统编版高中语文必修下：一名物理学家的教育历程

一名物理学家的教育历程汇报人：XXX统编版高中语文必修下第三单元第七课目录导入新课1新知探究2课堂练习3拓展延伸4导入新课1教学目标1.了解作者、作品、背景，扫清字词障碍2.在通读全文的基础上，理清文章的思路。3.深入剖析文本，体会所蕴含的科学精神。4.鉴赏写作艺术，学习知识性读物的阅读方法。作者简介

加来道雄，科学家，1947年生于美国加利福尼亚州圣何塞。科学畅销书作者，美国著名高等学府加州大学伯克利分校物理学博士、纽约城市大学研究生中心的理论物理学教授，超弦理论的专家。著作《构想未来》、《超越爱因斯坦和超空间》、《平行宇宙》，均被《纽约时报》和《华盛顿邮报》提名为当年的最佳科学读物之一。他主持着一档全美国联网的科学广播节目，还在《晓闻热线》、《60分钟》、《早安美国》以及《拉里·金直播在线》之类的全美国性电视节目中亮相。

主要作品：《超越爱因斯坦》（与特雷纳合著）《量子场论》《超弦和M理论导论》

与本课相关的是“平行宇宙”与“多维空间”理论。“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;它们有可能处于同一时间体系,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。在一个一维空间中,只能容纳点和线的运动;在一个二维空间中,已经可以有面的存在;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。作品背景新知探究2理论物理学家VS实验物理学家在一个物理学家更偏重理论的情况下，他（她）被称为理论物理学家。而如果偏重实验，则称为实验物理学家。理论物理学的常用方法是理想实验，就是在脑子里做实验。资料补充统一场论

爱因斯坦毕终生之力想寻求四种力的统一，建立一个大一统的理论，最终也没有实现。引力强核力弱核力电磁力标准模型0维：没有长宽高，单纯的一个点，如奇点。

一维：只有长度

二维：平面世界，只有长宽。

三维：长宽高，立体世界，我们肉眼亲身感觉到看到的世界。三维空间是点的位置由三个坐标决定的空间。客观存在的现实空间就是三维空间，具有长、宽、高三种度量。四维：一个时空的概念。日常生活所提及的“四维空间”，大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系，是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴，而这条时间的轴是一条虚数值的轴。根据爱因斯坦相对论所说：我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。四维空间知识卡片刨根问底（páo）撒手人寰（huán）

杜撰（zhuàn）湮没（yān）畏葸不前（xǐ）

栅栏（zhà）鄙视（bǐ）冷嘲热讽（fěng）

头晕目眩（xuàn）

五彩斑斓（lán

）

截然不同（jié）

湮没（yān

）

惊诧不已（chà）

冥王星（míng

）

潜伏（qián）

浩瀚（hàn

）

闻名遐迩

（xiáěr]）

高深莫测(mò)

读准字音自鸣得意：自以为了不起，表示很得意。鸣：表示，以为。撒手人寰:指离开人间，即死亡。人寰：人间。刨根究底：比喻追究底细,问事问根本，看事看内在。在所不辞：决不推辞（多用在冒险犯难）。畏葸不前：畏惧退缩，不敢前进。葸：害怕，畏惧。兴高采烈:兴：兴致。采：精神。形容兴致高昂，情绪热烈。闻名遐迩:遐：远；迩：近。形容名声很大，远近都知道。瑕不掩瑜

：瑕，玉上的疵点。比喻缺点掩盖不了优点，优点多于缺点。

急不暇择

：在紧急情况下来不及选择。

高深莫测:高深的程度无法揣测。形容使人难以理解。词语释义【一、理清思路】成年青年童年对爱因斯坦未竟之业的好奇在水池边对鲤鱼世界的幻想高中时期的科学实践成为一名物理学家“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的？参考答案：（1）“水池之外看不见的世界没有科学意义。”（2）“它们为睡莲自己能够运动而困惑不解”──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”的“传奇故事”，真实地证明另一个世界的存在，而它们却认为“胡说八道”，荒谬绝伦，违背它们的“自然规律”。鲤鱼：思维局限、自鸣得意、缺乏探索精神请大家阅读《一名物理学家的教育历程》的2—11段，设计一个思维导图，将“鲤鱼科学家”与“我们”进行类比，并指出作者类比的目的是为了说明什么？（提醒大家这篇课文的关键概念是“高维空间”、“统一场论”）与现实的生活形成矛盾，从而推出“鲤鱼科学家”的荒谬，再运用类比推出“我们”思维的不合理我们生存在地球及相应空间看不见赖以生存的空气及空间看不见高维空间的“波不相信百慕大消失的船进入高维空间相信“力”的存在

