竟事业的向往，使作者产生对同一场理论的兴趣，好像侦探一样给予找到故事的线索和结局；在作者心中，“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。这样的人必须耐得住寂寞，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。文本研究②“对爱因斯坦未竟事业的向往与学习研究”培养了作者什么样的科学素质与精神？明确：强烈的好奇心与求知欲，明确了人生的理想，好奇心促使下的自主阅读与探究，必须耐得住寂寞，必须有奉献精神，作者不畏艰的勇气和探究到底的决心，敢于冲破世俗，不畏一切困难，坚持的学习和积累基础上的强大自信心，不畏艰辛，去探索科学真知的恒心与毅力。文本研究③作者建立实验室的事例，对我们有哪些有益的启示？请结合全文，联系当前现实，谈谈你的看法。探究：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。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对我们现实生活的启迪。文本研究（5）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？文本研究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。

文本研究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。文本研究3．实验精神：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。除此之外，奇特的想象力、探究的精神、实验的精神、自主创新精神、奉献精神、要耐得住寂寞，不要固步自封，坚定的信念、坚持不懈的努力也很重要。文本研究（6）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。文本研究3.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。文本研究在局部上，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。课堂练习1、下列表述符合原文的一项是（）A、鲤鱼和我生活在两个截然不同的宇宙之中，我喜欢坐在离它们很近的地方进入对方的世界，但我们之间被水面这一薄薄的“栅栏”分隔开来。B、鲤鱼“科学家”会对睡莲之外还存在有另外一个平行世界的鱼冷嘲热讽。他们认为，水池之外看不见的世界没有科学意义。C、没有任何接触睡莲即会运动的能力是一种看不见的神秘力起作用，所以它能够被触摸而运动，并它们可能给这种错觉起一个高深莫测的名称（如超距作用，或没有任何接触睡莲即会运动的能力）。D、宇宙跟前存在有别的平行宇宙或多维空间都超出了我们的理解力。如果我们的科学家发明像力这样一些概念，仅因为他们能用眼检验出充满于我们周围空间的不可看见的各种振动，更是因为他们不能在实验室里便利地验证它。

课堂练习2、根据原文推断有误的一项是（）A、我和爱因斯坦一样，我们都想知道我想知道上帝怎样创造了这个世界，世界的内在规律是什么，对它的细枝末节我不太感兴趣。B、我们的科学家发明像力这样一些概念，提出了高维数世界的说法，引起了超维空间旅行，超维空间旅行的发现使一个银河帝国的兴起。C、是因鲤鱼和爱因斯坦让我走上物理学的道路的。D、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”。

课堂练习1.B（错误项类型：自相矛盾。原文是“从不进入”“不被触摸”“不能用”）2.B错误类型：未然说成已然或是非颠倒（原文是“如果”“一些科学家蔑视更高维数世界的说法”）作业布置作者的成长历程给你什么启示？成为一名科学家需要那些素质？请你举出几个和作者成长历程相似的科学家？板书设计童年的两件趣事（总）鲤鱼世界的遐想（分）爱因斯坦的故事（分）童年青年成年实验理论物理学家阅读下面的文字，回答后面的问题。

材料一：

人类创造的文化，包括科技文化和人文文化两大部类。科学技术改造着世界，为人类提供日益增多的方便与享受，使人类自觉不自觉地产生了一种对科学技术的盲目崇拜。19世纪以降，尤其是20世纪，相当多的人以为所有难题，包括精神、价值、自由都可以经由科学技术获得完满解决。

科学方法是从研究自然界（尤其是物理世界）中抽象出来的一种“物质化”方法或“非人格化”方法，其应用显然不足以解决人的精神领域的各种问题。科技文化存在若干盲点，需要人文文化去关照。

这首先表现在，对人类的生命意义而言，科技是“价值中立”的，因此，科学技术的健康走向，有赖人文文化指引。科学推进原子能技术的发展，却并不左右原子能技术为何种目标服务。但是作为社会人的科学家却不应是价值中立的。二战期间，爱因斯坦与“原子弹之父”奥本海默联袂反对使用原子弹，便是从人类良知和社会责任感出发的。

科技需要人文文化弥补的又一理由是科学技术可以提供日益强大、有效的工具理性，却不能满足人类对于政治理念、伦理规范和终极关怀等层面的需求，总之，无法提供人类区别于禽兽的“价值理性”。而现代人类所面临的诸多困扰，往往发生在“价值理性”管辖的领地，发生在“意义危机”频频袭来之际。工具理性日益强大，不少人精神上却无所皈依，在滚滚红尘中泯灭了灵性，以致正义感、使命感、公德心、自尊心低落，有些人富贵则淫，贫贱则移，威武则屈。面对这种社会现状，呼唤人文传统，并对其加以现代改造，便显得有双倍的必要。

中国古代优秀的人文传统，尤其是在道德层面，可以成为文明人类公认的生活准则。诸如不忍之心、羞恶之心、恻隐之心、仁爱之心，都是贯通古今、中外认可的。“己所不欲，勿施于人”，也是现代社会人际关系须臾不可脱离的黄金法则。

两种文化对立，是现代社会分工日益细密的产物，但二者间达成并行不悖、相得益彰的良性互动关系又是完全可能的。人文学者借鉴科学技术的成就与方法，自然科学家也能在人文学科中得到启示。科技文化和人文文化的创造性活动彼此间存在相关性、联系性和互补性。

