《7.2一名物理學家的教育歷程》教學設計【教材分析】《一名物理學家的教育歷程》本課承接著前一課對自然科學的介紹，從探索者的角度入手，側重于“如何做”的教育。本文作為一篇科普文章，不僅傳播了科學知識，也弘揚了科學精神，也能啟發學生學習從習以為常的事實和過程中發現問題，培養學生的探究意識和發現問題的敏感性，激發學生探求未知世界的興趣。同時也能很好的貫徹《課程標準》中“樹立積極向上的人生理想，增強為民族振興而努力的使命感和社會責任感”和“養成獨立思考、質疑探究的習慣”的理念和要求。【教學目標與核心素養】一、教學目標：1.了解作者及其作品。2.了解科學、認識科學。3.以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵。二、核心素養：語言建構與運用：閱讀文章內容，梳理文章層次，了解學科知識。思維發展與提升：課前教師提出導讀提示，學生自學為主，課上師生共同梳理課文內容，探究作者在文中表現的思想內涵。審美鑒賞與創造：引導學生養成正確的科學觀，明確興趣在學習中的重要作用。文化傳承與理解：體會科學精神，培養探索精神。【教學重點和難點】了解科學、認識科學；并以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵。【教學準備】高中一年級的學生具備了較高的認知能力,但是對說明文的閱讀能力還是比較欠缺，因此課前指導閱讀課文，查找資料，了解相關知識，以幫助理解課文。【教學過程】一、導入新課成為一位科學家是無數有志青年的夢想，對物理的探究更是許多年輕的學子孜孜以求的，我們來看一下加來道雄的成長道路，或許能得到一些啟發。二、作者簡介加來道雄，美籍日裔物理學家，畢業于美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，后任紐約市立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》《超弦導論》。三、整體感知1.字詞積累刨根究底（

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怪誕（dàn）2.了解說明文的說明順序：明確：說明文的寫作順序有時間順序、空間順序、邏輯順序3.題記的種類及本文題記的作用：明確：題記的種類包括：闡發式、詮釋題目式、點明題旨式、總領全文式、設喻寓理式本文題記的作用：提示下文是在介紹有關科學的觀點4.本文的基本結構文章的題目是“一名物理學家的教育歷程”，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，并且引導我走上成為一個理論物理學家的歷程。”而“童年的兩件趣事”作為文章的主要內容，又是共時性的敘述。這樣的結構安排，使文章既脈絡清楚，又重點突出。結構如圖：童年[2-14節]青年[15-18節]（成年）[1節，總綱]鯉魚世界的幻想（想像）[2-11]實驗[15-18]（理論物理學家）愛因斯坦故事（理論）[12-14]5.本文的基本內容①人人都對自然感到好奇，都以自己喜愛的形式尋求自然的“謎底”，但是大多數人一般直接探尋自然本身，而作者卻由人的觀察角度，反思人類對宇宙的認知。看似作者少年時的思維超出同齡人，其實只是他充分發揮了自己的想像力，并且保持了這樣奇特的想像力，由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎。②作者少年時接觸到愛因斯坦的“未竟事業”，激發了他的探究興趣。他之所以感到“激動人心”，是因為他把愛因斯坦的理論當成一個“偵探故事”來閱讀、探究，這非常符合少年的心理。另外，“我決定要對這一秘密刨根問底”，也表現了他有毅力有恒心的性格，這是成為科學家的基本素質。③高中時代，本應“在棒球場或籃球場玩耍”，享受青春年華，但作者卻“找遍周邊地區大量的電子倉庫，裝配必需的硬件設備”，在“學校的足球場中纏繞22英里長的銅線”，自己動手建設實驗室，驗證愛因斯坦理論，探究反物質。作者進行這樣艱苦枯燥的工作，體現了他對科學的熱愛，以及踏實的性格，顯露出一個科學工作者的潛能。由①②到③，我們可以清楚地看到作者的“教育歷程”和“教育內容”。四、重點、難點的學習與目標完成過程1．【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。在整體上，作者并沒有從童年到小學到初中到高中，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“物理學家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長的經驗；在局部上，如高中階段，作者看了許多統一場理論方面的書，并常常去斯坦福大學的物理圖書館，相關的理論書籍是怎樣啟發、引導他研究的，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，其中具體的數據敘述得很詳盡，讓人體會到作者嚴謹、踏實的性格，以及內在的成為物理學家所需要的基本素質。