第一篇：《一名物理學家的教育歷程》有關(guān)資料.docx

【作者介紹】

加來道雄，美籍日裔物理學家，畢業(yè)于美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，后任紐約市立大學城市學院理論物理學教授。主要著作有《超越愛因斯坦》（與特雷納合著）、《量子場論》《超弦導論》。

【相關(guān)知識】

為了更好地理解課文，我們需要了解一些相關(guān)的理論物理學知識： １、統(tǒng)一場論：

根據(jù)現(xiàn)代物理學知識，將我們的宇宙結(jié)合起來的力有四種：引力、電磁力、強核力和弱核力。物理學家運用量子力學，已經(jīng)把后三種力統(tǒng)一起來（美籍華裔物理學家楊振寧和他的學生米爾斯提出楊—米爾斯場理論，解決了這一問題，被稱為“標準模型”。但是這一理論因為計算繁復無比而讓人頭疼），但是引力仍然游離在外。愛因斯坦畢終生之力想尋求四種力的統(tǒng)一，建立一個大一統(tǒng)的理論，最終也沒有實現(xiàn)。

２、高維空間：

現(xiàn)代理論物理學認為，統(tǒng)一四種力的前景，在于高維空間（如十維或更高）理論的確立。比如對于古人來講，風暴是怎樣產(chǎn)生的，風暴會襲擊什么地方，什么時候襲來，什么時候結(jié)束，他們是一無所知的，因為他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，即使有簡單的預報，也都是靠經(jīng)驗來推測的。現(xiàn)在有了氣象衛(wèi)星，從太空這樣三維角度觀察地球，在地面上看來神秘莫測的風暴被看得一清二楚，可以精準地預報風暴的動向。同樣，理論物理學家認為，傳統(tǒng)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。當他們超越四維而在更高維（如十維或更高）中尋求統(tǒng)一這四種力時，就能得到一種簡單、漂亮的解決模型（科學家認為宇宙應該是簡單、和諧的）。

高維空間理論認為，宇宙大爆炸后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(jīng)過近150億年，演變成今天我們生活的宇宙。大爆炸后10-35秒，大統(tǒng)一力分開。但是高維空間理論很難在實驗室中得到證實，因為要模擬當時的環(huán)境，需要的能量太大，根本無法做到，所以現(xiàn)在高維空間理論只能是“理論”。

【與課文相關(guān)的章節(jié)（加來道雄）】

面向第五維

由于家境貧寒，我的父母擔憂我將不能把自己的實驗和教育繼續(xù)下去。幸運的是，我為我的各種科學計劃爭取助學金的行動引起了原子科學家泰勒（Edward Teller）的注意。他的妻子慷慨地安排我接受四年的獎學金去哈佛大學學習，允許我在那里實現(xiàn)自己的夢想。

具有諷刺意味的是，盡管我在哈佛開始了自己在理論物理方面的正規(guī)教育，但也正是在這里我對更高維數(shù)的興趣消失殆盡。像別的物理工作者一樣，我開始嚴格而又全面地學習與每一種自然力所對應的高等數(shù)學，這些自然力彼此之間是完全孤立的。我仍然記得給我的電動力學老師解題，然后我又問他如果空間在更高的維數(shù)中彎曲，那么答案可能會是怎樣。他以一種奇異的方式看著我，好像我有點瘋狂似的。像比我先來的人一樣，我不久就學會把孩提時代關(guān)于更高維數(shù)空間的念頭擱置一邊。我被告知：超維空間不是一個合適的嚴肅研究課題。

我從來就不滿足于對物理學的這種支離破碎的處理，思緒常要飄回到茶園中鯉魚的身上。雖然我們常用的電磁場方程在１９世紀就被麥克斯韋發(fā)現(xiàn)，他的這一工作十分完美，但方程好像相當隨意。我覺得物理學家們（像鯉魚那樣）發(fā)明的這些“力”，實際上掩蓋了我們對物體怎樣能夠不彼此接觸而運動這一問題的無知。

通過學習，我知道１９世紀有一場大爭論，就是光怎樣在真空中傳播。（事實上，從恒星上發(fā)出的光可以通過外部空無一物的空間毫不費力地傳播好幾萬億千米。）實驗也毫無疑問證明了光是一種波。但是，如果光是波的話，那就需要一些使它發(fā)生“波動”的媒質(zhì)。聲波需要空氣，水波需要水，而在真空中卻沒有可以使光波動的東西，人們對此深感疑惑。沒有使光波動的媒質(zhì)，它怎能成為波呢？于是，物理學家們就捏造出一種所謂的以太物質(zhì)，這種物質(zhì)作為光的媒質(zhì)而充滿整個真空的空間。然而，實驗卻無可辯駁證明了“以太”并不存在。令人驚奇的是，直到如今，物理學家對這一難題仍然沒有做出真正的回答，但數(shù)十年來，我們卻對這樣的思想習以為常：即使沒有什么媒質(zhì)，光照樣可以在真空中傳播。──作者注。

后來，當我成為加利福尼亞大學伯克利分校的物理學研究生后，我非常意外地發(fā)現(xiàn)有一個變通的辦法，盡管這個辦法會引起人們的爭論，但是它可以解釋光

怎么能在真空中傳播。這個變通的理論十分古怪，因此當我偶然間發(fā)現(xiàn)它之后十分震驚。這種震驚與許多美國人乍聞肯尼迪（John Kennedy）總統(tǒng)被槍殺的感覺頗為相似。他們能永遠記住他們聽到這一驚聞的那一刻正在干什么，正在和誰說話。當我們第一次偶然遇到卡魯查-克萊因（Kaluga?Klein）理論時，我們這些物理學家也深感震驚。因為這一理論被認為是一種不成熟的推測，因而從不在研究生課程上講述。于是，留給年輕物理工作者們的只是在有關(guān)讀物中偶然地去發(fā)現(xiàn)它。

