這是一個(gè)物理學(xué)家的教育過(guò)程的總結(jié)。 是高中語(yǔ)文必修課第二冊(cè)的優(yōu)秀教案文章，供老師和家長(zhǎng)參考。
一位物理學(xué)家的教育歷程總結(jié)（第 1 部分）
學(xué)習(xí)目標(biāo)：《物理學(xué)家的教育過(guò)程》教學(xué)設(shè)計(jì)
1、掌握并運(yùn)用一定的閱讀技巧，提高閱讀能力。
2、領(lǐng)悟科學(xué)精神，為自己的未來(lái)成長(zhǎng)獲得啟發(fā)。
3、培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)的科學(xué)精神。
關(guān)鍵點(diǎn)：
1、運(yùn)用一定的閱讀技巧對(duì)文章內(nèi)容進(jìn)行梳理；
2、了解“教育”的內(nèi)涵，領(lǐng)略科學(xué)精神，獲得自身成長(zhǎng)的啟示。
3、激發(fā)想象力，培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)的科學(xué)精神。
困難：
理解“教育”的內(nèi)涵，具體把握三段經(jīng)歷對(duì)作者成長(zhǎng)的教育作用，以及三段事件之間的內(nèi)在聯(lián)系。
課程安排：一節(jié)課。
教學(xué)流程：
1. 進(jìn)口
1、錢(qián)學(xué)森問(wèn)：為什么我們的學(xué)校培養(yǎng)不出優(yōu)秀的人才？
2、作者簡(jiǎn)介及相關(guān)文體知識(shí)
加來(lái)道雄
科普文章
自讀課文
2.感知文章內(nèi)容
過(guò)程中的三件事：1、觀魚(yú)的遐想
2.探索愛(ài)因斯坦未竟的事業(yè)
3. 做實(shí)驗(yàn)并建造原子對(duì)撞機(jī)
3.閱讀研究
1、分組討論三件事對(duì)作者的教育作用，對(duì)文章中的科學(xué)精神有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。
2、建設(shè)性地回答錢(qián)學(xué)森的問(wèn)題。
3、把握三者之間的內(nèi)在聯(lián)系，認(rèn)識(shí)科學(xué)探索的過(guò)程，理解諸多科學(xué)精神的整體作用。
4. 課堂延伸
分享想象的故事，激發(fā)想象力，培養(yǎng)基本的科學(xué)精神。
5. 總結(jié)
6.布置作業(yè)
完成課堂作業(yè) 13 中的閱讀問(wèn)題。
物理學(xué)家的教育歷程總結(jié)（第 2 部分）
教學(xué)目標(biāo)
中文教案《物理學(xué)家教育教程》
1、知識(shí)教育目標(biāo)
引導(dǎo)學(xué)生立足生活認(rèn)識(shí)科學(xué)、認(rèn)識(shí)科學(xué)。
2、能力培養(yǎng)目標(biāo)
引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注“教育過(guò)程”，探究其中所表達(dá)的思想內(nèi)涵。
三、德育滲透目標(biāo)
引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)精神。
重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決方案
高維空間是常人難以想象的。 因此，教學(xué)的重點(diǎn)是文章的內(nèi)容而不是相關(guān)的科學(xué)知識(shí)。 教師只需要知道相關(guān)知識(shí)就可以幫助教課文，不需要教給學(xué)生。
教學(xué)步驟
1、新課程介紹
成為一名科學(xué)家是無(wú)數(shù)有志青年的夢(mèng)想，對(duì)物理的探索更是許多青年學(xué)子的奮斗目標(biāo)。 我們來(lái)看看加來(lái)道雄的成長(zhǎng)之路，或許能得到一些啟發(fā)。
（黑板上寫(xiě)）一個(gè)物理學(xué)家的教育歷程
2. 明確的目標(biāo)
1、引導(dǎo)學(xué)生立足生活認(rèn)識(shí)、認(rèn)識(shí)科學(xué)。
2、引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注“教育過(guò)程”，探究其中所表達(dá)的思想內(nèi)涵。
3、整體觀感
1.作者簡(jiǎn)介
