在教学工作者实际的教学活动中，常常需要准备教学设计，编写教学设计有利于我们科学、合理地支配课堂时间。那么问题来了，教学设计应该怎么写？
一、教学目标
1、培养科学的学习方法和思维习惯，培养筛选整合文章关键信息的能力，学会用结构分析法来快速阅读文章和梳理文章的主旨。
2、感受科学家在探求真理中所表现的人格魅力，激发学生探求未知世界的兴趣，培养学生养成良好的性格品质。
二：课时安排
一课时
三：教学过程
（一）导入
北京时间2020年12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。早在2016年，神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接！从逐日、奔月的神话，到空间站的建立，千年绮梦已成真；从万户飞天到神舟十一号载人飞船的起航，揽月神游弹指间；从想象到实践，我们依靠什么走到了今天？或许《一名物理学家的教育历程》会给我们答案。
（二）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》。
（三）初读课文，把握大意
“鲤鱼科学家”
1、【提问】“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的？（找出与原文中句子相适应的句子。）
【答】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 （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”。
2．【提问】作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？
【答】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。
鲤鱼“科学家”的故事我们可以看出：1：幻想鲤鱼“科学家”研究的局限性。2、推知人类对多维空间研究的局限性。
四、顺势理解，把握文章内涵
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 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：
爱因斯坦故事的影响
1、【提问】课文中阅读多维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？
【答】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。
2．【提问】作者说“我决定要对这一问题刨根问底，纵然为此而必� ”在作者心中“理论物理学家”应该是怎样的人？
【答】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。
3、【提问】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”�
【答】
（1）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。
（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，不受外界的诱惑和干扰；而“境界”使他们不顾功利，不畏强权，只求真理。
（3）实验精神：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。
五、课堂总结
问题：作者建立实验室的事例，对我们现实生活有怎样的意义？