這個變通的理論給光作了一個最為簡單的解釋：它實際上是一種第五維（或如神秘主義者通常所說的那個第四維）上的振動。如果光能通過真空傳播，那是因為真空本身在振動，因為“真空”實際上存在于四維的空間和一維的時間之中。加上第五維之后，引力和光就能以驚人簡單的方式統(tǒng)一起來?；仡櫸彝陼r代在茶園的體驗，我突然意識到這就是我夢寐以求的數(shù)學理論。

然而，老的卡魯查-克萊因理論有許多困難和技術(shù)問題，這就使得它半個多世紀來一直被束之高閣?？墒牵^去10年中這一切都發(fā)生了變化。這一理論的更高層次的翻版，如超引力理論，特別是超弦理論，已經(jīng)最終消除了該理論的不自洽性。突然之間，更高維數(shù)的理論正在世界各地的實驗室中被競相檢驗。世界上許多頭面物理學家現(xiàn)在相信，在普通的四維時空之外存在有更高的維數(shù)。這一思想事實上已經(jīng)成為科學研究的熱點。的確，許多理論物理學家現(xiàn)在認為更高的維數(shù)是導致某種無所不包理論的關(guān)鍵步驟，這個理論──超維空間理論──將把許多自然規(guī)律統(tǒng)一起來。

如果這被證明是正確的，那么未來的科學史家們可能會很好地記下：２０世紀科學一大觀念性革命就是懂得了超維空間可能是解開自然和宇宙奧秘的關(guān)鍵。

這種富于啟發(fā)性的概念導致這方面的科學研究紛至沓來：世界各國主要研究所的理論物理學家們寫出了好幾千篇探索超維空間性質(zhì)的學術(shù)論文?！逗宋锢怼泛汀段锢砜靾蟆愤@兩種重要的科學雜志中登載著大量這方面理論分析的文章。已經(jīng)舉辦了兩百多次國際物理學會議來探索高維數(shù)的重要性。

第二篇：一名物理學家的教育歷程

必修3 第四單元

備課人：李老師

一名物理學家的教育歷程

設(shè)計方案

（一）總體設(shè)計

教材概述

《一名物理學家的教育歷程》是日裔理論物理學家加來道雄的作品，文章沒有像前面的科普作家一樣向我們介紹大量的科學知識，而是通過對童年的兩件對自己啟發(fā)很大的事情的追溯，告訴了我們走上科學道路的一些必備因素（敢于懷疑、對事物充滿興趣，做事有毅力等），全文的思路很清晰，主要是圍繞兩件事展開，學生更容易從文章結(jié)構(gòu)上去把握文章內(nèi)容，通過學習此類課文，我們期盼學生從中能夠?qū)W到的是科學的學習方法和思維習慣。同時，由于學生作文中經(jīng)常會出現(xiàn)題記，在這里我們就可以結(jié)合課文來系統(tǒng)地學習一下有關(guān)題記的知識。

文章的題目是“一名物理學家的教育歷程”，因此，敘述的順序主要是歷時性的。但是，作者開頭就說“童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力，并且引導我走上成為一個理論物理學家的歷程”。而“童年的兩件趣事”作為文章的主要內(nèi)容，又是共時性的敘述。這樣的結(jié)構(gòu)安排，使文章既脈絡清楚，又重點突出，充分體現(xiàn)了一名理論物理學者的風格。

課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小學到初中到高中，按時間順序敘事，而是通過童年的兩件趣事和高中時建立實驗室的事例，突出“物理學家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長的經(jīng)驗；在局部上，如高中階段，作者看到了許多統(tǒng)一場理論方面的書，并常常去斯坦福大學的物理圖書館，相關(guān)的理論書籍是怎樣啟發(fā)、引導他研究的，這里肯定有許多精彩的故事，但是作者只是一筆帶過，重點放在制造自己的原子對撞機上，其中具體的數(shù)據(jù)陳述得很詳盡，讓我們體會到作者嚴謹、踏實的性格，以及成為物理學家所需要的基礎(chǔ)工作能力。教學重點：從文章結(jié)構(gòu)上去把握文章。

教學難點：讓學生從中能夠?qū)W到的是科學的學習方法和思維習慣。思路方法

這篇課文涉及一些宏觀宇宙學的理論，為了更好地理解課文，需要讓學生了解一些相關(guān)的理論物理學知識，如統(tǒng)一場論、高維空間等的概念。

就像文中介紹的一樣，興趣對人的學習提升很重要，所以先利用課后時間將有關(guān)加來道雄的作品及其為人介紹給學生，讓學生對作者和作品產(chǎn)生一定的興趣（因為作品中有許多科幻內(nèi)容，這是大多數(shù)學生感興趣的地方），然后引導學生來探討科學家的成長之路，進而對文章進行閱讀分析。本文結(jié)構(gòu)清晰，就讓學生抓住其中的兩件事展開討論，讓學生體會作者的成功之路。最后師生共同探討文章的題記，并學習題記的用法和寫法。

學生通過本文應該學會用結(jié)構(gòu)分析法來快速閱讀文章和梳理文章主旨。文章一開始就說明了要講述兩件小事，那么，我們就可以利用文章這樣的結(jié)構(gòu)特點，來抓住文章主要內(nèi)容，然后再有的放矢地分析每一部分作者所要表達的主旨。

課時安排：1課時

三維目標

1.了解加來道雄和他的作品。

2.體會加來道雄所說的懷疑精神、興趣、毅力等基本精神品質(zhì)對人成長的作用。3.結(jié)合現(xiàn)實生活討論，培養(yǎng)學生的探索精神。

4.引導學生養(yǎng)成正確的科學觀，明確興趣在學習過程中的重要作用。5.讓學生明確做事情除了要有興趣還得腳踏實地堅持去做。

6.指導學生理解作者所說的童年趣事背后所蘊含的科學觀、學習觀。

教學設(shè)計 必修3 第四單元

備課人：李老師

導語設(shè)計 情景導入

成為一位科學家是無數(shù)有志青年的夢想，對物理的探究更是許多年輕的學子孜孜以求的，我們來看一下加來道雄的成長道路，或許能得到一些啟發(fā)。

（板書）一名物理學家的教育歷程 文本解讀 知識積累 1.作家作品

加來道雄，美籍日裔物理學家，紐約市立大學城市學院理論物理學教授。他畢業(yè)于哈佛大學，獲得加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位。他是《超越愛因斯坦》（與特雷納合著）《量子場論》和《超弦導論》諸書的作者。2.基礎(chǔ)積累

