语文·必修下册·课件7　一名物理学家的教育历程

*一名物理学家的教育历程课前

自主学习作者简介加来道雄，美籍日裔，科学畅销书作者，美国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理论物理学教授，超弦理论的专家。加来道雄的著作广受赞誉，《构想未来》《超越爱因斯坦和超空间》《平行宇宙》均被《纽约时报》和《华盛顿邮报》提名为当年的最佳科学读物之一。[资料助读]写作背景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能为公众所了解。加来道雄不畏艰难，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。超空间指通过多维度空间，快速地到达宇宙的另一端。加来道雄从小就有着强烈的好奇心，喜欢看魔法、幻想和科幻小说，被时间旅行、力场、平行宇宙等获得实现的可能性深深吸引。阿尔伯特·爱因斯坦去世时，加来道雄虽然还是个孩子，但他记得人们低声谈论他的生平与死亡。后来，他在报纸上看到一张爱因斯坦书桌的照片，上面摆着爱因斯坦未完成的研究成果的书稿。加来道雄就一直在琢磨着这个耗费爱因斯坦最后30年而未完成的梦想究竟是什么。从此，他就希望能够为完成爱因斯坦的工作尽一份力，将一切物理定律统一到一个理论中。最终，他也有所成就，成了超弦理论的奠基者之一。知识链接统一场论根据现代物理学知识，将宇宙结合起来的力有四种：万有引力、电磁力、强核力和弱核力。物理学家运用量子力学已把后三种力统一起来(杨振宁和他的学生米尔斯提出杨­米尔斯场理论，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，建立一个大一统的理论，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，在于高维空间理论的确立。高维空间理论认为，宇宙大爆炸后，十维宇宙分解成四维宇宙和六维宇宙，四维宇宙，经过近一百五十亿年的膨胀，演变成今天我们生活的宇宙。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”。词语积累根据词语意思，写出相应的词语。(1)(