答案：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。
七：拓展延伸
（一）物理学家的理论也许过于艰深，但是其中的道理，和日常生活的体验是相通的。文章所讲述的鲤鱼的故事，给了你怎样的启发？你是否也有过类似的奇思妙想呢？
参考答案：
站在地球上观察，我们觉得地球是平面的，但是在高空，我们就可以看到地球的曲面。这与鲤鱼们观察它们的宇宙，看到的是幽暗的水体是类似的
（二）作者关于鲤鱼“科学家”的幻想十分有趣，如果我们以动物的眼光来观察人类，是不是也很有意思呢？假如有一位动物（狗、猫、鸡、燕子等）“科学家”专门研究人类的某些行为，它写了一篇科普文《人� 请你用有趣的语言替这位动物“科学家”做一回代笔人。
八、作业
一、你是否对自然界有过好奇之心？是否也因此产生了对科学的兴趣？阅读课文，看看对鲤鱼世界的遐想和对爱因斯坦未竟事业的向往，是怎样启迪作者走上科学探索道路的？
参考答案：对鲤鱼世界的遐想，使作者感悟到人类观察角度的局限，激发探究未知世界的热情；对爱因斯坦未竟事业的向往，使作者产生对统一场理论的兴趣，好像“侦探”一样急于找到“故事”的线索和结局。由此，作者开始阅读相关书籍，建立自己的实验室，走上了科学探索的道路。
二、苏轼说过：“不识庐山真面目，只缘身在此山中。”物理学家的理论也许过于艰深，但是其中的道理，和日常生活的体验是相通的。文章所讲述的鲤鱼的故事，给了你怎样的启发？你是否也有过类似的奇思妙想呢？
参考答案：站在地球上观察，我们觉得地球是平面的，但是在高空，我们就可以看到地球的曲面。这与鲤鱼们观察它们的宇宙，看到的是幽暗的水体是类似的。
【知识目标】
一、快速阅读，整体把握文章内容。
二、理解作者回忆童年趣事对未来科学研究的意义与影响。
【能力目标】
一、能在整体把握文章内容基础上，联系个人学习、生活经历，谈谈生活、学习与理想的关系。
二、能迁移拓展，培养观察自然与社会，科学探究的创新思维与能力。
【情感目标】
一、培养强烈的求知欲与勇于探索实践的创新精神。
【课时】一课时
【重点与难点】
一、快速阅读，整体把握文章内容。理解作者回忆童年趣事对未来科学研究的意义与影响是本文的学习重点。
二、迁移拓展，联系个人学习、生活经历，谈谈生活、学习与理想的关系，是难点。
【教学过程】
一 导入新课
1 自我介绍并提出要求。
2 联系《动物游戏之谜》，导入新课，对作者进行简单介绍。
〖背景资料〗
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。加来道雄是著名的“超弦”理论创始人之一。
〖名家导入〗
如果有人想了解现代物理学最艰深的理论，就去读《超越时空》。它把“超空间理论”这种和者盖寡的“陽春白雪”淡化到“下里巴人”也能欣赏的程度。……超越时空的探索，乃20世纪人类的伟大智力壮举。
二 整体把握，理清文章脉络
1 、请同学快速浏览文章，文章重点讲述作者在教育历程中的哪几个典型片段。
〖提示〗两件趣事，一是对鲤鱼世界的遐想，一是对爱因斯坦未竟事业的向往。
2 、请同学思考这几件事是怎样启迪作者走上科学探究道路的，它对作者的成才起到了什么作用？
〖提示〗一件事是否有趣，取决于一个人对事情的情感与态度。作者自小喜欢思考问题，善于观察事物，并且能透过现象去深入思考事物的本质，所以，对于鲤鱼在水中游这 种现象，对于老师讲的一个探索宇宙本质的科学家的故事，他便表现出了特别的兴趣。也许，在一般人看来，这两件事都极其平常。但是，兴趣是最好的老师，对自 然、对生命充满兴趣与激*情。促使作者从小就对科学领域的事物有了浓厚的兴趣，并且在高中阶段就建立了自己的实验室从此走上了科学探究的道路。
3、作者能有所成就，除了从小就对科学研究有浓厚的'兴趣和勇于实践的求索精神外，还有一个最重要的不可或缺的可贵品质是什么？