刨根究底（páo）撒手人寰(huán)湮沒(yān)驚詫(chà)柵欄(zhà)．．．．．畏葸不前(xǐ)五彩斑斕(lán)目眩(xuàn)鄙視(bǐ)冷嘲熱諷(fěnɡ)．．．．．杜撰(zhuàn)——沒有根據(jù)地編造虛構(gòu) 怪誕(dàn)——荒誕離奇古怪 信息篩選

快速閱讀全文并思考：作者在文中指出在童年有兩件事情大大地豐富了他對世界的理解力，并且引導他成為一個理論物理學家的歷程，請找出是哪兩件事？

明確：1.童年觀看鯉魚世界而換位想到鯉魚是如何思考理解未知世界的。

2.童年聽過有關(guān)愛因斯坦的故事。歸納整理

解決問題過程：

第一部分（第1段）：交代童年的兩件趣事，極大地豐富了作者對世界的理解力，并且引導作者走上成為一名理論物理學家的歷程。

第二部分（第2—11段）：主要敘述作者對鯉魚世界的遐想。

第三部分（第12—18段）：主要介紹了作者對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往。

合作探究

對兩件事的深入探討

（一）蘇軾說過“不識廬山真面目，只緣身在此山中”，物理學家的理論也許過于艱深，但其中的道理和日常生活中的體驗是相通的。

提問：1.“鯉魚科學家”對“世界”的認識是怎樣的？

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。”（2）“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\動而困惑不解”——它們以“神秘的力”來掩飾自己的無知。（3）“鯉魚科學家”的“消失”和“重現(xiàn)”——它們認為是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。（4）“鯉魚科學家”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認為是胡說八道，荒謬絕倫，違背了它們的“自然規(guī)律”。提問：2.作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什么？ 明確：說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學家”有相似之處。（1）人類一生就在自己的池子里度過，只要超出人類的理解力的自然存在，人類就拒絕承認。（2）“科學家發(fā)明像力這樣一些概念??”，是因為人類只愿意承認那些看得見摸得著的事物，不肯改變思考問題的方式。（3）“不能在實驗室里便利地驗證”的理論，人類就加以“鄙視”，表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí)。必修3 第四單元

備課人：李老師

（二）你是否對自然界有過好奇心呢？是否也產(chǎn)生了對科學的興趣？對愛因斯坦未竟的事業(yè)的向往，是怎樣啟迪作者走上了科學探索道路的呢？試思考以下問題。

提問：1.作者說“我決定要對這一秘密刨根究底，縱然為此而必須成為一名理論物理學家也在所不辭”。在作者心中“理論物理學家”應該是怎樣的人？

明確：理論物理學家的工作是抽象、枯燥的，受實驗條件限制，自己的學說很難得到實驗的驗證，甚至可能到死也得不到成功。這樣的人必須耐得住寂寞，必須有奉獻精神。“在所不辭”意味著“理論物理學家”道路的艱辛。

2.作者建立實驗室的事例，對我們現(xiàn)實生活有怎樣的意義？

明確：科學是建立在基礎(chǔ)實驗之上的，科學理論要經(jīng)過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論的指導，要有實驗的設(shè)計，要有策劃組織能力，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重視理論，輕視基礎(chǔ)實驗，表現(xiàn)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(xiàn)象很普遍。這些都是一名理論物理學家重視實驗給我們現(xiàn)實生活的啟迪。

（三）總結(jié)提問：課文中閱讀多維空間歷險故事和統(tǒng)一場理論書籍兩小段內(nèi)容，對“教育歷程”的敘述有什么作用？

明確：課文的重點是童年趣事和建立實驗室，這幾個事例已經(jīng)把“教育歷程”完整地勾畫出來了。而夾雜其中的兩個小事例，主要起補充和銜接作用。歷險故事加深作者對高維空間的想象，激發(fā)興趣；而閱讀統(tǒng)一場理論書籍，既表現(xiàn)高中階段作者的求知熱情，也銜接起由理論到實驗的探究過程。

總結(jié)：作者在文中指出在童年有兩件事大大豐富了他對世界的理解力，并且引導他成為一個理論物理學家的歷程，這兩件事給他的啟示是：大膽的想象、懷疑和猜測，不要故步自封，興趣在人的成長過程中是不可缺少的，但要到達成功的彼岸離不了堅定的信念、堅持不懈的努力，這或許就是作者要告訴我們后輩的。

6、本文三個主要部分，并不是簡單地敘述成長的故事，而是具有深刻的科學精神內(nèi)涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成為優(yōu)秀科學家最為重要？ 學生回答：（1）想像力：科學是需要想像力的，想像力能帶來創(chuàng)造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認識到人類觀察空間的局限性，間接感悟到高維空間存在的可能。（2）樂趣：科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的。

（3）實驗精神：有了想像力，有了樂趣，那只是成為科學家的最基礎(chǔ)的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數(shù)據(jù)，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎(chǔ)工作，不可能達到真理的彼岸

作者對鯉魚世界的遐想意義：作者對鯉魚世界是怎樣遐想的？

作者猜測鯉魚是怎樣觀察它們周圍的世界的，由此作者想象出有“鯉魚科學家們”，它們的思想以及它們有過奇妙的經(jīng)歷等等。

這種遐想給予作者的意義是充分挖掘了他的好奇心和發(fā)揮了想象力，并且他保持了這樣奇特的想像力，也由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎(chǔ)。

