网上科普有关“初中物理科普阅读题及答案”话题很是火热,小编也是针对初中物理科普阅读题及答案寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。
天空为什么是蓝色的?
电是怎么来的?
为什么不管怎么使劲儿蹦,
还是会落到地上?
这些大人以为习以为常的事,
却是孩子们眼中的一连串问号。
孩子们在生活中好奇的疑问,其实就是对物理最初的探寻。
大至宇宙,小到基本粒子,物理解释并服务于我们生活的方方面面。
一句话,物理与我们每个人的生活都息息相关。
但为数不少的家长和孩子在涉及“物理”时, 往往陷入一个误区,那就是只把它当作上初中以后的事, 当作一门程式化、规则化的正式课程去对待。
就连大人都觉得这些知识太枯燥乏味、太不接地气了,更何况懵懂的孩子们!
孩子的书单上应该有一套 《这就是物理》 这样的物理书,它既可以让物理专家满意,对于 6-12岁的孩子 来说却又足够简单。
这套书来自美国久负盛名的儿童科普书籍专业机构——成立于1917年的World Book图书出版公司。
他们旗下的400多位撰稿人,都是各自领域内的专家,在大学担任教授或是专业科研人员。
这套书中,作者将抽象的物理概念化身为滑稽有趣的卡通角色。 站在孩子的视角 ,用拟人化的故事情景,将物理知识融入到趣味对话中。
全套书 共10册 ,内容涵盖了国内中小学阶段必学的 10个重要的物理主题 ,力和运动、声音、电、磁、引力等等。
所包含的知识点与咱们国内的课堂教学相匹配, 涵盖了85%以上中学物理考点 ,学习物理要从娃娃抓起!
标黄颜色部分是书中涉及到的知识点
可放大看
国内出版社引进后,特别邀请了中国工程院院士、物理学家周立伟教授,中科院高能物理研究所研究员靳松博士等进行了全文审读。
为了贴合孩子们的学习需求,还特别邀请了 北京一线的物理教师全文审阅。
这套书 颠覆了传统物理的学习方式 ,不讲定理,不套公式,而是通过漫画的形式,导入物理知识, 让抽象、难懂的物理概念、定理,用漫画故事的形式演绎出来!
比如,《电》中讲静电是怎么产生的?电荷是怎样从地毯,通过我们的身体,再传递到门把手上的呢?
知识编排上,也充分考虑到了启蒙阶段孩子的认知特点,从物理 现象入手 ,最后回归到生活中,让孩子拾阶而上, 逐步建立系统的知识体系。
比如:通过炉子里的木材燃烧,让孩子理解化学变化。
在 央视《第一时间》的读书栏目 中,主持人也专门推荐了这套书给孩子们。
《第一时间》视频截图
这套书是如何生动讲解物理知识的呢?一起来看看吧。
这套书为什么 值得推荐 !
1
用漫画讲物理,别具一格
孩子一看就懂
小学阶段的孩子,大多对漫画情有独钟,用读图的形式方便孩子理解,我们从书里选取了几个例子看一下:
分析原理的示意图一目了然
咱们以“磁场”“磁极”为例, 初中物理课本中是以文字为主导的, 对于低龄孩子来说理解并不容易。
而这套《这就是物理》 语言通俗化、易理解, 同时每幅插画紧紧围绕文字来展开,即使低龄孩子不看文字,也能理解画面的内容。
描述现象的过程简洁清晰
对于生活中一些常见的现象,怎样用 6格漫画 讲清楚?例如这个问题,周围的一切为什么各有各的颜色?
为什么我们看到的香蕉是**的?天空为什么是蓝色的?
中午时,波长较长的红橙光被空气分析吸收了,蓝紫光反射出来了;傍晚时,波长较短的蓝紫光被吸收。
静电是生活中常见的现象,它发生的过程是又是怎样的?
