统编版高中语文必修二 一名物理学家的教育历程 教学课件

一名物理学家的教育历程

1.把握文章按时间顺序安排内容的行文结构。2.从作者的成长故事中思考总结成为科学家应具备的科学精神。3.从文章的整体布局和局部写作方面，分析文章的谋篇技巧。素养目标加来道雄，日裔美国理论物理学家，毕业于美国哈佛大学，获得加利福尼亚大学伯克利分校物理学博士学位，纽约市立大学城市学院理论物理学教授。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”。主要作品有《超越爱因斯坦》（与特雷纳合著）、《量子场论》和《超弦和M理论导论》。作者简介本文属于人物简介类说明文。“一名物理学家”指作者加来道雄；“历程”指经历的过程，“教育历程”不仅指“教育的过程”，也包括“教育内容”。题目解说写作背景宇宙科学在当今越来越引起世人的关注。从古希腊到20世纪出现了许多关于世界构成的理论。20世纪伟大的物理学家爱因斯坦提出的相对论，把人类探索世界奥秘的步伐向前推进了一大步，他把现实世界的三维扩展到宇宙空间的四维是一个了不起的伟大成就。但是它却不能解释所有的现象。当今世界探索宇宙本源的活动逐渐分成两个方向：一是向宏观世界探求宇宙的秘密，一是向微观世界追寻世界的本源。目前，多维空间的研究有了突破性进展，其中超弦理论为人类理解宇宙提供了一条很好的途径，也吸引着许多世界一流的学者。本文的作者就是这样一位理论物理学家。

课文探究1.为什么说“我们之间却如距深渊”“我”不能了解鲤鱼的世界，不知它们的世界是不是存在同我们一样的规则。鲤鱼们也不能了解“我”的世界。它们大部分时间在水中漫游，它们相信它们的“宇宙”就由阴暗的池水和睡莲构成，虽然它们模糊地意识到在水面上存在有另一个外部世界，但这个外部世界的本质超过了它们的理解能力。所以“我”说“我们之间却如距深渊”。2.第六、七段对鲤鱼的遐想有什么作用？作者运用拟人化的手法，以“鲤鱼”的眼光来审视鲤鱼世界，写出鲤鱼们对看不见的世界持否定态度。作者展开丰富的想象，向我们展现了鲤鱼世界的“奇妙无比”。池中之鱼如同古代寓言中的井底之蛙。这种写法使我们由鱼想到人类，可以悟出科学探索对人类认识世界的重大意义。“聪明”一词褒词贬用，人类有时也会如此“无知”。3.根据鲤鱼“科学家”对“世界”的认识，可知“自以为是”的人类和鲤鱼“科学家”有相似之处。试概括出二者有哪些相似之处。①人类“一生就在我们自己的‘池子’里度过”，只要有“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对于“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。4.“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。”这句话的深刻内涵是什么？这句话表面上看起来是一种幽默：为了弄清自己想要弄清楚的爱因斯坦所关心的问题，作者“不得已”要做一名理论物理学家。实际上，作者强调的是要探索宇宙的本质，必须付出艰辛的劳动，而自己为了追求真理，再艰辛也要奋斗下去。所以，这句话表现了一位追求真理的科学家的执着精神和坚强意志。内容小结主题归纳作者通过对自己童年两件趣事的回忆，用生动、简明的语言介绍了自己成为一名理论物理学家的历程：对鲤鱼世界的遐想和对爱因斯坦未竟事业的向往，启迪作者走上科学探索的道路。这启迪读者：要想在科学事业上获得成功，必须具备富有想象力和实验精神等基本素质。深入探究鲤鱼“科学家”对“世界”的认识主要有以下几点：①“水池之外看不见的世界没有科学意义”。②“它们为睡莲能够自己运动而困惑不解”——它们以神秘的“力”来掩盖自己的无知。③鲤鱼“科学家”的“消失”和“重现”——它们认为是“奇迹”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。④鲤鱼“科学家”的“传奇故事”，真实地证明另一个世界的存在，而大多数鲤鱼却认为这是“胡说八道”。1.鲤鱼“科学家”对“世界”的认识是怎样的？作者想通过鲤鱼“科学家”对“世界”的认识说明什么？这些认识说明了“自以为是”的人类和鲤鱼“科学家”有相似之处：①人类的“一生就在我们自己的‘池子’里度过”，只要有“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”，表现出他们思想上的保守和固执。本文记叙的重点是童年的两件趣事和建立原子对撞机，这三个事例已经把“教育历程”完整地勾画出来。而夹杂在其中的两个小事例，主要起补充和衔接的作用。多维空间历险故事加深了作者对多维空间的想象，激发兴趣；而阅读统一场论书籍，既表现了高中阶段作者求知的热情，也衔接起由理论到实践的探究过程。2.文中作者阅读多维空间历险故事和统一场论书籍两小段内容，对其“教育历程”的叙述有什么作用？科学是建立在实验之上的，科学理论要经过实践的检验才能得到论证。实验不是简单的操作，要有理论的指导，要有实验的设计，要有策划组织能力，要有耐心和恒心等，实验考验的是实验者的综合能力。而我们当前存在的问题是重视理论，轻视实验，表现为动手能力和实践能力差，思想上浮躁，急功近利。对教育而言，重知识、轻能力的现象很普遍。这些都是一名理论物理学家重视实验给我们现实生活的启迪。3.作者建立实验室的事例，对我们现实生活有怎样的启迪？想象力：科学是需要想象力的，想象力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界的想象中，认识到人类观察空间的局限性，间接感悟到多维空间存在的可能性。由感性的想象上升到理性的创造，体现了创新意识和探索精神。乐趣：科学不应该是枯燥的，而应该是充满乐趣的。对真正的科学工作者来说，探寻自然的奥秘是和自然做的近似于捉迷藏的“游戏”，也是人生的“境界”。“游戏”使他们乐此不疲，充满激情，不受外界的诱惑和干扰；而“境界”使他们不顾功利，不畏强权，只求真理。4.本文三个部分，并不是简单地叙述成长的故事，而是具有深刻的科学精神内涵，你可以从中看到哪些方面的“教育”对成为优秀科学家最为重要？实验精神：丁肇中说过：“现代学术的基础就是实地的探察，就是我们现在所谓的实验。”“科学发展的历史告诉我们，新的知识只能通过实地实验而得到，不是由自我检讨或哲理的清谈就可求到的。”（《应有格物致知精神》）想象力和兴趣是成为科学家的最基础的因素，不去踏踏实实地做实验，就不能得到基本数据，假说就不能确立。一味地空想，不去做基础工作，就不可能到达真理的彼岸。作者研究的多维空间理论，虽然还停留在纸面上，但是科学家们已经在做许多基础的实验工作，努力使理论得到证明。即便是科学家霍金靠睿智的头脑创建的黑洞理论，也要有数学和天体物理学的实验作为基础，而不是空想出来的。加来道雄一名物理学家的教育历程