（2）作者對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往意義：作者對愛因斯坦未竟事業(yè)是怎樣看待和怎樣做的？

首先作者接觸到愛因斯坦的“未竟事業(yè)”，激發(fā)了他的探究興趣。其次他把愛因斯坦的理論當成一個“偵探故事”來閱讀、探究，并且 “我決定要對這一秘密刨根問底”；

再次高中時代，本應“在棒球場或籃球場玩?！保硎芮啻耗耆A，但作者卻“找遍周邊地區(qū)大量的電子倉庫，裝配必需的硬件設(shè)備”，在“學校的足球場中纏繞22英里長的銅線”，自己動手建設(shè)實驗室，驗證愛因斯坦理論，探究反物質(zhì)。

這一過程的意義在哪里呢？ 必修3 第四單元

備課人：李老師

我們發(fā)現(xiàn)作者的基本科學素質(zhì)都得到了培養(yǎng)和鍛煉。

總結(jié)：童年的兩件趣事之所以引導作者走上成為一名理論物理學家的歷程，是因為作者在這其中的一些基本科學素養(yǎng)和科學能力得到了充分地挖掘、培養(yǎng)和鍛煉。它們是：

好奇心、想象力、探究能力、實驗能力、不怕挫折、質(zhì)疑求真的科學精神，尊重事實和實事求是的科學態(tài)度等。

研究探討：（開放型題目）

作者的成長歷程給你什么啟示？成為一名科學家需要那些素質(zhì)？請你舉出幾個和作者成長歷程相似的科學家？ 學生回答

作者進行艱苦枯燥的工作，體現(xiàn)了他對科學的熱愛以及踏實的性格，顯露出一個科學工作者的潛能：人要想有所成就僅僅空想是不行的，要有嚴謹、踏實、務實的工作作風，從基礎(chǔ)做起，重在實踐。

應具備下列品質(zhì)：奇特的想象力；探究的精神；實驗的精神；自主創(chuàng)新精神；奉獻精神；要耐得住寂寞；不要固步自封；堅定的信念，堅持不懈的努力。例如華羅庚、愛因斯坦、錢學森、牛頓、瓦特、居里夫人等。

總結(jié)：一名理論物理學家的成長歷程，給了我們很多的啟示：大膽的想象、懷疑和猜測，不要固步自封；興趣在人的成長過程中是不可或缺的，但要達到成功的彼岸離不了堅定的信念、堅持不懈的努力，這或許是作者要告訴我們后輩的，希望大家能踏著他的腳步，一步一步取得進步。方法點撥

有關(guān)題記的研討學習

在正文開始之前，作者引用了愛因斯坦的一段話，原文的意思大家都能理解，我們也知道這叫做題記，現(xiàn)在同學們也喜歡用題記來點綴自己的作文，在這里我們結(jié)合課文來談談題記的寫法和作用。

1.借鑒課文

先請學生談談課文中引用這個題記的作用。

明確：作者一開始引用愛因斯坦的科學觀，旨在提示下文是在介紹有關(guān)科學的觀點。

2.在寫作過程中能夠巧妙貼切地書寫題記，不僅可以開宗明義，給閱卷人耳目一新的感覺，而且能先聲奪人，具有韻味深遠、包蘊題旨等特點，從而達到“濃縮言語動人心，未成曲調(diào)先有情”的最佳效果，成為應試作文中得分的亮點。從近幾年高考滿分作文看，采用題記形式的占一定比例。那么作文中的題記有哪些種類、有何作用呢？

明確：寫題記可以采用闡發(fā)話題式、詮釋題目式、點明題旨式、總領(lǐng)全文式、設(shè)喻寓理式等幾種形式。

①闡發(fā)話題式:就是用簡練的語言對所給話題材料加以概括和濃縮，并找到一個最佳切入點加以深層次闡述。

吉林一考生的滿分作文《漫談“感情”“認知”》的題記是：“同是對‘修墻’‘防盜’的預見，卻產(chǎn)生‘聰明’或‘被懷疑’的結(jié)果?！星椤鼓苋绱说刈笥抑J知’，心的小舟啊，在文化的河流中求索?！边@個題記通過對材料的簡單解釋，將“感情”與“認知”二者的關(guān)系詮釋得非常明白，也點明了作者的態(tài)度和議論的中心。

②詮釋題目式:所擬題目一般都具有深刻性特點，運用題記形式對題目進行巧妙而又全面的詮釋。

云南一考生的滿分作文《與你同行》的題記是：“他們一路同行，一個汲著水，一個負著火，形影相隨。在他們攜手共進時，就產(chǎn)生了智慧。”這個題記形象而深刻地對“與你同行”這個題目進行了解釋，言簡意賅，表明了考生對感情和理智關(guān)系的認識。必修3 第四單元

備課人：李老師

③點明題旨式:在題記里用最簡約的文字，告知閱卷人寫作本文的用意，展示出立意和主旨。

河南一考生的滿分作文《認識美麗》的題記是：“請別以為哪個最漂亮，哪個就是您的孩子。”作者以童話的形式寫作高考作文，以擬人的手法，講述了“烏鴉送飯”“遲來的午飯”“政治課”三個小故事，而“請別以為哪個最漂亮，哪個就是您的孩子”這個題記就十分直白地表達了對“感情親疏與對事物的認知”二者關(guān)系的看法，十分切合題意。

④總領(lǐng)全文式:所寫題記從大處著眼，從總體上對全文加以總領(lǐng)和駕馭，使閱卷人對所寫文章有一個完整而又清晰的認識。

山西一考生的滿分作文《眼睛》的題記是：“距離沒了，心更近了，認識深了?！边@句話對全文來說具有提綱挈領(lǐng)的作用，正文就是圍繞題記展開。

⑤設(shè)喻寓理式:設(shè)喻具有化抽象為具體、變單調(diào)為生動的特點，而在具體和生動的設(shè)喻中蘊涵著深刻而又獨到的見解。

浙江一考生的滿分作文《我心依舊》的題記是，“魚說：你看不見我流淚，因為我在水里；水說：我能感覺你流淚，因為你在我心里。”這兩句話采用比喻的形式，富有哲理，寓意深刻，讓人過目不忘。分析鑒賞