2．【提問】本文體現了怎樣的科學精神？【明確】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精神內涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成為優秀科學家最為重要。（1）想像力：科學是需要想像力的，想像力能帶來創造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，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。由感性的想像上升到理性的創造，體現了創新意識和探索精神。（2）樂趣：科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，對真正的科學工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”。“游戲”使他們樂此不疲，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，只求真理。（3）實驗精神：丁肇中說過：“現代學術的基礎就是實地的探察，就是我們現在所謂的實驗。”“科學發展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的。”（《應有格物致知精神》）有了想像力，有了樂趣，那只是成為科學家的最基礎的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數據，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎工作，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，但是科學家們已經在做許多基礎的實驗工作，努力使理論得到證明。即使如科學家霍金靠睿智的頭腦創建黑洞理論，也要有數學和天體物理學的實驗基礎，也不是空想出來的。3．【提問】“鯉魚科學家”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意義。”（2）“它們為睡蓮自己能夠運動而困惑不解”--它們以神秘的“力”來掩蓋自己的無知。（3）“鯉魚科學家”的“消失”和“重現”--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”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認為“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規律”。4．【提問】作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什么？【明確】說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學家”有相似之處。（1）人類“一生就在我們自己的‘池子’里度過”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認”。（2）“科學家發明像力這樣一些概念……”，是因為他們只愿意承認“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，他們就加以“鄙視”，表現出思想上的保守和固執。5．【提問】課文中閱讀多維空間歷險故事和統一場理論書籍兩小段內容，對“教育歷程”的敘述有什么作用？【明確】課文的重點是童年時對鯉魚世界的遐想、對愛因斯坦未竟的向往和高中時建立實驗室，這三個事例已經把“教育歷程”完整地勾畫出來。而夾雜在其中的兩個小事例，主要起補充和銜接的作用。歷險故事加深作者對高維空間的想像，激發興趣；而閱讀統一場理論書籍，既表現高中階段作者求知的熱情，也銜接起由理論到實驗的探究過程。6．【提問】作者說“我決定要對這一問題刨根問底，縱然為此而必須成為一名理論物理學家也在所不辭。”在作者心中“理論物理學家”應該是怎樣的人？【明確】理論物理學家的工作是抽象、枯燥的，受實驗條件的限制，自己的學說很難得到實驗的證明，甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住寂寞，必須有奉獻精神。“在所不辭”意味著“理論物理學家”道路的艱辛。7．【提問】作者建立實驗室的事例，對我們現實生活有怎樣的意義？【明確】科學是建立在基礎實驗之上的，科學理論要經過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論指導，要有實驗的設計，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。