加來(lái)道雄 ( Kaku) 是一位日裔美國(guó)物理學(xué)家。 他畢業(yè)于哈佛大學(xué)，并獲得加州大學(xué)伯克利分校哲學(xué)博士學(xué)位。 后來(lái)他擔(dān)任紐約城市大學(xué)城市學(xué)院理論物理學(xué)教授。 主要著作有《超越愛(ài)因斯坦》（與特雷納合著）、《量子場(chǎng)論》和《超弦導(dǎo)論》。
2.本文的基本結(jié)構(gòu)
文章的標(biāo)題是《物理學(xué)家的教育歷程》，因此，敘述的順序主要是歷時(shí)的。 不過(guò)，作者一開(kāi)始就表示“童年時(shí)的兩件有趣的事情極大地豐富了我對(duì)世界的認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)我走上了成為一名理論物理學(xué)家的旅程”。 并以“童年的兩件趣事”作為文章的主要內(nèi)容。 內(nèi)容也是共時(shí)敘事。 這種結(jié)構(gòu)安排使文章清晰、重點(diǎn)突出。 結(jié)構(gòu)如圖：
童年青少年（成人）
鯉魚(yú)世界的奇幻（想象力）
實(shí)驗(yàn)------------（理論物理學(xué)家）
愛(ài)因斯坦的故事（理論）
3. 段落劃分
段落劃分
1.（1段）全文概要：描述了作者童年時(shí)期的兩件有趣的事件以及作者如何通過(guò)這兩件有趣的事件激發(fā)了他的科學(xué)興趣。
2.（第2-11段）從對(duì)鯉魚(yú)世界的遐想，我們可以推斷出人類(lèi)認(rèn)識(shí)的局限性。
（一）幻想鯉魚(yú)“科學(xué)家”研究的局限性。
（2）推斷人類(lèi)對(duì)多維空間研究的局限性。
3.（第12至18段）向往、學(xué)習(xí)、研究愛(ài)因斯坦未竟的事業(yè)。
(1)探索愛(ài)因斯坦未完成的理論。
(2) 建造自己的原子對(duì)撞機(jī)。
4.本文的基本內(nèi)容
① 每個(gè)人都對(duì)自然充滿(mǎn)好奇，并以自己喜歡的形式尋找自然的“答案”。 然而，大多數(shù)人一般都是直接探索自然本身，而作者則從人類(lèi)的角度反思人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)。 看似作者少年時(shí)的思維超越了同齡人，但實(shí)際上只是他充分發(fā)揮了自己的想象力，保持了如此獨(dú)特的想象力，為他對(duì)高維空間的理論探索奠定了基礎(chǔ)。 。
②作者小時(shí)候接觸過(guò)愛(ài)因斯坦的“未竟事業(yè)”，激發(fā)了他探究的興趣。 他之所以感到“興奮”，是因?yàn)樗褠?ài)因斯坦的理論當(dāng)作“偵探故事”來(lái)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(gè)秘密”也表現(xiàn)出了他的毅力和毅力，這是一個(gè)科學(xué)家的基本素質(zhì)。
③高中時(shí)，本該“在棒球場(chǎng)或籃球場(chǎng)上打球”，享受青春歲月，但作者卻“在周邊地區(qū)大量的電子倉(cāng)庫(kù)中搜尋，組裝必要的硬件設(shè)備”，傷了自己的心。 “學(xué)校足球場(chǎng)周?chē)?22 英里。” “長(zhǎng)銅線(xiàn)”，搭建DIY實(shí)驗(yàn)室，驗(yàn)證愛(ài)因斯坦理論，探索反物質(zhì)。 作者承擔(dān)如此艱苦而枯燥的工作，體現(xiàn)了他對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)和踏實(shí)的性格，揭示了一個(gè)科學(xué)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(guò)程”和“教育內(nèi)容”。
一位物理學(xué)家的教育歷程總結(jié)（第三部分）
1、在教學(xué)這篇課文時(shí)，要圍繞“教育過(guò)程”，探究其中所表達(dá)的思想內(nèi)涵，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)精神。
2、高維空間是常人難以想象的。 因此，教學(xué)的重點(diǎn)是文章的內(nèi)容而不是相關(guān)的科學(xué)知識(shí)。 教師只需要知道相關(guān)知識(shí)就可以幫助教課文，不需要教給學(xué)生。
3、“研究與實(shí)踐”第二、三題為開(kāi)放性題，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生立足生活認(rèn)識(shí)、認(rèn)識(shí)科學(xué)。
一、作者簡(jiǎn)介
