资源简介

(共33张PPT)
一名物理学家的教育历程
加来道雄
部编版高中语文必修下册第三单元第7课
知人论世
1
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的理论物理学教授，科普作家，超弦理论的专家
2
科学精神
他秉持着爱因斯坦的精神：
探寻“所有事物的原理”
3
主要著作
主要著作：
《超越爱因斯坦和超空间》
《平行宇宙》
《构想未来》
写作背景
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。本文《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”。
相关知识
统一场论
根据现代物理学知识，将我们的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，最终也没有实现。
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。比如对于古人来讲，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)。
字词通关
1.通字音
五彩斑斓（ ） 栅栏 （ ）
冷嘲热讽（ ） 杜撰（ ）
惊诧 （ ） 目眩（ ）
怪诞 （ ） 鄙视（ ）
撒手人寰（ ） 刨根究底（ ）
湮没 （ ） 畏葸不前（ ）
páo
huán
yān
chà
zhà
xǐ
lán
xuàn
bǐ
fěng
zhuàn
dàn
字词通关
2.通词义
杜撰:
高深莫测:
撒手人寰:
刨根究底:
湮没：
畏葸:
没有根据地编造;虚构。
人寰指人间，撒手人寰指离开人间，即死亡。
究竟高深到什么程度无法揣测,形容估摸不透。
被掩盖；埋没。这里指当基本粒子和它的反粒子相遇时，二者一起消失、转化的现象。
畏惧。
比喻追究底细。
v
梳理文章结构
第一部分(第1段)：
开门见山地指出“童年的两件趣事”对“我”成为理论物理学家有至关重要的作用。
第二部分(2-11段)：
主要记叙了作者童年时对鲤鱼世界的观察和想象。
第三部分(12-18段)：
介绍了作者对爱因斯坦未完成的理论的强烈兴趣与高中建造电子感应加速器的事。
——童年的第一件趣事
——童年的第二件趣事
总分式
第一件趣事
对“鲤鱼世界”的遐想
请同学们从讲故事的要素入手，提炼鲤鱼故事的主要内容，填写表格
童年趣事一
故事要素
水池
在旧金山的日本茶园观察鲤鱼，产生遐想
环境
解释暴雨下睡莲的运动
主人公
鲤鱼、鲤鱼“科学家”
情节
一个鲤鱼“科学家”被抓出水面又放回
第一件趣事
对“鲤鱼世界”的遐想
从讲故事的要素入手，提炼鲤鱼故事的主要内容，填写表格
童年趣事一
故事要素
暗示 （隐喻）
水池
在旧金山的日本茶园观察鲤鱼，产生遐想
环境
解释暴雨下睡莲的运动
主人公
鲤鱼、鲤鱼“科学家”
情节
一个鲤鱼“科学家”被抓出水面又放回
极个别的人认为存在另外的“宇宙”，但不被大多数人承认
“我们”生活的宇宙(四维空间)
“我们”(人类及人类中的科学研究者)
“我们”无法合理解释多维空间的运动而故弄玄虚
从讲故事的要素入手，提炼鲤鱼故事的主要内容，填写表格
童年趣事一
故事要素
暗示 （隐喻）
科学思考
水池
在旧金山的日本茶园观察鲤鱼，产生遐想
环境
解释暴雨下睡莲的运动
主人公
鲤鱼、鲤鱼“科学家”
情节
一个鲤鱼“科学家”被抓出水面又放回
极个别的人认为存在另外的“宇宙”，但不被大多数人承认
“我们”生活的宇宙(四维空间)
“我们”(人类及人类中的科学研究者)
“我们”无法合理解释多维空间的运动而故弄玄虚
不能用实验来验证的世界就不存在？
客观上存在另外一个“宇宙”？
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)
已有的一些科学概念和解释或许是荒谬的？
这个“宇宙”的规律不适合另一个“宇宙”？
探究：加来道雄对鲤鱼世界、多维世界的猜想目前是无法得到验证的，既然如此，这样的思考有意义吗？又有何意义？请就此谈一谈你的理解和感悟。
可各抒己见，言之成理即可
明确：有意义。
①现在无法得到验证，不代表永远无法得到验证，许多前人的理论，都是进行证明或者证伪的；
②思想形成人的伟大，我们的身体和头脑确实像鲤鱼一样，受着“池子”的限制，但是思考却能让我们不断打破现有的“池子”，进入更广阔的的天地；
③对思考的成果而言，能否最后得以证明很重要，但有时候，思考本身以及不断验证和求索的过程，也是一种快乐。
