人教課標實驗版必修三14 一名物理學家的教育歷程（市一等獎）

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》。

這篇文章以生動、簡明的語言介紹了作者加來道雄成為一個理論物理學家的歷程——作者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道路。

本文布局謀篇重點突出，詳略得當。在整體上，作者并沒有從童年到小學到初中到高中，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例，突出他成長為一名“物理學家”的“教育歷程”，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，并常常去斯坦福大學的物理圖書館，相關(guān)的理論書籍是怎樣啟發(fā)、引導他研究的，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“自己的原子對撞機”上，其中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡，讓人體會到作者嚴謹、踏實的性格，以及內(nèi)在的成為物理學家所需要的基本素質(zhì)?！军c撥】探究一：本文在材料處理上有什么特點？

本文三個主要部分，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，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。（1）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，間接感悟到高維空間存在的可能。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。（2）樂趣：科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，對真正的科學工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”?！坝螒颉笔顾麄儤反瞬黄?，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。（轉(zhuǎn)下頁）【點撥】探究二：本文體現(xiàn)了怎樣的科學精神？（接上頁）（3）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》）有了想象力，有了樂趣，那只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，不可能達到真理的彼岸。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。即使如科學家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑洞理論，也要有數(shù)學和天體物理學的實驗基礎，也不是空想出來的。

科學是建立在基礎實驗之上的，科學理論要經(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，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，輕視基礎實驗，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?！军c撥】探究三：作者建立實驗室的事例，對我們現(xiàn)實生活有怎樣的意義？1.我記得，我花了好多時間靜靜閱讀我能夠找到的關(guān)于這個偉人和他的理論的每一本書。這種記憶到現(xiàn)在仍然溫暖如春。【品析】

短短兩句話，內(nèi)涵深廣?！盎撕枚鄷r間”，表明我投入學習研究的時間之多；“靜靜閱讀”，表明我專心致志的科學態(tài)度；“能夠找到的關(guān)于這個偉人和他的理論的每一本書”，說明我閱讀面之寬，涉獵范圍之廣；“這種記憶到現(xiàn)在仍然溫暖如春”，回憶如此甜美溫暖，表現(xiàn)了作者探究的興趣是多么濃厚，對科學事業(yè)是何等的熱愛。2.然而，作為一個孩子，我卻不能理解，暢游在茶園池水中的鯉魚和愛因斯坦桌上未完成的論文可能存在著某種聯(lián)系。【品析】

“可能”說明作者并未武斷地下斷論，因為作者當時是一個孩子，并沒有掌握充足的資料，沒有實踐經(jīng)驗，是自己的一種推測。“某種”也是一種假設的情況，是對兩者之間聯(lián)系的程度加以限制，而不是對其全面的可能進行肯定。詞語選用嚴謹，分寸感把握得很準確。3.當最后建成時，這個300磅重，6千瓦的電子感應加速器耗掉了我屋子中所產(chǎn)生的每一點能量。當我接通它后，通?？偸菬龜嗝恳桓ｋU絲，屋子變得漆黑一團。在屋子周圍周期性陷入黑暗的同時，媽媽常常在搖頭。（我想，媽媽對于她不能有一個在棒球場或籃球場玩耍、反而有一個在汽車間建造一架巨大的電子儀器的兒子而困惑不解。）使我感到欣慰的是，儀器成功產(chǎn)生了比地球磁場強2萬多倍的磁場，而這正是加速一束電子所必需的?！酒肺觥?/p>

“耗掉了我屋子中所產(chǎn)生的每一點能量”“燒斷每一根保險絲”“屋子變得漆黑一團”“屋子周期性陷入黑暗”“媽媽常常在搖頭”，這些生動的描述，形象再現(xiàn)了作者進行科學實驗時的情景，讓我們看到他濃厚的興趣、無限的熱情。形象生動，活潑有趣

形象的描述，可以增強感性認識。本文對鯉魚世界，尤其是那場暴雨之后，對鯉魚“科學家們”的心理行為的遐想，描述得栩栩如生。作者借助想象，讓鯉魚“科學家們”會看會想，會提出問題，會說話，通過生動形象的描述引出深奧的科學道理。如此生動活潑的筆法，如此豐富多彩的聯(lián)想，甚至會引發(fā)我們一系列關(guān)于“魚”的文學記憶：莊子筆下自得其樂的濠梁之魚，《漢樂府·江南》中“東奔西鉆、南游北走地戲于蓮葉間”活潑歡快的小魚，柳宗元《小石潭記》中那“皆若空游無所依……恬然不動，俶而遠逝，往來翕忽，似與游者相樂”的游魚，從而獲得更多的審美享受。簡潔凝練，辭約意豐

作者善于運用簡潔凝練的語言表達豐富的思想內(nèi)容。在談到?jīng)Q心學習愛因斯坦的理論時，他說：“我記得，我花了好多時間靜靜閱讀我能夠找到的關(guān)于這個偉人和他的理論的每一本書。這種記憶到現(xiàn)在仍然溫暖如春。”短短兩句話，內(nèi)涵深廣?！盎撕枚鄷r間”，表明我投入學習研究的時間之多；“靜靜閱讀”，表明我專心致志的科學態(tài)度；“能夠找到的關(guān)于這個偉人和他的理論的每一本書”，說明我閱讀面之寬，涉獵范圍之廣；“這種記憶到現(xiàn)在仍然溫暖如春”