)：形容色彩繁多艳丽，十分好看。(2)(

)：尖刻地嘲笑和讥讽。(3)(

)：形容两件事物毫无共同之处。(4)(

)：自己表示很得意(多含贬义)。(5)(

)：形容非常少或非常小。五彩斑斓冷嘲热讽截然不同自鸣得意微乎其微[基础梳理]词语辨析选择正确的词语填空。湮没淹没①他生怕这一承载先民欢乐悲伤的文字，会在时光中________消亡，他四处奔走呼吁，保护鸟虫篆这一古老而年轻的字体，让传承更有序、薪火永不灭。②当地时间2019年11月15日，受极端天气影响，意大利“水城”威尼斯遭遇严重洪灾，12日威尼斯最高水位达1.87米，全市约80%区域被水________。湮没淹没【解析】湮没：埋没。淹没：(大水)漫过；盖过。“湮没”指名声和成就被埋没，常用来修饰虚有的事物。“淹没”指大水漫过，常用来修饰实在、可感的事物。阅读下面的文字，完成1～3题。栗子的形状很奇怪，像一个小刺猬。栗有“斗”，斗外长了长长的硬刺，很扎手。栗子在斗里围着长了一圈，一颗一颗紧挨着，很团结，当中有一颗是扁的，叫作脐栗。脐栗的味道和其他栗子没有什么两样。坚果的外面大都有保护层，松子有鳞瓣，核桃、白果都有苦涩的外皮，这大概都是为了对付松鼠而长出来的。[堂前小练]新摘的生栗子很好吃，脆嫩，只是壳很不好剥，里面的内皮尤其不好去。把栗子放在竹篮里，挂在通风的地方吹几天，就成了“风栗子”。风栗子肉微有皱纹，微软，吃起来更为细腻有韧性，不像吃生栗子会弄得满嘴都是碎粒，而且更甜。贾宝玉为一件事生了气，袭人给他打岔，说：“我想吃风栗子了，你给我取去。”怡红院的檐下是挂了一篮风栗子的。风栗子入《红楼梦》，身价就高起来了，雅了。这栗子是什么来头，是贾蓉送来的？刘姥姥送来的？还是宝玉自己在外面买的？不知道，书中并未交代。栗子熟食的较多，我的家乡原来没有炒栗子，只是放在火里烤。冬天，生一个铜火盆，丢几个栗子在通红的炭火里一会儿，“砰”的一声，蹦出一个裂了壳的熟栗子。抓起来，在手里来回倒，连连吹气使冷，剥壳入口，香甜无比。不过烤栗子要小心，弄不好会炸伤眼睛，烤栗子外国也有，西方有“火中取栗”的寓言，这栗子大概是烤的。1．文中加点的“是”与“是可忍孰不可忍”“《兰亭集序》的作者是王羲之”中的“是”，用法各不相同，请简要分析。【答案】①文段中的“是”表强调。②“是可忍孰不可忍”的“是”表指代。③“《兰亭集序》的作者是王羲之”的“是”表判断。2．育才中学邀请你给学生讲解高中语文课文中的成语。请从下列三个成语中任选一个，借鉴对“火中取栗”的讲解方法，拟出讲解要点。要求阐释准确，语言流畅。任重道远游刃有余青出于蓝示例：“火中取栗”出自西方寓言《猴子和猫》。原意是说猴子骗猫取火中的栗子，结果取出后被猴子吃了，猫却因此被烧掉了脚上的毛。后比喻受人利用，冒着危险给别人出力，自己吃了苦头，却没得到好处。【答案】示例一：“任重道远”最早出自先秦孔子弟子及再传弟子所作《论语·泰伯》。原指担子很重，路很远。后多用于比喻肩负的责任重大，并且需要经过长期艰苦的努力。示例二：“游刃有余”最早出自战国时期的《庄子·养生主》。原指肢解牛体时能对准骨节间的空隙下刀，刀刃运行于空隙之间还有回旋的余地。现多形容技艺熟练，做事轻松利落。示例三：“青出于蓝”最早出自战国时期的《荀子·劝学》。原义指靛青从蓝草中提炼出来，但颜色比蓝更深。后比喻学生超过老师或后人胜过前人。3．把画波浪线句子中的“丢”改成“放”，“蹦”改成“跳”，“倒”改成“换”，是否恰当，为什么？【答案】不恰当，原文几个动词更精当。①“丢”写出扔栗子这一动作的随意潇洒；“放”动作普通，表现不出这种独特的生活情调。②“蹦”形象地写出栗子从炭火里弹出来的状态；“跳”虽有拟人化，但与炭火烘烤的情境不吻合，与“‘砰’的一声”搭配不协调。③“倒”突出栗子很烫手，而“换”则体现不出。阅读下面的文字，完成4～5题。科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，同等重要，缺一不可。但现实中，科技创新备受重视，重大成果不断涌现，①______________。那么，如何才能创造出更多高质量的科普作品呢？要让更多科技工作者意识到，科普也是科技工作的应尽之责，让科普成为科技工作者的一种自觉行为。科学家是科学规律的发现者和新技术的创造者，他们对本领域有着深刻的理解，而高质量的科普一定是建立在对学科的深入了解之上的。现代科学不断向纵深发展，很多规律已经超出了人们生活经验的范畴，既难以理解，②________________________。例如量子力学，物理学家们用数学语言交流起来毫无障碍，可因为其与人们的日常生活经验不一致，也就很难用语言准确表达。将这些知识“翻译”成大众可以理解的语言通俗地表达出来，是一种能力，需要不断学习和提升。与其他科学研究一样，③____________________，需要既有科研背景，又能掌握科普规律的专业人士来完成。而且，随着信息技术的发展，科普形式也越来越多样，一个好的科普作品需要一支相对稳定的专业队伍来完成。4．请在文中横线处补写恰当的语句，使整段文字语意完整连贯，内容贴切，逻辑严密。每处不超过15个字。【答案】①高质量的科普作品却少之又少②也难以表达③科学普及也是一项专业(或：科学普及具有一定的专业性)5．请概括出创造高质量科普作品的三个条件，每句不超过10个字。【答案】①科技工作者主动参与；②提升科普能力(或：提升语言表达能力)；③建立专业的科普队伍。课堂

