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高二语文教案:《一名物理学家的教育历程》教案一

来源:网络资源 2019-08-30 22:45:01

高二语文教案:《一名物理学家的教育历程》教案一

  【背景资料】

  一、作者介绍

  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》。

  二、相关知识

  为了更好地理解课文,我们需要了解一些相关的理论物理学知识:

  (1)统一场论

  根据现代物理学知识,将我们的宇宙结合起来的力有四种:引力、电磁力、强核力和弱核力。物理学家运用量子力学,已经把后三种力统一起来(美 籍华裔物理学家杨振宁和他的学生米尔斯提出杨一米尔斯场理论,解决了这一问题,被称为“标准模型”。但是这一理论因为计算繁复无比而让人头疼),但是引力 仍然游离在外。爱因斯坦毕终生之力想寻求四种力的统一,建立一个大一统的理论,最终也没有实现。

  (2)高维空间

  现代理论物理学认为,统一四种力的前景,在于高维空间(如十维或更高)理论的确立。比如对于古人来讲,风暴是怎样产生的,风暴会袭击什么地 方,什么时候袭来,什么时候结束,他们是一无所知的,因为他们生活在平坦的大地上,只能靠肉眼从近似于二维平面的角度来观察,即使有简单的预报,也都是靠 经验来推测的。现在有了气象卫星,从太空这样三维角度观察地球,在地面上看来神秘莫测的风暴被看得一清二楚,可以精准地预报风暴的动向。同样,理论物理学 家认为,传统的四维(空间三维加上时间)理论太“小”,不能解释宇宙中的四种力。当他们超越四维而在更高维(如十维或更高)中寻求统一这四种力时,就能得 到一种简单、漂亮的解决模型(科学家认为宇宙应该是简单、合谐的)。

  高维空间理论认为,宇宙大爆炸后10-43秒,十维宇宙分解成四维宇宙和六维宇宙,四维宇宙暴胀,经过近一百五十亿年,演变成今天我们生 活的宇宙。大爆炸后10-35秒,大统一力分开。但是高维空间理论很难在实验室中得到证实,因为要模拟当时的环境,需要的能量太大,根本无法做到,所以现 在高维空间理论只能是“理论”。

  【示范教案】

  一名物理学家的教育历程

  【教学目标】

  一、知识教育目标

  引导学生从生活出发,了解科学、认识科学。

  二、能力培养目标

  引导学生以“教育历程”为重点,探讨其中表现的思想内涵。

  三、德育渗透目标

  引导学生体会科学精神。

  【重点、难点及解决办法】

  高维空间对普通人来说,是很难想像的。所以,教学重点是文章内容,而不是相关的科学知识。相关知识教师有所了解,能帮助教学课文即可,不必教授给学生。

  【课时安排】1课时

  【教学步骤】

  一、导入新课

  成为一位科学家是无数有志青年的梦想,对物理的探究更是许多年轻的学子孜孜以求的,我们来看一下加来道雄的成长道路,或许能得到一些启发。

  (板书)一名物理学家的教育历程

  二、明确目标

  1.引导学生从生活出发,了解科学、认识科学

  2.引导学生以“教育历程”为重点,探讨其中表现的思想内涵。

  三、整体感知

  1.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》。

  2.本文的基本结构

  文章的题目是“一名物理学家的教育历程”,因此,叙述的顺序主要是历时性的。但是,作者开头就说“童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理 解力,并且引导我走上成为一个理论物理学家的历程。”而“童年的两件趣事”作为文章的主要内容,又是共时性的叙述。这样的结构安排,使文章既脉络清楚,又 重点突出。结构如图:

  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)

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