一、內(nèi)容與解析
《一名物理學(xué)家的教育歷程》是日裔理論物理學(xué)家加來道雄的作品，文章沒有像前面的科普作家一樣向我們介紹大量的科學(xué)知識，而是通過對童年的兩件對自己啟發(fā)很大的事情的追溯，告訴了我們走上科學(xué)道路的一些必備因素(敢于懷疑、對事物充滿興趣，做事有毅力等)，全文的思路很清晰，主要是圍繞兩件事展開，學(xué)生更容易從文章結(jié)構(gòu)上去把握文章內(nèi)容，通過學(xué)習(xí)此類課文，我們期盼學(xué)生從中能夠?qū)W到的是科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和思維習(xí)慣。同時，由于學(xué)生作文中經(jīng)常會出現(xiàn)題記，在這里我們就可以結(jié)合課文來系統(tǒng)地學(xué)習(xí)一下有關(guān)題記的知識。
二、教學(xué)目標(biāo)及解析
(一)教學(xué)目標(biāo)
1.了解文中所談的一些物理學(xué)理論問題，如宇宙平行理論、多維空間理論。
2.引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā)，了解科學(xué)、認識科學(xué)。
3.分析文章的結(jié)構(gòu)，探討“教育歷程”表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。
4.學(xué)習(xí)作者對科學(xué)深入探索的精神。
(二)解析
學(xué)習(xí)本文須從文章結(jié)構(gòu)上去把握文章，讓學(xué)生從中能夠?qū)W到的是科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和思維習(xí)慣。
三、問題診斷分析
這篇課文涉及一些宏觀宇宙學(xué)的理論，為了更好地理解課文，需要讓學(xué)生了解一些相關(guān)的理論物理學(xué)知識，如統(tǒng)一場論、高維空間等的概念。
四、教學(xué)支持條件分析
運用多媒體，展示圖片。
五、教學(xué)過程
1課時
一、導(dǎo)語設(shè)計
成為一位科學(xué)家是無數(shù)有志青年的夢想，對物理的探究更是許多年輕的學(xué)子孜孜以求的，我們來看一下加來道雄的成長道路，或許能得到一些啟發(fā)。
(板書)一名物理學(xué)家的教育歷程
二、文本解讀
知識積累
相關(guān)知識
為了更好地理解課文，我們需要了解一些相關(guān)的理論物理學(xué)知識：
1.統(tǒng)一場論
根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)知識，將我們的宇宙結(jié)合起來的力有四種：引力、電磁力、強核力和弱核力。物理學(xué)家運用量子力學(xué)，已經(jīng)把后三種力統(tǒng)一起來(美籍華裔物理學(xué)家楊振寧和他的學(xué)生米爾斯提出楊—米爾斯場理論，解決了這一問題，被稱為“標(biāo)準(zhǔn)模型”。但是這一理論因為計算繁復(fù)無比而讓人頭疼)，但是引力仍然游離在外。愛因斯坦畢終生之力想尋求四種力的統(tǒng)一，建立一個大一統(tǒng)的理論，最終也沒有實現(xiàn)。
2.高維空間
現(xiàn)代理論物理學(xué)認為，統(tǒng)一四種力的前景，在于高維空間(如十維或更高)理論的確立。比如對于古人來講，風(fēng)暴是怎樣產(chǎn)生的，風(fēng)暴會襲擊什么地方，什么時候襲來，什么時候結(jié)束，他們是一無所知的，因為他們生活在平坦的大地上，只能靠肉眼從近似于二維平面的角度來觀察，即使有簡單的預(yù)報，也都是靠經(jīng)驗來推測的。現(xiàn)在有了氣象衛(wèi)星，從太空這樣三維角度觀察地球，在地面上看來神秘莫測的風(fēng)暴被看得一清二楚，可以精準(zhǔn)地預(yù)報風(fēng)暴的動向。同樣，理論物理學(xué)家認為，傳統(tǒng)的四維(空間三維加上時間)理論太“小”，不能解釋宇宙中的四種力。當(dāng)他們超越四維而在更高維(如十維或更高)中尋求統(tǒng)一這四種力時，就能得到一種簡單、漂亮的解決模型(科學(xué)家認為宇宙應(yīng)該是簡單、和諧的)。