〖提示〗他能超越一般世人所无法超越的世俗的约束，大胆进行科学实验，这种敢于挑战勇于实践的精神，使他的科学研究走上了正确的道路。
4、作者读完能够找到的所有有关爱因斯坦及其理论的书籍之后，说：“我决定要对这一秘密刨根究底，纵然为此而必� ”
这句话中的“这一秘密”指什么？“纵然为此而必� 可以概括为：“爱因斯坦一生研究的究竟是什么问题？”
‘纵然”一句，表面上看起来是一种幽默：为了弄清自己所想弄清楚的“上帝是怎样创造了这个世界的”和这个“世界的内在规律”，作者“不得已”要做一名理论 物理学家；实际上，作者所要强调的是：要探索宇宙的本质，必须付出艰辛的劳动，而自己为了追求真理，再艰辛也要奋斗下去。所以，这句话表现了一位追求真理的科学家的执着精神和坚强意志。
课文简介：
本文是美国物理学家加来道雄的一篇文章，写的是加来道雄童年时期的奇思妙想和青少年时期的积极探索，这些活动并非“正式”的研究工作，却能让我们领会想象力和兴趣对与科学探索与发现的重要意义。
教学目标（核心素养）
1、语言建构与运用：积累文中的重点字音字形和成语。
2、思维发展与提升：以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。
3、审美鉴赏与创造：赏析文章语言的严谨、准确的特征，学习作者深入浅出介绍科学原理的写作方法。
4、文化传承与理解：学习作者所具备的科学品质，领会想象和兴趣对科学研究的重要意义。
教学重点：
以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。
教学难点：
对文中一些物理学概念的理解，如“高维世界”。
课时：1课时
教学过程：
一、作者简介
加来道雄(假名：かくみちお)，和族，科学家，1947年(丁亥年)1月24日出生于美国加利福尼亚州圣何塞。科学畅销书作者，美国著名高等学府加州大学伯克利分校(UCBerkeley)物理学博士、纽约城市大学研究生中心的理论物理学教授，超弦理论的专家。
加来道雄的著作都广受赞誉，《构想未来》、《超越爱因斯坦和超空间》、《平行宇宙》，均被《纽约时报》和《华盛顿邮报》提名为当年的最佳科学读物之一。他主持着一档全美国联网的科学广播节目，还在《晓闻热线》、《60分钟》、《早安美国》以及《拉里·金直播在线》之类的全美国性电视节目中亮相。
二、预习检测
1、字音字形
遐xiá想惊诧chà杜撰zhuàn目眩xuàn怪诞dàn湮yān没
2、词语
自鸣得意：自以为了不起，表示很得意。鸣：表示，以为。
撒手人寰huán:指离开人间，即死亡。人寰：人间。
刨根究底：比喻追究底细，问事问根本，看事看内在。
在所不辞：决不推辞（多用在冒险犯难）。
畏葸xǐ不前：畏惧退缩，不敢前进。葸：害怕，畏惧。
三、文本研读
1、作者说，丰富自己对这个世界的理解力并引导自己走上理论物理研究而且最� 请用简练的语言概括这两件趣事。
明确：两件趣事，一是对鲤鱼世界的遐想；一是对爱因斯坦未竟事业的向往。
2、作者读完能够找到的所有有关爱因斯坦及其理论的书籍之后，说：“我决定要对这一秘密刨根究底，纵然为此而必� ”这句话中的“这一秘密”指什么？“纵然为此而必� 所以，这句话表现了一位追求真理的科学家的执著精神和坚强意志。
3、如何理解文章标题所说的“教育历程”？
明确：文章标题中的“教育”，并非一般意义上的读书求学，更多的是所作者的自我教育，是一种自主观察、阅读和探索的经历。
比如文中提到了三件最有代表性的事，都属于作者的“教育历程”：
(1)童年时期的两件趣事(由观察小池中的鲤鱼而想象水池中鲤鱼"科学家"的一系列思维活动，培养了想象力和对事物研究的兴趣；由对爱因斯坦的崇拜到决心完成爱因斯坦未竟的事业);
