7.2《一名物理学家的教育历程》课件（44张PPT）2020-2021学年高中语文统编版必修下册第三单元

(共44张PPT)
一名物理学家的教育历程
加来道雄
（MichioKaku）
学习目标
1.了解作者加来道雄。
2.找出本文有标志性的词语，概括文章思路。
3.探讨“教育历程”所表现的思想内涵。
4.体会作者在探求真理的过程中所表现出来的人格魅力。
教学重难点
重点：说出作者在探求真理的过程中所表现出来的人格魅力。
难点：物理中的专业术语太过抽象，要着重探讨“教育历程”所表现的思想内涵。
新课导入
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。但是随着年龄的增长，我们渐渐明白了成为一名科学家不是一件容易的事情，值得我们好好研究一下怎样才能成为一名科学家，坚持儿时的梦想。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！
新课导入
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。但是随着年龄的增长，我们渐渐明白了成为一名科学家不是一件容易的事情，值得我们好好研究一下怎样才能成为一名科学家，坚持儿时的梦想。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！
加来道雄，1947出生于美国，美籍日裔物理学家，毕业于美国哈佛大学，获加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位，后任纽约市立大学城市学院理论物理学教授。主要著作有《超越爱因斯坦》（与特雷纳合著）《量子场论》《超弦导论》。
科普文介绍
科普文章就是把已有的科学知识、科学方法，以及融于其中的科学思想和精神，通过文字的方式表达出来，而使之为读者所能理解的文章。！
明确字音
刨根问底（
páo
）
撒手人寰（
huán
）
湮没（
yān
）
畏葸不前（
xǐ
）
鄙视（
bǐ
）
冷嘲热讽（
fěng
）
杜撰（
zhuàn
）
栅栏（
zhà
）
解释词语
后裔：已经死去的人的子孙。
湮没：①埋没。②一种粒子与其反粒子相遇时，会同时消失而转化为另一种粒子的现象。如电子和正电子相遇会转化为一对方向相反、能量相等的光子。
畏葸：畏惧；害怕。
人寰：人间；世间。
解释词语
浩瀚：①形容水势盛大。②形容广大；繁多。
自鸣得意:鸣：表示，以为。自以为了不起，表示很得意。
自食其果：指做了坏事，结果害了自己；自作自受。
患难与共：意思是同心协力，共同承担危险和困难。
在所不辞：决不推辞（多用在冒险犯难）。
刨根究底：比喻追究底细。同“刨根问底”。
孑然一身：指孤孤单单一个人。
梳理情节
一、（1
段）
全文总括：记叙了作者在童年的两件趣事，以及作者是如何由这两件趣事来激发自己的科学兴趣的。
二、（2-11
段）由对鲤鱼世界的遐想，推知人类认识的局限性。
1.幻想鲤鱼“科学家”研究的局限性。
2.推知人类对多维空间研究的局限性。
三、（12-18
段）对爱因斯坦未竟事业的向往与学习研究。
1.
探究爱因斯坦未完成的理论。
2.
建立自己的原子对撞机。
文本研究
（1）审读本文标题，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？
明确：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。
文本研究
（2）速读全文回答下面问题，感受结构内容
作者开头就说“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。”而“童年的两件趣事”是什么？除了这两个趣事，作者还写了成长
中的哪个个事例？
明确：鲤鱼世界的幻想
爱因斯坦故事
建立实验室
文本研究
（3）精读“鲤鱼科学家”这一趣事，思考下面问题：
①　“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的？
②　作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？
③　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？
文本研究
①　“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的？
明确：“水池之外看不见的世界没有科学意义。”
“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。
“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。
“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”。
文本研究
②　作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？
明确：说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相似之处。
文本研究
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。
文本研究
③　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？
明确：乐于观察与思考
充满好奇心
喜欢猜想
保持丰富的想象力
善于质疑
文本研究
（4）精读“对爱因斯坦未竟事业的向往与学习研究”这一部分探究思考：
①　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的呢？作者说“我决定要对这一问题刨根问底，纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。”在作者心中“理论物理学家”应该是怎样的人？
②　“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？
③　作者建立实验室的事例，对我们有哪些有益的启示？请结合全文，联系当前现实，谈谈你的看法。
文本研究
①　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的呢？作者说“我决定要对这一问题刨根问底，纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。”在作者心中“理论物理学家”应该是怎样的人？
明确：对爱因斯坦未竟事业的向往，使作者产生对同一场理论的兴趣，好像侦探一样给予找到故事的线索和结局；
在作者心中，“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。“在所不辞”意味着“理论物理学家”道路的艰辛。
文本研究
②　“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？
明确：强烈的好奇心与求知欲，明确了人生的理想，好奇心促使下的自主阅读与探究，必须耐得住寂寞，必须有奉献精神，作者不畏艰的勇气和探究到底的决心，敢于冲破世俗，不畏一切困难，坚持的学习和积累基础上的强大自信心，不畏艰辛，去探索科学真知的恒心与毅力。
文本研究
③　作者建立实验室的事例，对我们有哪些有益的启示？请结合全文，联系当前现实，谈谈你的看法。
探究：科学是建立在基础实验之上的，科学理论要经过实验的检验才能得到论证。实验不是简单的操作，要有理论指导，要有实验的设计，要有策划组织能力，要有耐力和恒心等。而我们当前存在的问题是，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对我们现实生活的启迪。
文本研究
（5）本文三个主要部分，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，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？
文本研究
1．想像力：科学是需要想像力的，想像力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界的想像中，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。由感性的想像上升到理性的创造，体现了创新意识和探索精神。?