高維空間理論認為，宇宙大爆炸后10—43秒，十維宇宙分解成四維宇宙和六維宇宙，四維宇宙暴脹，經(jīng)過近一百五十億年，演變成今天我們生活的宇宙。大爆炸后10—35秒，大統(tǒng)一力分開。但是高維空間理論很難在實驗室中得到證實，因為要模擬當(dāng)時的環(huán)境，需要的能量太大，根本無法做到，所以現(xiàn)在高維空間理論只能是“理論”。
三、信息篩選
整體把握
(一)請同學(xué)們快速閱讀全文。
歸納概括每個自然段的意思并分段。
明確：正文前有一句愛因斯坦的話，這是加來道雄的座右銘，也是他走上科學(xué)道路的指路明燈，表明他的追求。
全文共分三部分。
第一部分(第1段)，是全文的綱，只有一句話，非常簡潔，點明后面寫作的內(nèi)容。
第二部分(第2—11段)，童年時的第一件趣事：對鯉魚世界的遐想。
第三部分(第12—18段)，童年時的第二件趣事：對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往。
(二)提問：本文的結(jié)構(gòu)安排有何特點?
明確：文章的題目是“一名物理學(xué)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，并且引導(dǎo)我走上成為一個理論物理學(xué)家的歷程�！倍巴甑膬杉な隆弊鳛槲恼碌闹饕獌�(nèi)容，又是共時性的敘述。這樣的結(jié)構(gòu)安排，使文章既脈絡(luò)清楚，又重點突出。
(三)提問：本文在材料處理上有什么特點?
明確：本文布局謀篇重點突出，詳略得當(dāng)。在整體上，作者并沒有從童年到小學(xué)到初中到高中，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，突出他成長為一名“物理學(xué)家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長的經(jīng)驗;在局部上，如高中階段，作者看了許多統(tǒng)一場理論方面的書，并常常去斯坦福大學(xué)的物理圖書館，相關(guān)的理論書籍是怎樣啟發(fā)、引導(dǎo)他研究的，這里肯定有許多精彩的故事，但是作者只是一筆帶過，重點放在制造自己的原子對撞機上，其中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡，讓人體會到作者嚴謹、踏實的性格，以及內(nèi)在的成為物理學(xué)家所需要的基本素質(zhì)。
四、合作探究
對兩件事的深入探討
(一)蘇軾說過“不識廬山真面目，只緣身在此山中”，物理學(xué)家的理論也許過于艱深，但其中的道理和日常生活中的體驗是相通的。
問題1：“鯉魚科學(xué)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(xué)意義。”(2)“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\動而困惑不解”——它們以“神秘的力”來掩飾自己的無知。(3)“鯉魚科學(xué)家”的“消失”和“重現(xiàn)”——它們認為是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。(4)“鯉魚科學(xué)家”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認為是胡說八道，荒謬絕倫，違背了它們的“自然規(guī)律”。
問題2：作者想通過“鯉魚科學(xué)家”對世界的認識說明什么?
明確：說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學(xué)家”有相似之處。(1)人類一生就在自己的池子里度過，只要超出人類的理解力的自然存在，人類就拒絕承認。(2)“科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念……”，是因為人類只愿意承認那些看得見摸得著的事物，不肯改變思考問題的方式。(3)“不能在實驗室里便利地驗證”的理論，人類就加以“鄙視”，表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí)。
(二)你是否對自然界有過好奇心呢?是否也產(chǎn)生了對科學(xué)的興趣?對愛因斯坦未竟的事業(yè)的向往，是怎樣啟迪作者走上了科學(xué)探索道路的呢?試思考以下問題。
問題3：作者說“我決定要對這一秘密刨根究底，縱然為此而必須成為一名理論物理學(xué)家也在所不辭”。在作者心中“理論物理學(xué)家”應(yīng)該是怎樣的人?
