人教課標實驗版-必修三-第四單元-14 一名物理學家的教育歷程-“黃岡杯”一等獎

《一名物理學家的教育歷程》導學案一、重點1.掌握基礎知識，了解加來道雄和他的作品。2.理清文章結構，理解作者所說的童年趣事背后所蘊含的科學觀、學習觀。二、難點1.了解文中所談的一些物理學理論問題，如宇宙平行理論、多維空間理論。2.以“教育歷程”為重點，探討其思想內涵。3.養(yǎng)成正確的科學觀，明確興趣在學習過程中的重要作用。課文精析一、整體感知1.走近作者加來道雄，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》。2.文脈梳理二、重點研讀原文思考解讀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。1.第1自然段在全文中的作用是什么？對應考點：開頭的作用提示：借此表明自己的科學追求，引出自己“感興趣”的兩件事，進而引出全文?！耙摹斌w現著獻身科學的真正物理學家的追求，是點睛之筆。鯉魚們的一生就在這淺淺的水池中度過。它們相信它們的“宇宙”就由陰暗的池水和睡蓮構成。它們大部分時間在池底漫游，因此它們只模糊地意識到在水面之上存在有另一個外部世界。我的世界的本質超過了它們的理解能力。我喜歡坐在距離鯉魚僅僅幾厘米的地方，然而，我們之間卻如距深淵。鯉魚和我生活在兩個截然不同的宇宙之中，從來不進入對方的世界，我們之間被水面這一薄薄的“柵欄”分隔開來。2.如何理解小孩提出的“傻乎乎”的問題？對應考點：理解文章內容提示：這樣的問題表現了小孩具有很強的好奇心。好奇心產生快樂，快樂引出遐想，激發(fā)作者少年時代的探索精神。待神志鎮(zhèn)定之后，這位鯉魚“科學家”就會講述一個真正令它們驚詫不已的傳奇故事。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。最奇怪的是那個抓住我的生物竟然一點也不像魚。更使我震驚的是，無論如何也看不到它的鰭，但是沒有鰭它還是能夠運動。我感覺到熟悉的自然規(guī)律不再適合于這個冥冥世界。隨后，我發(fā)現自己突然又被扔回了咱們的世界?！保ó斎唬@個到宇宙之外一游的故事對于鯉魚是怪誕的，大多數魚都認為這完全是胡說八道。）3.這個故事有什么作用？對應考點：理解文章內容提示：（1）此“故事”正是人類面對種種無法理解的自然現象時的生動表現。（2）鯉魚“科學家”的心理活動，正展示了人類的固定甚至僵化的思維，作者也正是對此有著清醒的認識，因此他能從實際出發(fā)反思人類在思維上的缺陷，從而進入科學的更高層次。（3）這也同時培養(yǎng)了他敢于向傳統挑戰(zhàn)的性格和勇氣。童年時的第二件事也給我留下深刻的印象。我八歲時曾聽過一個故事，此后它一直留在我的腦海里。記得我的中學老師給班里講了一個已故偉大科學家的故事。他們極其崇敬地講到他，稱他是整個人類歷史上最偉大的科學家。他們說很少有人能夠理解他的思想，但是他的發(fā)現卻改變了整個世界和我們周圍的一切。我不理解他們想告訴我們的許多東西，但是最使我對此人感興趣的是他未能完成自己的偉大發(fā)現就撒手人寰。他們說他多年潛心于這個理論，但是他死之后，他的未完成的論文仍然擺放在他自己的辦公桌上。4.“稱他是整個人類歷史上最偉大的科學家”一句中“人類歷史上最偉大的科學家”指的是誰？“這個理論”是什么？對應考點：分析關鍵詞語和語句的內涵提示：（1）指的是“愛因斯坦”；（2）是下文提到的“統一場論”。年輕人的一個優(yōu)點就是不會由于世俗的約束而畏葸不前，而這種約束對于大多數成年人而言通常似乎又很難超越。沒有考慮所要涉及的困難，我就開始著手建立我自己的原子對撞機。我一直研究科學文獻，最后我確信能夠建造一臺所謂的電子感應加速器，這種加速器能把電子加速到數百萬電子伏特（100萬電子伏特是指電子在100萬伏特的電場中被加速后所獲得的能量）。5.“年輕人的一個優(yōu)點就是不會由于世俗的約束而畏葸不前”，這個“優(yōu)點”對你有何啟示？對應考點：探究文章內容提示：在科學上沒有平坦的大道可走，只有不畏艱險，沿著陡峭山路攀登的人，才有希望達到光輝的頂點。如果年輕人像大多數成年人那樣過多地考慮所要涉及的困難，就很難有所突破。三、心靈回響1.