统编版 高中语文 必修下册 第三单元《一名物理学家的教育历程》

部编版高中语文必修下册

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语言建构与运用：思维发展与提升：

以教育历程为重点，探

了解加来道雄和他的作品。

讨其中表现的思想内涵。

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审美鉴赏与创造：文化传承与理解：

赏析文章语言，学习作者深入学习作者的科学探究精神，培

浅出介绍科学原理的写作方法。养热爱科学、勇于探索的兴趣。

小时候，当我们被问到“长大以后想要做什

么”的问题时，总有人回答：“我要做科学家”。

随着年龄的增长，我们渐渐明白了成为一名

科学家不是一件容易的事情。怎样才能成为一名

科学家？今天我们就从著名物理学家加来道雄的

《一名物理学家的教育历程》中找找灵感吧！

Michio

Kaku

加来道雄，日裔美籍理论物理学家，超弦理论学家。

他毕业于哈佛大学，获得加利福尼亚大学伯克利分校哲

学博士学位。

主要著作：《超越爱因斯坦》、《量子场论》和《超

弦导论》。著作《超越时空》被称为“20世纪人类的伟

大智力壮行”。

超越时空

在当代物理学中，有一些非常重要却又艰深的思想，往往因为难

以形象浅显地解说而不易为公众所了解。

而加来道雄不畏艰辛，在《超越时空》一书中用很生动的方式向

读者展示了现代物理前沿之一—超空间理论的来龙去脉。全书15章分

为4篇，分别述说了超空间理论的早期历史，超空间理论可能通往爱

因斯坦梦寐以求的“物理学圣杯”——统一场论，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。

统一场论引力

爱因斯坦毕终生之强核力

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。弱核力电磁力

标准模型

高维空间

高维空间理论认为，宇宙大爆炸后10~43秒，

十维宇宙分解成四维宇宙和六维宇宙，四维宇宙暴

胀，经过近一百五十亿年，演变成今天我们生活的

宇宙。大爆炸后10~35秒，大统一力分开。

但是高维空间理论很难在实验室中得到证实，

因为要模拟当时的环境，需要的能量太大，根本无

法做到，所以现在高维空间理论只能是“理论”。

Michio

Kaku

审读本文标题"一名物理学家的教育历程”，你能否推

断一下文章会写什么内容，会怎么写？你的推断和作者的

构思是否有出入？出入在哪儿？

这里的教育不是受教育或者教育别人，

而是自主教育、自主发展。

默读全文，理清文章的层次脉络，并概括各部分大意。

开门见山，指出童年的两件趣事，极大

第一部分（1）地丰富了作者对世界的理解力，对"我"

成为理论物理学家有至关重要的作用。

主要叙述作者童年时对鲤鱼世界的观察

第二部分（2-11）

和想象。

主要介绍了作者对爱因斯坦未竟事业的

第三部分（12-18）强烈兴趣与青少年时期的探究尝试。

Michio

Kaku

童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理解

力，并且引导我走上成为一个理论物理学家的历程。

思考：童年趣事在青年时期是如何引导我

走上成为一个理论物理学家的历程的？

思考

“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？

童年对鲤鱼世界的遐想培养了作者什么样的科学素质与精神？

阅读2~11段，研读下列问题并填写表格

鱼的世界人的世界科学精神

作者想通过鲤鱼“科学家”

对世界的认知说明什么？

体现了科学家的哪些科学

精神？

鲤鱼“科学家”对“世界”的认识是什么样的？

“它们为睡莲自

己能够运动而困

“水池之外看“鲤鱼科学家”的

惑不解”——

不见的世界没“消失”和“重

它们以神秘的

有科学意义。”现”——它们认

“力”来掩盖自为是“奇迹”，是

己的无知。“可怖的事情”，

而不肯去探究原因。

作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？

说明“自以为是”的人类和

“鲤鱼科学家”有相似之处。

人类“一生就在我们自己的‘池子’里度过”，

只要“超出我们的理解力”的自然存在，他们

就“拒绝承认”。

“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。

“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。

童年对鲤鱼世界的遐想培养了作者什么样的科学素质与精神？

-第二段-第三段

--

“我蹲在那里的一个小

池边，为慢慢畅游在水“在那静静的时刻，我

底睡莲之中五彩斑斓的充满了无限的遐想。”

鲤鱼所陶醉。这是我最

快乐的童年记忆之一。”

——热爱观察，乐于观察——喜欢遐想

童年对鲤鱼世界的遐想培养了作者什么样的科学素质与精神？

-第二段-第五段

--

“我常常给自己提出一些“我曾想：在水底的鱼群

只有小孩儿才问的傻乎乎中可能有一些鲤鱼‘科学

的问题。”——经常质疑家’。我想，这些‘鲤鱼’

科学家会对那些提出在睡

引号在这里有什么作用？莲之外还存在有另外一个

加引号的“科学家”的具平行世界的鱼冷嘲热讽。”

体含义是什么？——喜欢猜想

文章中说到“鲤鱼‘科学家’”时，都要把“科学

家”加上引号。引号在这里有什么作用？加引号的“科

学家”的具体含义是什么？

-引号的作用-

这里的引号，表示所引的词语有特殊意义，它不同于我们通常

使用的“科学家”一词的含义，而是假想的鲤鱼世界里的“有‘智

慧’的鲤鱼”。

童年对鲤鱼世界的遐想培养了作者什么样的科学素质与精神？

-第七、八、十段-

-第二段第7段“我想，鲤鱼‘科学家们’