原来,当脚和地板摩擦时,会让身体带上额外的电子,电子带负电,沿着身体传送;
当手触摸门把手时,电又传到门把手上,电子流动的过程会产生触电的感觉;
电子从负流向正,所以是从手传到门把手。
用图说话,细节丰富,配合情境变换形象
《物质及其变化》中,为了体现加热物质和冷却物质发生的变化,“物质”化身“百变小超人”,它的形象也在不断发生变化。
从一个到多个,加热的时候变成喷火巨龙,冷却的时候变成青色的小人和雪花的形状。
在讲物理变化和化学变化时,物质时而化身为砍樵老夫,时而化身为铁匠小哥,非常滑稽风趣。
卡通形象的变化,是跟随着情境发生变化的,主要是为了让孩子们更好理解,也增添了许多趣味。
物理学科内知识点交叉
物理学中的概念不是单独存在的,每个概念都与其他息息相关,比如热、能量、物质,比如电磁、能量、力等。
例如,《能量》这本书就涉及到了热能、光能、声能、电能等其他方面的物理知识。
不同学科间知识点交叉
这套书不仅把物理的知识点讲解得深入细致,还注重学科间相互融合,增加了知识的广度和深度。
例如,我们能听到声音,与耳朵的结构分不开,这里涉及到生物学知识。
大自然能够产生电,人体内也存在电,这里涉及到生物学、医学的知识。
没有孩子会排斥漫画,读图是他们更容易接受的学习方法,既有趣味性,又不失科学性,在轻松愉快中学到了知识,掌握了思维方法,也让家长省心。
复杂的概念轻松解读
很多孩子都听说过“黑洞”,这个物理词汇有天然的神秘感,让小朋友很感兴趣,但黑洞到底是什么?它是怎么形成的?
2
10大物理主题
让孩子打好坚实的物理基础
这套书的内容涵盖了10大重要的物理科学主题, 涵盖了85%以上中学物理考点 。
《物质及其属性》《物质及其变化》两本,把物质的属性、构成、状态以及物理变化、化学变化等讲清楚了。
物质的属性有些是可见的,例如物体的大小、颜色、形状等——
有些属性是我们看不见的,例如物质是否有磁性,能否溶解于液体中等——
《力和运动》 中,“力”和“运动”是一对不能分离的好朋友。
它们一起踢足球、骑自行车、滑冰,在这个过程中,孩子能学到什么是力,和力相关的概念(如重力、摩擦力等)以及力和运动的关系。
还能了解到速度、加速度、惯性是什么;
以及滑轮、杠杆等简单机械的工作原理。
再看《电》,从大自然的电、生活中的电,到人体电信号、微观物质的电子——
从静电、触电到电流、电路;
从发电到电的输送,从电力的发明到电能的转化,从发电厂的运作到日常的用电消耗。
书中全方位讲解了 物理学中与电相关的知识 ,并关联到 运动、机械、化学、自然资源 等其他物理科学领域。
每本书的最后,都会延伸到 “为什么要学习这个主题” ,进一步说明这些物理知识点的重要性,以及其在生活中的实际运用,加深孩子的理解。
每册书后还附有一张专业词汇表,便于孩子更好地归纳、梳理和复习知识点。
《能量》和《声音》书后的词汇表
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美国百年权威科普品牌
畅销全球
这套书来自美国久负盛名的儿童科普作品专业机构——成立于1917年的 World Book图书出版公司。
它为美国中小学生和各地的图书馆提供了大量儿童科普精品读物。
World Book出版的青少年百科图书被翻译成 30多种语言 ,销往全球 100多个国家和地区 。
《这就是物理》就是这个国际权威科普品牌的“ 看家科普系列 ”,读者的评价也非常高。
为了确保知识的精准性,这套书引进后,邀请了中国工程院院士、物理学家周立伟教授,中科院高能物理研究所研究员靳松博士、北京理工大学物理学院教授何建峰博士进行了全文审读。
周立伟教授还特意为这套书写了推荐语
为了进一步保证这套书不会“水土不服”,涉及的知识点与咱们国内的课堂教学相匹配,贴合娃的学习需求,还特别邀请了北京一线的物理教师全文审阅。
这套书的内容涵盖了10大重要的物理科学主题。
4
创新编排,清新流畅,增加阅读趣味
印刷装帧精美,高性价比
赶快给孩子暑期囤一套吧!
