2021-2022学年统编版高中语文必修下册7.2《一名物理学家的教育历程》(课件34张)

(共34张PPT)
一名物理学家的教育历程
加来道雄
【学习目标】
语言建构与运用：
积累课文中的字音、字形和常见成语。
思维发展与提升：
阅读文章内容，梳理文章层次；以教育历程为重点，探讨其中表现的思想内涵。
审美鉴赏与创造：
赏析文章语言的严谨、准确的特征，学习作者深入浅出介绍科学原理的写作方法。
文化传承与理解 ：
学习作者的科学探究精神，培养热爱科学、勇于探索的兴趣。
同学们，小时候，谈理想，我们会异口同声地说：“长大后，我要成为一个科学家。”可长大后呢？问到同样的问题，我们却很少会再说“科学家”这个宏伟的志向。为什么呢？因为后来我们逐渐明白成为一名科学家是极其艰难的。那么怎样才能成为一名科学家呢？今天我们就一起走进著名的理论物理学教授加来道雄的《一名物理学家的教育历程》，看看能不能找到坚持下去的理由！
走近作者
加来道雄，日裔美国理论物理学家。毕业于美国哈佛大学，获加州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。他秉持着爱因斯坦的精神：探寻“所有事物的原理”。他同时也是电视节目的常客，曾为《夜线》《早安美国》《赖利·金脱口秀》与《六十分钟》的座上宾，更数度出现在美国公共电视 (PBS) 的纪录片中。
世界著名物理学家、著名科学畅销书作者、超弦理论的奠基人。
作品：《构想未来》《超越爱因斯坦》《超空间》《平行宇宙》。
写作背景
1957年，物理学家埃佛里特提出多重空间理论：有多重的、平行存在的空间，事物同时以不同的方式生存、行动在其中。后来另有理论物理学家提出我们这个宇宙可能只是多维空间的一个层面(膜)。多膜理论以及超弦理论都认为宇宙在长、宽、高、时间四个维度之外存在着不可视的空间。知名的多维度物理学家丽莎·蓝道尔在实验时发现相撞的粒子有一些就这样消失了，因而怀疑这些粒子进入了另外的空间，并提出了宇宙可能存在无限维度。欧洲原子核研究中心当时正在瑞、法边境地下兴建迄今规模最大的粒子对撞机，以证实隐秘的空间确实存在。本文有关“鲤鱼‘科学家’”和建造“原子对撞机”的故事，就形象地解说了“多维宇宙”。
知识链接
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：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(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无比繁复而让人头疼)，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(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(三维空间加上时间)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)。
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”。
读一读，记一记
认准字音，识记字形
(1)青蒿(hāo)　　 (2)精髓(suǐ) (3)肆虐(sì)
(4)相悖(bèi) (5)双氢(qīng) (6)羟基(qiǎng)
(7)砒霜(pī) (8)化瘀(yū) (9)福祉(zhǐ)
成语积累
1．截然不同：形容两件事物区别明显，一点相同的地方也没有，完全不一样。
2．自以为是：总以为自己是对的。形容主观，不虚心。
3．五彩斑斓：形容颜色非常好看，色彩相当丰富，多种颜色错杂而繁多耀眼。
4．在所不辞：绝不推辞（多用在冒险犯罪）。
5．自鸣得意：自以为了不起，表示很得意。
6．刨根究底：比喻追究底细。
初读课文，整体把握
（提示：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。）
初读文本
1.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
全文可分为三个部分：
第一部分（1）：交代童年的两件趣事，极大地丰富了作者对世界的理解力，并且引导作者走上成为名理论物理学家的历程。
第二部分（2-11）：主要叙述作者对鲤鱼世界的遐想。
第三部分（12-18）：主要介绍了作者对爱因斯坦未竟事业的向往。
初读文本
2.默读全文，理清文章的层次脉络，并概括各部分大意。
再读课文，各个击破
明确：①以极简的语言点明了童年的两件趣事对自己成为一名理论物理学家的重要意义，总领全文；②同时，照应文题，点出两件事情所具有的深刻的教育意义和对自己成为物理学家产生了举足轻重的重大影响。
再读文本
1.仔细阅读第1段，试分析其作用。
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？
再读文本
2.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？