(2)高中阶段看了许多书后建立实验室制造“自己的原子对撞机”的'情况和体验。
4、从全文来看，加来道雄能成为一名优秀的科学家，离不开他身上的哪些品质？
明确：丰富的想像力；浓厚的兴趣；热爱阅读；刨根究底的探索精神；大胆实验的精神。
四、拓展延伸
1、你还听说过哪些伟大物理学家的故事？在班里进行分享。
例如：牛顿、爱因斯坦、麦克斯韦、波尔、霍金、杨振宁。
2、施一公开学第一课演讲：《独立思考、尊重科学》
施一公与中学生们分享了他从事科学研究近30年的人生思考，并送给学生四个观点：独立、思考、尊重、科学。他还分享了每次有重大科学发现时他的心情：
“这种愉悦感难以用语言表达，它是一种刻骨铭心的愉悦。怎么来描述？我试图让同学们理解，在人类历史浩瀚的历史中，在宇宙长河中，你们想一想，我们能留下什么？当你在实验室里，当你在你的笔记本里，在你的思考过程中，有一个重大的理论突破，有一个核心的实验观察，这种愉悦感，你不觉得比中了彩票大奖更加不可思议吗？这是用你自己的力量在改变世界，在创造奇迹。”
五、布置作业
完成《同步练习》
学习目标：
1.掌握运用一定的阅读技巧，提高阅读能力。
2.感悟科学精神，从中获取未来自己成长的启示。
3.培养学生相关科学精神。
重点：
1.运用一定的阅读技巧，梳理文章内容；
2.理解“教育”的内涵，领会科学精神，获取自己成长的'启示。
3.激发想象，培养学生相关科学精神。
难点：
理解“教育”内涵，具体把握三件经历对作者成长的教育作用，以及三件事之间的内在联系。
课时安排：一课时。
教学过程：
一、导入
1.钱学森之问：为什么我们的学校总是培养不出杰出的人才？
2.作者及相关文体知识简介
加来道雄
科普文章
自读课文
二、感知文章内容
历程三件事：1.观鱼的遐想
2.探索爱因斯坦未竟事业
3.做实验建立原子对撞机
三、阅读探究
1.分组探讨三件事对作者的教育作用，初步了解文中的科学精神。
2.建设性地回答钱学森之问。
3.把握三件事的内在联系，认清科学探索的过程，理解诸多科学精神的整体作用。
四、课堂延伸拓展
分享想象故事，激发想象力，培养一种最基本的科学精神。
五、小结
六、布置作业
完成课时作业13的阅读题。
【教学内容】
《一名物理学家的教育历程》是美籍日裔理论物理学家加来道雄的作品。加来道雄是什么人？这位纽约市州立大学的理论物理学教授是超弦理论的奠基人，而超弦理论则是解开当年爱因斯坦冥思苦想却不得其解的 “万物至理”（theory of everything）的一把钥匙。虽然身为理论物理学家兼科普作家，但加来道雄在这篇文章中却没有向我们讲解科学知识或理论，而是回顾自己成长历程中对自己确定人生方向意义最为重大的两个阶段。这两个阶段即童年时期和青年时期。
文章开头就明确指出“童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理解力”，因此文章自然而然地按照时间顺序将这两件趣事娓娓道来。第一件趣事是鲤鱼世界的幻想。鲤鱼世界的幻想围绕“想象力”展开，作者试图从鲤鱼的角度来认识它所生活的世界，并借此来观照人类对世界的认识。通过隐晦地比较可以看出，人类和鲤鱼一样，在对自己所生活的世界的认识方面存在着保守、固执等局限，由此作者提出自己的想法：既然鲤鱼世界之外还有未知世界，那么人类世界之外是不是也有未知的世界呢？于是他童年时期的兴趣定位在了高维世界存在的可能性问题上。