明確：理論物理學(xué)家的工作是抽象、枯燥的，受實驗條件限制，自己的學(xué)說很難得到實驗的驗證，甚至可能到死也得不到成功。這樣的人必須耐得住寂寞，必須有奉獻精神�！霸谒晦o”意味著“理論物理學(xué)家”道路的艱辛。
問題4：作者建立實驗室的事例，對我們現(xiàn)實生活有怎樣的意義?
明確：科學(xué)是建立在基礎(chǔ)實驗之上的，科學(xué)理論要經(jīng)過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論的指導(dǎo)，要有實驗的設(shè)計，要有策劃組織能力，要有耐力和恒心等等，實驗考驗的是實驗者的綜合能力。而我們當(dāng)前存在的問題是重視理論，輕視基礎(chǔ)實驗，表現(xiàn)為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(xiàn)象很普遍。這些都是一名理論物理學(xué)家重視實驗給我們現(xiàn)實生活的啟迪。
(三)總結(jié)提問：課文中閱讀多維空間歷險故事和統(tǒng)一場理論書籍兩小段內(nèi)容，對“教育歷程”的敘述有什么作用?
明確：課文的重點是童年趣事和建立實驗室，這幾個事例已經(jīng)把“教育歷程”完整地勾畫出來了。而夾雜其中的兩個小事例，主要起補充和銜接作用。歷險故事加深作者對高維空間的想象，激發(fā)興趣;而閱讀統(tǒng)一場理論書籍，既表現(xiàn)高中階段作者的求知熱情，也銜接起由理論到實驗的探究過程。
總結(jié)：作者在文中指出在童年有兩件事大大豐富了他對世界的理解力，并且引導(dǎo)他成為一個理論物理學(xué)家的歷程，這兩件事給他的啟示是：大膽的想象、懷疑和猜測，不要故步自封，興趣在人的成長過程中是不可缺少的，但要到達成功的彼岸離不了堅定的信念、堅持不懈的努力，這或許就是作者要告訴我們后輩的。
五、方法點撥
有關(guān)題記的研討學(xué)習(xí)
在正文開始之前，作者引用了愛因斯坦的一段話，原文的意思大家都能理解，我們也知道這叫做題記，現(xiàn)在同學(xué)們也喜歡用題記來點綴自己的作文，在這里我們結(jié)合課文來談?wù)勵}記的寫法和作用。
1.借鑒課文
先請學(xué)生談?wù)務(wù)n文中引用這個題記的作用。
明確：作者一開始引用愛因斯坦的科學(xué)觀，旨在提示下文是在介紹有關(guān)科學(xué)的觀點。
2.在寫作過程中能夠巧妙貼切地書寫題記，不僅可以開宗明義，給閱卷人耳目一新的感覺，而且能先聲奪人，具有韻味深遠、包蘊題旨等特點，從而達到“濃縮言語動人心，未成曲調(diào)先有情”的最佳效果，成為應(yīng)試作文中得分的亮點。從近幾年高考滿分作文看，采用題記形式的占一定比例。那么作文中的題記有哪些種類、有何作用呢?