-

第6段“我注意到成千上将会聪明地杜撰某种虚构的东西—

万的小雨滴轰击在池水的—它被称为‘力’，来掩盖自己的

表面。……我想弄清楚周无知。”、第8段“我曾想，如果

围发生的一切将会以怎样从池水中抓出一个鲤鱼‘科学家’，

的形式呈现在鲤鱼们的眼事情将会怎样呢？”、第10段“我

中。”常想，我们就像自鸣得意地在池中

——细心观察，充满好奇游动的鲤鱼。”

——永不停息地思考

“就像鲤鱼一样，我们认为宇宙之

中只包含有熟悉可见的东西。我们自以

为是地拒绝承认就在我们的宇宙跟前存

在有别的平行宇宙或多维空间。”。

——不要轻易否认不熟悉的东西

童年对鲤鱼世界的遐想培养了作者什么样的科学素质与精神？

喜欢猜想保持丰富的

充满好奇心

乐于观察想象力

善于质疑

与思考

水池之外的世人类拒绝认知理对未知领域

界没有意义解以外的世界的探索精神

对睡莲运动不解，以只承认看得见摸得科学兴趣

着的发明概念，却

神秘力量掩盖无知（内驱力）

不改变思考

对鲤鱼科学家消失鄙视不能在实验对世界充满好奇的

重现，不解不信室验证的理论想象力（外驱力）

思考

“对爱因斯坦未竟事业的向往与学习研究”培养了作者什么

样的科学素质与精神？

建立实验室，这个故事对作者起了怎样的教育作用？培养了

作者什么样的科学素质与精神？

爱因斯坦

听爱因斯桌上未完

坦的故事

1.他未完成的工作是什么？成的理论，

01是他企图

2.他桌上论文的内容是什么？构建的所

3.什么问题值得把他的有生谓的统一

场论

被这个故之年花费在这种研究之中？

03广泛阅读

事迷住05

0204

第十二段“我八岁时曾听过一个故事，此后它一直留在我的脑海里”

“我被这个故事迷住了。对于一个孩子，这是很神第十三段

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？由于好奇，我就决定学习我能学到

的关于爱因斯坦的一切以及他的未完成的理论”

“我记得，我花费了好多时间静静阅读我能够找到的关于这

个伟人和他的理论的每一本书。这种记忆到现在仍然温暖如

春。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，急切地查找有关线索。”

“不久我就知道这个故事比任何的神秘谋杀故事更加激动

人心，也比我曾想象的任何事情都重要。”

“我决定要对这一秘密刨根问底，纵然为此而必须成为

一名理论物理学家也在所不辞”

SCIENCE

对爱因斯坦的追寻激发了作者强烈的好奇心和

求知欲，使作者明确了人生的理想；

以阅读为主要方式的探索行动则培养了作者自

主阅读与学习的习惯，培养了作者极强的探究精神。

不畏困难，探索科学真知的恒心与毅力。

第十六段

“年轻人的一个优点就是不会由于世俗的约束而畏葸不前。”

“没有考虑所要涉及的困难，我就开始着手建立我自己的原

子对撞机。”

“我一直研究科学文献，最后我确信能够

建造一台所谓的电子感应加速器。”

第十七段

“我购买了……我找遍周边地区大量的电

子仓库……我说服我的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（1英里=1.61千米）长的铜线。”

第十八段

“当最后建成时，这个300磅重、6千瓦的电子感应加

速器耗掉了我屋子中所产生的每一点儿能量。当我接通它

后，通常总是烧断每一根保险丝，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。”

SCIENCE

建立实验室，为了亲自验证反物质的存

在而建造自己的电子感应加速器的经历则锻

炼了作者的动手能力，培养了作者不畏艰辛

去探索科学真知的恒心与毅力——这正是科

学工作者所应具备的素质与精神。

童年青年成年

1.鲤鱼世界的幻想1.广泛阅读

2.爱因斯坦的故事2.建立实验室成为

举世

1.对高维世界感兴趣奠定理论与

闻名

2.对统一场论好奇实践基础

物理

充满求知欲、想象力丰

实践、执着、学家

富、坚持、探索精神学习

童年趣事是随便选取的吗？两者关系是什么？

两者的关系是：

第一件事——鲤鱼世界幻想中让我产生兴趣并一直探索的高维数世

界理论，成为解决爱因斯坦未完成的论文——统一场论的关键。高

维数世界理论要继续研究“统一场论”，（完成爱因斯坦的论文）

就必须借助“高维数世界”理论。

“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，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。”

Michio

Kaku

虽然在作者的教育历程中值得写的事件很多，但在作者看来，想象力、兴

趣和实验精神对科学家的成长和成功至关重要。所以作者打破常规的写作方式，

只选取了几个能够很好地体现这三种因素的事件来写。

这对于我们的写作有着很重要的启示：形式为内容服务，选材和剪裁时，

一定要考虑内容与中心的关系，重要的详写，不重要的略写，无用的不写。

一次对鲤鱼的观察

一次对未完成理论的探索

一次建造电子感应加速器的实验

总：提出故事

幻想对高维数世

鲤鱼世界

界产生兴趣关键

童年听爱因斯好奇

“未完成的论文”

坦的故事

分发现（确定）

广泛阅读统一场论

存在

可能

发现

青年广泛阅读反物质

验证

建立实验室原子对撞机

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。

广泛阅读很重要。

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，