《一名物理學(xué)家的教育歷程》導(dǎo)學(xué)案

1、?一名物理學(xué)家的教育歷程?導(dǎo)學(xué)案?一名物理學(xué)家的教育歷程?導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 一、知識(shí)教育目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā) ,了解科學(xué)、認(rèn)識(shí)科學(xué)。二、能力培養(yǎng)目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生以“教育歷程為重點(diǎn) ,探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。三、德育滲透目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)科學(xué)精神?！局R(shí)鏈接】一、作者介紹加來道雄 ,美籍日裔物理學(xué)家 ,畢業(yè)于美國(guó)哈佛大學(xué) ,獲加利福尼亞大學(xué)伯克利分校哲學(xué)博士學(xué)位 ,后任紐約市立大學(xué)城市學(xué)院理論物理學(xué)教授。主要著作有?超越愛因斯坦?與特雷納合著?量子場(chǎng)論?超弦導(dǎo)論?。二、相關(guān)知識(shí)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(xué)知識(shí)：1統(tǒng)一場(chǎng)論根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)知識(shí) ,將我們的宇宙結(jié)合起來的力有四種

2、：引力、電磁力、強(qiáng)核力和弱核力。物理學(xué)家運(yùn)用量子力學(xué) ,已經(jīng)把后三種力統(tǒng)一起來美籍華裔物理學(xué)家楊振寧和他的學(xué)生米爾斯提出楊一米爾斯場(chǎng)理論 ,解決了這一問題 ,被稱為“標(biāo)準(zhǔn)模型。但是這一理論因?yàn)橛?jì)算繁復(fù)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(gè)大一統(tǒng)的理論 ,最終也沒有實(shí)現(xiàn)。2高維空間現(xiàn)代理論物理學(xué)認(rèn)為 ,統(tǒng)一四種力的前景 ,在于高維空間如十維或更高理論確實(shí)立。比方對(duì)于古人來講 ,風(fēng)暴是怎樣產(chǎn)生的 ,風(fēng)暴會(huì)襲擊什么地方 ,什么時(shí)候襲來 ,什么時(shí)候結(jié)束 ,他們是一無所知的 ,因?yàn)樗麄兩钤谄教沟拇蟮厣?,只能靠肉眼從近似于二維平面的角度來觀察 ,即使有

3、簡(jiǎn)單的預(yù)報(bào) ,也都是靠經(jīng)驗(yàn)來推測(cè)的?，F(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(cè)的風(fēng)暴被看得一清二楚 ,可以精準(zhǔn)地預(yù)報(bào)風(fēng)暴的動(dòng)向。同樣 ,理論物理學(xué)家認(rèn)為 ,傳統(tǒng)的四維空間三維加上時(shí)間理論太“小 ,不能解釋宇宙中的四種力。當(dāng)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(shí) ,就能得到一種簡(jiǎn)單、漂亮的解決模型科學(xué)家認(rèn)為宇宙應(yīng)該是簡(jiǎn)單、合諧的。高維空間理論認(rèn)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)過近一百五十億年 ,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(shí)驗(yàn)室中得到證實(shí) ,因?yàn)橐M當(dāng)時(shí)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?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】1本文的根本結(jié)構(gòu)2本文的根本內(nèi)容【合作探究】1【提問】本文三個(gè)主要局部 ,并不是簡(jiǎn)單地表達(dá)成長(zhǎng)的故事 ,而是具有深刻的科學(xué)精神內(nèi)涵 ,可以從中看到哪些方面的“教育對(duì)成為優(yōu)秀科學(xué)家最為重要？2【提問】作者說“我決定要對(duì)這一問題刨根問底 ,縱然為此而必須成為一名理論物理學(xué)家也在所不辭