“怕什么真理无穷，进一寸有进一寸的欢喜。——胡适”
“第二件趣事”
对爱因斯坦未完成的理论的强烈兴趣以及由此给我带来的影响
思考：简要而又条理地概述第二件趣事的重点情节
因讲述而产生兴趣
知道“原子对撞机”这一仪器
因好奇不断学习
建成了一台“电子感应加速器”
“我被这个故事迷住了”……
“我读完当地图书馆的书之后，就开始在全市搜寻图书馆和书店”
“在高中阶段，我看完了许多地方图书馆中这方面的书，并且常常造访斯坦福大学的物理学图书馆”
我也知道科学家已经建造了一些大型仪器，或者说是“原子对撞机”。
“首先，我购买了少量的钠22”，然后我建造了一个云室，紧接着装配必须的硬件设备，建造一个2.3百万电子伏特的电子感应加速器，在我读高中的那个学校的足球场中缠绕22英里（1英里=1.61千米）长的铜线。
“仪器成功产生了比地磁场强两万多倍的磁场，而这正是加速一束电子所必需的”
思考：加来道雄在高中时期成功完成实验的因素有哪些？
1、强烈的好奇心（兴趣、热爱）
2、长期、大量的文献研究（大量的阅读、持之以恒的学习）
3、勇于实践，无惧困难（实证精神）
4、父母的支持
思考：作者为什么选择这两件事情？
①让读者看到作者从小开始的成长历程，让读者明白了一个物理科学家成长过程中最重要的“成长要素”，呼应标题中的“教育”二字；
观察、想象与思考&热爱、坚持与实践……
②在作者最终构建的理论中，这两个故事有着内在的关联，
“作为一个孩子，我却不能理解，畅游在茶园池中的鲤鱼和爱因斯坦桌上未完成的论文可能存在着某种联系。对于用更高的维数可能是解决统一场论的关键这一点我不理解”
观察现象
进行实验
思考
文中从小时候写到了高中期间，这是一个人在学校受教育的主要阶段之一，为什么标题说的是“教育历程”而非“受教育历程”？
明确：受教育——学校教育、家庭教育、社会教育。
而文中主要呈现的是“我”在自我教育的历程中不断成长与进步。
不断探索、创新、不畏困难，勇往直前等
思考：在自我教育的历程中，加来道雄展现了怎样的科学家品质。结合文本进行简要分析。
想象
思考
兴趣
学习
实验
不断探索、创新、
不畏困难、勇往直前
……^
共性
(1)科学研究的时间跨度之大
从20世纪50年代到21世纪初，屠呦呦的科研之路实非不易;加来道雄的科学研究从童年起步，其强烈的求知欲和恒心促使他踏上科研之路。这些数字反映出科学研究的艰难、投入之大、耗费时间之长。科学研究者几十年如一日的无畏寂寞的坚韧，背后支撑的是非比常人的热爱和作为科学家的使命感。
(2)都谈到了各自在儿时对各自科学领域的兴趣以及各自的教育经历对其未来从事科研的重要影响。
个性
内容各有侧重，主要与各自的写作目的有关。
《青蒿素》是屠呦呦在接受拉斯克时的演讲，其目的之一是为凸显我国传统的中医药学的巨大潜力和贡献,因此着重书写自己研究发现青蒿素的过程中的关键时间节点。
《一名物理学家的教育历程》是一篇科普文字，带有自传性质，意在进行科普宣传，吸引更多的非专业人士投身到高维空间的科研事业中来。因此侧重介绍童年趣事和高中经历，以强调童年的奇思妙想和青少年时期的积极探索等这些“非正式”研究工作对于科学探索和发现的重要意义。
活动2:揣摩词句，体会语言美
同为科普文，在表达方式上又有什么相同与不同 这两篇课文的语言之美分别体现在哪些方面
1.表达的共同点
这两篇科普文都是以说明为主说明要准确地反映客观事物的内外情况及其规律，通常经过严密的定义、合理的结构清晰的分层、准确的解说，让读者“一读了然”。
当然，在说明的过程中，也兼用叙述、描写议论等表达方式,对客观事物的形状、构造、性质、特点、成因、关系、功用等予以详细说明其语言简洁、准确、明白，让人易懂易解。
2.语言的不同特点
《青蒿素:人类征服疾病的一小步》
(1)语言叙述之精炼。
(2)语言叙述之平静。
(3)语言逻辑之严谨。
本文是科学说明文，侧重以说明的表达方式来对青蒿素的提取、发展历程等进行说明。具体来说，运用了下定义、引资料、列数字、打比方等表现手法。
《一名物理学家的教育历程》
(1)明晰平实。
(2)雅致通俗，融科学性和趣味性于一体，本篇为科学小品，也称知识小品或文艺性说明文。以小品的写法，运用一些文学手法生动、形象地来说明科学内容，具有科学性，知识性、趣味性、娱乐性等特点。
3.精彩语句，咀嚼品味
(1)“我常常给自己提出一些只有小孩儿才问的傻乎乎的问题,比如水池中的鲤鱼怎样观察它们周围的世界。我想，它们的世界一定奇妙无比!”如何理解“傻乎乎”一词的运用
明确:“傻乎乎”一词似贬实褒，表明了对科学的探索往往就是从一些看似幼稚的问题开始的，作者从小就对大千世界充满兴趣。爱动脑筋思考，这正是一个人从事科学研究工作必备的素质。
