2019-2020年初中英語《一名化學學家的教育歷程》教案設計新人教版選修3三維目標：1、引導中學生從生活出發，了解科學、認識科學。2、引導中學生以“教育歷程”為重點，闡述其中表現的思想內涵。3、引導中學生感受科學精神。重點、難點及解決辦法高維空間對普通人來說，是很難想象的。所以，教學重點是文章內容，而不是相關的科學知識。相關知識班主任有所了解，能幫助教學課文即可，何必院長給中學生。教學步驟一、導入新課,相關知識1、成為一位科學家是無數有志青年的夢想一名物理學家的教育歷程 語言特點，對化學的探究更是許多年青的學子孜孜以求的，我們來看一下加來道雄的成長公路，其實能得到一些啟發。（板書）一名化學學家的教育歷程2、相關知識為了更好地理解課文，我們須要了解一些相關的理論化學學知識：（1）統一場論：按照現代數學學知識，將我們的宇宙結合上去的力有四種：引力、電磁力、強核力和弱核力?；瘜W學家運用量子力學，早已把后三種力統一上去（法籍日裔數學學家楊振寧和他的中學生米爾斯提出楊一米爾斯場理論，解決了這一問題，被稱為“標準模型”。并且這一理論由于估算繁復無比而讓人頭痛），并且引力始終游離在外。愛因斯坦畢終身之力想尋求四種力的統一，構建一個大一統的理論，最終也沒有實現。
（2）高維空間：現代理論化學學覺得，統一四種力的前景，在于高維空間（如十維或更高）理論的確立。例如對于古人來講，風暴是如何形成的一名物理學家的教育歷程 語言特點，風暴會襲擊哪些地方，哪些時侯來襲，哪些時侯結束，她們是一無所知的，由于她們生活在平坦的大地上，只能靠肉眼從近似于二維平面的角度來觀察，雖然有簡單的預報，也都是靠經驗來推斷的。如今有了氣象衛星，從太空這樣三維角度觀察月球，在地面上看來神秘詭譎的風暴被看得一清二楚，可以精準地預報風暴的動向。同樣，理論化學學家覺得，傳統的四維（空間三維加上時間）理論太“小”，不能解釋宇宙中的四種力。當她們趕超四維而在更高維（如十維或更高）中尋求統一這四種力時，才能得到一種簡單、漂亮的解決模型（科學家覺得宇宙應當是簡單、合諧的）。高維空間理論覺得，宇宙大爆燃后10-43秒，十維宇宙分解成四維宇宙和六維宇宙，四維宇宙暴脹，經過近一百五十億年，演弄成明天我們生活的宇宙。大爆燃后10-35秒，大統一力分開。并且高維空間理論很難在實驗室中得到否認，由于要模擬當時的環境，須要的能量太大，根本沒法做到，所以現今高維空間理論只能是“理論”。二、明確目標1．引導中學生從生活出發，了解科學、認識科學2．引導中學生以“教育歷程”為重點，闡述其中表現的思想內涵。
三、整體感知1．作者簡介加來道雄，法籍華裔化學學家，結業于日本耶魯學院，獲加利福尼亞學院伯克利校區哲學博士學位，后任倫敦市立學院城市大學理論化學學院士。主要專著有《超越愛因斯坦》（與特雷納專著）《量子場論》《超弦總論》。2．本文的基本結構文章的題目是“一名化學學家的教育歷程”，因而，表述的次序主要是長達性的。并且，作者開頭就說“童年的兩件軼事極大地豐富了我對世界的理解力，而且引導我走上成為一個理論化學學家的歷程?！倍巴甑膬杉W事”作為文章的主要內容，又是共時性的表述。這樣的結構安排，使文章既脈絡清楚，又重點突出。結構如圖：-童年青年（成年）黑魚世界的幻想（想象）實驗（理論化學學家）愛因斯坦故事（理論）3．本文的基本內容①人人都對自然倍感好奇，都以自己喜愛的方式尋求自然的“謎底”，并且大多數人通常直接找尋自然本身，而作者卻由人的觀察角度，反省人類對宇宙的認知?？此谱髡呱倌陼r的思維超出同齡人，雖然只是他充分發揮了自己的想象力，而且保持了這樣獨特的想象力，由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎。②作者少年時接觸到愛因斯坦的“未竟事業”，迸發了他的探究興趣。他之所以倍感“激動人心”，是由于他把愛因斯坦的理論當作一個“偵探故事”來閱讀、探究，這十分符合少年的心理。
另外，“我決定要對這一秘密刨根問底”，也表現了他有毅力有恒心的性格，這是成為科學家的基本素養。③高中時代，本應“在棒球場或足球場打鬧”，享受青春年華，但作者卻“找遍周邊地區大量的電子庫房，裝配必需的硬件設備”，在“學校的籃球場中纏繞22英里長的鋁線”，自己動手建設實驗室，驗證愛因斯坦理論，探究反物質。作者進行這樣堅苦乏味的工作，彰顯了他對科學的熱愛，以及塌實的性格，顯漏出一個科學工作者的潛能。由①②到③，我們可以清楚地看見作者的“教育歷程”和“教育內容”。四、重點、難點的學習與目標完成過程1．【提問】本文在材料處理上有哪些特征？【明確】本文布局謀篇重點突出，詳略得當。在整體上，作者并沒有從童年到中學到小學到中學，按時間次序敘事，而是通過童年的兩件軼事和中學時完善實驗室的例子，突出他成長為一名“物理學家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長的經驗；在局部上，如小學階段，作者看了許多統一場理論方面的書，并經常去耶魯學院的數學圖書館，相關的理論書籍是如何啟發、引導他研究的，這兒肯定有許多精彩的故事，而且作者只是一筆帶過，重點放到制造“自己的原子對撞機”上，其中具體的數據表述得很詳細，讓人感受到作者嚴謹、踏實的性格，以及內在的成為化學學家所須要的基本素養。