要说这套书最吸引娃的,就是这高颜值的美式漫画了!这是一套高颜值的书,比看科幻大片还过瘾。
内页为157克的铜版纸,手感厚实,制作精良,外面还有一个套封,方便保存和携带。
它颠覆了传统的漫画形式,打破了市场以往物理科普产品沉闷死板的固有印象。
四色全彩印刷,童趣满满的美式漫画风格,重塑了物理色彩缤纷、潮流动感的新印象,孩子们仿佛进入一次美妙的读图和探险。
语言不枯燥不说教,清新流畅,诙谐风趣,揭秘藏在表象下的科学秘密,孩子们拿起来就不想放下!
《Building Blocks of Science》
作者与绘者
他们秉承科学的严谨态度,用深入浅出的语言和妙趣横生的拟人化情景来描述物理知识,引导孩子走进物理的奇妙世界。
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精彩好书抢先看
分册介绍
1.《物质及其属性》
物质是由什么构成的?什么是重量、质量和密度?物质是如何分类的?
跟随卡通小主角“物质”去揭秘吧!它能够深入原子内部,也能潜入地下研究,全面带孩子们认识无处不在的物质世界。
2.《物质及其变化》
物质的状态有哪几种?物质在不同的状态之间是如何变化的?物理变化和化学变化的区别在哪儿?
在明亮多彩的漫画中,孩子们能了解物质的属性是什么,物质是如何发生物理变化和化学变化的,还将 探索 熔化、蒸发、悬浮等有趣的概念。
3.《声音》
什么是声音?声音是如何传播的?回声是怎么产生的?
孩子们能了解到声音是如何传递和吸收,我们如何听到声音的,还将 探索 回声、声波,以及其他关于声音的有趣知识。
4.《能量》
在这套书中,孩子们能了解到不同形式的能量以及能量是如何储存的,还将 探索 人类如何使用能源,以及如何减少能源消耗等有趣知识。
5.《力和运动》
什么是力?什么是运动?跟随两位滑稽的小主角“力”和“运动”,从它们踢足球、骑自行车、乘坐火箭飞机起飞的过程去寻找答案吧!
在明亮多彩的漫画中,孩子们能了解到诸如摩擦、加速度和速度等概念,还将 探索 滑轮、杠杆等简单机械的有趣知识。
6.《引力》
跟随小主角“引力”登上摩天大楼的顶部、登上月球,甚至进入黑洞,来了解引力及其工作原理!
在明亮多彩的漫画中,孩子们能了解诸如质量、重量和摩擦等概念,还将 探索 海洋潮汐和太阳系的形成等有趣知识。
7.《磁性》
什么是磁性?磁铁是如何工作的?跟随小主角“磁性”,通过罗盘、电动机以及冰箱磁铁去寻找答案吧!
孩子们能了解磁极和磁场等概念,还将 探索 电磁学、吸引与排斥等有趣知识。
8.《电》
什么是电?我们如何使用它?跟随小主角“电”,去发现电路、发电机,甚至人体内部的秘密!
在明亮多彩的漫画中,孩子们能了解静电和电流的工作原理,还将 探索 导体、电力的发明及其来源等方面的有趣知识。
9.《光》
什么是光?我们是怎样看到东西的?跟随小主角“光”来寻找答案吧!在有趣的多格漫画中,孩子们将了解诸如膨胀、收缩、传导等概念。
10.《热》
什么是热?我们如何利用它?热量是如何流动的?哪些物质是热的良导体,哪些物质是不良导体?