明確：寫題記可以采用闡發(fā)話題式、詮釋題目式、點明題旨式、總領(lǐng)全文式、設(shè)喻寓理式等幾種形式。
①闡發(fā)話題式:就是用簡練的語言對所給話題材料加以概括和濃縮，并找到一個最佳切入點加以深層次闡述。
吉林一考生的滿分作文《漫談“感情”“認知”》的題記是：“同是對‘修墻’‘防盜’的預(yù)見，卻產(chǎn)生‘聰明’或‘被懷疑’的結(jié)果�！星椤鼓苋绱说刈笥抑J知’，心的小舟啊，在文化的河流中求索。”這個題記通過對材料的簡單解釋，將“感情”與“認知”二者的關(guān)系詮釋得非常明白，也點明了作者的態(tài)度和議論的中心。
②詮釋題目式:所擬題目一般都具有深刻性特點，運用題記形式對題目進行巧妙而又全面的詮釋。
云南一考生的滿分作文《與你同行》的題記是：“他們一路同行，一個汲著水，一個負著火，形影相隨。在他們攜手共進時，就產(chǎn)生了智慧�！边@個題記形象而深刻地對“與你同行”這個題目進行了解釋，言簡意賅，表明了考生對感情和理智關(guān)系的認識。
�、埸c明題旨式:在題記里用最簡約的文字，告知閱卷人寫作本文的用意，展示出立意和主旨。
河南一考生的滿分作文《認識美麗》的題記是：“請別以為哪個最漂亮，哪個就是您的孩子�！弊髡咭酝挼男问綄懽鞲呖甲魑模詳M人的手法，講述了“烏鴉送飯”“遲來的午飯”“政治課”三個小故事，而“請別以為哪個最漂亮，哪個就是您的孩子”這個題記就十分直白地表達了對“感情親疏與對事物的認知”二者關(guān)系的看法，十分切合題意。
�、芸傤I(lǐng)全文式:所寫題記從大處著眼，從總體上對全文加以總領(lǐng)和駕馭，使閱卷人對所寫文章有一個完整而又清晰的認識。
山西一考生的滿分作文《眼睛》的題記是：“距離沒了，心更近了，認識深了。”這句話對全文來說具有提綱挈領(lǐng)的作用，正文就是圍繞題記展開。
�、菰O(shè)喻寓理式:設(shè)喻具有化抽象為具體、變單調(diào)為生動的特點，而在具體和生動的設(shè)喻中蘊涵著深刻而又獨到的見解。
浙江一考生的滿分作文《我心依舊》的題記是，“魚說：你看不見我流淚，因為我在水里;水說：我能感覺你流淚，因為你在我心里。”這兩句話采用比喻的形式，富有哲理，寓意深刻，讓人過目不忘。
六、分析鑒賞
文章中體現(xiàn)的科學(xué)精神
本文三個主要部分，并不是簡單地敘述成長的故事，而是具有深刻的科學(xué)精神內(nèi)涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成為優(yōu)秀科學(xué)家最為重要。
(1)想象力：科學(xué)是需要想象力的，想象力能帶來創(chuàng)造力。作者正是從對鯉魚世界的想象中，認識到人類觀察空間的局限性，間接感悟到高維空間存在的可能。由感性的想象上升到理性的創(chuàng)造，體現(xiàn)了創(chuàng)新意識和探索精神。
(2)樂趣：科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的，而應(yīng)該是充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，對真正的科學(xué)工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”�！坝螒颉笔顾麄儤反瞬黄�，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(quán)，只求真理。
(3)實驗精神：丁肇中說過：“現(xiàn)代學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)就是實地的探察，就是我們現(xiàn)在所謂的實驗�！薄翱茖W(xué)發(fā)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(yīng)有格物致知精神》)有了想象力，有了樂趣，那只是成為科學(xué)家的最基礎(chǔ)的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數(shù)據(jù)，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎(chǔ)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(xué)家們已經(jīng)在做許多基礎(chǔ)的實驗工作，努力使理論得到證明。即使如科學(xué)家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑洞理論，也要有數(shù)學(xué)和天體物理學(xué)的實驗基礎(chǔ)，也不是空想出來的。
七、課堂小結(jié)
一名理論物理學(xué)家重視實驗給我們現(xiàn)實生活的啟迪，希望大家能夠踏著他的腳步，一步一步取得進步!
板書設(shè)計
童年 青年 (成年)
鯉魚世界的幻想(想象)
基本結(jié)構(gòu) →實驗 → (理論物理學(xué)家)
愛因斯坦故事(理論)
科學(xué)精神 想象力 樂趣 實驗精神