文章中體現(xiàn)的科學精神

本文三個主要部分，并不是簡單地敘述成長的故事，而是具有深刻的科學精神內(nèi)涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成為優(yōu)秀科學家最為重要。

(1)想象力：科學是需要想象力的，想象力能帶來創(chuàng)造力。作者正是從對鯉魚世界的想象中，認識到人類觀察空間的局限性，間接感悟到高維空間存在的可能。由感性的想象上升到理性的創(chuàng)造，體現(xiàn)了創(chuàng)新意識和探索精神。

(2)樂趣：科學不應該是枯燥的，而應該是充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，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”?！坝螒颉笔顾麄儤反瞬黄＃錆M激情，不受外界的誘惑和干擾；而“境界”使他們不顧功利，不畏強權(quán)，只求真理。(3)實驗精神：丁肇中說過：“現(xiàn)代學術(shù)的基礎(chǔ)就是實地的探察，就是我們現(xiàn)在所謂的實驗?！薄翱茖W發(fā)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。”(《應有格物致知精神》)有了想象力，有了樂趣，那只是成為科學家的最基礎(chǔ)的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數(shù)據(jù)，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎(chǔ)工作，不可能達到真理的彼岸。作者從事的高維空間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學家們已經(jīng)在做許多基礎(chǔ)的實驗工作，努力使理論得到證明。即使如科學家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑洞理論，也要有數(shù)學和天體物理學的實驗基礎(chǔ)，也不是空想出來的。課堂小結(jié)

一名理論物理學家重視實驗給我們現(xiàn)實生活的啟迪，希望大家能夠踏著他的腳步，一步一步取得進步！

作業(yè)設(shè)計

作者關(guān)于“鯉魚科學家”的幻想十分有趣，如果我們以動物的眼光來觀察人類，是不是也很有意思呢？假如有一位“動物（狗、貓、雞、燕子等）科學家”，專門研究人類的某些行為，他寫了一篇“科普文”：人類行為之謎。你替這位“動物科學家”做一回代筆人怎樣？

板書設(shè)計

作者所提到的兩件事 必修3 第四單元

備課人：李老師

習題解答

一、設(shè)題意圖：讓學生了解文章主要內(nèi)容。

參考答案：對鯉魚世界的遐想，使作者感悟到人類觀察角度的局限，激發(fā)探究未知世界的熱情；對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往，使作者產(chǎn)生對統(tǒng)一場理論的興趣，好像“偵探”一樣急于找到“故事”的線索和結(jié)局。由此，作者開始閱讀相關(guān)書籍，建立自己的實驗室，走上了科學探索的道路。

二、設(shè)題意圖：引導學生把科學和生活聯(lián)系起來，激發(fā)他們探究科學的熱情。

參考答案：站在地球上觀察，我們覺得地球是平面的，但是在高空，我們就可以看到地球的曲面。這與鯉魚們觀察它們的宇宙，看到的是幽暗的水體是類似的。

三、設(shè)題意圖：引導學生換向思維。狗、貓、雞、燕子等都是生活在人類身邊的動物，它們可以說對人類很熟悉，可聯(lián)系《動物游戲之謎》學習的內(nèi)容。參考答案：略。

板書設(shè)計：

童年

青年

成年 鯉魚世界的幻想（想像）

建立實驗室（實踐）

理論物理學家 愛因斯坦故事（興趣）

科學精神：

想像力

樂趣

實驗精神

教學思路：這是一篇自傳性質(zhì)的科普文，課文是以“教育歷程”為重點來談的。教學過程是從分析文章結(jié)構(gòu)入手的，把握文章主要內(nèi)容及謀篇布局的特點，探討“教育歷程”的思想內(nèi)涵，引導學生體會科學精神，最后引導學生結(jié)合自己學習生活，了解科學，認識要成為一位科學家，實現(xiàn)自己的理想，必須具備哪些品質(zhì)。

第三篇：一名物理學家教育歷程 學案

《一名物理學家的教育歷程》學案

編寫：王智斌 審核：樊潔

班級： 姓名: 學號：

【學習目標】

1．了解加來道雄和他的作品；

2．體會加來道雄所說的懷疑精神、興趣、毅力等基本精神品質(zhì)對人成長的作用； 3．以“教育歷程”為重點，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵；

4．養(yǎng)成正確的科學觀，明確興趣在學習過程中的重要作用

【學習重點】理解作者所說的童年趣事背后所蘊含的科學觀、學習觀 【學習難點】以“教育歷程”為重點，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵

課前預習

1．自讀課文，給下列加點的字注音或根據(jù)拼音寫漢字，將字的注音批注在課文中

（目標：識記生字詞的能力

A）斑lán（）

xiōngyǒng不息（）

杜zhuàn（）驚詫（）

冥冥世界（）令人目xuàn（）

魚鰭（）怪dàn（）

撒手人寰（）刨根究底（）

浩hàn（）湮沒（）

畏葸不前（）

2．給下列各組字注音、組詞（目標：辨析形近字的能力

A）

遐

（）

斕

（）

誕

（）暇

（）

瀾

（）

瑕

（）

讕

（）

涎

（）3.查詞典，解釋下列詞語的意思（目標：理解詞語意思的能力

B）（1）細枝末節(jié)：（2）自鳴得意：（3）在所不辭：（4）遐想：（5）杜撰：（6）怪誕：（7）畏葸：

4．本文題為“一名物理學家的教育歷程”，文章通過記述作者在自己成長過程中起了重大作用的兩件童年趣事，說明了他成為理論物理學家的成長歷程閱讀全文，完成下表（整體感知