而我們當前存在的問題是，重視理論，輕視基礎實驗，表現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，輕能力的現象很普遍。這些都是一名理論物理學家重視實驗給我們現實生活的啟迪。【布置作業】完成“研討與練習一、二”。【相關知識】為了更好地理解課文，我們需要了解一些相關的理論物理學知識：（1）統一場論根據現代物理學知識，將我們的宇宙結合起來的力有四種：引力、電磁力、強核力和弱核力。物理學家運用量子力學，已經把后三種力統一起來（美籍華裔物理學家楊振寧和他的學生米爾斯提出楊一米爾斯場理論，解決了這一問題，被稱為“標準模型”。但是這一理論因為計算繁復無比而讓人頭疼），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一，建立一個大一統的理論，最終也沒有實現。（2）高維空間現代理論物理學認為，統一四種力的前景，在于高維空間（如十維或更高）理論的確立。比如對于古人來講，風暴是怎樣產生的，風暴會襲擊什么地方，什么時候襲來，什么時候結束，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，即使有簡單的預報，也都是靠經驗來推測的。現在有了氣象衛星，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暴被看得一清二楚，可以精準地預報風暴的動向。同樣，理論物理學家認為，傳統的四維（空間三維加上時間）理論太“小”，不能解釋宇宙中的四種力。當他們超越四維而在更高維（如十維或更高）中尋求統一這四種力時，就能得到一種簡單、漂亮的解決模型（科學家認為宇宙應該是簡單、合諧的）。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，因為要模擬當時的環境，需要的能量太大，根本無法做到，所以現在高維空間理論只能是“理論”。《7.2一名物理學家的教育歷程》教案【教學目標】（核心素養）1、語言建構與運用：積累文中的重點字音字形和成語。2、思維發展與提升：以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵。3、審美鑒賞與創造：賞析文章語言的嚴謹、準確的特征，學習作者深入淺出介紹科學原理的寫作方法。4、文化傳承與理解：學習作者所具備的科學品質，領會想象和興趣對科學研究的重要意義。【教學重點】：以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵。【教學難點】：對文中一些物理學概念的理解，如“高維世界”。【課時】：1課時【教學過程】：一、導入新課1.同學們，在我們小的時候，常常會談及未來的理想，那時候我們常常無畏地說：“我要做一名科學家”，可是隨著年齡的增長，我們很少有人再說了，這是為什么呢？因為我們逐漸明白成為一名科學家是極其艱難的。那么怎樣才能成為一名科學家呢？今天我們就通過著名的理論物理學教授加來道雄的文章《一名物理學家的教育歷程》得到點啟發吧！2.作者加來道雄，美籍日裔物理學家，畢業于美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，后任紐約市立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》《超弦導論》。二、整體感知1.自讀課文：文章可分為幾個部分？文中“童年的兩件趣事”是什么？除了這兩個趣事，作者還寫了成長中什么事例？2.字詞檢測。刨根究底（páo）撒手人寰（huán）湮沒（y?n）驚詫（chà）柵欄（zhà）畏葸不前（xǐ）五彩斑斕（lán）目眩（xuàn）鄙視（bǐ）冷嘲熱諷（fěng）杜撰（zhuàn）怪誕（dàn）3.把握課文內容，梳理課文思路。文中“童年的兩件趣事”：鯉魚世界的幻想；愛因斯坦故事。成長中主要謝了建立實驗室的事例。全文可分為三部分：第一部分（第1段）：全文總綱，點明后面的寫作內容。第二部分（2—11段）：主要敘述作者對鯉魚世界的遐想。第三部分（第12—18段）：主要介紹了作者對愛因斯坦未竟事業的向往。三、品讀鑒賞1.“鯉魚科學家”對“世界”的認識是怎樣的？參考提示：⑴“水池之外看不見的世界沒有科學意義。”（2）“它們為睡蓮自己能夠運動而困惑不解”——它們以神秘的“力”來掩蓋自己的無知。（3）“鯉魚科學家”的“消失”和“重現”——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”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認為“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規律”。2.作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什么？參考提示：“自以為是”的人類和“鯉魚科學家”有相似之處。