鲤鱼科学家生活在水池中看不见赖以生存的水看不见水面上的水波不相信被突然揪出水池外的事件相信神秘的“力”我们和鲤鱼科学家都不相信平行世界的存在思考：作者想通过鲤鱼的故事表达什么？人类对其生存的世界的认知和鲤鱼对池水的认知有相似之处。人们应该改变思考问题的方式，积极探索钻研未知的事物。【二、体会科学精神】对爱因斯坦未竟之业的好奇在水池边对鲤鱼世界的幻想高中时期的科学实践想象力、创新意识、探索精神实证精神、不畏艰辛好奇心、兴趣、有恒心成为一名物理学家MichioKaku广泛阅读很重要。具备丰富的想象力。对事业、学业具有浓厚的兴趣。具备脚踏实地的实验精神。对未知世界充满好奇心。拥有持之以恒的精神。你能从加来道雄的成长经历中发现科学家应具备怎样的科学精神？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，间接感悟到高维空间存在的可能。由感性的想象上长到理性的创造，体现了创新意识的探索精神。乐趣：科学不应该是枯燥的，而是应该充满乐趣的。探寻自然的奥秘，对真正的科学工作者来说，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。实验精神：有了想象力，有了乐趣只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，不可能达到真理的彼岸。虽然作者从事的高维空间理论还停留在纸面上，但科学家们已经在做许多基础实验工作，努力使理论得到证明。【三、语言特点】1、生动形象：①有一次，我遇到了一场暴雨。我注意到成千上万的小雨滴轰击池水的表面。池水表面变得混乱，水中的睡莲在汹涌不息的水波冲刷下摇摆不定。我蹲在那里的一个小池边，为慢慢畅游在水底睡莲之中五彩斑斓的鲤鱼所陶醉。（丰富的修饰语）②在水底的鱼群中可能有一些鲤鱼“科学家”。我想这些鲤鱼“科学家”会对那些提出在睡莲之外还存在有另外一个平行世界的鱼冷嘲热讽。（拟人手法）2、准确简洁意丰：①我喜欢坐在距离鲤鱼仅仅几厘米的地方，然而，我们之间却如距深渊。②然而，作为一个孩子，我却不能理解，畅游在茶园池水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。③在我的车间建造一个230万电子伏特的电子感应加速器，这个加速器完全有能力产生一束反电子。为了产生电子感应加速器所必需的巨大磁场，我说服父母亲让他们帮助我在我读高中的那个学校的足球场中缠绕22英里长的铜线。我们把整整一个圣诞假日花费在这条50码长的线路上，缠绕和安装笨重的线圈，这种线圈将使高能电子的运动路径发生弯曲。（巧用数字）1、巧妙的开头童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理解，并且引导我走上成为一个理论物理学家的历程。通过童年趣事引入，引起读者兴趣。2.设置悬念，引人入胜我被这个故事迷住了。对于一个孩子，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？层层追问3、形象化说理我想这些鲤鱼“科学家”会对那些提出在睡莲之外还存在有另外一个平行世界的鱼冷嘲热讽。它们认为唯一真实存在的事物就是鱼儿们看得见摸得着的。水池就是一切。水池之外看不见的世界没有科学意义。一些科学家鄙视更高维数世界的说法，是因为他们不能在实验室里便利地验证它。4、重点突出，视角独特文章以儿童视角、青少年视角来展开描写，这使得文章有了极强的现场感、亲切感。【四、艺术构思】课堂练习3中心思想启示读者：想象力+实验精神=科学成功

本文介绍了作者成为一名理论物理学家的历程──作者对鲤鱼世界的遐想和对爱因斯坦未竟事业的向往，是怎么启迪作者走上了科学探索道路的。

物理学家的成长经历给了我们怎样的“教育”启示？①作为教育主导的父母和老师，对孩子童年的学习起着至关重要的引领作用。②对青少年来说，偶像、榜样的力量同样重要。③在学习过程中，自主观察思考、学习求真和自主实践也很重要。体己感悟

通过两篇文章的学习，你觉得阅读科学类知识性读物文章的阅读应该抓住哪些要领？1、筛选整合文章关键信息；2、把握文章的行文思路。3、品味文章语言。4、体会文字背后的科学道理与精神内涵阅读方法VS拓展延伸4

A=X+Y+ZA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

常常有同学问我做物理工作成功的要素是什么？

我想要素可以归纳为三个P：Perception,Persistence,andPower。

Perception--眼光，看准了什么东西，就要抓住不放；Persistence--坚持，看对了