7.2一名物理学家的教育历程 导学案(含答案)

资源下载
  1. 二一教育资源

7.2一名物理学家的教育历程 导学案(含答案)

资源简介

班级: 姓名:
语文学科“教学测练评”一体化案
课前阅读 (限时5分钟)
请同学们速读下面的文字,了解课文相关知识,圈画重点。
1.作者知识
加来道雄,日裔美国理论物理学家,纽约州立大学研究生中心理论物理学教授,科普作家,超弦理论的专家。他秉持着爱因斯坦的精神,探寻“所有事物的原理”。他的著作广受赞誉,《构想未来》《超越爱因斯坦和超空间》《平行宇宙》均被《纽约时报》《华盛顿邮报》提名为当年的最佳科学读物之一。
2.背景知识
1957年,物理学家埃佛里特提出多重空间理论:有多重的、平行存在的空间,事物同时以不同的方式生存、行动在其中。后来另有理论物理学家提出我们这个宇宙可能只是多维空间的一个层面(膜)。多膜理论以及超弦理论都认为宇宙在长、宽、高、时间四个维度之外存在着不可视的空间。多维度物理学家丽莎·蓝道尔在实验时发现相撞的粒子有一些就这样消失了,因而怀疑这些粒子进入了另外的空间,并提出了宇宙可能存在无限维度。欧洲原子核研究中心当时正在瑞、法边境地下兴建迄今规模最大的粒子对撞机,以证实隐秘的空间确实存在。课文中有关“鲤鱼‘科学家’”和建造“原子对撞机”的故事,就形象地解说了“多维宇宙”。
加来道雄的《超越时空》一书记述了超空间的早期历史,从理论上探讨通过超空间穿越时空的可能性,以及何时方能实际利用超空间理论所具有的潜在威力。《一名物理学家的教育历程》就选自这部书,通过介绍对自己成长起了重大作用的两件童年趣事,回顾了自己成为“一名物理学家的教育历程”。
3.文体知识——科普文
科普文是解说、介绍科学技术的说明性文章。科普文一般用轻松、活泼的笔调,解说某一方面的科学技术知识;既有科技的技术性,又有内容的生动性,还有题材的广泛性,以及篇幅的简短性。科普文题材十分广泛,从肉眼看不见的粒子、原子,到巨大的地球、宇宙,无论是工业、农业、交通运输方面,还是物理、化学、天文、地质、生物等方面,都可以找到科普文章的题材。
4.知识链接
(1)统一场论
现代物理学认为,将宇宙结合起来的力有四种:万有引力、电磁力、强力和弱力。物理学家运用量子力学,已经把后三种力统一起来(物理学家杨振宁和他的学生米尔斯提出杨—米尔斯理论,解决了这一问题,被称为“标准模型”。但是这一理论因为计算繁复无比而让人头疼),但是引力仍然游离在外。爱因斯坦毕终生之力想寻求四种力的统一,建立一个大统一的理论,但最终没有实现。
(2)高维空间
现代理论物理学认为,统一四种力的前景,在于高维空间(如十维或更高)理论的确立。例如,对于古人来讲,风暴是怎样产生的,风暴会袭击什么地方,什么时候袭来,什么时候结束,他们是一无所知的。因为他们生活在平坦的大地上,只能靠肉眼从近似于二维平面的角度来观察,即使有简单的预报,也都是靠经验来推测的。现在有了气象卫星,从太空这样的三维角度观察地球,在地面上看来神秘莫测的风暴被看得一清二楚,可以精准地预报风暴的动向。同样,理论物理学家认为,传统的四维(空间三维加上时间)理论太“小”,不能解释宇宙中的四种力。当他们超越四维而在更高维(如十维或更高)中寻求统一这四种力时,就能得到一种简单、漂亮的解决模型(科学家认为宇宙应该是简单、和谐的)。
5.读准字音
(1)撒手人寰(  )  (2)贪婪(  )(3)遐想(  ) (4)惊诧不已(  )
(5)杜撰(  ) (6)浩瀚(  )(7)令人目眩(  ) (8)畏葸(  )(9)可怖(  )
一课时 科学家是如何炼成的?
活动一 把握思想内容,体会科学精神
阅读课文,分别用一句话概括作者所写的三件趣事,并思考这些内容与“一名物理学家的教育历程”有什么内在联系。
2.研读课文中作者对鲤鱼世界的遐想部分,完成后面题目。
(1)根据这一童年趣事的叙述要素,挖掘作者叙事背后的隐喻和科学思考,填写下表。
童年趣事 在旧金山日本茶园观察鲤鱼,产生遐想
叙事要素 环境 主人公 情节
池塘 鲤鱼、鲤鱼“科学家” 解释暴雨下睡莲的运动 一个鲤鱼“科学家”被抓出水面又放回
隐喻 “我们”生活的宇宙(四维空间) ① ③ ⑤
科学思考 客观上存在另外一个“宇宙”? ② ④ ⑥
(2)作者想通过鲤鱼“科学家”对世界的认识说明什么?
3.如何理解课文中“我决定要对这一秘密刨根究底,纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞”这句话的含意?