第二件趣事是对爱因斯坦未竟事业的向往。这一历程是确立他人生走向的重要阶段。这个阶段又可以细分为三个层次：第一个层次是单纯地因为事件本身的神秘而感到好奇，仅仅停留于浅层次的感性认识；第二层次是在查阅资料了解爱因斯坦和他的理论后，加来道雄受到鼓舞和感动，决心对这件事情刨根究底，从而确立了今后的人生方向——理论物理学家。这是他迈向科学研究和探索的第一步，也是关键的一步。第三个层次是他查阅了大量资料、了解到爱因斯坦最后研究的是统一场论之后，也是他真正进入科研状态后遇到的第一个困难——高维世界和统一场论可能存在着某种联系，对这关键的一点他不理解。这就进一步把他的研究范围确定了，加来道雄的科学探索之路由此展开。
为了解决眼前这个难题，他又开始广泛查阅资料，尽管知道科学家中已经有人建造出来产生反物质所必须的原子对撞机，作为高中生的他却没有想过放弃。如果说童年的两件趣事“丰富了我对世界的理解力，并且引导我走 这中间有多少困难、多少阻碍他都没有细说，但是他却明确表示他身上具备有“年轻人不被世俗观念所约束而畏葸不前”的特点，因此，他在父母亲的支持下，本着执着和探索的精神，奉献出自己的整个圣诞假期和所有的业余时间，终于建造出了他的电子感应加速器。
文章尽管只具体写了两个阶段的三个事件，但是在他走向科学探索的过程中却突出表现了一个科学工作者所必须具备的基本素质：想象力（鲤鱼世界幻想）、好奇心（爱因斯坦未完成的论文）、探索精神（思考和大量查阅资料）和实验精神（制造电子感应加速器）。同时他的成长经历也给我们普通人以深刻的启示：任何人要想成功都离不开大胆的想象、怀疑和猜测，不能固步自封；兴趣在人的成长过程中是不可或缺的，但要达到成功的彼岸离不了坚定的信念、坚持不懈的努力。这或许正是作者要告诉我们后辈的，希望大家能踏着他的脚步，一步一步取得进步。
【教学设想及依据】
《湖北省高中新课程语文教学实施指导意见》中提出：我们教学要“以学生发展为本，充分发挥语文课程促进学生全面发展的独特功能，全面提高学生的语文素� ”而《高中语文新课标》也提到高中语文课程“应以专门性和综合性、边缘性相结合的学习内容，向学生展示层次多样的。语文课程图景，提供丰富的语文营养和多向度发展的途径，也给语文课程自身增添生长活力”。
《一名物理学家的教育历程》是美籍日裔物理学家加来道雄自述成长历程的一篇文章。因为是物理学家，所以其中必然涉及到物理知识，而老师在教学中既要使理科生从中学习科学家的成长经历，又要激发文科生对自然科学探索的兴趣。既要还原加来道雄由一个普通少年成长为一名理论物理学家的过程，又要避开物理知识从文本的角度进行解读，这样就必然会遇到一定的阅读障碍和文本解读方面的困难。
因此，教师在讲授这篇课文时，我抓住文章结构严谨、思路清晰的特点，一开始就让学生把握住课文标题中的“历程”在文章中的具体事件。然后再针对每个具体事件展开：第一个事件即鲤鱼世界的幻想部分，让学生在文章中寻找、然后讨论交流比较人类和鲤鱼对世界认识的相似之处，突出其中“想象力”的重要性；第二个事件是“对爱因斯坦未竟事业的向往”部分，重点把握作者“好奇（觉得事件神秘）——探索（查阅资料，明确人生方向）——发现问题（查阅资料，确定科研范围）”的过程——这实际上也是他走向科研之路的关键过程；第三个事件是“完成电子感应加速器的实验”，这个相对简单，只突出作者冲破世俗束缚、不畏艰难、执着创新的精神品质即可。
然后，我引导学生思考文章题目为什么是“教育历程”而不是“成长历程”的问题，让学生考虑人的“自我教育”的重要性，让学生关注自我兴趣的培养，启迪他们执着的追求精神，尤其注意作者对科学热爱的启蒙和对自然及社会的探索精神。
【教学过程】
一、导入
二、快速浏览课文，了解作者的成长历程，理清文章思路。
童年时期 青年时期 （成年时期）
鲤鱼世界的幻想
爱因斯坦故事 建立实验室 成为理论物理学家
三、习读课文
1. 讨论交流，合作探究：鲤鱼对世界的认识和人类对世界的认识有什么相似之处？作者对此有何认识？
2. 读指定段落思考：高维世界的谜团尚未解开，加来道雄又是怎样对爱因斯坦未竟的事业产生浓厚的兴趣的？