科技文化和人文文化协调发展，是人类未来的希望所在。其中，人文文化发展尤其需要关注。科学将继续长足进步，这是可以预期的，因为人类创造的“工具理性”已经赢得了无可阻遏的前行势能；而人类的“价值理性”还较为脆弱，我们并未寻找到安身立命的精神家园。这便是古人所云“礼乐所由起，百年积德而后可兴也”，而今天的中国人应当有此“百年积德”的自觉。（摘编自冯天瑜《两种文化协调发展的随想》）

材料二：

教育是人发展自身的重要社会现象，人的发展是多方面的、丰富复杂的。就教育促进人的心智发展而言，我们的教育活动可以分成四个层次或境界。这四个层次由低到高分别是:

常识层次、知识层次、智慧层次和精神层次。教育心智塔与教育的低层化

教育心智塔的这四个层次，虽然是人的发展的四重境界，但在这里我们主要指的是教育活动本身的境界，即一个教育活动能在怎样的高度自觉地引导和促进人的发展。这四个层级，反映的是每一个教育活动可能达到的不同层次和境界。

在谈论教育中的科学和人文问题时，我们经常会将其分开甚至对立起来。实际上，在教育心智塔的两个较低层次，人文和科学的确是可以分开的;

然而，一旦教育活动进入智慧和精神的高级层次，人文和科学就是统一一体、密不可分的了，这里的科学也是人文的一部分。科学，即便是纯粹的自然科学，尽管它生产的是关于自然的知识，但这些知识无一不是人对自然的认识，它本身就是人的本质力量的表现形式之一。在智慧教育和精神教育的层面，科学必须还原为人文，才能真正显现其作为科学的意义。人在教育过程中获得科学知识，真正的目的在于其作为人的本质力量的提升，而不是止步于记住这些知识。教育的目的是人的发展，获得知识不过是人的发展的一个方面和一种手段。知识唯有转化成智慧，才能成为人的本质力量的一部分。科学与人文的疏离，实质上是科学知识与自身意义的疏离，其结果就是教育和知识本身的异化。当下，知识更加易得，人们日益失去了获得知识之后的趣味性和兴奋感，同时教育也逐渐丧失了神圣感和崇高感，并逐渐向教育心智塔的低层退缩，最后退化为一种简单记住一些无意义符号的活动，这是一种只是“记住”而非“知道”的未完成教育。

教育仅限于常识和知识层次，对人的发展来说是远远不够的，哪怕我们只是要培养一名从事简单劳动的工匠，智慧和精神层次的教育也是不可或缺的。科学教育也只有在智慧和精神层次的人文化过程中走向完整，才能真正取得成功。因此，科学与人文的平衡，乃至科学教育本身的再人文化，是当代学校教育走出危机所必需的。

（摘编自项贤明《当代学校教育中的科学和人文危机》）1.下列对材料中画横线的内容的理解，不正确的一项是(

)

AA.“物质化”是指自然科学的研究方法，如实证、体验、理解、领悟、量化处理等。B.“价值中立”指科学技术具有两面性，科技成果的走向并不由科技本身决定。C.“意义危机”指当下社会注重工具理性，缺乏价值理性而造成的道德迷失的现状。D.“‘记住’而非‘知道’”描述的是低层次的教育，学生不能形成自己的智慧和精神。【解析】

“‘物质化’是指自然科学的研究方法”错误，“物质化”是“非人格化”方法，体验、理解、领悟是人格化的方法。2.下列对材料相关内容的概括和分析，正确的一项是(

)

DA.人类的“工具理性”发展迅速，“价值理性”发展则相对滞后，这就要求人们的关注点要从物理世界转移到精神领域上来。B.应倡导人们更多地利用科学的方法来研究人文，或广泛运用人文的方法来开展科研，以便实现两种文化的协调发展。C.根据“教育心智塔”，能够在智慧和精神等高层次上展开教育的老师和只讲解知识的老师相比，前者的教育水平和层次更高。D.科学教育只有从知识提高到智慧和精神的层次，才能使科学转化成人的创造力，才能在培养人的科学精神的过程中实现科学教育的意义。【解析】

A项，“这就要求人们的关注点要从物理世界转移到精神领域上来”错误。根据材料一中的“科技文化和人文文化协调发展，是人类未来的希望所在。其中，人文文化发展尤其需要关注”可知，两者要协调发展。B项，“应倡导人们更多地利用科学的方法来研究人文，或广泛运用人文的方法来开展科研”错误。材料一中说的是“二者间达成并行不悖、相得益彰的良性互动关系又是完全可能的。人文学者借鉴科学技术的成就与方法，自然科学家也能在人文学科中得到启示”，而不是要用科学方法研究人文，或用人文方法开展科研。C项，“前者的教育水平和层次更高”错误。“教育心智塔”四个层级揭示的是教育活动的水平，而不是教育者的水平。3.下列名人的论述中，不能证明材料一观点的一项是(

)

BA.梁启超——“我绝不承认科学破产，不过也不承认科学万能罢了”。B.托尔斯泰——“没有科学和艺术，就没有人和人的生活”。C.爱因斯坦——“人类精神必须置于技术之上”。D.池田大作——“科学的思维法产生了轻视生命的倾向，容易忽视活生生的人的真实风貌”。【解析】

托尔斯泰论述的是科学和艺术对人类生活的意义，与材料一的观点不符。梁启超和池田大作论述的是科学的局限性，爱因斯坦论述的是科学要由人类精神来引领，都能证明材料一的观点。4.两则材料都有对两种文化关系的思考，但侧重点却有明显的不同。请结合材料简要分析。【答案】

①材料一从科技自身的弊端出发，分析人文对其的指引与补充矫正作用，强调两者要协调发展，特别要关注人文文化的发展；②材料二从教育的层级和境界的角度，分析科学教育要在人文化过程中走向智慧和精神的层次，强调了科学与人