B）

段

落

段 落 大 意

第1段

總提兩件趣事對“我”的教育作用

第～

段

第～

段

5．本文三個主要部分，并不是簡單地敘述成長的故事，而是具有深刻的科學精神內(nèi)涵閱讀全文，說說從中看到哪些方面的“教育”對成為優(yōu)秀科學家最為重要。

課后練習

1．下列加點字注音完全正確的一項是【

】 A．斑斕（lán）

湮沒（yīn）

遐想（xiá）

撒手人寰（huán）．．．．B．驚詫（chà）

杜撰（zhuàn）

蹤跡（jī）

刨根問底（páo）．．．．C．鄙視（bǐ）

威嚇（hè）

柵欄（zhà）

冷嘲熱諷（fěng）．．．．D．浩瀚（hàn）

怪誕（dàn）

漆黑（qī）

爭妍斗艷（yàn）．．．．2．下列各組詞語沒有錯別字的一項是【

】

A.光彩

謾罵

教誨

如據(jù)深淵

B.淘醉

贍養(yǎng)

謄寫

自名得意 C.真諦

演繹

欣慰

食不果腹

D.嘉賓

安祥

浪費

融會貫通 3．下列句子中加點的成語，使用恰當?shù)囊豁検恰?/p>

】

A．搞科學研究就不能害怕困難，遇到問題，我們要敢于首當其沖，加來道雄從小就具有這．．．．種精神，終于成為世界著名的理論物理學家

B．日本一小撮右翼分子不愿正視長達八年的侵華戰(zhàn)爭使我國人民生靈涂炭的歷史事實，這．．．．是不能容忍的

C．看問題，我們一定要在細枝末節(jié)上狠下工夫，只有這樣，問題才能解決得全面 ．．．．D．湖南廣電人正在緊鑼密鼓地進行第六屆“金鷹節(jié)”的各項準備工作，希望帶給廣大觀眾更．．．．多的驚喜

4．下列各句中，沒有語病的一句是【

】

A．日前，科學家宣布首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的星球，地球與它的溫度、體積估計相似，而且還可能有液態(tài)水

B．印度尼西亞一家公司在東爪哇鉆探石油時，無意間打穿了一座泥火山，大量有毒泥漿從此沒日沒夜地噴發(fā)，釀成了世界罕見的泥漿災難

C．盡管人們?yōu)楸Ｗo中華鱘付出許多努力，但工業(yè)企業(yè)向長江大量排污日益嚴重和人類活動等外界危害有增無減，使中華鱘的種群量急劇減少

D．人們常說上帝偏愛瑞士，賜予她雄偉的山脈，寧靜的湖泊和秀美的田園，是各國游客心馳神往的旅游休閑勝地

5．一次辯論會上，主持人講了下面一個故事，請你根據(jù)以下內(nèi)容引出甲、乙兩方辯題要求：雙方辯題語言要簡潔，不超過10個字，具有可辯性 兩個失敗者沮喪地躺在屋子里，同時看到下面的情景： 一只蜘蛛要在天棚的拐角處結(jié)網(wǎng)，它向另一面墻壁蕩過去，在即將接近那面墻壁的那一剎那，它掉了下來——這是它第七次失敗了 蜘蛛的舉動觸動了他們 甲說：可敬的蜘蛛，你怎么那么自信而執(zhí)著！我是人，難道不如一只蜘蛛嗎？我要振作起來！乙說：可憐的蜘蛛，你只要稍微動一下爬行的方向，就可以成功我是人，不是蜘蛛，我要重新選擇方向！

甲方辯論題目：

乙方辯論題目：

《一名物理學家的教育歷程》學案

參考答案

1．斕

洶

涌

撰

chà

míng

眩

qí

誕

huán

páo

瀚

yān

xǐ 2．xiá

遐想

xiá

閑暇

xiá

瑕不掩瑜

lán

斑斕

lán

波瀾

lán

讕言

dàn

荒誕

xián

垂涎三尺

3．（1）比喻事情或問題的細小而無關(guān)緊要的部分

（2）自以為了不起，表示很得意

（3）決不推辭

（4）悠遠的思索或想象

（5）沒有根據(jù)地編造，虛構(gòu)

（6）荒誕離奇古怪

（7）畏懼，害怕 4．

課

題 段

落 段 落 大 意 結(jié)

構(gòu)

第1段 總提兩件趣事對“我”的教育作用 總

第 2 ～ 11 段 由對鯉魚世界的遐想推知人類認識的局限 分

第 12 ～ 18 段 對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往與研究

5．（1）想像力：科學是需要想像力的，想像力能帶來創(chuàng)造力作者正是從對鯉魚世界的想像中，認識到人類觀察空間的局限性，間接感悟到高維空間存在的可能由感性的想像上升到理性的創(chuàng)造，體現(xiàn)了創(chuàng)新意識和探索精神

（2）樂趣：科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的探尋自然的奧秘，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”“游戲”使他們樂此不疲，充滿激qing，不受外界的誘惑和干擾；而“境界”使他們不顧功利，不畏強權(quán)，只求真理

（3）實驗精神：丁肇中說過：“現(xiàn)代學術(shù)的基礎(chǔ)就是實地的探察，就是我們現(xiàn)在所謂的實驗”“科學發(fā)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”（《應有格物致知精神》）有了想像力，有了樂趣，那只是成為科學家的最基礎(chǔ)的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數(shù)據(jù)，假說就不能確立一味地空想，不去做基礎(chǔ)工作，不可能達到真理的彼岸作者從事的高維空間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學家們已經(jīng)在做許多基礎(chǔ)的實驗工作，努力使理論得到證明即使如科學家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑洞理論，也要有數(shù)學和天體物理學的實驗基礎(chǔ)，也不是空想出來的 【課后練習】