相關資料阿爾伯特·愛因斯坦（AlbertEinstein，1879年3月14日－1955年4月18日），世界十大杰出物理學家之一，現代物理學的開創(chuàng)者、集大成者和奠基人。作為20世紀猶太裔理論物理學家，愛因斯坦創(chuàng)立了相對論——現代物理學的兩大支柱之一（另一個是量子力學），其質能方程E＝mc2著稱于世，并因為“對理論物理的貢獻，特別是發(fā)現了光電效應”的規(guī)律而獲得1921年諾貝爾物理學獎。1955年4月18日，愛因斯坦因病逝世。愛因斯坦一生成就卓越，其名字已成為“天才”的代名詞。2.視頻欣賞：愛因斯坦生活掠影典例精講一、考點鏈接探究文本中的疑難問題，提出自己的見解——開放式題型答題要點在閱讀科普類文章時，常常會遇到一些懸而未決的問題，需要人們發(fā)表自己的見解；常常會被文章中的人或事感動，得到一些啟發(fā)，這時便需要我們根據自己的理解談出自己的看法。例如：閱讀《一名物理學家的教育歷程》一文，談談作者建立實驗室的事例，對我們現實生活有怎樣的意義。這種問題沒有確定的答案，但要根據文本內容作出總結?？烧劦膬热萦校海?）科學是建立在基礎實驗之上的，科學理論要經過實驗的檢驗才能得到論證。（2）實驗不是簡單的操作，要有理論指導，要有實驗的設計，要有策劃組織能力，要有耐力和恒心等等，實驗是考驗實驗者的綜合能力。（3）我們當前存在的問題是，重視理論，輕視基礎實驗，表現為動手能力和實踐能力差，思想上浮躁，急功近利。（4）對教育而言，重知識、輕能力的現象很普遍。這些都是一名理論物理學家重視實驗給我們現實生活的啟迪。二、精典例題閱讀下面的文字，完成后面的題目。大科學家的失誤門捷列夫的元素周期律是化學領域里的一項革命性發(fā)現。以后，門捷列夫也曾想進一步弄清元素的性質隨原子量增加呈周期性變化的原因，但是由于他的思想未能從元素不能轉化、原子不可分裂等形而上學傳統觀念的束縛中解脫出來，因而到19世紀末人們發(fā)現了放射性元素和電子的存在，為揭開原子從量變到質變的內幕提供了新的實驗依據之時，他不僅不能利用這些新的科學實驗成果進一步發(fā)展他的周期律學說，相反，他卻極力否認原子的復雜性和電子的客觀存在，竭盡全力進行反對。他說，承認電子存在不但“沒有多大用處”“反而只會使事情復雜化”，“絲毫不能澄清事實”。放射性元素的發(fā)現明明表明元素是可以轉化的，他卻說“我們應當不再相信我們已知的單質的復雜性”，“應當消除任何相信我們已知單質復雜性的痕跡”，并宣布“關于元素不能轉化的概念特別重要”，“是整個世界觀的基礎”。然而其他化學家正是在19世紀末放射性元素和電子等一系列偉大發(fā)現的基礎上，一步步揭示出了元素周期律的本質，揚棄了門捷列夫的原子不可分和元素不可轉化的陳舊觀念，根據門捷列夫元素周期律的合理內核，制定出了新的元素周期律。在門捷列夫元素周期律基礎上誕生的元素周期律新理論，比門捷列夫的理論更具有科學性，它揭示了元素在周期表中是按原子中的質子數排列的，隨著原子序數的增加，原子的質子數也增加，一般地說中子數也會增加。質子數的增加和中子數的增加合起來表現為原子量的增加。但實踐證明，并不是有多少種元素就有多少種原子。一種元素中有含中子數多的同位素，也有含中子數少的同位素。元素的原子量是同位素的平均數。這里所謂的質子數，就是原子核外圍的電子數，也就是原子核的電荷數，即原子序數。從而解決了門捷列夫解決不了的問題。但這些探索元素周期律后來獲得的成果，都被門捷列夫在反對放射性元素的發(fā)現和電子存在中錯失了。因循守舊，就這樣使大化學家門捷列夫在探索元素周期律奧秘的前進道路上走向了倒退，喪失了應該根據新的科學實驗成果發(fā)展元素周期律的良機，為我們留下了有益的啟示。結合文意，談談門捷列夫的失誤給了你怎樣的啟示。解析：本題題干包含兩個方面的信息，一是要明確“門捷列夫的失誤”，一是要說出“失誤帶來的啟示”。從文中看，門捷列夫的失誤有“因循守舊”，在最后一自然段有明確的句子，其結果直接導致科學不能再向前一步發(fā)展，這就說明了思想上不能保守；文中還談到門捷列夫“到19世紀末人們發(fā)現了放射性元素和電子的存在，為揭開原子從量變到質變的內幕提供了新的實驗依據之時，他不僅不能利用這些新的科學實驗成果進一步發(fā)展他的周期律學說，相反，他卻極力否認原子的復雜性和電子的客觀存在，竭盡全力進行反對”，這也說