思考探究结构图解[整体感知]作者通过回忆童年的两件事——对鲤鱼世界的观察遐想和对爱因斯坦未竟事业的向往，展示了自己训练思维和磨炼心志的教育历程。这两件事引导作者走上了科学探索的道路。作者旨在通过这一过程的介绍，让读者学会观察、学会思考，立志为科学献身，培养良好的科学素养。主旨探微1．叙事寓理，思想深刻本文最大的特点是作者在讲述自己的教育历程的同时，也在讲述科学道理，重点讲述科学研究的方法。这种结构给人耳目一新的感觉。作者写了童年的两件趣事，因为是它们启迪自己走上科学的道路的，但在行文中却有对科学思想的探讨、科学概念的恰当解释，如对“反物质”的解释、对“建造电子感应加速器”的详细叙述等，无不包含着丰富的科学知识。文本特色2．想象奇特，描述形象本文虽然是一篇科普文章，但很有文采，对作者小时候的大胆想象的内容的描写更是细致入微，如作者用了几段文字写自己“遇到了一场暴雨”时的遐想：一是写水中鲤鱼的困惑反应，睡莲没有人摇动怎么会自己动起来呢？二是作者关于“鲤鱼‘科学家’的杜撰”的描写，引人发笑。笑过之后，又不得不佩服作者儿时丰富的想象力。1．文章重点讲述了作者在教育历程中的哪几件事情？【答案】两件趣事：一是对鲤鱼世界的遐想，二是对爱因斯坦未竟事业的向往。[任务探究]2．“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的？【答案】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“鲤鱼科学家”的“传奇故事”，真实地证明另一个世界的存在，而它们却认为这是“胡说八道”，荒谬绝伦，违背了它们的“自然规律”。任务二探究3．从《一名物理学家的教育历程》中加来道雄成为一名物理学家的过程来看，你认为要成为一名科学家应具备的优秀品质是什么？【答案】①丰富的想象力。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。由感性的想象上升到理性的创造，体现了创新意识和探索精神。②勤奋和执着的精神。要去踏踏实实地做实验，才能得到基本数据，假说才能确立。一味地空想，不去做基础工作，没有勤奋和执着的精神，就不可能到达真理的彼岸。4．作者读完能够找到的所有有关爱因斯坦及其理论的书籍之后，说：“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。”这句话中的“这一秘密”指什么？“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？在作者心中，“理论物理学家”应该是怎样的人？【答案】①“这一秘密”指爱因斯坦一生研究的究竟是什么问题。②这句话表面上看起来是一种幽默：为了弄清自己所想弄清楚的“上帝是怎样创造了这个世界的”和这个“世界的内在规律”，作者“不得已”要做一名理论物理学家。实际上，作者所要强调的是：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。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。③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。课后巩固拓展[素材积累]永不气馁的屠呦呦1971年10月4日，一双双眼睛紧张地盯着191号青蒿提取物样品抗疟实验的最后成果。随着检测结果的揭晓，整个实验室都沸腾了：该样品对疟原虫的抑制率达到了100%!1967年5月23日，我国紧急启动“疟疾防治药物研究工作协作”项目，代号为“523”。项目背后是残酷的现实：由于恶性疟原虫对氯喹为代表的老一代抗疟药产生抗药性，如何发明新药成为世界性的棘手问题。课内素材临危受命，屠呦呦被任命为“523”项目中医研究院科研组长。要在设施简陋和信息渠道不畅的条件下、短时间内对几千种中草药进行筛选，其难度无异于大海捞针。但这些看似难以逾越的阻碍反而激发了她的斗志：通过翻阅历代本草医籍，四处走访老中医，甚至连群众来信都没放过，屠呦呦终于在2000多个方药中整理出一张含有640多种草药，包括青蒿在内的《抗疟单验方集》。可在最初的动物实验中，青蒿的效果并不出彩，屠呦呦的寻找也一度陷入僵局。屠呦呦再一次转向古老中国智慧，重新在经典医籍中细细翻找，突然，葛洪《肘后备急方》中的几句话牢牢抓住她的目光：“青蒿一握，