《高中國語文學人類教育版》有一篇加來道雄的文章《物理學家的教育歷程》。 以下是高中人教版必修科目《一個物理學家的教育歷程》的教案。 我希望它對你有幫助。
高中語文教案《一位物理學家的教育之旅》
【教學目標】
1、知識教育目標
引導學生立足生活認識科學、認識科學。
2、能力培養目標
引導學生關注“教育過程”，探究其中所表達的思想內涵。
三、德育滲透目標
引導學生體驗科學精神。
【重點、難點及解決方案】
高維空間是普通人難以想象的。 因此，教學的重點是文章的內容而不是相關的科學知識。 教師只需要知道相關知識就可以幫助教課文，不需要教給學生。
【課程表】
1課時
【教學內容及步驟】
1、新課程介紹
成為一名科學家是無數有志青年的夢想，對物理的探索更是許多青年學子的奮斗目標。 我們來看看加來道雄的成長之路，或許能得到一些啟發。
（黑板上寫）一個物理學家的教育歷程
2. 明確的目標
1、引導學生立足生活認識、認識科學
2、引導學生關注“教育過程”，探究其中所表達的思想內涵。
3、整體觀感
一、作者簡介
加來道雄 ( Kaku) 是一位日裔美國物理學家。 他畢業于哈佛大學，并獲得加州大學伯克利分校哲學博士學位。 后來他擔任紐約城市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》和《超弦導論》。
2.本文的基本結構
文章的標題是《物理學家的教育歷程》，因此，敘述的順序主要是歷時的。 不過，作者一開始就表示“童年時的兩件有趣的事情極大地豐富了我對世界的認識，引導我走上了成為一名理論物理學家的旅程”。 并以“童年的兩件趣事”作為文章的主要內容。 內容也是共時敘事。 這種結構安排使文章清晰、重點突出。 結構如圖：
童年青少年（成人）
鯉魚世界的奇幻（想象力）
實驗（理論物理學家）
愛因斯坦的故事（理論）
三、本文的基本內容
① 每個人都對自然充滿好奇，并以自己喜歡的形式尋找自然的“答案”。 然而，大多數人一般都是直接探索自然本身，而作者則從人類的角度反思人類對宇宙的認識。 看似作者少年時的思維超越了同齡人，但實際上只是他充分發揮了自己的想象力，保持了如此獨特的想象力，為他對高維空間的理論探索奠定了基礎。 。 ②作者小時候接觸過愛因斯坦的“未竟事業”，激發了他探究的興趣。 他之所以感到“興奮”，是因為他把愛因斯坦的理論當作“偵探故事”來閱讀和探索，這非常符合青少年的心理。 此外，“我決定查出這個秘密”也表現出了他的毅力和毅力，這是一個科學家的基本素質。 ③高中時，本該“在棒球場或籃球場上打球”，享受青春歲月，但作者卻“在周邊地區大量的電子倉庫中搜尋，組裝必要的硬件設備”，傷了自己的心。 “學校足球場周圍 22 英里。” “長銅線”，搭建DIY實驗室，驗證愛因斯坦理論，探索反物質。 作者承擔如此艱苦而枯燥的工作，體現了他對科學的熱愛和踏實的性格，揭示了一個科學工作者的潛力。 從①②到③，我們可以清楚地看到作者的“教育過程”和“教育內容”。
4、學習重點難點及目標完成過程
1、【提問】這篇文章在材料加工方面有什么特點？
[清]這篇文章的布局重點突出物理高中必修一1-6 反沖現象 火箭》（教案），內容詳細。 總體來說，作者并沒有按時間順序從童年到小學再到初中再到高中進行敘述。 相反，他通過童年的兩件有趣的事情和高中建立實驗室的案例來強調自己作為“物理學家”的成長。 “教育過程”并不忽視其他成長經歷； 部分，比如，在高中的時候，作者讀了很多關于統一場論的書籍，并且經常去斯坦福大學的物理圖書館學習相關的理論書籍是如何啟發和指導他的研究的，這里一定有很多精彩的故事，但作者只是簡單地提到了它們，重點是構建“你自己的原子對撞機”。 具體數據描述得很詳細，讓人感受到作者嚴謹務實的態度。 性格，以及作為一名物理學家所固有的基本素質。
2.【提問】這篇文章體現了怎樣的科學精神？
【明確】本文的三個主要部分并不是簡單的成長故事的敘述，而是具有深刻的科學精神內涵。 從他們身上，我們可以看到“教育”的哪些方面對于成為一名優秀的科學家來說最重要。
（1）想象力：科學需要想象力，想象力可以帶來創造力。 正是從鯉魚世界的想象中，作者認識到了人類觀察空間的局限性，間接認識到了高維空間存在的可能性。 從感性想象上升到理性創造，體現了創新意識和探索精神。
（2）趣味性：科學不應該是枯燥的，而應該是充滿樂趣的。 探索自然的奧秘，對于真正的科學家來說，是一場類似于與自然捉迷藏的“游戲”，也是生命的“境界”。 “游戲”讓他們樂在其中，充滿激情，不受外界的誘惑和干擾； 而“境界”則讓他們無視功利，對強權的恐懼，只追求真理。