1．C

2．C（A．據(jù)—距

B．淘—陶

名—鳴

D．祥—詳）

3．D（A．“首當其沖”不是“首先沖上去”之意，它比喻最先受到?jīng)_擊、壓力、攻擊或首先蒙受災難

B．“生靈涂炭”形容社會混亂時期人民群眾處于水深火熱的困境之中“生靈”：指老百姓，成語前加“人民”，犯了語義重復之病

C．“細枝末節(jié)”比喻事情或問題的細小而無關(guān)緊要的部分）4．B（A．“地球與它的溫度、體積估計相似”主客顛倒，不合邏輯，應改為“它的溫度、體積估計與地球相似”

C．句式雜糅

D．成分殘缺，“是各國游客”前缺主語）5．甲方：面對挫折要堅持不懈

乙方：面對挫折要重新選擇

第四篇：一名物理學家的教育歷程

《一名物理學家的教育歷程》一名物理學家的教育歷程》【學習精要】學習精要】 1.本文布局謀篇重點突出，1.本文布局謀篇重點突出，詳本文布局謀篇重點突出略得當。在整體上，略得當。在整體上，作者并沒有從童年到小學到初中到高中，童年到小學到初中到高中，按時間順序敘事，而是通過和的事例，突出他成長為一名“的事例，突出他成長為一名“物理學家”教育歷程”學家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長的經(jīng)驗；在局部上，其他成長的經(jīng)驗；在局部上，如高中階段，中階段，相關(guān)的理論書籍是怎樣啟引導他研究的，發(fā)、引導他研究的，這里肯定有許多精彩的故事，但是作者只是，重點放在上，其中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡，中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡，讓人體會到作者嚴謹、踏實的性格，體會到作者嚴謹、踏實的性格，以及成為物理學家所需要的基本素質(zhì)。2.本文具有深刻的科學精神 2.本文具有深刻的科學精神，本文具有深刻的科學精從中看到(1)(2)(3)等方面的“教育”等方面的“教育”對成為優(yōu)秀科學家最為重要。家最為重要?！痉e累感悟】積累感悟】 3．下列詞語中加點的字，注音下列詞語中加點的字，有誤的一項是（有誤的一項是（）A.斑斕（lán）（zhan）zhan）震驚撒手人寰（huán）撒手人寰（huán）（sī）畏葸 sī）B.目眩xuàn）（B.目眩xuàn）孜孜不倦（zī）孜孜不倦（zī）C.怪誕（dàn）（yān）yān）湮沒自鳴得意（自鳴得意（míng）杜撰 D.遐想（xiá）（zhuàn）zhuàn）驚詫不已（chà）驚詫不已（chà）

4、下列各項中有錯別字的一項是（）A、在那靜靜的時刻，我充滿了在那靜靜的時刻，無限遐想。無限遐想。B、池水表面變得渾亂，水中的池水表面變得渾亂，睡蓮在洶涌不息的水波沖刷下?lián)u擺不定。不定。C、這個到宇宙之外一游的故事對于鯉魚是怪誕的，于鯉魚是怪誕的，大多數(shù)鯉魚都認為這完全是胡說八道。都認為這完全是胡說八道。D、我長大后想知道，是否在百我長大后想知道，慕大三角神秘消失的船只進入了一個空間漏洞。個空間漏洞。5．作者想通過“鯉魚科學家”作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什么? 對世界的認識說明什么? ? 閱讀課文選段，完成文后各題。閱讀課文選段，完成文后各題。待神志鎮(zhèn)定之后，待神志鎮(zhèn)定之后，這位鯉魚科“學家”學家”就會講述一個真正令它們驚詫不已的傳奇故事。它說：“詫不已的傳奇故事。它說：突然之間，不知怎的我就被拉出了咱們的（池水）投進了一個冥冥世界，宇宙池水）投進了一個冥冥世界，那里有令人目眩的強光和我從未見過的奇形怪狀的物體。過的奇形怪狀的物體。最奇怪的是那個抓住我的生物竟然一點也不像更使我震驚的是，魚。更使我震驚的是，無論如何也看不到它的鰭，看不到它的鰭，但是沒有鰭它還是能夠運動。我感覺到熟悉的自然規(guī)能夠運動。律不再適合于這個冥冥世界。隨后，律不再適合于這個冥冥世界。隨后，我發(fā)現(xiàn)自己突然又被扔回了咱們的世界。”世界。6.文段中提及的“冥冥世界” 6.文段中提及的“冥冥世界”文段中提及的指什么？指什么？ 7.文段中“熟悉的自然規(guī)律” 7.文段中“熟悉的自然規(guī)律”文段中是指什么？是指什么？ 8.假如你是這位鯉魚“科學家”，你會對其他鯉魚講一個怎樣的傳奇故事。的傳奇故事。答案 1.童年的兩件趣事 1.童年的兩件趣事高中時建立實驗室一筆帶過制造“制造“自己的原子對撞機”(2)樂趣 xǐ）（葸，）xǐ 2、(1)想像力 3.B

5、(3)實驗精神 B 4．（渾－混）說明“自以為是”的人類和“說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學家”有相似之處。(1)人類“科學家”有相似之處。(1)人類“一人類生就在我們自己的‘池子’里度只要“超出我們的理解力”過”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認”的自然存在，他們就“拒絕承認”。(2)“科學家發(fā)明像力這樣一些概(2)“科學家發(fā)明像力這樣一些概??”，念??”，是因為他們只愿意承認那些看得見摸得著的事物”“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思考問題的方式。(3)“不能改變思考問題的方式。(3)“不能在實驗室里便利地驗證”的理論，在實驗室里便利地驗證”的理論，他們就加以“鄙視”，他們就加以“鄙視”表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí)。的保守和固執(zhí)。6.指有令人目眩的強光和鯉魚 6.指有令人目眩的強光和鯉魚從未見過的奇形怪狀的生物的世界（即人類世界）即人類世界）7．有鰭才能運動。有鰭才能運動。

第五篇：一名物理學家教育歷程教案

尋“趣”之旅

——《 一名物理學家的教育歷程》教案（22號選手）

教學目標：

1、整體感知文本，以“教育歷程”為重點，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵，引導學生從生活出發(fā)，了解科學、認識科學,體會科學的精神。