2．【提問】本文彰顯了如何的科學精神？【明確】本文三個主要部份，并不是簡單地表述成長的故事，而是具有深刻的科學精神內涵，可以從中看見什么方面的“教育”對成為優秀科學家最為重要。（1）想象力：科學是須要想象力的，想象力能帶來創造力。作者正是從對鯰魚世界的想象中，認識到人類觀察空間的局限性，間接體會到高維空間存在的可能。由感性的想象上升到理智的創造，彰顯了創新意識和探求精神。（2）樂趣：科學不應當是無趣的，而是應當飽含樂趣的。找尋自然的奧秘，對真正的科學工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”?！坝螒颉笔顾齻儤反瞬黄?，飽含激情，不受外界的誘惑和干擾；而“境界”使她們不顧矯飾，不畏極權，只求真理。（3）實驗精神：丁肇中說過：“現代學術的基礎就是實地的探查，就是我們如今所謂的實驗?！薄翱茖W發展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的?！保ā稇懈裎镏轮瘛罚┯辛讼胂罅?，有了樂趣，那只是成為科學家的最基礎的誘因，不去踏塌實實地做實驗，就不能得到基本數據，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎工作，不可能達到真理的彼岸。作者從事的高維空間理論，盡管還逗留在紙面上，而且科學家們早已在做許多基礎的實驗工作，努力使理論得到證明。
雖然如科學家霍金靠睿智的腦子創建黑洞理論，也要有物理和天體化學學的實驗基礎，也不是空想下來的。3．【提問】“鯉魚科學家”對“世界”的認識是如何的？【明確】主要有以下幾點：（1）“水池之外看不見的世界沒有科學意義?！保?）“它們為碗蓮自己才能運動而苦惱不解”——它們以神秘的“力”來掩藏自己的無知。（3）“鯉魚科學家”的“消失”和“重現”——它們覺得是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究緣由。（4）“鯉魚科學”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻覺得“胡說八道”，荒唐絕倫，遵守它們的“自然規律”。4．【提問】作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明哪些？【明確】說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學家”有相像之處。（1）人類“一生就在我們自己的‘池子’里渡過”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，她們就“拒絕承認”。（2）“科學家發明像力這樣一些概念……”，是由于她們只樂意承認“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思索問題的形式。（3）“不能在實驗室里便利地驗證”的理論，她們就加以“鄙視”，表現出思想上的保守和執拗。5．【提問】課文中閱讀多維空間歷險故事和統一場理論書籍兩小段內容，對“教育歷程”的表述有哪些作用？【明確】課文的重點是童年軼事和完善實驗室，這三個例子早已把“教育歷程”完整地描繪下來。
而參雜在其中的兩個小例子，主要起補充和銜接的作用。歷險故事加深作者對高維空間的想象，迸發興趣；而閱讀統一場理論書籍，既表現中學階段作者求知的熱情，也銜接起由理論到實驗的探究過程。6．【提問】作者說“我決定要對這一問題刨根問底，即使因此而必須成為一名理論物理學家也在所不辭?！痹谧髡咝睦铩袄碚摶瘜W學家”應該是如何的人？【明確】理論化學學家的工作是具象、枯燥的，受實驗條件的限制，自己的學說很難得到實驗的證明，甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住孤寂，必須有奉獻精神。“在所不辭”意味著“理論化學學家”道路的辛酸。7．【提問】作者構建實驗室的例子，對我們現實生活有如何的意義？【明確】科學是構建在基礎實驗之上的，科學理論要經過實驗的檢驗能夠得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論指導，要有實驗的設計，要有企劃組織能力，要有耐力和恒心等等，實驗考驗的是實驗者的綜合能力。而我們當前存在的問題是，注重理論，漠視基礎實驗，表現為動手能力和實踐能力差，思想上浮躁，急功近利。對教育而言，重知識，輕能力的現象很普遍。那些都是一名理論化學學家注重實驗給我們現實生活的啟迪。五：布置作業：完成“研討與練習一、二”