統(tǒng)編版高中語文必修二 一名物理學家的教育歷程 教學課件

一名物理學家的教育歷程

1.把握文章按時間順序安排內(nèi)容的行文結(jié)構(gòu)。2.從作者的成長故事中思考總結(jié)成為科學家應具備的科學精神。3.從文章的整體布局和局部寫作方面，分析文章的謀篇技巧。素養(yǎng)目標加來道雄，日裔美國理論物理學家，畢業(yè)于美國哈佛大學，獲得加利福尼亞大學伯克利分校物理學博士學位，紐約市立大學城市學院理論物理學教授。科普作家，超弦理論的專家。他秉持著愛因斯坦的精神：探尋“所有事物的原理”。主要作品有《超越愛因斯坦》（與特雷納合著）、《量子場論》和《超弦和M理論導論》。作者簡介本文屬于人物簡介類說明文。“一名物理學家”指作者加來道雄；“歷程”指經(jīng)歷的過程，“教育歷程”不僅指“教育的過程”，也包括“教育內(nèi)容”。題目解說寫作背景宇宙科學在當今越來越引起世人的關注。從古希臘到20世紀出現(xiàn)了許多關于世界構(gòu)成的理論。20世紀偉大的物理學家愛因斯坦提出的相對論，把人類探索世界奧秘的步伐向前推進了一大步，他把現(xiàn)實世界的三維擴展到宇宙空間的四維是一個了不起的偉大成就。但是它卻不能解釋所有的現(xiàn)象。當今世界探索宇宙本源的活動逐漸分成兩個方向：一是向宏觀世界探求宇宙的秘密，一是向微觀世界追尋世界的本源。目前，多維空間的研究有了突破性進展，其中超弦理論為人類理解宇宙提供了一條很好的途徑，也吸引著許多世界一流的學者。本文的作者就是這樣一位理論物理學家。

課文探究1.為什么說“我們之間卻如距深淵”“我”不能了解鯉魚的世界，不知它們的世界是不是存在同我們一樣的規(guī)則。鯉魚們也不能了解“我”的世界。它們大部分時間在水中漫游，它們相信它們的“宇宙”就由陰暗的池水和睡蓮構(gòu)成，雖然它們模糊地意識到在水面上存在有另一個外部世界，但這個外部世界的本質(zhì)超過了它們的理解能力。所以“我”說“我們之間卻如距深淵”。2.第六、七段對鯉魚的遐想有什么作用？作者運用擬人化的手法，以“鯉魚”的眼光來審視鯉魚世界，寫出鯉魚們對看不見的世界持否定態(tài)度。作者展開豐富的想象，向我們展現(xiàn)了鯉魚世界的“奇妙無比”。池中之魚如同古代寓言中的井底之蛙。這種寫法使我們由魚想到人類，可以悟出科學探索對人類認識世界的重大意義?！奥斆鳌币辉~褒詞貶用，人類有時也會如此“無知”。3.根據(jù)鯉魚“科學家”對“世界”的認識，可知“自以為是”的人類和鯉魚“科學家”有相似之處。試概括出二者有哪些相似之處。①人類“一生就在我們自己的‘池子’里度過”，只要有“超出了我們的理解力”的自然存在，我們就“拒絕承認”。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”，不肯改變思考問題的方式。③對于“不能在實驗室里便利地驗證”的理論，他們就加以“鄙視”，表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí)。4.“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?！边@句話的深刻內(nèi)涵是什么？這句話表面上看起來是一種幽默：為了弄清自己想要弄清楚的愛因斯坦所關心的問題，作者“不得已”要做一名理論物理學家。實際上，作者強調(diào)的是要探索宇宙的本質(zhì)，必須付出艱辛的勞動，而自己為了追求真理，再艱辛也要奮斗下去。所以，這句話表現(xiàn)了一位追求真理的科學家的執(zhí)著精神和堅強意志。內(nèi)容小結(jié)主題歸納作者通過對自己童年兩件趣事的回憶，用生動、簡明的語言介紹了自己成為一名理論物理學家的歷程：對鯉魚世界的遐想和對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往，啟迪作者走上科學探索的道路。這啟迪讀者：要想在科學事業(yè)上獲得成功，必須具備富有想象力和實驗精神等基本素質(zhì)。深入探究鯉魚“科學家”對“世界”的認識主要有以下幾點：①“水池之外看不見的世界沒有科學意義”。②“它們?yōu)樗從軌蜃约哼\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”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，而大多數(shù)鯉魚卻認為這是“胡說八道”。1.鯉魚“科學家”對“世界”的認識是怎樣的？作者想通過鯉魚“科學家”對“世界”的認識說明什么？這些認識說明了“自以為是”的人類和鯉魚“科學家”有相似之處：①人類的“一生就在我們自己的‘池子’里度過”，只要有“超出了我們的理解力”的自然存在，我們就“拒絕承認”。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”，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”，表現(xiàn)出他們思想上的保守和固執(zhí)。本文記敘的重點是童年的兩件趣事和建立原子對撞機，這三個事例已經(jīng)把“教育歷程”完整地勾畫出來。而夾雜在其中的兩個小事例，主要起補充和銜接的作用。多維空間歷險故事加深了作者對多維空間的想象，激發(fā)興趣；而閱讀統(tǒng)一場論書籍，既表現(xiàn)了高中階段作者求知的熱情，也銜接起由理論到實踐的探究過程。2.文中作者閱讀多維空間歷險故事和統(tǒng)一場論書籍兩小段內(nèi)容，對其“教育歷程”的敘述有什么作用？科學是建立在實驗之上的，科學理論要經(jīng)過實踐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，要有實驗的設計，要有策劃組織能力，要有耐心和恒心等，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。3.作者建立實驗室的事例，對我們現(xiàn)實生活有怎樣的啟迪？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，間接感悟到多維空間存在的可能性。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。樂趣：科學不應該是枯燥的，而應該是充滿樂趣的。對真正的科學工作者來說，探尋自然的奧秘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。4.本文三個部分，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，你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？實驗精神：丁肇中說過：“現(xiàn)代學術(shù)的基礎就是實地的探察，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》）想象力和興趣是成為科學家的最基礎的因素，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，不去做基礎工作，就不可能到達真理的彼岸。作者研究的多維空間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學家們已經(jīng)在做許多基礎的實驗工作，努力使理論得到證明。即便是科學家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建的黑洞理論，也要有數(shù)學和天體物理學的實驗作為基礎，而不是空想出來的。加來道雄一名物理學家的教育歷程