加来道雄，日裔美国理论物理学家，纽约城市大学理论物理学教授，他毕业于哈佛大学，获得加利福尼亚大学伯克利分校物理学博士学位。作品有《超越爱因斯坦》(与特雷纳合著)、《量子场论》和《超弦导论》等。作者简介（1）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。爱因斯坦毕终生之力寻求四种力的统一，建立大统一的理论，最终没有实现。物理学家运用量子力学，把后三种力统一起来(杨振宁和学生米尔斯提出杨—米尔斯理论，被称为“标准模型”，只是计算无比繁复)，但是引力仍然游离在外。相关知识相关知识（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。比如古人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风暴的产生、结束，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，就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)。相关知识

“平行宇宙”是指在已知宇宙之外还可能存在的相似的其他宇宙。有学者描述平行宇宙时用了这样的比喻:它们可能处于同一空间体系,但时间体系不同,就好像同在一条铁路线上疾驰的先后两列火车;它们有可能处于同时间体系,但空间体系不同,就好像同时行驶在立交桥上下两层通道中的小汽车。“多维空间”理论认为,我们所认识的世界简单与复杂,与我们所选择的空间维数有关。在一维空间中,只能容纳点和线的运动;在一个二维空间中,有面的存在;只有三维空间,才允许有运动的立体物。这立体的存在物可以是生命体,也可以是物体。但三维空间并不是可以容纳一切的,有些更高的存在很可能不是三维空间的框架所能容纳的。即使加上时间,构成四维时空,也还是有一些现象不能说明。231快速阅读全文，了解文章内容整体感知，梳理结构方法：重点勾划关键句关键词，即能体现该段主要内容及感情倾向的词句。勾画出能够体现时间顺序和文章思路的词句梳理文章结构，概括主要内容010203整体感知，梳理结构童年对鲤鱼世界的遐想高中对爱因斯坦未竟事业的向往建造电子感应加速器自主探究1、作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？体现出作者怎样的科学素质与精神？2、对爱因斯坦未竟事业的向往是怎样启迪作者走上科学探索的道路呢？体现出作者怎样的科学素质与精神。3、作者建造电子感应加速器的经历，具有怎样具有怎样的科学精神内涵？自主探究1、作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？体现出作者怎样的科学素质与精神？明确：①说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相似之处。

②留心细节，大胆想象；批判精神。自主探究2、对爱因斯坦未竟事业的向往是怎样启迪作者走上科学探索的道路呢？体现出作者怎样的科学素质与精神。明确：①对爱因斯坦未竟事业的向往,使作者产生对统一场理论的兴趣,好像侦探一样急于找到故事的线索和结局。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。

②兴趣、好奇心；执着。自主探究“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。”这句话的深刻内涵是什么？明确：这句话表面上看起来是一种幽默：为了弄清自己想要弄清楚的爱因斯坦所关心的问题，作者“不得已”要做一名理论物理学家。实际上，作者强调的是要探索宇宙的本质，必须付出艰辛的劳动，而自己为了追求真理，再艰辛也要奋斗下去。所以，这句话表现了一位追求真理的科学家的执着精神和坚强意志。自主探究3、作者建造电子感应加速器的经历，具有怎样具有怎样的科学精神内涵？明确：实验精神、探究精神、冲破束缚、执着创新。拓展延伸屠呦呦发现青蒿素,加来道雄在物理学上的重大成就,这都是人类在科学上的重大成果,他们也因此得到社会的广泛认可,因而,屠呦呦获得诺贝尔奖,加来道雄业已被冠以世界著名物理学家的称号;但这