（1）人類“一生就在我們自己的‘池子’里度過”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認”。（2）“科學家發明像力這樣一些概念……”，是因為他們只愿意承認“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，他們就加以“鄙視”，表現出思想上的保守和固執。3.對愛因斯坦未竟事業的向往，是怎樣啟迪作者走上科學探索的道路的呢？參考提示：對愛因斯坦未竟事業的向往，使作者產生對同一場理論的興趣，好像偵探一樣給予找到故事的線索和結局。理論物理學家的工作是抽象、枯燥的，受實驗條件的限制，自己的學說很難得到實驗的證明，甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住寂寞，必須有奉獻精神。“在所不辭”意味著“理論物理學家”道路的艱辛。四、合作探究本文三個主要部分，并不是簡單地敘述成長的故事，而是具有深刻的科學精神內涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成為優秀科學家最為重要？參考提示：（1）想像力：科學是需要想像力的，想像力能帶來創造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，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。（2）樂趣：科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的。（3）實驗精神：有了想像力，有了樂趣，那只是成為科學家的最基礎的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數據，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎工作，不可能達到真理的彼岸。五、任務坐實1.屠呦呦和加來道雄的獻身科學的故事給你什么啟示？成為一名科學家需要那些素質？請你舉出幾個和作者成長歷程相似的科學家？參考提示：兩人進行艱苦枯燥的工作，體現了他們對科學的熱愛以及踏實的精神品質，告訴我們：人要想有所成就僅僅空想是不行的，要有嚴謹、踏實、務實的工作作風，從基礎做起，重在實踐。應具備下列品質：奇特的想象力；探究的精神；實驗的精神；自主創新精神；奉獻精神；要耐得住寂寞；不要固步自封；堅定的信念，堅持不懈的努力。例如華羅庚、愛因斯坦、錢學森、牛頓、居里夫人等。通過兩篇文章的學習，你覺得閱讀科學類知識性讀物文章的閱讀應該抓住哪些要領？篩選整合文章關鍵信息；用結構分析法來快速閱讀文章和梳理文章的主旨；善于發現人物身上的閃光點；學習人物的優秀品質，激發自己的科學興趣；……《7.2一名物理學家的教育歷程》教學設計【教材分析】：本文是美國物理學家加來道雄的一篇文章，寫的是加來道雄童年時期的奇思妙想和青少年時期的積極探索，這些活動并非“正式”的研究工作，卻能讓我們領會想象力和興趣對與科學探索與發現的重要意義。【教學目標】（核心素養）1、語言建構與運用：積累文中的重點字音字形和成語。2、思維發展與提升：以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵。3、審美鑒賞與創造：賞析文章語言的嚴謹、準確的特征，學習作者深入淺出介紹科學原理的寫作方法。4、文化傳承與理解：學習作者所具備的科學品質，領會想象和興趣對科學研究的重要意義。【教學重點】：以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵。【教學難點】：對文中一些物理學概念的理解，如“高維世界”。【課時】：1課時【教學過程】：一、作者簡介加來道雄(假名:かくみちお)，和族，科學家，1947年(丁亥年)1月24日出生于美國加利福尼亞州圣何塞。科學暢銷書作者，美國著名高等學府加州大學伯克利分校(UCBerkeley)物理學博士、紐約城市大學研究生中心的理論物理學教授，超弦理論的專家。加來道雄的著作都廣受贊譽，《構想未來》、《超越愛因斯坦和超空間》、《平行宇宙》，均被《紐約時報》和《華盛頓郵報》提名為當年的最佳科學讀物之一。他主持著一檔全美國聯網的科學廣播節目，還在《曉聞熱線》、《60分鐘》、《早安美國》以及《拉里·金直播在線》之類的全美國性電視節目中亮相。二、預習檢測1、字音字形遐xiá想驚詫chà杜撰zhuàn目眩xuàn怪誕dàn湮yān沒2、詞語自鳴得意：自以為了不起，表示很得意。鳴：表示，以為。撒手人寰huán:指離開人間，即死亡。人寰：人間。刨根究底：比喻追究底細,問事問根本，看事看內在。在所不辭：決不推辭（多用在冒險犯難）。畏葸xǐ不前：畏懼退縮，不敢前進。葸：害怕，畏懼。三、文本研讀1、作者說，豐富自己對這個世界的理解力并引導自己走上理論物理研究而且最終成為理論物理學家的，是童年的兩件趣事。請用簡練的語言概括這兩件趣事。明確：兩件趣事，一是對鯉魚世界的遐想；一是對愛因斯坦未竟事業的向往。