3. 在理论研究中遇到困难的加来道雄是怎样面对和解决的？
四、拓展思考
文章题目为“一名物理学家的教育历程”，为什么不是“成长历程”而是“教育历程”？作者的“教育历程”给我们怎样的启示？
【学习目标】
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。
【知识链接】
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”。
【自主学习】
1．本文的基本结构
2．本文的'基本内容
【合作探究】
1．【提问】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”� ”在作者心中“理论物理学家”应该是怎样的人？
3．【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？
【学习 目的要求】
1.知识目标：了解文中所谈的一些物理学理论问题，如宇宙平行理论、多维空间理论。
2.能力目标：分析文章的结构，学习文章的语言。
3.情感目标：学习作者对科学深入探索的精神。
【学习重点、难点】
1.重点：通过学习从结构上去把握文章内容，了解作者对科学的探索的精神。
2.难点：从文中学到科学的学习方法和思维习惯并用于平时的学习中。
一、知识储备
体裁知识积累：
1.怎样把握说明对象的特征？
首先，要抓住说明的要点。说明文要说明的要点，往往就是说明对象的特征。说明的要点，因说明对象的不同而有别，如人物简介，其要点—般包括年龄、籍贯、学历、经历、性格、品质、特长等；书籍简介，其要点一般包括作者、写作时间、历史背景、内容提要、社会价值等。
其次，应弄清作者介绍的是事物哪些方面的特征，又是从哪些角度介绍的。
2.弄清概念的限制和概括
概念的内涵与外延之间，具有反比关系，即一个概念的外延越大，则它的内涵越小；反之，一个概念的外延越小，则它的内涵越大。“新书”比“书”多了“新”的内涵，因而具有这种属性的对象(外延)也就越少；同样“书”比“新书”少了“新”的内涵，因而具有这种属性的对象(外延)也就越多。
概念的限制是通过增加概念的内涵以达到缩小概念的外延的目的，即由一个外延较大的概念过渡到一个外延较小的概念。概念的概括是通过减少概念的内涵以达到扩大概念的外延的目的，即由一个外延较小的概念过渡到一个外延较大的概念。
我到商店买衬衣，不能只对售货员小姐说“我买衫衣”，应当把所有关于我买衬衣的信息资料统统告诉售货员小姐。应当说“我买一件蓝色40公分男式短袖纯棉衬衣”。“衬衣”前的五个定语“一件”、“蓝色”、“40公分”、“男式”、“短袖”、“纯棉”就是增加的衬衣的属性。通过层层的限制，我和售货员小姐达成共识，确定单位为“一”，我就买“这一件”。这就是概念限制的过程。我买完衬衣从商店里走出来，恰好碰到了同一办公室的小陈，他问我：“ 杨老师您做什么去了？”我并不回答“我买了一件蓝色40公分男式短袖纯棉衬衣”，因为小陈并不关心我买什么样的衬衣，他只问做什么去了。我只回答“买衬衣去了”或“买东西去了”。这就是对“一件蓝色40公分男式短袖纯棉衬衣”这个概念的概括，即由一个外延较小的概念“一件蓝色40公分男式短袖纯棉衬衣”过渡到了一个外延较大的概念“衬衣”。
3.人物介绍
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《超越爱因斯但》(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。
4.课文要点
