[課件]第十四課一名物理學(xué)家的教育歷程

1、v成為一位科學(xué)家是無數(shù)有志成為一位科學(xué)家是無數(shù)有志青年的夢想，對物理的探究更是青年的夢想，對物理的探究更是許多年輕的學(xué)子孜孜以求的，加許多年輕的學(xué)子孜孜以求的，加來道雄的成長道路，或許能給我來道雄的成長道路，或許能給我們一些啟發(fā)。們一些啟發(fā)。 作者簡介作者簡介v 加來道雄，美籍日裔物理學(xué)家，畢業(yè)于加來道雄，美籍日裔物理學(xué)家，畢業(yè)于美國哈佛大學(xué)，獲加利福尼亞大學(xué)伯克利分美國哈佛大學(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)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。主要著作有院理論物理學(xué)教授。主要著作有超越愛因超越愛因斯坦斯坦（與特雷納合著）（與特雷納合著）量子

2、場論量子場論超超弦導(dǎo)論弦導(dǎo)論。字字音音璀璨(cu cn ) 斑斕(bn ln) 撒手人寰(hun) 目眩(xun) 怪誕 畏葸(x)不前 湮(yn)沒 杜撰(zhun) 驚詫v本文的結(jié)構(gòu)上有什么特點？本文的結(jié)構(gòu)上有什么特點？v文章的題目是文章的題目是“一名物理學(xué)家的教育歷程一名物理學(xué)家的教育歷程”，因此，敘述的順序主要是因此，敘述的順序主要是時間順序時間順序。但是，作。但是，作者開頭就說者開頭就說“童年的兩件趣事極大地豐富了我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(dǎo)我走上成為一個理對世界的理解力，并且引導(dǎo)我走上成為一個理論物理學(xué)家的歷程。論物理學(xué)家的歷程?！倍巴甑膬杉な峦?/p>

3、的兩件趣事”作為文章的主要內(nèi)容，又是作為文章的主要內(nèi)容，又是邏輯順序邏輯順序。這樣的。這樣的結(jié)構(gòu)安排，使文章既結(jié)構(gòu)安排，使文章既脈絡(luò)清楚脈絡(luò)清楚，又，又重點突出重點突出。童年童年青年青年（成年）（成年）鯉魚世界的鯉魚世界的幻想（想像）幻想（想像）實驗實驗（理論物理學(xué)家）（理論物理學(xué)家）愛因斯坦故愛因斯坦故事（理論）事（理論）v人人都對自然感到好奇，都以自己喜人人都對自然感到好奇，都以自己喜愛的形式尋求自然的愛的形式尋求自然的“謎底謎底”，但是大，但是大多數(shù)人一般直接探尋自然本身，而作者多數(shù)人一般直接探尋自然本身，而作者卻由人的觀察角度，反思人類對宇宙的卻由人的觀察角度，反思人類對宇宙的認(rèn)知?？?/p>

4、似作者少年時的思維超出同齡認(rèn)知?？此谱髡呱倌陼r的思維超出同齡人，其實只是他充分發(fā)揮了自己的想像人，其實只是他充分發(fā)揮了自己的想像力，并且保持了這樣奇特的想像力，由力，并且保持了這樣奇特的想像力，由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎(chǔ)。此奠定了他對高維空間理論探究的基礎(chǔ)。v作者少年時接觸到愛因斯坦的作者少年時接觸到愛因斯坦的“未竟事未竟事業(yè)業(yè)”，激發(fā)了他的探究興趣。他之所以感到，激發(fā)了他的探究興趣。他之所以感到“激動人心激動人心”，是因為他把愛因斯坦的理論，是因為他把愛因斯坦的理論當(dāng)成一個當(dāng)成一個“偵探故事偵探故事”來閱讀、探究，這非來閱讀、探究，這非常符合少年的心理。另外，常符合少年的心理。另外

5、，“我決定要對這我決定要對這一秘密刨根問底一秘密刨根問底”，也表現(xiàn)了他有毅力有恒，也表現(xiàn)了他有毅力有恒心的性格，這是成為科學(xué)家的基本素質(zhì)。心的性格，這是成為科學(xué)家的基本素質(zhì)。v高中時代，本應(yīng)高中時代，本應(yīng)“在棒球場或籃球場玩在棒球場或籃球場玩耍?！保硎芮啻耗耆A，但作者卻，享受青春年華，但作者卻“找遍周邊找遍周邊地區(qū)大量的電子倉庫，裝配必需的硬件設(shè)地區(qū)大量的電子倉庫，裝配必需的硬件設(shè)備備”，在，在“學(xué)校的足球場中纏繞學(xué)校的足球場中纏繞2222英里長的英里長的銅線銅線”，自己動手建設(shè)實驗室，驗證愛因斯，自己動手建設(shè)實驗室，驗證愛因斯坦理論，探究反物質(zhì)。作者進(jìn)行這樣艱苦枯坦理論，探究反物質(zhì)。作者進(jìn)