2、作者讀完能夠找到的所有有關愛因斯坦及其理論的書籍之后，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家也在所不辭。”這句話中的“這一秘密”指什么?“縱然為此而必須成為一名理論物理學家也在所不辭”這句話的深刻內涵是什么?明確:“這一秘密”指“愛因斯坦一生研究的究竟是什么”這一問題；“縱然”一句作者所要強調的是:要探索宇宙的本質，必須付出艱辛的勞動，而自己為了追求真理，再艱辛也要奮斗下去。所以，這句話表現了一位追求真理的科學家的執著精神和堅強意志。3、如何理解文章標題所說的“教育歷程”？明確:文章標題中的“教育”，并非一般意義上的讀書求學，更多的是所作者的自我教育，是一種自主觀察、閱讀和探索的經歷。比如文中提到了三件最有代表性的事，都屬于作者的“教育歷程”：(1)童年時期的兩件趣事(由觀察小池中的鯉魚而想象水池中鯉魚"科學家"的一系列思維活動，培養了想象力和對事物研究的興趣;由對愛因斯坦的崇拜到決心完成愛因斯坦未竟的事業);(2)高中階段看了許多書后建立實驗室制造“自己的原子對撞機”的情況和體驗。4、從全文來看，加來道雄能成為一名優秀的科學家，離不開他身上的哪些品質？明確：豐富的想像力；濃厚的興趣；熱愛閱讀；刨根究底的探索精神；大膽實驗的精神。四、拓展延伸1、你還聽說過哪些偉大物理學家的故事？在班里進行分享。例如：牛頓、愛因斯坦、麥克斯韋、波爾、霍金、楊振寧......2、施一公開學第一課演講：《獨立思考、尊重科學》施一公與中學生們分享了他從事科學研究近30年的人生思考，并送給學生四個觀點：獨立、思考、尊重、科學。他還分享了每次有重大科學發現時他的心情：“這種愉悅感難以用語言表達，它是一種刻骨銘心的愉悅。怎么來描述？我試圖讓同學們理解，在人類歷史浩瀚的歷史中，在宇宙長河中，你們想一想，我們能留下什么？當你在實驗室里，當你在你的筆記本里，在你的思考過程中，有一個重大的理論突破，有一個核心的實驗觀察，這種愉悅感，你不覺得比中了彩票大獎更加不可思議嗎？這是用你自己的力量在改變世界，在創造奇跡。”《7.2一個物理學家的教育歷程》教案【教學目標】知識教育目標引導學生從生活出發，了解科學、認識科學。能力培養目標引導學生以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵。德育滲透目標引導學生體會科學精神。【重點、難點及解決辦法】高維空間對普通人來說，是很難想像的。所以，教學重點是文章內容，而不是相關科學知識。相關知識教師有所了解，能幫助教學課文即可，不必教給學生。【課時安排】1課時【教學內容與步驟】一、導入新課成為一位科學家是無數有志青年的夢想，對物理的探究更是許多年輕的學子孜孜以求的，我們來看一下加來道雄的成長道路，或許能得到一些啟發。二、作者簡介加來道雄，美籍日裔物理學家，畢業于美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，后任紐約市立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》《超弦導論》。三、整體感知1.字詞積累刨根究底（páo）撒手人寰（huán）湮沒（yán）

驚詫（chà）柵欄（zhà）

畏葸不前（xǐ）五彩斑斕（lán）

目眩（xuàn）鄙視（bǐ）

冷嘲熱諷（fěng）杜撰（zhuàn）

怪誕（dàn）2.了解說明文的說明順序：明確：說明文的寫作順序有時間順序、空間順序、邏輯順序3.題記的種類及本文題記的作用：明確：題記的種類包括：闡發式、詮釋題目式、點明題旨式、總領全文式、設喻寓理式本文題記的作用：提示下文是在介紹有關科學的觀點4.本文的基本結構文章的題目是“一名物理學家的教育歷程”，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，并且引導我走上成為一個理論物理學家的歷程。”而“童年的兩件趣事”作為文章的主要內容，又是共時性的敘述。這樣的結構安排，使文章既脈絡清楚，又重點突出。結構如圖：童年[2-14節]青年[15-18節]（成年）[1節，總綱]鯉魚世界的幻想（想像）[2-11]

實驗[15-18]

（理論物理學家）愛因斯坦故事（理論）[12-14]5.本文的基本內容①人人都對自然感到好奇，都以自己喜愛的形式尋求自然的“謎底”，但是大多數人一般直接探尋自然本身，而作者卻由人的觀察角度，反思人類對宇宙的認知。看似作者少年時的思維超出同齡人，其實只是他充分發揮了自己的想像力，并且保持了這樣奇特的想像力，由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎。②作者少年時接觸到愛因斯坦的“未竟事業”，激發了他的探究興趣。他之所以感到“激動人心”，是因為他把愛因斯坦的理論當成一個“偵探故事”來閱讀、探究，這非常符合少年的心理。另外，“我決定要對這一秘密刨根問底”，也表現了他有毅力有恒心的性格，這是成為科學家的基本素質。