7.2《一名物理学家的教育历程》教学设计 2025-2026学年统编版高一语文必修下册

《一名物理学家的教育历程》教学设计 一、教学目标 语言建构与运用​ 能够准确理解并运用“鲤鱼科学家”“高维世界”“平行宇宙”“反物质”“原子对撞机”等核心词语，完整复述加来道雄的成长轨迹。 思维发展与提升​ 通过细读文本，理清作者从“观察-想象”到“阅读-思考”再到“动手-验证”的思维进阶过程，理解科学探究的完整路径。 审美鉴赏与创造​ 感受“鲤鱼科学家”这个文学性想象所体现的科学诗意，体会科学探索中理性与想象交融的美感。 文化传承与理解​ 理解家庭宽容、学校支持对科学兴趣保护的重要性，认识科学精神中独立思考、实证求证的核心价值。 二、教学重点与难点 教学重点​ 梳理作者三个成长阶段的具体事例及其内在联系，理解“观察-提问-阅读-实践”这一科学探究路径。 教学难点​ 深入理解“鲤鱼科学家”这一想象在作者科学思维形成中的关键作用，以及其如何激发对“高维世界”的理论思考。 三、教学过程 （一）导入新课：从“鱼缸”到“宇宙”（3分钟） 提问： 如果我们告诉池塘里的鱼，外面有一个叫作“人类”的三维生物正在观察它们，鱼会相信吗？一位物理学家说，他正是从这个看似幼稚的想象开始，一步步走向科学前沿的。今天，我们就来阅读加来道雄的《一名物理学家的教育历程》，看看一个天真的想象如何开启一段科学人生。 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》。 题目解说： “一名物理学家的教育历程”中的“历程”指经历的过程，如“成长的历程”“辉煌的历程”等。在本文不仅指“教育历程”，也包括“教育内容”。 （二）初读感知：绘制科学探索图谱（8分钟） 提问一： 请同学们快速通读全文，找出文中标示时间或年龄的词句，说说作者在哪些时间点分别做了哪些与科学探索相关的事。 明确答案： 大约8岁时：在旧金山日本茶园观察池塘中的鲤鱼，想象“鲤鱼科学家”和它们的世界。 青少年时期：在高中图书馆阅读爱因斯坦的著作，对“高维世界”“平行宇宙”等概念产生强烈兴趣。 高中阶段：在父母的支持下，在家中地下室尝试建造一台“原子对撞机”，以验证自己对“反物质”的设想。 （三）细读品析：三个阶段，三层递进（20分钟） 提问二： 童年的作者是如何观察池塘中的鲤鱼的？他由此产生了怎样的想象？在课文第1-3段中找出相关描写。 明确答案： 作者写道，他蹲在池塘边，看着鲤鱼在水中游动。他想象这些鲤鱼的世界只有长度和宽度，没有高度概念。他进一步设想，如果有鲤鱼科学家，它们会如何描述自己的世界，又如何理解水面上突然投下的鱼食。这个想象的关键在于，他意识到人类在三维世界中观察二维的鲤鱼，那么是否也存在更高维度的生物在观察人类？这为他日后思考“高维世界”播下了种子。 提问三： 在阅读爱因斯坦的著作时，最让作者震撼的是什么？请在课文第4-6段中找出具体语句，并说明这种震撼对他产生了怎样的影响。 明确答案： 最让作者震撼的是爱因斯坦用简洁优美的公式解释宇宙奥秘的追求，特别是对“统一场论”的执着探索。文中写道：“我决定要对这一秘密刨根究底，纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。”这种震撼使他从对“鲤鱼”的具体想象，跃升到对宇宙根本规律的理性向往，确立了他成为物理学家的志向。 提问四： 高中阶段作者为什么要亲手建造“原子对撞机”？这个行为体现了科学探索的什么特点？在课文第7-9段中找出依据。 明确答案： 因为他不满足于纯粹的理论想象，想通过实验验证自己关于“反物质存在”的设想。课文中提到，他向父母和老师解释这个想法，最终在家庭和学校的支持下开始尝试。这体现了科学探索中“大胆假设，小心求证”的实证精神，也说明科学探索不仅需要思考，还需要动手实践，用实验验证理论。 （四）思维提升：从感性想象到理性实践（10分钟） 提问五： 作者的科学探索路径可以概括为哪几个关键步骤？请结合课文内容具体说明每个步骤的内容。 明确答案： 可以概括为四个步骤： 具体观察：观察池塘中的鲤鱼，注意它们的生存环境与行为。 想象提问：想象鲤鱼的科学世界，并由此提问：是否存在我们看不见的更高维度？ 理论阅读：阅读爱因斯坦等科学家的著作，从理论上了解“高维世界”“平行宇宙”等概念。 实验验证：动手建造对撞机，尝试用实验验证自己的科学设想。 （五）审美与文化：感受科学探索的双重魅力（10分钟） 提问六： “鲤鱼科学家”是一个充满诗意的想象。在科学探索中，这样的想象力有什么作用？请在课文第1-3段中找出体现这种想象力的语句。 明确答案： 这样的想象力让科学探索充满趣味和温度，它将抽象的思考转化为生动的形象。比如文中写道：“我曾想，如果池塘里的鱼有人类的智慧，它们会不会认为自己的二维世界就是整个宇宙？”这种想象力激发了作者的好奇心，让他从日常观察中发现了深刻的科学问题，体现了科学不仅需要逻辑，也需要创造性的想象。 提问七： 在作者探索科学的过程中，家庭和学校分别给予了他哪些支持？这些支持对科学人才的成长有什么启示？ 明确答案： 家庭支持体现在：父母允许他使用地下室做实验，并给予一定的经费支持，这保护了他的探索热情。学校支持体现在：老师虽然知道学校的设备简陋，但仍然鼓励他的探索精神，这给了他信心。这启示我们，科学人才的成长不仅需要个人兴趣，还需要家庭和社会的包容与支持，要允许探索、宽容失败。 （六）总结迁移：从“鱼”到“人”的思考（5分钟） 提问八： 作者在结尾写道：“我常常会想起那些池塘中的鲤鱼。”这句话在全文中有什么深意？对我们有什么启发？ 明确答案： 这句话呼应开头，形成完整的思考循环。“鲤鱼”在这里不仅是童年的记忆，更象征着人类认知的局限——就像鲤鱼难以理解三维世界一样，人类也可能难以理解更高维度的存在。这启发我们要保持谦逊和开放的心态，永远对未知保持好奇。同时，也要像作者一样，敢于从日常生活出发，用想象和实践去探索更广阔的世界。 教师总结： 一位物理学家的教育历程，始于池塘边对鲤鱼的凝视，成于对科学著作的痴迷，实于地下室的动手实验。这个过程告诉我们：科学不是高不可攀的，它始于最朴素的好奇，成于最执着的探索。愿我们每个人都能在看似平常的生活中，发现属于自己的“鲤鱼宇宙”。 四、板书设计 一名物理学家的教育历程 加来道雄 一、三个阶段 童年（8岁） → 观察鲤鱼，想象“鲤鱼科学家” 少年（青少年）→ 阅读爱因斯坦，向往“统一场论” 青年（高中） → 建造对撞机，验证“反物质”设想 二、探索路径 具体观察（池塘鲤鱼） ↓ 想象提问（是否存在更高维度？） ↓ 理论阅读（爱因斯坦著作） ↓ 实验验证（动手建造设备） 三、核心启示 科学始于日常观察 想象驱动理论思考 实践验证科学猜想 支持成就探索之路 1 学科网（北京）股份有限公司 $