《一名物理学家的教育历程》教案

一、导语

同学们，在我们小的时候，常常会谈及未来的理想，那时候我们常常无畏地说：“我要做一名科学家”，可是随着年龄的增长，我们很少有人再说了，这是为什么呢？因为我们逐渐明白成为一名科学家是极其艰难的。那么怎样才能成为一名科学家呢？ 当我在互联网上搜索“如何成为一名科学家”这一词条时，还发现了这样一个留言“我的理想是成为一名物理学家， 但上了大学之后我开始清醒地认识到原来自己就不知道该在哪些方面努力，应该怎样做？”如此看来，我们真的要好好研究一下成为一名科学家需要怎样的教育历程了，今天我们就通过著名的理论物理学教授加来道雄的文章《一名物理学家的教育历程》得到点启发吧！

二、作者简介：

加来道雄，美籍日裔物理学家，毕业于美国哈佛大学，获加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位，后任纽约市立大学城市学院理论物理学教授。主要著作有《超越爱因斯坦》（与特雷纳合著）《量子场论》《超弦导论》。

三、课文学习具体过程：

1我们的任务主题——总结出成为一名科学家所具备的基本条件。

2以小组为单位研读文章，首先说说作者介绍了他由童年到青年成长过程中的几件事情？每一件事情对他成长为一名物理学家有什么意义？

3挑出不理解的语句，小组内讨论解决，不能讨论解决的提出来在课堂上讨论共同解决。

4课堂归纳整理

解决问题过程：

   第一部分（第1段）：交代童年的两件趣事，极大地丰富了作者对世界的理解力，并且引导作者走上成为一名理论物理学家的历程。 

　　第二部分（第2—11段）：主要叙述作者对鲤鱼世界的遐想。 

第三部分（第12—18段）：主要介绍了作者对爱因斯坦未竟事业的向往。

（1）作者对鲤鱼世界的遐想意义：作者对鲤鱼世界是怎样遐想的？

作者猜测鲤鱼是怎样观察它们周围的世界的，由此作者想象出有“鲤鱼科学家们”，它们的思想以及它们有过奇妙的经历等等。

这种遐想给予作者的意义是充分挖掘了他的好奇心和发挥了想象力，

并且他保持了这样奇特的想像力，也由此奠定了他对高维空间理论探究的基础。

好奇心和想象力很重要吗？——常越过各种思想桎梏

补充：据美国《生活科学》杂志８月号报道，科学家的使命是搞清楚这个世界如何运转，让大自然迫不得已泄露隐藏许久的秘密。当然，并非每一个人都能成为科学家。那究竟具备什么样的素质才能成为科学家呢？

    成为一位科学家必须具备两个重要条件：探寻谜团的好奇心和解开谜团的创造力。欧洲研究委员会委托进行的一项有关科学创造力的研究称：“科学家表现出超强的好奇心。他们会对基本问题进行更加深入的研究，充分表现出求知的欲望。”好奇心是指对一个有序世界微小差异的敏感性。大量研究表明，充满好奇心的人渴望寻求新奇的事物和陌生的东西，希望给一切问题找到更好的答案。

好奇的科学家相信，茫茫宇宙定有规律。他们总在孜孜不倦地寻找目前公认理论难以解释的数据，为了平息数据和理论之间的冲突，科学家常常越过各种思想桎梏，通过不同角度思考问题。被誉为“量子物理学之父”的德国科学家马克斯．普朗克说过，科学家“必须具有鲜活的、本能的想像，因为新思想不是通过推理产生的，而是通过艺术创造力想像出来的”。 

（2）作者对爱因斯坦未竟事业的向往意义：作者对爱因斯坦未竟事业是怎样看待和怎样做的？

首先作者接触到爱因斯坦的“未竟事业”，激发了他的探究兴趣。其次他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究，并且 “我决定要对这一秘密刨根问底”；

再次高中时代，本应“在棒球场或篮球场玩耍”，享受青春年华，但作者却“找遍周边地区大量的电子仓库，装配必需的硬件设备”，在“学校的足球场中缠绕22英里长的铜线”，自己动手建设实验室，验证爱因斯坦理论，探究反物质。

这一过程的意义在哪里呢？

我们发现作者的基本科学素质都得到了培养和锻炼。例如探究能力、推断能力、动手实验能力以及在其中不可缺少的不怕挫折、质疑求真的科学精神，尊重事实和实事求是的科学态度等都得到了培养和锻炼。

总结：童年的两件趣事之所以引导作者走上成为一名理论物理学家的历程，是因为作者在这其中的一些基本科学素养和科学能力得到了充分地挖掘、培养和锻炼。它们是：

好奇心、想象力、探究能力、实验能力、不怕挫折、质疑求真的科学精神，尊重事实和实事求是的科学态度等。

现在我们的任务已经完成，我们总结一下他的成长历程吧！（板书）

童年                        青年                  （成年）

鲤鱼世界的幻想（想像）

                                               实验               （理论物理学家）

 爱因斯坦故事（理论）

自由讨论：在这些能力、精神和态度中，你认为哪一点最重要？你最缺乏的是哪种能力？哪种精神或哪种态度？除此之外，你还有补充吗？

作者进行这样艰苦枯燥的工作，体现了他对科学的热爱，以及踏实的性格，显露出一个科学工作者的潜能。