再读文本
2.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
水池外的世界没有意义 人类拒绝认知理解以外的世界 对未知领域的探索精神
对睡莲运动不解， 以神秘力量掩盖无知 只承认看得见摸得着的发明概念，却不改变思考 科学兴趣（内驱力）
对鲤鱼科学家消失重现， 不解不信 鄙视不能在实验室验证的理论 对世界充满好奇的想象力（外驱力）
明确：“冥冥世界”指鲤鱼所生活的池水以外的世界；“熟悉的自然规律”指生活在水中，靠鳍运动。本段采用拟人手法。这样写生动形象，使深奥的科学道理变得浅显易懂。
再读文本
3.第9段中的“冥冥世界”和“熟悉的自然规律”各指代什么？本段采用了怎样的修辞手法？有什么作用？
明确：首先，作者接触到爱因斯坦的“未竟事业”，激发了他的探究兴趣；其次，他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究，并且“我决定要对这一秘密刨根究底”；再次，高中时代本应“在棒球场或篮球场玩耍”，享受青春年华，但作者却“找遍周边地区大量的电子仓库，装配必需的硬件设备”，在“学校的足球场中缠绕22英里长的铜线”，自己动手建设实验室，验证爱因斯坦理论，探究反物质。
再读文本
4.阅读12—18段，分析作者对爱因斯坦未竟事业是怎样看待和怎样做的？这一过程的意义在哪里？
明确：意义：作者的基本科学素质得到了培养和锻炼。例如探究能力、推断能力、动手实验能力以及蕴藏在其中不可缺少的不怕挫折、质疑求真的科学精神，尊重事实和实事求是的科学态度等都得到了培养和锻炼。
再读文本
4.阅读12—18段，分析作者对爱因斯坦未竟事业是怎样看待和怎样做的？这一过程的意义在哪里？
明确：①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。
再读文本
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
明确：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。
再读文本
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
明确：③实验精神：有了想象力，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，不可能到达真理的彼岸。作者从事的高维空间理论，虽然还停留在纸面上，但是科学家们已经在做许多基础的实验工作，努力使理论得到证明。即使如科学家霍金靠睿智的头脑创建黑洞理论，也要有数学和天体物理学的实验基础，也不是空想出来的。
再读文本
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
赏析文本写作特点
明确：①详略得当，重点突出。作者选取典型事例突出展示他成长为一名“物理学家”的“教育历程”，并没有谈及其他成长的经历。
②想象力丰富，语言生动活泼，富有趣味。这篇文章充满了丰富而大胆的想象。
③充满了科学精神，富有启发性。本文具有深刻的科学精神内涵，从中可以看到想象力、乐趣、实验精神等方面的“教育”对成为优秀科学家极为重要。
赏析结构
本文写作特点是什么？试简要分析。
一名物理学家的教育历程
板书设计
童 年
青 年
成 年
对鲤鱼世界的幻想（想象）
爱因斯坦的故事（兴趣）
建立实验室
（探索精神）
理论物理学家
课堂小结
《一名物理学家的教育历程》通过对童年的两件趣事的回忆，用生动、简明的语言介绍了自己成为一名理论物理学家的心路历程。对鲤鱼世界的遐想和对爱因斯坦未竟事业的向往启迪作者走上科学探索之路。这启示读者：要想在科学事业上取得成功，必须具有想象力和实验精神等基本素质。
中心思想
课堂大练兵
1.提取下列材料的要点，整合成一个单句，对“反物质”作出解说。可适当增删词语，不得改变原意。
①爱因斯坦的工作使一种称之为反物质的新型物质成为可能。
②反物质的作用形式与普通物质一样。
③反物质与普通物质接触之后它们将会湮没，并且猛然释放出能量。
④反物质由反粒子组成。
反物质是： 。
参考答案：（反物质是）一种由反粒子组成，作用形式与普通物质一样，但与普通物质接触之后将会湮没，并且猛然释放出能量的新型物质。
2.作者关于鲤鱼“科学家”的幻想十分有趣，如果我们以动物的眼光来观察人类，是不是也很有意思呢？假如有一位动物（狗、猫、鸡、燕子等）“科学家”，专门研究人类的某些行为，它写了一篇“科普文”：《人类行为之谜》。你替这位动物“科学家”做一回代笔人怎么样？
大练兵
参考答案：猪对鸡说：“在人类的餐桌上，我的四只臭脚，叫‘猪手’，祖祖辈辈传下来的‘臭脚’，一到饭桌上，竟然被当成了‘手’，你说可笑吗？”鸡笑了笑，对猪说：“你的名称还不美，你知道我的‘臭脚’叫什么吗？叫‘凤爪’。怎么样？比你的名称好多了吧？”人啊，在吃“臭脚”时，总觉得这个名称有损自己的“光辉形象”，于是乎，先把它的名称改了，然后再吃。这样，也就心安理得了。多聪明的人类啊！
大练兵