跟随小主角“热”来寻找答案吧!在明亮多彩的漫画中,孩子们将了解诸如膨胀、收缩、热传导、热对流和热辐射等概念。
团购详情
原价200 团购 99 元包邮
出版社:北京理工大学出版社
《这就是物理》 (全10册)
美约瑟夫 米森 文
美萨缪 希提 绘
张梦叶 译
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关于退换: 非质量问题 恕不接受退款退货, 如有质量问题,同妈会负责到底。
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#教案# 导语《一名物理学家的教育历程》是人教版高中语文必修三第四单元的第三篇课文。这个单元的文章都属于科普说明的文章,科学是人类认识世界的重要工具,阅读科普说明文不仅可以启迪心智,了解更多知识。而且更够激发学生对科学的兴趣。学习这些文章要注重学生科学精神的培养,关注科学探索的过程,感受科学家在科学探索中表现的人格魅力。我们知道一些科学家就是因为阅读了相关的科普文章才对某一学科产生兴趣,从而走上成功之路的。 无 准备了以下内容,供大家参考!
课文
加来道雄加来道雄,美籍日裔物理学家,纽约市立大学城市学院理论物理学教授。他毕业于哈佛大学,获得加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位。他是《超越爱因斯坦》(与特雷纳合著)、《量子场论》和《超弦导论》诸书的作者。在过去的10年里,他还是广播电台每周一次一小时科学节目的主持人。
我想知道上帝怎样创造了这个世界,对这样或那样的具体现象我不太感兴趣。我想知道世界的内在规律,其余则是细枝末节。
——爱因斯坦
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。
记得那时我的父母不时带我去旧金山游览的日本茶园。我蹲在那里的一个小池边,为慢慢畅游在水底睡莲之中五彩斑斓的鲤鱼所陶醉。这是我最快乐的童年记忆之一。
在那静静的时刻,我充满了无限的遐想。我常常给自己提一些只有小孩才问的傻乎乎的问题,比如水池中鲤鱼怎样观察它们周围的世界。我想,它们的世界一定奇妙无比!
鲤鱼们的一生就在这浅浅的水池中度过。它们相信它们的“宇宙”就有阴暗的池水和睡莲构成。它们大部分时间在池底漫游,因此它们只模糊地意识到在水面之上存在有另一个外部世界。我的世界的本质超过了它们的理解能力。我喜欢坐在距离利于仅仅几十厘米的地方,然而,我们之间却如距深渊。鲤鱼和我生活在两个截然不同的宇宙之中,从来不进入对方的世界,我们之间被水面这一薄薄的“栅栏”分隔开来。
我曾想:在水底的鱼群中可能有一些鲤鱼“科学家”。我想这个鲤鱼“科学家”会对那些提出在睡莲之外还存在有另外一个平行世界的鱼冷嘲热讽。他们认为,真实存在的事物就是鱼儿们看得见摸得着的。水池就是一切。水池之外看不见的世界没有科学意义。
有一次,我遇到了一场暴雨。我注意到成千上万的笑语地轰击在池水的表面。池水变得混乱,谁中的睡莲在汹涌不息的水波冲刷下摇摆不定。在躲避风雨之时,我想弄清楚周围发生的一切将会以怎样的形式呈现在鲤鱼们的眼中。在它们看来,睡莲似乎是自己在运动,没有任何东西冲刷它们。因为就像我们看不见我们周围的空气和空间一样,鲤鱼们也看不见它们赖以生存的水,它们为睡莲自己能够运动而困惑不解。
我想,鲤鱼“科学家们”将会聪明地杜撰某种虚构的东西——它被称为“力”,来掩盖自己的无知。由于不能理解在看不见的水面上存在的水波,它们将得出这样一个结论:睡莲之所以能够不被触摸而运动,是因为有一种看不见的神秘力在对它起作用。它们可能给这种错觉起一个高深莫测的名称(如超距作用,或没有任何接触睡莲即会运动的能力)。