加來(lái)道雄 ( Kaku) 是一位日裔美國(guó)物理學(xué)家。 他畢業(yè)于哈佛大學(xué)，并獲得加州大學(xué)伯克利分校哲學(xué)博士學(xué)位。 后來(lái)他擔(dān)任紐約城市大學(xué)城市學(xué)院理論物理學(xué)教授。 主要著作有《超越愛(ài)因斯坦》（與特雷納合著）、《量子場(chǎng)論》和《超弦導(dǎo)論》。
2.相關(guān)知識(shí)
為了更好地理解文本，我們需要了解一些相關(guān)的理論物理知識(shí)：
(1)統(tǒng)一場(chǎng)論
根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)知識(shí)物理資源網(wǎng)，有四種力將我們的宇宙維系在一起：引力、電磁力、強(qiáng)核力和弱核力。 物理學(xué)家已經(jīng)利用量子力學(xué)統(tǒng)一了后三種力（美籍華裔物理學(xué)家楊振寧和他的學(xué)生米爾斯提出了楊-米爾斯場(chǎng)論來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，被稱(chēng)為“標(biāo)準(zhǔn)模型”。但這個(gè)理論很頭疼因?yàn)橛?jì)算極其復(fù)雜），但重力仍然是自由的。 愛(ài)因斯坦一生都在試圖尋找四種力的統(tǒng)一，建立統(tǒng)一理論，但最終卻從未實(shí)現(xiàn)。
(2)高維空間
現(xiàn)代理論物理學(xué)認(rèn)為，統(tǒng)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(fēng)暴是如何產(chǎn)生的、會(huì)襲擊哪里、何時(shí)襲擊以及何時(shí)結(jié)束。 因?yàn)樗麄兩钤谄降厣希灾荒苡萌庋蹃?lái)近似風(fēng)暴。 從二維平面的角度觀察，即使是簡(jiǎn)單的預(yù)測(cè)也是基于經(jīng)驗(yàn)的。 如今，有了氣象衛(wèi)星，就可以像太空一樣從三維視角觀察地球。 從地面上看來(lái)神秘莫測(cè)的風(fēng)暴可以被清晰地看到，并且可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)風(fēng)暴的動(dòng)向。 同樣，理論物理學(xué)家認(rèn)為，傳統(tǒng)的四維（空間加時(shí)間的三個(gè)維度）理論太“小”，無(wú)法解釋宇宙中的四種力。 當(dāng)他們超越四個(gè)維度，尋求在更高維度（比如十維或更高）統(tǒng)一這四種力時(shí)，就能得到一個(gè)簡(jiǎn)單而美麗的解模型（科學(xué)家認(rèn)為宇宙應(yīng)該是簡(jiǎn)單而和諧的）。
高維空間理論認(rèn)為，大爆炸后10-43秒，十維宇宙分解為四維宇宙和六維宇宙。 四維宇宙經(jīng)過(guò)近150億年的擴(kuò)張，演化成了我們今天生活的宇宙。 大爆炸后10-35秒有哪些物理學(xué)家，大統(tǒng)一力分離。 然而高維空間理論很難在實(shí)驗(yàn)室里得到證實(shí)，因?yàn)橐M當(dāng)時(shí)的環(huán)境需要太多的能量，根本不可能實(shí)現(xiàn)，所以現(xiàn)在高維空間理論只能是一個(gè)“理論”。
為了更好地理解文本，我們需要了解一些相關(guān)的理論物理知識(shí)：
(1)統(tǒng)一場(chǎng)論
根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)知識(shí)，有四種力將我們的宇宙維系在一起：引力、電磁力、強(qiáng)核力和弱核力。 物理學(xué)家已經(jīng)利用量子力學(xué)統(tǒng)一了后三種力（美籍華裔物理學(xué)家楊振寧和他的學(xué)生米爾斯提出了楊-米爾斯場(chǎng)論來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，被稱(chēng)為“標(biāo)準(zhǔn)模型”。但這個(gè)理論很令人頭疼，因?yàn)闃O其復(fù)雜的計(jì)算），但重力仍然是自由的。 愛(ài)因斯坦一生都在試圖尋找四種力的統(tǒng)一，建立統(tǒng)一理論，但最終卻從未實(shí)現(xiàn)。
(2)高維空間
物理學(xué)家的教育歷程總結(jié)第 4 部分
【教學(xué)內(nèi)容】
《物理學(xué)家的教育》是日裔美國(guó)理論物理學(xué)家加來(lái)道雄的著作。 加來(lái)道雄是誰(shuí)？ 這位紐約州立大學(xué)的理論物理學(xué)教授是超弦理論的創(chuàng)始人，而超弦理論正是愛(ài)因斯坦苦苦思索卻想不通的“萬(wàn)物的最高真理”的答案。 的）一把鑰匙。