本文作者以细腻优美的笔法写了自己走上科学探索之路的过程，阐述了一些高深的物理学理论问题。不像其它的科普文章向我们介绍大量的科学知识，而是通过对童年的两件对自己启发很大的事情的追溯，告诉了我们走上科学的道路的一些必备的'因素(敢于质疑、对事物充满兴趣、做事有毅力)，思路很清晰。
5.语基积累
(1)给加点字正音：
栅( )栏 目眩( ) 撒手人寰( )刨( )根究底 畏葸( )不前
参考答案：zhà xuàn huán páo xǐ
(2)基础训练：
1.依次填入下列各句横线处的实词，恰当的一组( )
①高楼拔地而起，青草的生成，都__了在其他地方聚集起来的能量。
②有些科学家__说，经过很长的时间，太阳能够对地表起一定作用，使消散了的金属分子又重新回到聚集的状态中去。
③我们__到，其他星系正离开我们运动而去，而且它们离开我们越远，就离开得越快。
④谁能够看到并且__这个奥妙，谁就能够推动科学的发展。
A 耗费 辩论 观测 揭露
B 消费 争辩 看 揭露
C 耗费 争辩 观测 揭示
D 消费 辩论 看 揭示
2.下列标点符号的使用正确的一句是( )
A、 去年一年，日本广岛县为了笼络中央内阁官员，竟举办了474次所谓的非正式联谊会。
B、 一个漂亮的姑娘，个儿要高，又不能太高；脸要白，又不能太白；要白里透红，又不能太红。
C、 我托他买《青年自学丛书》――《环境保护》和《人体卫生》，他满口答应了。
D、 洪武二年，朱元璋开始读《孟子》，发现书中有不少忏触皇权的话，大磊为恼怒，对人说：“这个老头子要是活到今天，非办不可。”
3.下列各句中加点的成语使用不恰当的一项是( )
A 在这个探索过程中，数学把理性思维的力量发挥得淋漓尽致。
B 奇怪的是，虽然科学们多少年来为这两个定律的真正涵义费尽心机，地球上各民族文化的民谚却早已悟出其中三昧。
C 英语，我是最有信心的。因为我在大学，至少有1/2 的时间是用在学英语的，自恃有些词汇量，于是也就不管三七二十一，上来就做仿真题，一下子做了二十道，感觉良好。
D 只要你舍身处地的为我想一想，你就会同情我的处境，不会对我这样求全责备了。
参考答案：
1.C(“耗费”就是消耗，是指精神、力量、东西等因使用或受损失而渐渐减少，而“消费”是为了生产或生活需要而消耗物质财富。“争辩”“辩论”都有“辩解”的意思，但“争辩”一般是侧重于一方；“观测”是一个科学术语；“揭露”是使隐藏的事物显露，“这个奥妙”应与“揭示”搭配。)
2.D(A项中的“非正式联谊会”应加引号，文中也有提示词“所谓”。B项中第二个分号改为逗号。C项中的破折号用错了，破折号在这里应起解释作用，但后边两本书不是解释，应去掉破折号，换成汉字“中的”。)
3.B(“费尽心机”是贬义词，应用“绞尽脑汁”。)
二、问题探究
主问题：阅读课文，找出作者的观点句，思考课文各段所写内容，并划分课文结构。
明确：整体感知各段大意：
第1段，全文总纲，引出下文。
第2段，产生第一件趣事的契机：游日本茶园，蹲小池�
第3段，遐想的内容：水池中的鲤鱼怎样观察它们周围的世界。
第4段，遐想一，它们相信它们的“宇宙”就由阴暗的池水和睡莲构成，它们只模糊地意识到水面之上存在有另外一个外部世界。
第5段，遐想二，“在水底的鱼群中可能有些鲤鱼“科学家”。
第6段，遐想三，暴风雨来临，鲤鱼们为睡莲自己能够运动而困惑不解。
第7段，遐想四，鲤鱼“科学家们”对睡莲能够不被触摸而运动得出结论：是因为有一种看不见的力对它起作用。
第8段，遐想五，“抓而又放”这些鲤鱼科学家，会是什么样子？那些别的鲤鱼一定会非常困惑。
第9段，遐想六，被“抓放”的鲤鱼“科学家”讲的故事是不是像人类的被抓上“飞碟”的故事呢？
第10段，是更高层次的思索，把对鲤鱼的遐想扩展到人类身上，我们人类就像鲤鱼一样，对看不到的东西，不知道的东西，不能放开思想，认真思索。