(2)“我想，鲤鱼'科学家’们将会聪明地杜撰某种虚构的东西--它被称为'力’--来掩盖自己的无知。”试分析蓝色词语在句中的作用。
明确:“聪明”是反语，实际是愚蠢;“杜撰”“虚构”体现了鲤鱼“科学家”们的虚妄理论，这几个词语写出了鲤鱼“科学家”们在'宇宙”认识上的无知。在人类看来,这一切都是无比简单明了的事情，但池中的鲤鱼却觉得是神秘莫测的。这就启示人们，在认识宇宙问题上要勇于克服思维定式，对认识“高维世界”要有足够的信心。
(4)“年轻人的一个优点就是不会由于世俗的约束而畏葸不前，而这种约束对于大多数成年人而言通常似乎又很难超越。没有考虑所要遭遇的困难,我就开始着手建立我自己的原子对撞机。”如何理解这段话的含意
明确:这种好奇心和探索精神确实难能可贵，由此我们可以看到:好奇心和探索精神在人的成才过程中具有重要的作用。
(5)“当我接通它后，通常会烧断每一根保险丝，让屋子变得漆黑一团。在屋子周期性陷入黑暗的同时，妈妈常常在摇头。(我想，妈妈对于她有一个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的儿子困惑不解。)”妈妈的“摇头”“困惑不解”在本段中有何作用 试作简要分析。
明确:妈妈的“摇头”“困惑不解”起了反衬的作用,暗示作者比同龄人付出了更多的艰辛忍受了更多的寂寞;也暗示了这项科学成果的深远意义不容易被常人理解。
(3)“对于一个孩子来说，这是很神秘的。他未完成的工作是什么 他桌上论文的内容是什么 什么问题可能会如此难以解决而又非常重要,值得如此伟大的科学家把他的有生之年花费在这种研究之中 ”体会语段中问句的表达效果。
明确:连续使用三个疑问句,表现了作者小时候具有强烈的好奇心和求知欲。在当年的作者眼中，爱因斯坦未完成的论文充满了神秘感,促使作者对它进行研究、探索并一步步走向了科学研究的道路。
小结
因此，我们可以看出学术性文章语言风格的两大特点：准确性与文学性。其中，准确性是知识性读物语言的基础，而文学性则是锦上添花，为了能够吸引读者，或是更好地帮助读者理解文本。
表达与交流：结合文本和自己的成长经历，谈一谈作者教育历程让你有怎样的思考和感悟？
①“好之者不如乐之者”，兴趣是最好的老师；
②一花一世界，一叶一菩提，要善于观察和思考自己所处的世界；
③要有敢想敢做的精神， 很多看起来不可能的事，一步一步地去做，就有创造出人意料的成功；
④不要固步自封，每个人都生活在自己的“池子”里，但不要被“池子”困住；
⑤“好的榜样是看得见的哲理”，一个引领我们的榜样，会给人的成长带来巨大的力量...(角度非常多元，请多自主思考和表达。)
名言积累
科学与民主，是人类社会进步之两大主要动力。——陈独秀
科学是人们生活中最重要最美好最需要的东西。——契科夫
科学是使人的精神变得勇敢的最好途经。——布鲁诺
祖国大地上一座座科技创新的丰碑，凝结着广大院士的心血和汗水。我们的很多院士都具有“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的深厚情怀，都是“干惊天动地事，做隐姓埋名人”的民族英雄！——习近平
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 。 ——屈原
A=X+Y+Z A代表成功，X代表艰苦的劳动，Y代表正确的方法，Z代表少说空话。 ——爱因斯坦
科学是老老实实的学问，不可能靠运气来创造发明，对一个问题的本质不了解，就是碰上机会也是枉然。入宝山而空手回，原因在此。——华罗庚
科学始终是不公道的。如果它不提出十个问题，也就永远不能解决一个问题。——萧伯纳
科学上没有平坦的大道，真理的长河中有无数礁石险滩。只有不畏攀登的采药者，只有不怕巨浪的弄潮儿，才能登上高峰采得仙草，深入水底觅得骊珠。——华罗庚
科学如同大海，要求奋不顾身的拼搏。——兰道
科学没有国界，科学家却有国界。——巴甫洛夫
科学决不是一种自私自利的享乐。有幸能够致力于科学研究的人，首先应该拿自己的学识为人类服务。——马克思
科学家的天职叫我们应当继续奋斗，彻底揭示自然界的奥秘，掌握这些奥秘以便能在将来造福人类。——居里夫人
根据“我最喜爱的科学家”栏目要求,选择你最推崇的一位科学家,写1篇600字左右介绍其科学探索经历的文章。
提示:查找科学家相关的资料，确立主旨，筛选素材，借鉴课文写作技巧进行写作。
班级开展优秀文章推选活动，并将其编辑成《天空中最亮的星》纪念册，择优推荐到校刊专栏。

展开更多......

收起↑