一名物理学家的教育历程

《一名物理学家的教育历程》教案史德芳【教学内容】《一名物理学家的教育历程》是美籍日裔理论物理学家加来道雄的作品。加来道雄是什么人?这位纽约市州立大学的理论物理学教授是超弦理论的奠基人，而超弦理论则是解开当年爱因斯坦冥思苦想却不得其解的“万物至理”（theoryofeverything）的一把钥匙。虽然身为理论物理学家兼科普作家，但加来道雄在这篇文章中却没有向我们讲解科学知识或理论，而是回顾自己成长历程中对自己确定人生方向意义最为重大的两个阶段。这两个阶段即童年时期和青年时期。文章开头就明确指出“童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理解力”，因此文章自然而然地按照时间顺序将这两件趣事娓娓道来。第一件趣事是鲤鱼世界的幻想。鲤鱼世界的幻想围绕“想象力”展开，作者试图从鲤鱼的角度来认识它所生活的世界，并借此来观照人类对世界的认识。通过隐晦地比较可以看出，人类和鲤鱼一样，在对自己所生活的世界的认识方面存在着保守、固执等局限，由此作者提出自己的想法：既然鲤鱼世界之外还有未知世界，那么人类世界之外是不是也有未知的世界呢？于是他童年时期的兴趣定位在了高维世界存在的可能性问题上。第二件趣事是对爱因斯坦未竟事业的向往。这一历程是确立他人生走向的重要阶段。这个阶段又可以细分为三个层次：第一个层次是单纯地因为事件本身的神秘而感到好奇，仅仅停留于浅层次的感性认识；第二层次是在查阅资料了解爱因斯坦和他的理论后，加来道雄受到鼓舞和感动，决心对这件事情刨根究底，从而确立了今后的人生方向——理论物理学家。这是他迈向科学研究和探索的第一步，也是关键的一步。第三个层次是他查阅了大量资料、了解到爱因斯坦最后研究的是统一场论之后，也是他真正进入科研状态后遇到的第一个困难——高维世界和统一场论可能存在着某种联系，对这关键的一点他不理解。这就进一步把他的研究范围确定了，加来道雄的科学探索之路由此展开。为了解决眼前这个难题，他又开始广泛查阅资料，尽管知道科学家中已经有人建造出来产生反物质所必须的原子对撞机，作为高中生的他却没有想过放弃。如果说童年的两件趣事“丰富了我对世界的理解力，并且引导我走上成为一名理论物理学家的历程”，乃至进一步确定了“我”此后具体的科学研究范围的话，那么在高中阶段完成的第一个实验则更多地磨砺了作者的意志，养成了他的坚韧品质。这中间有多少困难、多少阻碍他都没有细说，但是他却明确表示他身上具备有“年轻人不被世俗观念所约束而畏葸不前”的特点，因此，他在父母亲的支持下，本着执着和探索的精神，奉献出自己的整个圣诞假期和所有的业余时间，终于建造出了他的电子感应加速器。文章尽管只具体写了两个阶段的三个事件，但是在他走向科学探索的过程中却突出表现了一个科学工作者所必须具备的基本素质：想象力（鲤鱼世界幻想）、好奇心（爱因斯坦未完成的论文）、探索精神（思考和大量查阅资料）和实验精神（制造电子感应加速器）。同时他的成长经历也给我们普通人以深刻的启示：任何人要想成功都离不开大胆的想象、怀疑和猜测，不能固步自封；兴趣在人的成长过程中是不可或缺的，但要达到成功的彼岸离不了坚定的信念、坚持不懈的努力。这或许正是作者要告诉我们后辈的，希望大家能踏着他的脚步，一步一步取得进步。【教学设想及依据】《湖北省高中新课程语文教学实施指导意见》中提出：我们教学要“以学生发展为本，充分发挥语文课程促进学生全面发展的独特功能，全面提高学生的语文素养；为学生不同的发展需求提供学习空间，为学生终身学习和有个性的全面发展奠定基础。”而《高中语文新课标》也提到高中语文课程“应以专门性和综合性、边缘性相结合的学习内容，向学生展示层次多样的语文课程图景，提供丰富的语文营养和多向度发展的途径，也给语文课程自身增添生长活力”。《一名物理学家的教育历程》是美籍日裔物理学家加来道雄自述成长历程的一篇文章。因为是物理学家，所以其中必然涉及到物理知识，而老师在教学中既要使理科生从中学习科学家的成长经历，又要激发文科生对自然科学探索的兴趣。既要还原加来道雄由一个普通少年成长为一名理论物理学家的过程，又要避开物理知识从文本的角度进行解读，这样就必然会遇 到一定的阅读障碍和文本解读方面的困难。因此，教师在讲授这篇课文时，我抓住文章结构严谨、思路清晰的特点，一开始就让学生把握住课文标题中的“历程”在文章中的具体事件。然后再针对每个具体事件展开：第一个事件即鲤鱼世界的幻想部分，让学生在文章中寻找、然后讨论交流比较人类和鲤鱼对世界认识的相似之处，突出其中“想象力”的重要性；第二个事件是“对爱因斯坦未竟事业的向往”部分，重点把握作者“好奇（觉得事件神秘）——探索（查阅资料，明确人生方向）——发现问题（查阅资料，确定科研范围）”的过程——这实际上也是他走向科研之路的关键过程；第三个事件是“完成电子感应加速器的实验”，这个相对简单，只突出作者冲破世俗束缚、不畏艰难、执着创新的精神品质即可。然后，我引导学生思考文章题目为什么是“教育历程”而不是“成长历程”的问题，让学生考虑人的“自我教育”的重要性，让学生关注自我兴趣的培养，启迪他们执着的追求精神，尤其注意作者对科学热爱的启蒙和对自然及社会的探索精神。【教学过程】一、导入二、快速浏览课文，了解作者的成长历程，理清文章思路。童年时期青年时期（成年时期）鲤鱼世界的幻想爱因斯坦故事建立实验室成为理论物理学家三、习读课文1.讨论交流，合作探究：鲤鱼对世界的认识和人类对世界的认识有什么相似之处？作者对此有何认识？2.读指定段落思考：高维世界的谜团尚未解开，加来道雄又是怎样对爱因斯坦未竟的事业产生浓厚的兴趣的？3.在理论研究中遇到困难的加来道雄是怎样面对和解决的？四、拓展思考文章题目为“一名物理学家的教育历程”，为什么不是“成长历程”而是“教育历程”？作者的“教育历程”给我们怎样的启示？五、结束语