1、一名物理学家 的教育历程 加 来 道 雄 学习目标 壹贰叁肆 提高学生的科学素 养和精神 探讨文中表现的思 想内涵 激发对未知世 界的兴趣 培养学生形成良好 的性格品质 壹 了 解 作 者 1.作者简介 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。 2.相关背景 日裔美国理论物理学家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
2、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”。 3.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
3、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)。 4.文体知识 科普文 科普文是解说、介绍科学技术的说明
4、性文章。 科普文一般用轻松、活泼的笔调，解说某一方面的科学技术知识。 既有科技的技术性，又有内容的生动性，还有题材的广泛性，以及 篇幅的简短性。 科普文题材十分广泛，从肉眼看不见的粒子、原子，到巨大的地 球、宇宙，无论是工业、农业、交通运输方面，还是物理、化学、 天文、地质、生物等方面，都可找到科普文章的题材。 贰 任务探究，研读文本 重点字音 词语读音 惊诧(ch)惊讶诧异。 杜撰(zhun)没有根据地编造；虚构。 怪诞(dn)荒诞离奇；古怪。 五彩斑斓(ln)形容多种颜色错杂繁多而耀眼。 冷嘲热讽尖刻地嘲笑和讥讽。 撒手人寰(hun)离开人间，即死亡。 自鸣得意自己表示很得意(多含贬义)。
5、 畏葸不前(x)畏惧退缩，不敢向前。 刨根究底(po) 盘查根由，追问底细。也说“刨根问底”。 在所不辞决不推辞(多用在冒险犯难)。 任务活动一阅读全文，整体感知 作者通过对童年两件趣事的回忆，用生动、简洁的语言介绍了自己成 为一名物理学家的心路历程。根据导图的提示，将处填写完整。 对鲤鱼世 界的遐想 爱因斯坦 的故事 加来道雄 的学习和 实验 任务活动二 深入阅读，理解感悟 1.聚焦标题，思考其中寄寓了哪些更深层的思想内 涵。 (1)聚焦标题中的“物理学家”，思考：我们应该具备怎 样的科学精神和科学素养？ 留心细节，大胆想象； 保持初心和好奇心； 科学研究需要理论的实践和理论的证明，但更 需
6、要行动。 (2)聚焦“教育历程”，思考：物理学家的成长经历给了 我们怎样的“教育”启示？ 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。 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。 对青少年来说，偶像、榜 样的力量同样重要。 (1)作者摇身一变，以鲤鱼的眼光来审视鲤鱼世界，对鲤鱼世界以外的看 不见的世界持否定态度；运用了拟人手法，形象地写出了鲤鱼“科学家” 的愚昧、无知，对自己生存的世界在认识上有根深蒂固的偏见。 (2)作者用这一生动的想象说明人对自然环境的理解和鲤鱼“科学家”对 水池的理解是一样的，这样就将不太好说明的道理深入浅出地阐释出来， 通俗
7、易懂，便于读者接受。 2.作者用了大量的笔墨写自己儿时观察水池中的鲤鱼，进而想象水池中鲤鱼 “科学家”的一系列思维活动的事情，这是典型的想象手法，作者是怎样想象 的？使用想象有何好处？ 3.本文题目是“一名物理学家的教育历程”，但文章并没有按照事件 顺序来记叙其成长经历，那么，本文在材料的处理上有什么特点？ 从局部上看，如高中阶段，作者看了许 多有关统一场论方面的书，并常常去斯坦 福大学的物理学图书馆。相关的理论书籍 是怎样启发、引导他研究的，这里肯定有 许多精彩的故事，但是作者只是一笔带过， 重点放在制造自己的“原子对撞机”上， 其中具体的数据叙述得很详尽，让人体会 到作者严谨、踏实的性格，
8、以及成为物理 学家所需要的内在的基本素质。 从整体上看，文章的题目虽 然是“一名物理学家的教育历 程”，但作者并没有从童年到 小学到初中到高中，按时间顺 序叙事，而是通过童年的两件 趣事和高中时建立实验室的事 例，突出他成长为一名“物理 学家”的“教育历程”，并不 旁及其他成长的体验。 叁 精彩语句，咀嚼品味 “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。 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
9、妙无比！”如何理解 “傻乎乎”一词的运用？ “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。 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。”试分析加颜色词语在句中的作用。 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
10、、探索，并一步步走向了科学 研究的道路。 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。 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。 4.“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
11、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。 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。 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。 拓展思考 屠呦呦与加来道雄能成长 为优秀的科学家并不是偶 然的，学校拟让你制作一 块展板介绍促成他们成长 为优秀科学家的相关因素，
12、 你会怎么写？ (1)好奇心、想象力。科学是需要好奇心与想象力的，这二者能带来创造力。屠呦 呦在全脱产学习中国传统医学的那两年半中，对中草药从好奇转化为热衷，加来道 雄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)乐趣。科学不应该是枯燥的，而应该是充满乐趣的。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”。 (3)实验精神。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。 肆 总
13、 结 提 升 请在此添加文本 屠呦呦为了寻找抗疟药物，没 日没夜地实验、研究，最终取 得了青蒿素的重大发现；加来 道雄为了验证物理现象，亲自 着手建立实验室。他们的做法 对我们现实生活有怎样的启迪？ 总结提高 科学是建立在实验基础上的，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，而是要有理论上的指导、实 验的设计、策划组织能力、耐力和恒心等， 实验考验的是实验者的综合能力。而当前 我们存在的问题是重视理论、轻视基础实 验，表现为动手能力和实践能力差、思想 浮躁、急功近利。对教育而言，重知识、 轻能力的现象很普遍。 作业设计 假设你是动物科学家，你能写一篇动物科 普文人类行为之谜？试着动手 谢谢观看