6、行這樣艱苦枯燥的工作，體現(xiàn)了他對科學(xué)的熱愛，以及踏燥的工作，體現(xiàn)了他對科學(xué)的熱愛，以及踏實的性格，顯露出一個科學(xué)工作者的潛能。實的性格，顯露出一個科學(xué)工作者的潛能。由由到到，我們可以清楚地看到作者的，我們可以清楚地看到作者的“教育歷程教育歷程”和和“教育內(nèi)容教育內(nèi)容”。 v1 1本文在材料處理上有什么特點？本文在材料處理上有什么特點？ v 本文布局謀篇本文布局謀篇重點突出，詳略得當(dāng)重點突出，詳略得當(dāng)。在整體上，作。在整體上，作者并沒有從童年到小學(xué)到初中到高中，按時間順序敘者并沒有從童年到小學(xué)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，而是通過童年的兩件趣事和高中

7、時建立實驗室的事例，突出他成長為一名事例，突出他成長為一名“物理學(xué)家物理學(xué)家”的的“教育歷教育歷程程”，并不旁及其他成長的經(jīng)驗；在局部上，如高中，并不旁及其他成長的經(jīng)驗；在局部上，如高中階段，作者看了許多統(tǒng)一場理論方面的書，并常常去階段，作者看了許多統(tǒng)一場理論方面的書，并常常去斯坦福大學(xué)的物理圖書館，相關(guān)的理論書籍是怎樣啟斯坦福大學(xué)的物理圖書館，相關(guān)的理論書籍是怎樣啟發(fā)、引導(dǎo)他研究的，這里肯定有許多精彩的故事，但發(fā)、引導(dǎo)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，重點放在制造是作者只是一筆帶過，重點放在制造“自己的原子對自己的原子對撞機撞機”上，其中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡，讓人體

8、會上，其中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡，讓人體會到作者嚴(yán)謹(jǐn)、踏實的性格，以及內(nèi)在的成為物理學(xué)家到作者嚴(yán)謹(jǐn)、踏實的性格，以及內(nèi)在的成為物理學(xué)家所需要的基本素質(zhì)。所需要的基本素質(zhì)。 課文探究課文探究v（1 1）想像力想像力：科學(xué)是需要想像力的，想像力能帶：科學(xué)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(rèn)識來創(chuàng)造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認(rèn)識到人類觀察空間的局限性，間接感悟到高維空間存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)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。了創(chuàng)新意識和探索精神。 v（2 2）樂

9、趣樂趣：科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的，而是應(yīng)該充滿：科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的，而是應(yīng)該充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，對真正的科學(xué)工作者來樂趣的。探尋自然的奧秘，對真正的科學(xué)工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的說，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲游戲”，也是，也是人生的人生的“境界境界”。“游戲游戲”使他們樂此不疲，充滿使他們樂此不疲，充滿激情，不受外界的誘惑和干擾；而激情，不受外界的誘惑和干擾；而“境界境界”使他們使他們不顧功利，不畏強權(quán)，只求真理。不顧功利，不畏強權(quán)，只求真理。 22本文體現(xiàn)了怎樣的科學(xué)精神？本文體現(xiàn)了怎樣的科學(xué)精神？v（3）實驗精神實驗精神：丁肇中說過：丁肇中說過：“現(xiàn)代學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)就是現(xiàn)代

10、學(xué)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。實地的探察，就是我們現(xiàn)在所謂的實驗?！薄啊薄翱茖W(xué)發(fā)科學(xué)發(fā)展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗而得展的歷史告訴我們，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。到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的?！保☉?yīng)有格物致知精神應(yīng)有格物致知精神）有了想像力，有了樂趣，）有了想像力，有了樂趣，那只是成為科學(xué)家的最基礎(chǔ)的因素，不去踏踏實實地那只是成為科學(xué)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(dá)到真理的彼岸。味

11、地空想，不去做基礎(chǔ)工作，不可能達(dá)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，但作者從事的高維空間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學(xué)家們已經(jīng)在做許多基礎(chǔ)的實驗工作，努力使理是科學(xué)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(xué)家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑論得到證明。即使如科學(xué)家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑洞理論，也要有數(shù)學(xué)和天體物理學(xué)的實驗基礎(chǔ)，也不洞理論，也要有數(shù)學(xué)和天體物理學(xué)的實驗基礎(chǔ)，也不是空想出來的。是空想出來的。 33、“鯉魚科學(xué)家鯉魚科學(xué)家”對對“世界世界”的認(rèn)識的認(rèn)識是怎樣的？是怎樣的？ （1 1）“水池之外看不見的世界沒有科學(xué)意義。水池之外看不見的世界沒有科學(xué)意

12、義。 （2 2）“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\動而困惑不解它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\動而困惑不解”它們以神秘的它們以神秘的“力力”來掩蓋自己的無知。來掩蓋自己的無知。 （3 3）“鯉魚科學(xué)家鯉魚科學(xué)家”的的“消失消失”和和“重現(xiàn)重現(xiàn)”它它們認(rèn)為是們認(rèn)為是“奇跡奇跡”，是，是“可怖的事情可怖的事情”，而不肯去，而不肯去探究原因。探究原因。 （4 4）“鯉魚科學(xué)鯉魚科學(xué)”的的“傳奇故事傳奇故事”，真實地證明另，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認(rèn)為一個世界的存在，而它們卻認(rèn)為“胡說八道胡說八道”，荒，荒謬絕倫，違背它們的謬絕倫，違背它們的“自然規(guī)律自然規(guī)律”。 v說明說明“自以為是自以為是”的人類和的人類和“