我曾想,如果在池水中抓出一个鲤鱼“科学家”,事情将会怎么样呢?放回池水之前,它可能随着我的查看而狂乱挣扎。那么别的鲤鱼又将怎样看待这件事呢?对于它们而言,这确实是一件可怖的事情。它们第一次意识到有一位鲤鱼“科学家”从它们的宇宙中消失了。九那么简简单单,没有留下任何踪迹。不管在它们的宇宙中怎么寻找,就是没有这条丢失的鲤鱼的踪影。然而,就那么几秒钟,当我把它放回池水之后,这位鲤鱼“科学家”便突然冒了出来。对于别的鲤鱼而言,这真是一个奇迹。
待神智镇定之后,这位鲤鱼“科学家”就会讲述一个真正令它们惊诧不已的传奇故事。它说:“突然之间,不知怎的我就被拉出了咱们的宇宙(池水),投进了一个冥冥世界,那里有令人目眩的强光和我从未见过的奇形怪状的物体。最奇怪的是那个抓住我的生物竟然一点也不像鱼。更使我震惊的是,无论如何也看不到它的鳍,但是没有鳍它还是能够运动。我感觉到熟习的自然规律不再适合于这个冥冥世界。随后,我发现自己突然又被扔回了咱们的世界。”(当然,这个到宇宙之外一游的故事对于鲤鱼是怪诞的,大多数鱼都认为这完全是胡说八道。)
我常想,我们就像自鸣得意地在池中游动的鲤鱼。我们的一生就在我们自己的“池子”里度过,以为我们的宇宙只包含那些看得见摸得着的事物。就像鲤鱼一样,我们认为宇宙之中只包含有熟习可见的东西。我们自以为是地拒绝承认就在我们的宇宙跟前存在有别的平行宇宙或*空间,而这些都超出了我们的理解力。如果我们的科学家发明像力这样一些概念,那仅仅是因为他们不能用眼见演出充满于我们周围空间的不可看见的各种振动。一些科学家鄙视更高维数世界的说法,是因为他们不能在实验室里便利地验证它。
(我们宇宙或许是无数个平行宇宙中的一个。每一个宇宙通过无穷多的蛀洞——连通两个是空域的隧道——跟其他宇宙相连。在这些蛀洞之间旅行是可能的,但可能性又微乎其微。)
此后,我一直对存在高维世界的可能极感兴趣。像许多孩子一样,我贪婪地阅读这样一类历险故事,其中讲述的是时间旅行者进入别的*空间,探索我们看不见的平行宇宙,在那里能很容易使通常的物理定律不再起作用。我长大后想知道,是否在百慕大三角洲神秘失踪的船只进入了一个空间漏洞,我对阿西莫夫的《基地》系列惊叹不已,书中超维空间旅行的发现导致了一个银河帝国的兴起。
童年时的第二件事也给我留下深刻的印象。我八岁时曾听过一个故事,此后它一直留在我的脑海里。记得我的中学老师给班里讲了一个已故伟大科学家的故事。他们及其崇敬地讲到他,称他是整个人类历最伟大的科学家。他们说很少有人能够理解他的思想,但是他的发现却改变了整个世界和我们周围的一切。我不理解他们想告诉我们的许多东西,但是最使我对此人感兴趣的是他未能完成自己的伟大发现就撒手人寰。他们说他多年潜心于这个理论,但是他死之后,他的为完成的论文仍然摆放在他自己的办公桌上。
我被这个故事迷住了。对于一个孩子,这是很神秘的。他未完成的工作是什么?他桌上论文的内容是什么?什么问题可能会如此难以解决而又非常重要,值得如此伟大的科学家把他的有生之年花费在这种研究之中?由于好奇,我就决定学习我能学到的关于爱因斯坦的一切以及他未完成的理论。我记得,我花了好多时间静静阅读我能找到的关于这个伟人和他的理论的每一本书。这种记忆到现在仍然温暖如春。我读完当地图书馆的书之后,就开始在全市搜寻图书馆和书店,急切地查找有关线索。不久我就知道这个故事比任何神秘谋杀故事更加激动人心,也比我想象的任何事情都重要。我决定要对这一秘密刨根究底,纵然因此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。