加來道雄，日裔美國理論物理學家，紐約城市大學理論物理學教授，他畢業(yè)于哈佛大學，獲得加利福尼亞大學伯克利分校物理學博士學位。作品有《超越愛因斯坦》(與特雷納合著)、《量子場論》和《超弦導論》等。作者簡介（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：萬有引力、電磁力、強力和弱力。愛因斯坦畢終生之力尋求四種力的統(tǒng)一，建立大統(tǒng)一的理論，最終沒有實現(xiàn)。物理學家運用量子力學，把后三種力統(tǒng)一起來(楊振寧和學生米爾斯提出楊—米爾斯理論，被稱為“標準模型”，只是計算無比繁復)，但是引力仍然游離在外。相關知識相關知識（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。比如古人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風暴的產(chǎn)生、結(jié)束，即使有簡單的預報，也都是靠經(jīng)驗來推測的?，F(xiàn)在有了氣象衛(wèi)星，從太空這樣的三維角度觀察地球，就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)。相關知識

“平行宇宙”是指在已知宇宙之外還可能存在的相似的其他宇宙。有學者描述平行宇宙時用了這樣的比喻:它們可能處于同一空間體系,但時間體系不同,就好像同在一條鐵路線上疾馳的先后兩列火車;它們有可能處于同時間體系,但空間體系不同,就好像同時行駛在立交橋上下兩層通道中的小汽車?！岸嗑S空間”理論認為,我們所認識的世界簡單與復雜,與我們所選擇的空間維數(shù)有關。在一維空間中,只能容納點和線的運動;在一個二維空間中,有面的存在;只有三維空間,才允許有運動的立體物。這立體的存在物可以是生命體,也可以是物體。但三維空間并不是可以容納一切的,有些更高的存在很可能不是三維空間的框架所能容納的。即使加上時間,構(gòu)成四維時空,也還是有一些現(xiàn)象不能說明。231快速閱讀全文，了解文章內(nèi)容整體感知，梳理結(jié)構(gòu)方法：重點勾劃關鍵句關鍵詞，即能體現(xiàn)該段主要內(nèi)容及感情傾向的詞句。勾畫出能夠體現(xiàn)時間順序和文章思路的詞句梳理文章結(jié)構(gòu)，概括主要內(nèi)容010203整體感知，梳理結(jié)構(gòu)童年對鯉魚世界的遐想高中對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往建造電子感應加速器自主探究1、作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什么？體現(xiàn)出作者怎樣的科學素質(zhì)與精神？2、對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往是怎樣啟迪作者走上科學探索的道路呢？體現(xiàn)出作者怎樣的科學素質(zhì)與精神。3、作者建造電子感應加速器的經(jīng)歷，具有怎樣具有怎樣的科學精神內(nèi)涵？自主探究1、作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什么？體現(xiàn)出作者怎樣的科學素質(zhì)與精神？明確：①說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學家”有相似之處。

②留心細節(jié)，大膽想象；批判精神。自主探究2、對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往是怎樣啟迪作者走上科學探索的道路呢？體現(xiàn)出作者怎樣的科學素質(zhì)與精神。明確：①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。理論物理學家的工作是抽象、枯燥的,受實驗條件的限制,自己的學說很難得到實驗的證明,甚至可能到死也得不到成就。

②興趣、好奇心；執(zhí)著。自主探究“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。”這句話的深刻內(nèi)涵是什么？明確：這句話表面上看起來是一種幽默：為了弄清自己想要弄清楚的愛因斯坦所關心的問題，作者“不得已”要做一名理論物理學家。實際上，作者強調(diào)的是要探索宇宙的本質(zhì)，必須付出艱辛的勞動，而自己為了追求真理，再艱辛也要奮斗下去。所以，這句話表現(xiàn)了一位追求真理的科學家的執(zhí)著精神和堅強意志。自主探究3、作者建造電子感應加速器的經(jīng)歷，具有怎樣具有怎樣的科學精神內(nèi)涵？明確：實驗精神、探究精神、沖破束縛、執(zhí)著創(chuàng)新。拓展延伸屠呦呦發(fā)現(xiàn)青蒿素,加來道雄在物理學上的重大成就,這都是人類在科學上的重大成果,他們也因此得到社會的廣泛認可,因而,屠呦呦獲得諾貝爾獎,加來道雄業(yè)已被冠以世界著名物理學家的稱號;但這