文本研究
2．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。
文本研究
3．实验精神：有了想像力，有了乐趣，那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。
除此之外：奇特的想象力；探究的精神；实验的精神；自主创新精神；奉献精神；要耐得住寂寞；不要固步自封；坚定的信念，坚持不懈的努力也很重要。
文本研究
（6）艺术鉴赏
1.形象的描述
作者借助于想象，采用了拟人化的笔法，让鲤鱼“科学家们”会看会想，会提出问题会说话，这样就使深奥的科学道理变得浅显易懂。
2.语言准确.严密
作者讲究选词，讲究用恰如其分的词句来表达周密严谨的意思。
文本研究
3.本文布局谋篇重点突出，详略得当。
在整体上，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经验；
文本研究
在局部上，如高中阶段，作者看了许多统一场理论方面的书，并常常去斯坦福大学的物理图书馆，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，以及内在的成为物理学家所需要的基本素质。
课堂练习
1、下列表述符合原文的一项是（
）
A、鲤鱼和我生活在两个截然不同的宇宙之中，我喜欢坐在离它们很近的地方进入对方的世界，但我们之间被水面这一薄薄的“栅栏”分隔开来。
B、鲤鱼“科学家”会对睡莲之外还存在有另外一个平行世界的鱼冷嘲热讽。他们认为，水池之外看不见的世界没有科学意义。
C、没有任何接触睡莲即会运动的能力是一种看不见的神秘力起作用，所以它能够被触摸而运动，并它们可能给这种错觉起一个高深莫测的名称（如超距作用，或没有任何接触睡莲即会运动的能力）。
D、宇宙跟前存在有别的平行宇宙或多维空间都超出了我们的理解力。如果我们的科学家发明像力这样一些概念，仅因为他们能用眼检验出充满于我们周围空间的不可看见的各种振动，更是因为他们不能在实验室里便利地验证它。
课堂练习
2、根据原文推断有误的一项是（
）
A、我和爱因斯坦一样，我们都想知道我想知道上帝怎样创造了这个世界，世界的内在规律是什么，对它的细枝末节我不太感兴趣。
B、我们的科学家发明像力这样一些概念，提出了高维数世界的说法，引起了超维空间旅行，超维空间旅行的发现使一个银河帝国的兴起。
C、是因鲤鱼和爱因斯坦让我走上物理学的道路的。
D、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”。
课堂练习
1.B（错误项类型：自相矛盾。原文是“从不进入”“不被触摸”
“不能用”）
2.B
错误类型：未然说成已然或是非颠倒（原文是“如果”“一些科学家蔑视更高维数世界的说法”）
课堂练习
1.B（错误项类型：自相矛盾。原文是“从不进入”“不被触摸”
“不能用”）
2.B
错误类型：未然说成已然或是非颠倒（原文是“如果”“一些科学家蔑视更高维数世界的说法”）
课堂小结
本文说明的是加来道雄自己的教育经历，主要说明了对自己成长起了重大作用的两件童年趣事，一是遐想鲤鱼如何看待自身以外的世界，由此推知人类认识的局限性；二是对爱因斯坦未竟事业的向往及学习探索。文章通过对童年的两件趣事的说明告诉我们：好奇心和遐想在人的教育成长中是何等可贵，由此激发出来的探索精神对一个人的成材是何等重要。
作业布置
作者的成长历程给你什么启示？成为一名科学家需要那些素质？请你举出几个和作者成长历程相似的科学家？
板书设计
童年的两件趣事
（总）
鲤鱼世界的遐想
（分）
爱因斯坦的故事
（分）
童年
青年
成年
实验
理论物理学家
统一场论
扩展延伸
根据现代物理学知识，将我们的宇宙结合起来的力有四种：引力、电磁力、强核力和弱核力。物理学家运用量子力学，已经把后三种力统一起来（美籍华裔物理学家杨振宁和他的学生米尔斯提出杨一米尔斯场理论，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
扩展延伸
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。
高维空间
扩展延伸
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、合谐的）。?
高维空间
扩展延伸
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”。
爱因斯坦，美籍德国犹太裔，理论物理学家，相对论的创立者，现代物理学奠基人。1921年获诺贝尔物理学奖，1999年被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。
有一次，一个美国记者问爱因斯坦关于他成功的秘诀。他回答：“早在1901年，我还是二十二岁的青年时，我已经发现了成功的公式。我可以把这公式的秘密告诉你，那就是A=X+Y+Z！
A就是成功，X就是正确的方法，Y是努力工作，Z是少说废话！这公式对我有用，我想对许多人也一样有用。”
爱因斯坦
主题1：立志与成功
1．今天所做之事，勿候明天；自己所做之事，勿候他人。
——歌德
2．谁若游戏人生，他就一事无成；谁不能主宰自己，就永远是一个奴隶。
——歌德
3．不想当元帅的士兵不是好士兵。
——拿破仑
主题2：兴趣
1．兴趣如一支画笔，给我们的人生增添色彩；兴趣似一首美诗，给我们的人生增加情趣；兴趣是一支赞歌，让我们的人生变得豪迈。
2．人们对天空有兴趣，才会用望远镜瞭望太空，去探索宇宙的奥秘；人们对动物有兴趣，才会认真细心地观察动物，去发现动物的天性；人们对生活有兴趣，才会主动乐观地参与生活，去享受生活的快乐……有了兴趣，枯燥无味的知识将变得兴致盎然；有了兴趣，艰辛劳累的工作将变得轻松舒坦；有了兴趣，难以忍受的痛苦将变得无比甘甜……一句话：兴趣是引向成功的最好的老师。
谢谢大家
人教版高中历史必修三?第四单元?第十课
物理学的重大进展