（三）實驗精神：丁肇中曾說過：“現代學術研究的基礎是田野探索，也就是我們現在所說的實驗”。 “科學發展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗獲得，而不是我們自己獲得。你可以通過自省或哲學談話來獲得它。” （《治物求知的精神》）擁有想象力和樂趣只是成為科學家最基本的因素。 不踏踏實實地做實驗是不可能得到的。 沒有基礎數據，假設就無法成立。 不做基礎工作，盲目夢想是不可能到達真理的另一面的。 雖然作者從事的高維空間理論還停留在紙面上，但科學家們已經在做大量的基礎實驗工作，努力證明該理論。 即使科學家霍金憑借他聰明的頭腦創造了黑洞理論物理高中必修一1-6 反沖現象 火箭》（教案），也必須有數學和天體物理學的實驗基礎，而不僅僅是幻想。
3、【提問】“鯉魚科學家”對“世界”的理解是什么？
【明確】主要觀點如下：（1）“池外看不見的世界沒有科學意義”。 （2）“他們對睡蓮能自行移動感到困惑”——它們以神秘的“力量”移動，掩蓋了你的無知。 （三）“鯉魚科學家”的“消失”與“再現”——他們將之視為“奇跡”、“可怕的事情”，不愿探究其中的原因。 （4）“鯉魚學”的“傳奇故事”確實證明了另一個世界的存在，但他們認為這是“無稽之談”，荒唐可笑，違背了他們的“自然規律”。
4、【提問】作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識來闡釋什么？
【清】解釋一下“自以為是”的人類和“鯉魚科學家”的相似之處。 （1）人類“一生都在我們自己的‘池子’中度過”，只要自然存在“超出我們的理解”，他們就“拒絕承認”。 （2）“科學家發明了力這樣的概念……”，因為他們只愿意承認“看得見、摸得著的東西”，不愿意改變思考問題的方式。 （三）他們“鄙視”“實驗室里不易驗證”的理論，表現出思想上的保守和固執。
5、【提問】文中閱讀多維空間冒險故事和統一場論書籍的兩小段在“教育過程”的敘事中扮演什么角色？
[顯然]課文的重點是有趣的童年故事和建立實驗室。 這三個例子已經完整地概括了“教育過程”。 其中包含的兩個小例子主要是起到補充和銜接的作用。 冒險故事加深了作者對高維空間的想象，激發了興趣； 而閱讀統一場論書籍不僅表達了作者高中時對知識的熱情，也連接了從理論到實驗的探索過程。
6、【提問】作者說：“我決定要徹查這個問題，即使我必須成為一名理論物理學家。” 在作者心目中，“理論物理學家”應該是一個什么樣的人？
[顯然]理論物理學家的工作是抽象且枯燥的。 受到實驗條件的限制。 自己的理論很難被實驗證明，甚至可能未成功而死。 這樣的人一定能耐得住寂寞，有奉獻精神。 “不惜一切代價”意味著成為“理論物理學家”的道路是艱難的。
7、【提問】作者建立實驗室的案例對我們的現實生活有什么意義？
【明白】科學是建立在基礎實驗的基礎上的，科學理論必須經過實驗檢驗才能得到論證。 實驗并不是一個簡單的操作。 需要理論指導、實驗設計、策劃組織能力、耐力和毅力等，實驗考驗實驗者的綜合能力。 當前我們存在的問題是重理論輕基礎實驗，表現為動手實踐能力差，思維浮躁，急于求成。 在教育中，普遍強調知識而非能力。 這些都是一位理論物理學家非常重視實驗給我們現實生活的啟示。
【家庭作業】
完成“學習和練習 1 和 2”。
【相關信息】
為了更好地理解文本，我們需要了解一些相關的理論物理知識：
(1)統一場論
根據現代物理學知識，有四種力將我們的宇宙維系在一起：引力、電磁力、強核力和弱核力。 物理學家已經利用量子力學統一了后三種力（美籍華裔物理學家楊振寧和他的學生米爾斯提出了楊-米爾斯場論來解決這個問題，被稱為“標準模型”。但這個理論很令人頭疼，因為極其復雜的計算），但重力仍然是自由的。 愛因斯坦一生都在試圖尋找四種力的統一，建立統一理論，但最終卻從未實現。
(2)高維空間
現代理論物理學認為，統一四種力的前景在于建立高維空間（如十維或更高）的理論。 例如，古人不知道風暴是如何產生的、會襲擊哪里、何時襲擊以及何時結束。 因為他們生活在平地上，所以只能用肉眼來近似風暴。 從二維平面的角度觀察，即使是簡單的預測也是基于經驗的。 如今，有了氣象衛星，就可以像太空一樣從三維視角觀察地球。 從地面上看來神秘莫測的風暴可以清晰地看到，并且可以準確預測風暴的動向。 同樣，理論物理學家認為，傳統的四維（空間加時間的三個維度）理論太“小”，無法解釋宇宙中的四種力。 當他們超越四個維度，尋求在更高維度（比如十維或更高）統一這四種力時，就能得到一個簡單而美麗的解模型（科學家認為宇宙應該是簡單而和諧的）。
高維空間理論認為，大爆炸后10-43秒，十維宇宙分解為四維宇宙和六維宇宙。 經過近150億年，四維宇宙膨脹并演化成我們今天生活的宇宙。 大爆炸后10-35秒，大統一力分離。 然而高維空間理論很難在實驗室里得到證實，因為要模擬當時的環境需要太多的能量，根本不可能實現，所以現在高維空間理論只能是一個“理論”。
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