第11段，童年的遐想和认真的思索离不开实际的行动。
第12段，讲述小时候听老师讲已故科学家爱因斯坦的故事，使“我”对其未能完成自己的伟大发现就撒手人寰的事特别感兴趣。
第13段，这个故事迷住了好思索勇于进取的小学生，引起了遐思与阅读。
第14段，通过读书知道了爱因斯坦未完成的论文是“统一场论”，遗憾的是作为一个孩子，还不能理解这些东西。
第15段，到了高中，知识面扩展了，又发现了爱因斯坦的另一发现：反物质的存在，引起了更大兴趣。
第16段，实践建立了自己的原子对撞机，建造了一台电子感应加速器。
第17段，谈建立电子感应加速器的过程。
第18段，虽曾有失败，但最终有了一点成功。
全文共分三部分：
第一部分(1):是全文的纲，只有一句话，非常简洁，点明后面写作的内容。
第二部分(2-11)：主要叙述作者第一件趣事：对鲤鱼世界的遐想。
第三部分(12-18)：主要介绍作者第二件趣事：对爱因斯坦未竟事业的向往。
子问题1：文章的脉络非常清晰，首段的语言有什么特点，起什么作用？
明确：首段语言一句话，简洁、平实自然，是全文总纲，是为了引出下文写作的内容。
子问题2：文中讲述了“我”童年时的几件趣事？这些趣事在文中起什么作用？请用简洁语言归纳概括。
明确：
两件趣事。童年时的第一件趣事：对鲤鱼世界的遐想。童年时的第二件趣事：对爱因斯坦未竞事业的向往。
作用：第一件事“我”由鲤鱼的遐想，引起了我对人类的思索。使我解放了思想，由遐想而去探索平等宇宙、多维空间，去读书。第二件趣事爱因斯坦的故事。他的发现改变了人们对世界的认识，他未竞的事业引起了我极大的兴趣。使我努力探索，读书，并动手实践获得了成功——亲手建立电子感应加速器。
子问题3：鲤鱼怎样观察世界？请归纳概括“我”遐想的内容。
明确：①鲤鱼”坐井观天不了解外面的世界。②鲤鱼科学家。③鲤鱼的困惑。
④鲤鱼认为“力”在起作用。⑤鲤鱼的又一次困惑。 ⑥鲤鱼科学家讲故事。
子问题4：读了作者讲述的童年趣事，你们得到了哪些启示呢？
明确：(言之成理皆可)
启示：第一件趣事，看似是一个小孩子不着边际的遐想，其实正是一种科学精神。正是这种遐想，才促使作者对高维数世界产生兴趣。第二件趣事，一个八岁的孩子会对对爱因斯坦未竟事业产生向往，正是因为有了这种乐趣，才促使作者去寻找答案，大量阅读，动手实验。
子问题5：整篇文章讲述了作者从童年的两件趣事到青年动手实验的历程，请思考成为一名物理学家需要具备什么精神？
明确：(答案具有开放性)
一要拥有科学精神，二要有想像力，三要保持兴趣，四要有实验精神，五要忍受艰辛，六要有坚定信念，七要有坚持不懈努力，八要耐得住寂寞，九要有奉献精神，
十要有耐力和恒心。
三、课文小结
1、本文主旨：
本文介绍了作者成为一名理论物理学家的历程--作者对鲤鱼世界的遐想和对爱因斯坦未竟事业的向往，是如何启迪作者走上了科学探索道路的。
2、艺术特色：
①本文最大的特点是在讲述自己的教育历程中讲述科学道理，重点讲述科学研究的方法。这种结构给人耳目一新的感觉。
从题目看似乎是一篇记叙文，记叙自己的成长历程的，从整体结构看也是如此。作者就写了童年中的两件趣事，是它们启迪自己走上科学道路的，但在行文中却有着对科学思想的探讨，有着对科学概念的恰当解释。如对反物质的解释，对建造电子感觉加速器的详细叙述等等，无不包含丰富的科学知识。再如对平等宇宙和多维空间的探索等等。
②想像奇特，心理刻画细致。
虽然是一篇科普文章，但很有文采，尤其是写小时候大胆的想像的细节更是细致入微。如在水池旁忽然来了一场暴雨，作者用了两段写自己的遐思，一是写水中鲤鱼的反应是困惑的：睡莲没有人摇动怎么会自己动起来呢？二是鲤鱼科学家的杜撰，简直引人发笑。发笑之后，不得不佩服小孩子想像的丰富。第二部分写小孩子的想像非常丰富，语言刻画相当细腻。