《科學是美麗的》教學設計

苗愛霞

[設計思想]：

《科學是美麗的》是著名物理學家沈致遠先生的一篇科學散文。用作者的話講，科普文章和科學散文不同，科普文章重在介紹科學知識，科學散文重在闡發科學中的人文精神，傳播科學美。科學散文追求的是真善美統一的最高境界。本文用了四分之三篇幅來描寫致力于傳播科學美的女天文物理學家琳達·威廉斯，介紹了她散發著迷人藝術氣息的科學詩和歌舞。原來科學可以是充滿詩意的，科學家可以是浪漫多情的！從她身上我們看到了有創意的科學家所具有的共同品質——幻想和好奇心。正是這些有創意的科學家在用思想尋找著科學美，創造著科學美，傳播著科學美。

筆者認為教讀本文應抓住“不具有幻想和好奇心的人根本不可能成為有創意的科學家”這句話。啟發學生要始終保持一顆赤子之心。

本文計劃用兩課時，第一課時以“用思想尋找美”“用思想創造美”“用思想傳播美”為主線，讓學生體味和感悟“幻想和好奇心”是一個人獲得成功和幸福的關鍵。第二課時與學生一起討論總結科學美的特征：內涵美、人文美、創意美、藝術美。科學美的源泉：簡單、普遍、深刻。

[教學目標]：

學習沈致遠，做一個愛思考的人。

保持一顆赤子之心，對世界充滿幻想和好奇心。

理解科學美的源泉：簡單、深刻、普遍。

[教學時數]：兩課時

[教學過程]：

第一課時

一、導入課文

（展示圖片中國夢ppt）小時候，老師的夢想是當一名科學家，因為我覺得科學家非常受人尊重，可以為人類造福，可以為祖國做貢獻，請問同學們你們的夢想是什么？現在大家還想不想當科學家？說出理由。（讓學生回答對科學的看法，詢問：如果有人說科學是美麗的，你們怎么看？）

[點評]由中國夢導入，既引出了常人對科學的看法，又對學生進行了夢想和世界觀的教育。

二、由作者簡介引出本文的第一個重點——思考

沈致遠（1929--）著名物理學家，江蘇溧陽人。1959年浙江大學畢業后留校任教20年，1980年應邀赴美，現在杜邦公司中心研究院擔任杜邦院士，從事高溫超導電子學研究，現握有十三項美國專利。近年來，致力于提倡科學文藝。業余愛好：思考，閱讀，寫作，藝術，詩詞，書法，園藝，攝影，旅游。

[點評]從來沒有看到過哪個人說自己的業余愛好是思考，沈致遠先生把思考當成自己的第一業余愛好，帶給我們的不僅是啟發，更是震撼。想一想，我們現在還有多少學生愛思考，會思考，勤思考，敢思考？

（一）學會思考——用思想尋找美

1.沈致遠認為科學是“美麗”的，從文中找出寫科學家們認為科學美的句子（第三自然段，出示ppt黑洞、電子云、葉綠素、DNA、納米世界中用原子堆砌成的結構圖片），思考：作者怎么評價這些美？（朦朧、神秘、活力、精致）

[點評]威廉斯的話只是說出了讓她沉浸其中的科學美的外表，而沈致遠卻說出了科學美中蘊含的人文情感。他是真正地用思想在尋找美。

2.閱讀第一、二自然段，思考為什么常人感受不到科學美呢？文中給出的原因是“責任在科學家”，你同意沈致遠的觀點嗎？能否說出別的原因？

（學生討論）

教師總結：①常人的責任：常人沒有見過這些，所以無法體會到它的美。（PPT展示荀子《勸學》中名言：“不登高山，不知天之高也；不臨深溪，不知地之厚也。”）

②宣傳的問題：閱讀科學家的故事，要么是為真理獻身，要么是刻苦鉆研，走路撞電線桿，要么是沉浸科研，將墨水當蒜汁蘸著吃，很少出現宣傳科學家們在感受充滿詩意的科學研究時所表達出的浪漫情懷。

③出版界的責任：想買一本沈致遠的《科學是美麗的——科學藝術與人文思維》，所有的網站都缺貨，李政道的《科學與藝術》同樣也是缺貨，這么好的書，為什么不多印一些在大眾中推廣呢？

（二）勇于思考——用思想宣傳美

閱讀課文找出文中還寫了哪幾個致力于宣傳科學美的科學家，他們是用什么形式宣傳科學美的。

李政道——撰文著書

《科學與藝術》

請畫家畫畫

寫詩

威廉斯——唱歌

跳舞

[點評]課文用了大量筆墨描寫美麗的科學女郎琳達·威廉斯，介紹她散發著迷人藝術氣息的科學詩和歌舞，琳達·威廉斯用詩意的表演和人文的精神，讓我們感受到了科學的美麗和科學家的浪漫情懷。