2、精讀文本，感受科學思維及其語言表達的特殊美感。教材分析：

《一名物理學家的教育歷程》是美籍日裔理論物理學家加來道雄的作品，文章沒有像本單元前面兩位科普作家一樣向我們介紹大量的科學知識，而是通過對童年的兩件對自己啟發(fā)很大的趣事的追溯，告訴了我們走上科學道路的一些必備因素（想象力、好奇心、探究精神、實踐精神等）。全文的思路很清晰，主要是圍繞兩件事展開，學生更容易從文章結(jié)構(gòu)上去把握文章內(nèi)容，通過學習此類課文，我們期盼學生從中能夠體會到科學精神和科學的思維習慣，感受到科學語言的特殊美感。

文章的題目是“一名物理學家的教育歷程”，因此，敘述的順序主要是時間順序。作者開頭就說“童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力，并且引導我走上成為一個理論物理學家的歷程”?！巴甑膬杉な隆笔俏恼碌闹饕獌?nèi)容，學生也很容易概括出來；文章講述的第三件事：在高中階段自己動手建造實驗室。這樣的結(jié)構(gòu)安排，使文章既脈絡清楚，又重點突出，充分體現(xiàn)了一名理論物理學者的風格。

課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小學到初中到高中這樣的順序敘事，而是通過童年的兩件趣事和高中時建立實驗室的事例，突出“物理學家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長的經(jīng)驗；在局部上，重點放在制造自己的原子對撞機上，其中具體的數(shù)據(jù)陳述得很詳盡，讓我們體會到作者嚴謹、踏實的性格，以及成為物理學家所需要的基礎(chǔ)工作能力。

這篇文章是一篇略讀課文，主要是以學生的感知領(lǐng)悟為主，所以我將解讀的重點放在這篇文章的趣味上，從三個版塊上展開：有趣的科學精神、有趣的科學思維、有趣的科學語言。學情分析：

高二的學生讀懂這樣一篇敘述性很強的科普文章，是比較容易的。只是文章篇幅較長，所以采取“長文短教”的辦法，把文章教短。文中涉及到大量的科學知識，對同學們來說，可能有一點難度，但也容易引起大家的興趣。老師應該將教學的重點放在文章的內(nèi)容上，不必糾結(jié)相關(guān)的科學知識，但可以引導學生課后去閱讀相關(guān)的書籍。教學課時：一課時 教學過程：

一、導入：

10月19日，也就是昨天，凌晨3時31分，神舟十一號載人飛船與天宮二號空間實驗室成功實現(xiàn)自動交會對接！從逐日、奔月的神話，到空間站的建立，千年綺夢已成真；從萬戶飛天到神舟十一號載人飛船的起航，攬月神游彈指間；從想象到實踐，我們依靠什么走到了今天？或許《一名物理學家的教育歷程》會給我們答案。

二、速讀：尋趣之科學精神

1、請同學們快速閱讀全文，找找看文章寫了哪幾件事情？并說說哪件事最有趣？（作為已經(jīng)具備一定的閱讀水平、概括能力的高二學生，他們應該能很快概括出三件事：童年兩件事——對鯉魚世界的遐想、對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往，高中時代一件事情——建立自己的實驗室。至于“哪件事最有趣”，容易打開學生的思維，人人有話可說，可對文本 進行個性化的解讀。）

2、你可以從這些趣事中看到哪些方面的精神和品質(zhì)對成為優(yōu)秀的科學家最為重要？（這個問題的設(shè)計，實際上是為了探究科學精神：想像力、好奇心、探究精神、實踐精神??）

3、說說你在童年中也有哪些這樣類似的奇思妙想。

（設(shè)計這個問題的目的，一鍛煉學生的口頭表達能力，活躍課堂氣氛，二背后的意思、隱性的教學是讓學生思考，我們跟科學家可能有相似的起點，卻走向了不同的終點，這是什么決定的。）

三、精讀：尋趣之科學思維

請同學們精讀鯉魚科學家的故事，找出圍繞鯉魚科學家作者都想了哪些內(nèi)容？

“我想”??

“我曾想”??

“我想”??

“我曾想”??

“我常想”??

1、請學生讀一讀這些文字后面的內(nèi)容，歸納“鯉魚科學家”對世界的認知：（1）水池之外看不見的世界沒有科學意義；

（2）它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\動而困惑不解——它們以神秘的“力”來掩蓋自己的無知；（3）“鯉魚科學家”的“消失”與“重現(xiàn)”——它們認為是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因；

（4）“鯉魚科學家”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認為是“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規(guī)律”。

2、“鯉魚科學家”與人類有什么相似之處？

（1）我們的一生在自己的“池子”里度過，只要超出我們理解力的存在，我們就拒絕承認；（2）科學家發(fā)明像力這樣的概念，是因為他們只愿意承認“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思考問題的方式；（3）“不能在實驗室里便利地驗證”的理論，他們就加以“鄙視”。

3、聯(lián)系題記，感受作者有趣的科學思維：

從現(xiàn)象到本質(zhì)，從觀察到推理，從具體到抽象，從感性經(jīng)驗到理性思考??

四、品練：尋趣之科學語言

1、科學的精神，科學的思維都需要一個載體：科學的語言。本文的語言不同于一般科普說明語言平實準確，顯得特別有趣。請大家找出一兩句有趣的語言出來品讀。

2、作者關(guān)于鯉魚“科學家”的幻想十分有趣，如果我們以動物的眼光來觀察人類，是不是也很有意思呢？假如有一位動物（狗、貓、雞、燕子等）“科學家”專門研究人類的某些行為，它寫了一篇科普文《人類行為之謎》。請你用有趣的語言替這位動物“科學家”做一回代筆人。

五、小結(jié)：

愿我們保持對這個世界初戀般的好奇！附板書設(shè)計：一名物理學家的教育歷程