不久,我就知道爱因斯坦未完成的论文就是他企图构造的所谓的统一场论。这个理论能解释所有的自然规律,从细小的院子到浩瀚的星系。然而,作为一个孩子,我却不能理解,畅游在茶园池中的鲤鱼和爱因斯坦桌上未完成的论文可能存在着某种联系。对于用更高的维数可能是解决统一场论的关键这一点我不理解。
后来,在高中阶段,我看完了许多地方图书馆中这方面的书,并且常常造访斯坦福大学的物理学图书馆。在那里,我发现爱因斯坦的工作使一种称为反物质的新型物质称为可能。这种物质的作用形式与普通物质一样,但与普通物质接触之后它们将会湮没,并且猛然释放出能量。我也知道科学家已经建造了一些大型仪器,或者说是“原子对撞机”,这种仪器可以在实验室里产生微量的这种奇异物质,即反物质。
年轻人的一个优点就是不会由于世俗的约束而畏葸不前,而这种约束对于大多数成年人而言通常似乎又很难超越。没有考虑所要涉及的困难,我就开始着手建立我自己的原子对撞机。我一直研究科学文献,最后我确信能够建造一台所谓的电子感应加速器,这种敬爱苏启能把电子加速到数百万电子伏特(100万电子伏特是指电子在100万伏特的电场中被加速后所获得的能量)。
首先,我购买了少量的钠22,它是一种能够自然地放射正电子(电子的反物质)的放射性物质。然后我建造了一个云室,在云室中可以看到亚原子粒子留下的踪迹。这样我就能够拍下好几百张由反物质留在云室中的精美照片。紧接着,我找遍周边地区大量的电子仓库,装配必须的硬件设备,包括好几百磅(1磅=454克)中的废品处理钢,在我的车间建造一个2.3百万电子伏特的电子感应加速器,这个加速器完全有能力产生一束反电子。为了产生电子感应加速器所必需的巨大磁场,我说服我的父母亲让他们帮助我在我读高中的那个学校的足球场中缠绕22英里(1英里=1.61米)场的铜线。我们把整整一个圣诞假日花费在这条50码(1码=0.91米)场的线路上,缠绕和安装笨重的线圈,这种线圈将使高能电子的运动路径发生弯曲。
当最后建成时,这个300磅重、6千瓦的电子感应加速器耗掉了我屋子中所产生的每一点能量。当我接通它后,通常总是烧断每一根保险丝,屋子变得漆黑一团。在屋子周期性陷入黑暗的同时,妈妈常常在摇头。(我想,妈妈对于他不能由一个在棒球场或篮球场玩耍、反而有一个在汽车间建造一架巨大的电子仪器的儿子而困惑不解。)使我感到欣慰的是,一仪器成功产生了比地磁场强两万多倍的磁场,而这正是加速一束电子所必需的。
教案
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)
3.本文的基本内容
①人人都对自然感到好奇,都以自己喜爱的形式寻求自然的“谜底”,但是大多数人一般直接探寻自然本身,而作者却由人的观察角度,反思人类对宇宙的认知。看似作者少年时的思维超出同龄人,其实只是他充分发挥了自己的想像力,并且保持了这样奇特的想像力,由此奠定了他对高维空间理论探究的基础。②作者少年时接触到爱因斯坦的“未竟事业”,激发了他的探究兴趣。他之所以感到“激动人心”,是因为他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究,这非常符合少年的心理。另外,“我决定要对这一秘密刨根问底”,也表现了他有毅力有恒心的性格,这是成为科学家的基本素质。③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。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。由①②到③,我们可以清楚地看到作者的“教育历程”和“教育内容”。
四、重点、难点的学习与目标完成过程
1.提问本文在材料处理上有什么特点?