（三）創意思考——用思想創造美

再介紹幾幅藝術家利用光的折射、色彩、以及眼睛的后視、空間錯位等原理創作的欺騙眼睛的圖片等等，讓學生欣賞創意美圖。

[點評]這些圖片可以引起學生的學習興趣，也讓學生明白有時候親眼看到的未必是真的。

三、討論本節第二個重點——大人者，不失其赤子之心

1.威廉斯宣傳科學美的過程中遇到的兩次挫折

“物理學中的女性”會議組織者拒絕威廉斯的歌舞表演。

高能物理國際會議上表演時一些人中途離場。

[點評]第一次會議組織者和第二次的會議參加者都是科學家或跟科學相關的人物，他們對于威廉斯的不理解也更說明了宣傳科學美任重而道遠。

2.討論那些拒絕威廉斯的人和威廉斯相比缺乏的是什么？（幻想和好奇心）

威廉斯說：作為天文學家，你必須具有幻想和好奇心。

沈致遠說：何止是天文學家，不具有幻想和好奇心的人根本不可能成為有創意的科學家。

我說：何止科學家，不具有幻想和好奇心的人，根本不可能成為有創新精神的人。

[點評]這正是我國著名的思想家老子說的——大人者，不失其赤子之心者也。

3.講述幾個關于具有赤子之心的科學家的故事。

4.不僅科學家需要有一顆赤子之心，藝術家也需要，展示畢加索的畫，討論為什么畢加索90歲的時候，有人居然評價說他是“世界上最年輕的畫家”？

[點評]任何人都應當保持一顆赤子之心，對世界充滿好奇，對未來充滿幻想，讓人生充滿生機。

四、布置作業：將自己曾經的幻想和好奇想法寫出來

第二課時

一、科學美的特征：

1.請同學朗讀《碳是女孩之最愛》，總結出科學美的第一個特征——內涵美。

（展示幾幅李政道《科學與藝術》中的圖片）李政道的《科學與藝術》也是宣傳科學的內涵美，燦爛的群星、鮮艷的花朵是美，但科學美卻是以展現內在美或者事物內部規律為特征的。

[點評]何止科學美是一種內涵美，在任何領域人們樂于欣賞的都是內涵美，最美的鄉村女教師，最美的司機，最美的基層干部，最美的消防員。

2.學生討論《愛之力》總結科學美的第二個特征——人文美。

科學美的最主要特征應是它的人文性，具有人文情懷的科學家必定是充滿愛心和富有詩意的，以人文為指導的科學家一定更有激情和創造力，求善求美的人文情懷必定會讓科學更健康更有利于自然，人文不僅僅是對人的關懷和尊敬，還包括對萬物的敬畏。

介紹《科學是美麗的——科學藝術與人文思維》這本書中的一些散文。

讓學生討論人文性對科學家的重要性。

[點評]科學家如果沒有人文情懷，那么將會給人類帶來災難。日本731部隊就是一個典型的例子。

3.讓學生快速閱讀全文，從威廉斯傳播科學美的方式以及教師上節課補充的欺騙眼睛的圖片等總結科學美的另兩個特征——創意美和藝術美。

[點評]這兩個特征可簡單帶過，不必太細。

二、討論理解科學美的源泉：簡單、深刻、普遍

1.簡單：越是故弄玄虛的越是偽科學。越是復雜的越不科學。

用《科學是美麗的——科學藝術與人文思維》這本書中的一篇《天道崇簡》來解釋，可以讓學生朗讀，也可將文中內容簡單介紹。

不獨科學美的源泉是簡單的，在別的領域也同樣需要簡單，延安時期，毛主席對胡耀邦解釋的軍事和政治概念就是對“大道至簡”的最好詮釋。

2.普遍：

[點評]用《科學是美麗的——科學藝術與人文思維》中的一篇散文《東西方藝術與科學座談會》里面作者用信息論分析音樂、美術等的例子來解釋。

不獨科學，能夠打動人心、流傳千古的藝術作品同樣應該具有普遍性，否則便不會有生命力。因為人類的情感是普遍的，相信“月是故鄉明”“每逢佳節倍思親”，這是古今中外所有游子的共同情感。

3.深刻：科學不能滿足于研究表面現象，“水往低處流”只是一種現象，但牛頓的“萬有引力”定律卻是科學，科學的深刻性表現在他是在研究現象背后所隱藏著的本質和規律。

[點評]用沈致遠《科學是美麗的——科學藝術與人文思維》這本書來解釋科學美的源泉，既可以深入淺出，也可以激發學生課下閱讀該書的興趣，讓學生從沈致遠的書中進一步領略科學美。

三、布置作業：課下閱讀沈致遠先生的科學散文集《科學是美麗的——科學藝術與人文思維》

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