4.从梦想到发现,科学家们大都走了艰辛而漫长的路。研读作者的科学探究内容,概括其精神品质,填写下表。
探索内容 精神品质
喜欢坐在水池边,不断想象、思考 ①
对爱因斯坦尚未完成的论文充满兴趣 ②
决定要刨根究底,纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞 ③
从当地图书馆到全市图书馆和书店,再到大学图书馆,阅读能找到的关于爱因斯坦及其理论的每一本书 ④
不拘于世俗的约束,决定自建电子感应加速器 ⑤
把一个圣诞假日花费在50码长的线路上,不在棒球场或篮球场玩耍,反而在汽车间建造一架巨大的电子仪器 ⑥
活动二 欣赏谋篇布局,讨论科研品质
5.课文侧重反映作者成长为一名“物理学家”的“教育历程”,但作者并没有按照时间顺序来记叙其成长经历。文章在材料的处理上有什么特点?这样处理有什么好处?请结合内容加以分析。
6.你从作者的成长历程中得到什么样的启示?与同学们分享交流。
7.成语积累(根据解释,背诵)
(1)截然不同:事物之间,界限分明,全然不一样。
(2)自以为是:认为自己的看法和做法都正确,不接受别人的意见。
(3)在所不辞:决不推辞(多用在冒险犯难)。 (4)自鸣得意:自己表示很得意(多含贬义)。
(5)畏葸不前:畏惧退缩,不敢前进。
9.作文速递  “安静一下不被打扰”的想法,在当代青少年中也不鲜见。青少年在学习、生活中,有时希望有一个自己的空间,放松,沉淀,成长。
(1)[佳作示范]
避开喧嚣,静思成长
地铁里,我们戴上耳机听音乐;公园里,我们戴着耳机晨跑;在家里,我们关上门来学习。有时候,人们总是说年轻人很冷漠,其实不然,我们只是想拥有一个属于自己的安静的空间,好好地放松,慢慢地沉淀,茁壮地成长。
“虚室有余闲”,安静的空间,让人更加放松。年轻人,无论上班族还是学生,每天都在极度紧张的生活中度过,或承担着家庭的责任,或背负着人生的梦想,迫切需要一个安静的空间,来舒缓一天的疲惫。我们希望登上公交车,没有熊孩子的喧哗吵闹;敲开家门,不用听父母的喋喋不休;回到房间,不需要忍受大妈们广场舞轰鸣的喇叭,这样的要求并不过分。因为疲惫的心灵,只有在一个安静的空间才能真正得到休憩,也只有得到了足够的休憩,我们才能更好地投入到学习与工作中去。
“非宁静无以致远”,安静的空间,更能让人成长。生活的复杂纷扰,若没有时间去思考,人生就会变得盲目而单调。相反,当你独处下来,静静回味,就会有不一样的顿悟和成长。苏轼被贬黄州,没有了京城的喧嚣,“夜阑风静縠纹平”时,他终于明白人生其实“也无风雨也无晴”;梭罗远离了热闹的城市,一个人来到瓦尔登湖畔隐居,终日与自然为伴,才终于找到了自己的精神家园。忙碌有时其实是无意义的重复,若能待在一隅,“冥然兀坐”,往往能真正领悟到生命的真谛,实现精神上的超越。
当然,“心远地自偏”,这安静的空间,也是心灵的空间。唐代山水诗人王维,亦官亦隐,为历代文人所称道。通过《中国诗词大会》引发公众关注的外卖小哥雷海为,窗帘夫妇廖珮盛、刘晓晖,前者利用风雨奔波间隙里的沉淀夺冠,后者粗缯大布里裹着他们的诗词梦,可以说,他们是把或忙碌或平淡的日子过成了诗。因此,除去生活上的空间,我们更要在心灵上,为自己辟出一个安静的所在。人们常说“给心灵放个假”,只有为自己修建一座心灵的庭院,才能得到真正属于自己的空间。
世界很大,也很拥挤。避开喧嚣,静思成长。我们没有“诸葛庐”,也没有“子云亭”,但仍可以在这繁华热闹的世上,拥有一个真正属于自己的空间,无论是生活上的还是心灵上的,好好去经营它,在那里洗去疲惫,放松身心,慢慢沉淀,蜕变成长。
(2)时新素材
新突破!“中国天眼”发现新脉冲星超900颗
记者2024年4月17日从中国科学院国家天文台FAST运行和发展中心获悉,截至目前,被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)已发现900余颗新脉冲星,其中包括120余颗双星脉冲星、170余颗毫秒脉冲星、80颗暗弱的偶发脉冲星,极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。
这900多颗脉冲星的发现,让我们欣喜,也让我们又想起了那位仰望星空的老人,他就是“中国天眼”之父南仁东。他曾为崇山峻岭间的“中国天眼”燃尽生命,在世界天文史上镌刻下新的高度。虽然他已离开我们多年,“中国天眼”如今的成果,他来不及目睹,但他执着追求科学梦想的精神,必将激励一代又一代科技工作者接续奋斗,勇攀世界科技高峰。