明确本文布局谋篇重点突出,详略得当。在整体上,作者并没有从童年到小学到初中到高中,按时间顺序叙事,而是通过童年的两件趣事和高中时建立实验室的事例,突出他成长为一名“物理学家”的“教育历程”,并不旁及其他成长的经验;在局部上,如高中阶段,作者看了许多统一场理论方面的书,并常常去斯坦福大学的物理图书馆,相关的理论书籍是怎样启发、引导他研究的,这里肯定有许多精彩的故事,但是作者只是一笔带过,重点放在制造“自己的原子对撞机”上,其中具体的数据叙述得很详尽,让人体会到作者严谨、踏实的性格,以及内在的成为物理学家所需要的基本素质。
2.提问本文体现了怎样的科学精神?
明确本文三个主要部分,并不是简单地叙述成长的故事,而是具有深刻的科学精神内涵,可以从中看到哪些方面的“教育”对成为优秀科学家最为重要。
(1)想像力:科学是需要想像力的,想像力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界的想像中,认识到人类观察空间的局限性,间接感悟到高维空间存在的可能。由感性的想像上升到理性的创造,体现了创新意识和探索精神。
(2)乐趣:科学不应该是枯燥的,而是应该充满乐趣的。探寻自然的奥秘,对真正的科学工作者来说,是和自然做的近似于捉迷藏的“游戏”,也是人生的“境界”。“游戏”使他们乐此不疲,充满激情,不受外界的*和干扰;而“境界”使他们不顾功利,不畏强权,只求真理。
(3)实验精神:丁肇中说过:“现代学术的基础就是实地的探察,就是我们现在所谓的实验。”“科学发展的历史告诉我们,新的知识只能通过实地实验而得到,不是由自我检讨或哲理的清谈就可求到的。”(《应有格物致知精神》)有了想像力,有了乐趣,那只是成为科学家的最基础的因素,不去踏踏实实地做实验,就不能得到基本数据,假说就不能确立。一味地空想,不去做基础工作,不可能达到真理的彼岸。作者从事的高维空间理论,虽然还停留在纸面上,但是科学家们已经在做许多基础的实验工作,努力使理论得到证明。即使如科学家霍金靠睿智的头脑创建黑洞理论,也要有数学和天体物理学的实验基础,也不是空想出来的。
3.提问“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的?
明确主要有以下几点:(1)“水池之外看不见的世界没有科学意义。”(2)“它们为睡莲自己能够运动而困惑不解”——它们以神秘的“力”来掩盖自己的无知。(3)“鲤鱼科学家”的“消失”和“重现”——它们认为是“奇迹”,是“可怖的事情”,而不肯去探究原因。(4)“鲤鱼科学”的“传奇故事”,真实地证明另一个世界的存在,而它们却认为“胡说八道”,荒谬绝伦,违背它们的“自然规律”。
4.提问作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么?
明确说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相似之处。(1)人类“一生就在我们自己的‘池子’里度过”,只要“超出我们的理解力”的自然存在,他们就“拒绝承认”。(2)“科学家发明像力这样一些概念……”,是因为他们只愿意承认“那些看得见摸得着的事物”,不肯改变思考问题的方式。(3)“不能在实验室里便利地验证”的理论,他们就加以“鄙视”,表现出思想上的保守和固执。
5.提问课文中阅读*空间历险故事和统一场理论书籍两小段内容,对“教育历程”的叙述有什么作用?
明确课文的重点是童年趣事和建立实验室,这三个事例已经把“教育历程”完整地勾画出来。而夹杂在其中的两个小事例,主要起补充和衔接的作用。历险故事加深作者对高维空间的想像,激发兴趣;而阅读统一场理论书籍,既表现高中阶段作者求知的热情,也衔接起由理论到实验的探究过程。
6.提问作者说“我决定要对这一问题刨根问底,纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。”在作者心中“理论物理学家”应该是怎样的人?
