7.2《一名物理学家的教育历程》 学案（含答案）高中语文统编版必修下册

第7课　(2)一名物理学家的教育历程
1．作者知识
加来道雄，日裔美国理论物理学家，纽约州立大学研究生中心理论物理学教授，科普作家，超弦理论的专家。他秉持着爱因斯坦的精神，探寻“所有事物的原理”。他的著作广受赞誉，《构想未来》《超越爱因斯坦和超空间》《平行宇宙》均被《纽约时报》《华盛顿邮报》提名为当年的最佳科学读物之一。
2．背景知识
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。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。课文中有关“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”。
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。《一名物理学家的教育历程》就选自这部书，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．知识链接——科普文
科普文是解说、介绍科学技术的说明性文章。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，都可以找到科普文章的题材。
4．读准字音
(1)撒手人寰(huán)　　　　 (2)贪婪(lán)
(3)遐想(xiá) (4)惊诧不已(chà)
(5)杜撰(zhuàn) (6)浩瀚(hàn)
(7)令人目眩(xuàn) (8)畏葸(xǐ)
(9)可怖(bù) (10)目眩(xuàn)
一课时　科学家是如何炼成的？
学习目标　1.梳理文章信息，以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。2.感悟科学精神，感受科研乐趣，从中获取有关成长的启示。
英国著名博物学家赫胥黎曾说：“人类发展的历史，便是在漆黑的夜空中，将真与美融化交织，点点光亮，已知的事物是有限的，未知的事物是无穷的；我站在茫茫无边、神秘莫测的汪洋的一个小岛上，继续开拓是我们每一代人的职责。”每位同学都可以成为研究未知事物的科学家，但一名科学家需要具备哪些品质呢？请走进《一名物理学家的教育历程》一文，去寻找答案吧。
活动一　透过事件，探寻科学思考
1．阅读课文，分别用一句话概括作者所写的三件趣事，并思考这些内容与“一名物理学家的教育历程”有什么内在联系。
答：_____________________________________________________________________________
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2．研读作者对鲤鱼世界的遐想部分，根据这一童年趣事的叙事要素，挖掘作者叙事背后的隐喻和科学思考，填写下表。
童年趣事 在旧金山日本茶园观察鲤鱼，产生遐想
叙事要素 环境 主人公 情节
池塘 鲤鱼、鲤鱼“科学家” 解释暴雨下睡莲的运动 一个鲤鱼“科学家”被抓出水面又放回
隐喻 ① ③ ⑤ ⑦
科学思考 ② ④ ⑥ ⑧
3.阅读作者叙述建造电子感应加速器的部分，圈画其中一系列的数字或与数字相关的短语，从这些文字中我们能读到什么？
答：_____________________________________________________________________________
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活动二　分享交流，讨论科研品质
4．从梦想到发现，科学家们大都走了艰辛而漫长的路。研读加来道雄的科学探究内容，概括其精神品质，填写下表。
探索内容 精神品质
喜欢坐在水池边，不断想象、思考 ①
对爱因斯坦尚未完成的论文充满兴趣 ②
决定要刨根究底，纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞 ③
从当地图书馆到全市图书馆和书店，再到大学图书馆，阅读能找到的关于爱因斯坦及其理论的每一本书 ④
不拘于世俗的约束，决定自建电子感应加速器 ⑤
把一个圣诞假日花费在50码长的线路上 ⑥
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 ⑦
5.你从加来道雄的成长历程中得到什么样的启示？与同学们分享交流。
答：_____________________________________________________________________________
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科学研究的艰辛与科学发现的乐趣，在《青蒿素：人类征服疾病的一小步》和《一名物理学家的教育历程》两篇文章中是如何具体展现的？请结合文章及下面的名人名言作简要概括。
(1)马克思说：“在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦、沿着陡峭山路攀登的人，才有希望到达光辉的顶点。”
(2)邓稼先说：“未来工作是一项崇高的事业，做好这件事，我这一生就过得很有意义，就是为它死了也值得。”
(3)爱迪生说：“我平生从来没有做出过一次偶然的发明，我的一切发明，都是经过深思熟虑、严格试验的结果。”
(4)法国科学家路易斯·巴斯德说：“字典里最重要的三个词，就是意志、工作、等待。我将要在这三块基石上建立我成功的金字塔。”
答：_____________________________________________________________________________
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第7课　(2)一名物理学家的教育历程
一课时　科学家是如何炼成的？
情境任务
1．(1)三件趣事：鲤鱼世界的幻想，爱因斯坦未完成的事业，建造电子感应加速器。
(2)内在联系：在作者看来，这些事件背后所体现的想象力、持续的兴趣和实践精神，是他成为一名理论物理学家过程中最重要的教育元素。作者不仅记叙了自己的教育经历，更从一个科学家的视角反思了要成为一位科学研究者在成长过程中应该具备的条件和素养。
2．①“我们”生活的宇宙(四维空间)　②客观上存在另外一个“宇宙”？　③“我们”(人类及人类中的科学研究者)　④人类认识的局限性？(只承认“看得见摸得着”的世界，不承认“看不见”的世界)　⑤“我们”无法合理解释多维空间的运动而故弄玄虚　⑥已有的一些科学概念和解释或许是荒谬的？　⑦极个别的人认为存在另外的“宇宙”，但不被大多数人承认　⑧这个“宇宙”的规律不适合另一个“宇宙”？不能用实验来验证的世界就不存在？
3．(1)230万电子伏特的电子感应加速器，22英里长的铜线，整整一个圣诞假日，50码长的线路，300磅重、6千瓦。
(2)从这些文字中，我们能看到一个未来科学家对感兴趣的科学问题的执着、所付出的艰辛努力以及宝贵的科学实证精神。
4．①想象丰富　②天真好奇　③热爱科学　④勤奋刻苦　⑤勇于探索　⑥兴趣浓厚　⑦酷爱钻研
5．(示例一)科学存在于生活的方方面面。要善于发现，善于思考，充分利用自己的想象力，描绘蓝天白云，描绘宇宙万物。不必拘泥于已有的现实，放飞天马行空的想象力，这才是科学得以进步的源泉和动力。
(示例二)万事终需坚持。不管是感兴趣也好，热爱也好，所有的事情唯有“坚持”二字，方得始终。加来道雄有对科学的热忱，更有对科学不断探索的坚持，由兴趣到热爱，由热爱变成了毕生的信念和追求；在此期间，他从未放弃，这就是“坚持”的力量。
(示例三)家庭教育对孩子的影响是深远的。加来道雄的生活环境是多元的，他父母对他的教育更是开放的、民主的，这也就使加来道雄具备了敢于探索、初心未泯的性格特点，为他以后走上科学发现之路埋下了希望的种子。
微任务
(1)科学研究的艰辛：①在第一阶段，屠呦呦团队收集了2 000个方药，挑选出可能具有抗疟作用的640个，从其中的200个方药中提取了380余种提取物进行测试，然而进展甚微；②在20世纪70年代，新药的临床试验很难开展，屠呦呦和她的同事勇敢地做志愿者，第一批尝试青蒿提取物，以确认其对人体的安全性；③高中时代本应享受青春年华的加来道雄，不辞辛劳，冒着风险，自己动手建设实验室，建造电子感应加速器。
(2)科学发现的乐趣：①屠呦呦热衷于中草药的研究，发现了青蒿素的治疟作用，拯救了成千上万的患者；科学研究虽然艰辛，却有一种自豪感和使命感。②加来道雄贪婪地阅读关于高维世界的历险故事，沉迷于爱因斯坦未完成的理论，痴迷于原子对撞机的建造，从中获得求知和成功的快乐。