适用主题 科技发展、奉献、热爱等。
运用示例 在未知和未来面前,人类命运与共。“中国天眼”向世界开放,正是人类命运共同体的又一注脚。不仅让“中国天眼”的开放程度再次向前推进,也必将成为中国科学家与世界分享科研成果的标志性事件。事实上,“中国天眼”从一诞生,就肩负全球使命。早在中科院国家天文台主导建设初期,就已确立了“中国天眼”将按国际惯例逐步开放的原则,以更好地发挥其科学效能,促进重大科学成果产出,为全人类探索和认识宇宙作出贡献。德国马克斯·普朗克射电天文学研究所天文学家劳拉·斯皮特勒指出,“中国天眼”将会推动国际合作,到21世纪30年代,它将为人类研究超大质量黑洞碰撞等积累大量数据。
从中国开放空间站、与全球共享北斗系统,到“中国天眼”邀世界共“见”未来……无一不体现中国在利用外太空时与世界携手合作的精神。在可预见的未来,中国将为国际科学界持续探索宇宙、尝试寻找未知事物带来更多新视角,为引领人类突入认知新领域作出更大贡献。
5.(1)huán (2)lán (3)xiá (4)chà (5)zhuàn (6)hàn
(7)xuàn (8)xǐ (9)bù
一课时 
1.(1)三件趣事:鲤鱼世界的幻想,爱因斯坦未完成的事业,建造电子感应加速器。
(2)内在联系:在作者看来,这些事件背后所体现的想象力、持续的兴趣和实践精神,是他成为一名理论物理学家过程中最重要的教育元素。作者不仅记叙了自己的教育经历,更从一个科学家的视角反思了要成为一位科学研究者在成长过程中应该具备的条件和素养。
2.(1)①“我们”(人类及人类中的科学研究者) ②人类认识的局限性?(只承认“看得见摸得着”的世界,不承认“看不见”的世界) ③“我们”无法合理解释多维空间的运动而故弄玄虚 ④已有的一些科学概念和解释或许是荒谬的?⑤极个别的人认为存在另外的“宇宙”,但不被大多数人承认 ⑥这个“宇宙”的规律不适合另一个“宇宙”?不能用实验来验证的世界就不存在?
(2)说明“自以为是”的人类和鲤鱼“科学家”有相似之处。①人类“一生就在我们自己的‘池子’里度过”,只要是“超出了我们的理解力”的自然存在,我们就“拒绝承认”。②“科学家发明像力这样一些概念”,是因为他们只愿意承认“那些看得见摸得着的事物”,不肯改变思考问题的方式。③“不能在实验室里便利地验证”的理论,他们就加以“鄙视”,表现出思想上的保守和固执。
3.这句话有两层含意。①理论物理学家工作艰苦。作者认为,理论物理学家的工作是抽象、枯燥的,受实验条件的限制,自己的学说很难得到实验的证明,甚至可能到死也得不到成就。这样的人必须耐得住寂寞,必须有奉献精神。“在所不辞”意味着“理论物理学家”道路的艰辛。②作者对爱因斯坦的研究课题产生了浓厚的、强烈的、执着的兴趣,并为此树立了自己的终生志向。
4.①想象丰富 ②天真好奇 ③热爱科学 ④勤奋刻苦 ⑤勇于探索 ⑥酷爱钻研
5.(1)特点:重点突出,详略得当。①从整体上看,作者并没有按时间顺序叙事,而是通过童年的两件趣事和高中时建立实验室的事例,突出他成长为一名“物理学家”的“教育历程”,并不提及其他成长的体验。②从局部上看,如高中阶段,作者看了许多有关统一场论方面的书,但只是一笔带过,并没有写相关的理论书籍是怎样启发、引导他研究的故事,而是把重点放在制造自己的“原子对撞机”上。其中具体的数据叙述得很详尽,让人体会到作者严谨、踏实的性格,以及成为物理学家所需要的内在的基本素质。
(2)好处:既让读者看到了作者的成长历程,又让读者明白了一个物理科学家成长过程中最有说服力的“成长因素”。如果一味按照时间顺序叙事,最有价值的内容必将被冲淡,标题中的“教育”意义也难以得到突出。
6.(示例一)科学存在于生活的方方面面。要善于发现,善于思考,充分利用自己的想象力,描绘蓝天白云,描绘宇宙万物。不必拘泥于已有的现实,放飞天马行空的想象力,这才是科学得以进步的源泉和动力。
(示例二)万事终需坚持。不管是感兴趣也好,热爱也好,所有的事情唯有“坚持”二字,方得始终。加来道雄有对科学的热忱,更有对科学不断探索的坚持,由兴趣到热爱,由热爱变成了毕生的信念和追求;在此期间,他从未放弃,这就是“坚持”的力量。
(示例三)家庭教育对孩子的影响是深远的。加来道雄的生活环境是多元的,他父母对他的教育更是开放的、民主的,这也就使加来道雄具备了敢于探索、初心未泯的性格特点,为他以后走上科学发现之路埋下了希望的种子。

展开更多......

收起↑

资源预览