明确理论物理学家的工作是抽象、枯燥的,受实验条件的限制,自己的学说很难得到实验的证明,甚至可能到死也得不到成就。这样的人必须耐得住寂寞,必须有奉献精神。“在所不辞”意味着“理论物理学家”道路的艰辛。
7.提问作者建立实验室的事例,对我们现实生活有怎样的意义?
明确科学是建立在基础实验之上的,科学理论要经过实验的检验才能得到论证。实验不是简单的操作,要有理论指导,要有实验的设计,要有策划组织能力,要有耐力和恒心等等,实验考验的是实验者的综合能力。而我们当前存在的问题是,重视理论,轻视基础实验,表现为动手能力和实践能力差,思想上浮躁,急功近利。对教育而言,重知识,轻能力的现象很普遍。这些都是一名理论物理学家重视实验给我们现实生活的启迪。
整体把握
1、文章特点:⑴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:
⑵内容:
①人人都对自然感到好奇,都以自己喜爱的形式寻求自然的“谜底”,但是大多数人一般直接探寻自然本身,而作者却由人的观察角度,反思人类对宇宙的认知。看似作者少年时的思维超出同龄人,其实只是他充分发挥了自己的想象力,并且保持了这样奇特的想象力,由此奠定了他对高维空间理论探究的基础。②作者少年时接触到爱因斯坦的“未竟事业”,激发了他的探究兴趣。他之所以感到“激动人心”,是因为他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究,这非常符合少年的心理。另外,“我决定要对这一秘密刨根问底”,也表现了他有毅力有恒心的性格,这是成为科学家的基本素质。③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。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。由①②到③,我们可以清楚地看到作者的“教育历程”和“教育内容”。
⑶详略:
本文布局谋篇重点突出,详略得当。在整体上,作者并没有从童年到小学到初中到高中,按时间顺序叙事,而是通过童年的两件趣事和高中时建立实验室的事例,突出他成长为一名“物理学家”的“教育历程”,并不旁及其他成长的经验;在局部上,如高中阶段,作者看了许多统一场理论方面的书,并常常去斯坦福大学的物理图书馆,相关的理论书籍是怎样启发、引导他研究的,这里肯定有许多精彩的故事,但是作者只是一笔带过,重点放在制造“自己的原子对撞机”上,其中具体的数据叙述得很详尽,让人体会到作者严谨、踏实的性格,以及内在的成为物理学家所需要的基本素质。
2、科学精神:
本文三个主要部分,并不是简单地叙述成长的故事,而是具有深刻的科学精神内涵,可以从中看到哪些方面的“教育”对成为优秀科学家最为重要。
⑴想象力:科学是需要想象力的,想象力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界的想象中,认识到人类观察空间的局限性,间接感悟到高维空间存在的可能。由感性的想象上升到理性的创造,体现了创新意识和探索精神。
⑵乐趣:科学不应该是枯燥的,而是应该充满乐趣的。探寻自然的奥秘,对真正的科学工作者来说,是和自然做的近似于捉迷藏的“游戏”,也是人生的“境界”。“游戏”使他们乐此不疲,充满激情,不受外界的*和干扰;而“境界”使他们不顾功利,不畏强权,只求真理。
⑶实验精神:丁肇中说过:“现代学术的基础就是实地的探察,就是我们现在所谓的实验。”“科学发展的历史告诉我们,新的知识只能通过实地实验而得到,不是由自我检讨或哲理的清谈就可求到的。”(《应有格物致知精神》)有了想象力,有了乐趣,那只是成为科学家的最基础的因素,不去踏踏实实地做实验,就不能得到基本数据,假说就不能确立。一味地空想,不去做基础工作,不可能达到真理的彼岸。作者从事的高维空间理论,虽然还停留在纸面上,但是科学家们已经在做许多基础的实验工作,努力使理论得到证明。即使如科学家霍金靠睿智的头脑创建黑洞理论,也要有数学和天体物理学的实验基础,也不是空想出来的。
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