③高中時代，本應“在棒球場或籃球場玩耍”，享受青春年華，但作者卻“找遍周邊地區大量的電子倉庫，裝配必需的硬件設備”，在“學校的足球場中纏繞22英里長的銅線”，自己動手建設實驗室，驗證愛因斯坦理論，探究反物質。作者進行這樣艱苦枯燥的工作，體現了他對科學的熱愛，以及踏實的性格，顯露出一個科學工作者的潛能。由①②到③，我們可以清楚地看到作者的“教育歷程”和“教育內容”。四、重點、難點的學習與目標完成過程1．【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。在整體上，作者并沒有從童年到小學到初中到高中，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“物理學家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長的經驗；在局部上，如高中階段，作者看了許多統一場理論方面的書，并常常去斯坦福大學的物理圖書館，相關的理論書籍是怎樣啟發、引導他研究的，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，其中具體的數據敘述得很詳盡，讓人體會到作者嚴謹、踏實的性格，以及內在的成為物理學家所需要的基本素質。2．【提問】本文體現了怎樣的科學精神？【明確】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精神內涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成為優秀科學家最為重要。（1）想像力：科學是需要想像力的，想像力能帶來創造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，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。由感性的想像上升到理性的創造，體現了創新意識和探索精神。(2)樂趣：科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，對真正的科學工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”。“游戲”使他們樂此不疲，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，只求真理。（3）實驗精神：丁肇中說過：“現代學術的基礎就是實地的探察，就是我們現在所謂的實驗。”“科學發展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的。”（《應有格物致知精神》）有了想像力，有了樂趣，那只是成為科學家的最基礎的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數據，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎工作，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，但是科學家們已經在做許多基礎的實驗工作，努力使理論得到證明。即使如科學家霍金靠睿智的頭腦創建黑洞理論，也要有數學和天體物理學的實驗基礎，也不是空想出來的。3．【提問】“鯉魚科學家”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意義。”（2）“它們為睡蓮自己能夠運動而困惑不解”——它們以神秘的“力”來掩蓋自己的無知。（3）“鯉魚科學家”的“消失”和“重現”——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”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認為“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規律”。4．【提問】作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什么？【明確】說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學家”有相似之處。（1）人類“一生就在我們自己的‘池子’里度過”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認”。（2）“科學家發明像力這樣一些概念……”，是因為他們只愿意承認“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，他們就加以“鄙視”，表現出思想上的保守和固執。5．【提問】課文中閱讀多維空間歷險故事和統一場理論書籍兩小段內容，對“教育歷程”的敘述有什么作用？【明確】課文的重點是童年時對鯉魚世界的遐想、對愛因斯坦未竟的向往和高中時建立