13、鯉魚科學(xué)家鯉魚科學(xué)家”有相似有相似之處。（之處。（1 1）人類）人類“一生就在我們自己的一生就在我們自己的池子池子里度過里度過”，只要，只要“超出我們的理解力超出我們的理解力”的自然存在，的自然存在，他們就他們就“拒絕承認(rèn)拒絕承認(rèn)”。（。（2 2）“科學(xué)家發(fā)明像力這科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念樣一些概念”，是因為他們只愿意承認(rèn)，是因為他們只愿意承認(rèn)“那些那些看得見摸得著的事物看得見摸得著的事物”，不肯改變思考問題的方式。，不肯改變思考問題的方式。（3 3）“不能在實驗室里便利地驗證不能在實驗室里便利地驗證”的理論，他的理論，他們就加以們就加以“鄙視鄙視”，表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí)。，表現(xiàn)出思想上

14、的保守和固執(zhí)。 4 4作者想通過作者想通過“鯉魚科學(xué)家鯉魚科學(xué)家” ” 對世界對世界的認(rèn)識說明什么？的認(rèn)識說明什么？55課文中閱讀多維空間歷險故事和統(tǒng)一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，對場理論書籍兩小段內(nèi)容，對“教育歷程教育歷程”的敘述有什么作用？的敘述有什么作用？ v 課文的重點是童年趣事和建立實驗室，課文的重點是童年趣事和建立實驗室，這三個事例已經(jīng)把這三個事例已經(jīng)把“教育歷程教育歷程”完整地勾畫完整地勾畫出來。而夾雜在其中的兩個小事例，主要起出來。而夾雜在其中的兩個小事例，主要起補充和銜接的作用補充和銜接的作用。歷險故事加深作者對高。歷險故事加深作者對高維空間的想像，

15、激發(fā)興趣；而閱讀統(tǒng)一場理維空間的想像，激發(fā)興趣；而閱讀統(tǒng)一場理論書籍，既表現(xiàn)高中階段作者求知的熱情，論書籍，既表現(xiàn)高中階段作者求知的熱情，也銜接起由理論到實驗的探究過程。也銜接起由理論到實驗的探究過程。 v 理論物理學(xué)家的工作是抽象、枯燥的，受理論物理學(xué)家的工作是抽象、枯燥的，受實驗條件的限制，自己的學(xué)說很難得到實驗的實驗條件的限制，自己的學(xué)說很難得到實驗的證明，甚至可能到死也得不到成就。這樣的人證明，甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住寂寞，必須有奉獻(xiàn)精神。必須耐得住寂寞，必須有奉獻(xiàn)精神?！霸谒辉谒晦o辭”意味著意味著“理論物理學(xué)家理論物理學(xué)家”道路的艱辛。道路的艱辛。 6 6作者

16、說作者說“我決定要對這一問題刨根問底，縱我決定要對這一問題刨根問底，縱然為此而必須成為一名理論物理學(xué)家也在所不然為此而必須成為一名理論物理學(xué)家也在所不辭。辭。”在作者心中在作者心中“理論物理學(xué)家理論物理學(xué)家”應(yīng)該是怎樣應(yīng)該是怎樣的人？的人？7 7、作者建立實驗室的事例，對我們現(xiàn)實生活、作者建立實驗室的事例，對我們現(xiàn)實生活有怎樣的意義？有怎樣的意義？ 科學(xué)是建立在基礎(chǔ)實驗之上的，科學(xué)理論科學(xué)是建立在基礎(chǔ)實驗之上的，科學(xué)理論要經(jīng)過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡要經(jīng)過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論指導(dǎo)，要有實驗的設(shè)計，單的操作，要有理論指導(dǎo)，要有實驗的設(shè)計，要有策劃組織能力

17、，要有耐力和恒心等等，實要有策劃組織能力，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(dāng)前存驗考驗的是實驗者的綜合能力。而我們當(dāng)前存在的問題是，重視理論，輕視基礎(chǔ)實驗，表現(xiàn)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(xué)家重視實驗給普遍。這些都是一名理論物理學(xué)家重視實驗給我們現(xiàn)實生活的啟迪。我們現(xiàn)實生活的啟迪。1、下列詞語中加點的字，注音有誤的一項是（、下列詞語中加點的字，注音有誤的一項是（）A.斑斕（斑斕（ln）震驚（震驚（zhn）撒手人寰（撒手人寰（hun）B.目眩（目眩（xun）畏葸（）畏葸（s）孜孜不倦（孜孜不倦（z）C.怪誕（怪誕（dn）湮沒（湮沒（yn）自鳴得意（自鳴得意（mng）D.遐想（遐想（xi）杜撰（）杜撰（zhun）驚詫不已（驚詫不已（ch）B2、下列各項中有錯別