雖然他是一位理論物理學(xué)家和科普作家，但加來(lái)道雄在這篇文章中并沒(méi)有向我們解釋科學(xué)知識(shí)或理論。 相反，他回顧了自己成長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)決定人生方向最重要的兩個(gè)階段。 這兩個(gè)階段是童年和青年。
文章開(kāi)頭就明確指出“我童年發(fā)生的兩件有趣的事件極大地豐富了我對(duì)世界的認(rèn)識(shí)”，因此文章自然而然地按照時(shí)間順序講述了這兩件有趣的事件。 第一個(gè)有趣的就是鯉魚(yú)世界的奇幻。 鯉魚(yú)世界的奇幻圍繞著“想象力”展開(kāi)。 作者試圖從鯉魚(yú)的角度來(lái)理解鯉魚(yú)生活的世界有哪些物理學(xué)家，并以此反思人類(lèi)對(duì)世界的認(rèn)識(shí)。
通過(guò)微妙的比較，可以看出，人類(lèi)和鯉魚(yú)一樣，對(duì)于自己所生活的世界的認(rèn)識(shí)也存在保守、固執(zhí)等局限性。 由此，作者提出了自己的想法：既然外面有一個(gè)未知的世界，鯉魚(yú)的世界，那么人類(lèi)世界之外還有未知的世界嗎？ 所以他童年的興趣集中在高維世界存在的可能性上。
第二個(gè)有趣的事情是對(duì)愛(ài)因斯坦未竟事業(yè)的向往。 這個(gè)過(guò)程是他確立人生方向的重要階段。 這個(gè)階段又可以細(xì)分為三個(gè)層次：第一個(gè)層次是單純地對(duì)事件本身的奧秘感到好奇，只停留在感性認(rèn)識(shí)的淺層；第二個(gè)層次是單純地對(duì)事件本身的奧秘感到好奇，只停留在感性認(rèn)識(shí)的淺層次上； 第二個(gè)層次是查閱資料，了解愛(ài)因斯坦等人。 讀完理論后，加來(lái)道雄深受啟發(fā)和感動(dòng)，決心查清此事，從而確立了自己未來(lái)的人生方向——理論物理學(xué)家。
這是他走向科學(xué)研究和探索的第一步，也是關(guān)鍵的一步。 第三個(gè)層次是他查閱大量資料后得知愛(ài)因斯坦最后的研究是統(tǒng)一場(chǎng)論。 這也是他真正進(jìn)入科學(xué)研究狀態(tài)后遇到的第一個(gè)困難——高維世界和統(tǒng)一場(chǎng)論的可能性。 有一定的聯(lián)系，但他不明白這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。 這進(jìn)一步明確了他的研究范圍，加來(lái)道雄的科學(xué)探索之路開(kāi)始了。
為了解決手頭的問(wèn)題，他開(kāi)始廣泛查找資料。 盡管他知道一些科學(xué)家已經(jīng)建造了產(chǎn)生反物質(zhì)所需的原子對(duì)撞機(jī)，但作為一名高中生，他從未想過(guò)放棄。 如果說(shuō)童年時(shí)期的兩件有趣的事件“豐富了我對(duì)世界的認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)我走上了成為理論物理學(xué)家的旅程”，甚至進(jìn)一步明確了未來(lái)“我”科學(xué)研究的具體范圍，那么在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中完成的高中時(shí)期的經(jīng)歷磨練了作者的意志，培養(yǎng)了他的堅(jiān)韌。
他沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明其中有多少困難和障礙，但他明確表示自己有“不受世俗觀念束縛、不敢前行的年輕人”的特點(diǎn)。 因此，在父母的支持下，他本著堅(jiān)持和探索的精神，奉獻(xiàn)了整個(gè)圣誕節(jié)假期和所有的業(yè)余時(shí)間，終于建成了自己的電子感應(yīng)加速器。
文章雖然只具體寫(xiě)了兩個(gè)階段的三件事，但卻凸顯了一個(gè)科學(xué)工作者在科學(xué)探索之旅中必須具備的基本素質(zhì)：想象力（鯉魚(yú)世界幻想）、好奇心（愛(ài)愛(ài)因斯坦未完成的論文）、探索精神（思考和咨詢(xún)大量信息）和實(shí)驗(yàn)精神（制作電子感應(yīng)加速器）。
同時(shí)，他的成長(zhǎng)經(jīng)歷也給了我們普通人深刻的啟示：任何人想要成功，都離不開(kāi)大膽的想象、懷疑和猜測(cè)，更不能固步自封； 興趣在一個(gè)人的成長(zhǎng)過(guò)程中是不可或缺的，但它必須到達(dá)成功的彼岸，離不開(kāi)堅(jiān)定的信念和不懈的努力。 這或許就是作者想告訴我們年輕一代的。 希望大家能夠跟上...