7.2*《一名物理学家的教育历程》课件(共33张PPT)

(共33张PPT)
7.2 一名物理学家的教育历程
------加来道雄
我没有特殊天赋，我只是极为好奇。
整个科学只不过是每日思考的精练。
我没有什么特别的才能，不过喜欢刨根问底地追究题罢了。
在我审视我自己和我的思维方式时，我的结论是：在吸收有益的知识方面，奇思玄想的天赋对我而言，比我的才能更重要。
——爱因斯坦
与本课相关的是“平行宇宙”与“多维空间”理论。“平行宇宙”,是指在已知宇宙之外还可能存在的相似的其他宇宙。有学者描述平行宇宙时用了这样的比喻:它们可能处于同一空间体系,但时间体系不同,就好像同在一条铁路线上疾驰的先后两列火车;它们有可能处于同一时间体系,但空间体系不同,就好像同时行驶在立交桥上下两层通道中的小汽车。“多维空间”理论认为,我们所认识的世界简单与复杂,与我们所选择的空间维数有关。
作品背景
在一个一维空间中,只能容纳点和线的运动;在一个二维空间中,已经可以有面的存在;只有三维空间,才允许有运动的立体物。这立体的存在物可以是生命体,也可以是物体。但三维空间并不是可以容纳一切的,有些更高的存在很可能不是三维空间的框架所能容纳的。即使加上时间,构成四维时空,也还是有一些现象不能说明。
加来道雄，日裔美国理论物理学家，毕业于美国哈佛大学，获得加利福尼亚大学伯克利分校物理学博士学位，纽约市立大学城市学院理论物理学教授。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”。
主要作品有《超越爱因斯坦》（与特雷纳合著）、《量子场论》和《超弦和M理论导论》。
作者简介
本文属于人物简介类说明文。“一名物理学家”指作者加来道雄；“历程”指经历的过程，“教育历程”不仅指“教育的过程”，也包括“教育内容”。
题目解说
结构图解
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 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 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。
一、整体感知，梳理思路。
1.本文在结构安排上有何特点？
文章的题目是“一名物理学家的教育历程”，因此，叙述的顺序主要是历时性的。但是，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”作为文章的主要内容，又是共时性的叙述。这样的结构安排，使文章既脉络清楚，又重点突出。结构如图：
课堂探究
童年 青年 （成年）
鲤鱼世界的幻想（想象）
实验 （理论物理学家）
爱因斯坦故事（理论）
2.通读全文，概括作者的“教育历程”和“教育内容”。 ①人人都对自然感到好奇，都以自己喜爱的形式寻求自然的“谜底”，但是大多数人一般直接探寻自然本身，而作者却由人的观察角度，反思人类对宇宙的认知。看似作者少年时的思维超出同龄人，其实只是他充分发挥了自己的想象力，并且保持了这样奇特的想象力，由此奠定了他对高维空间理论探究的基础。②作者少年时接触到爱因斯坦的“未竟事业”，激发了他的探究兴趣。他之所以感到“激动人心”，是因为他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究，这非常符合少年的心理。另外，“我决定要对这一秘密刨根究底”，也表现了他有毅力有恒心的性格，这是成为科学家的基本素质。
③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。作者进行这样艰苦枯燥的工作，体现了他对科学的热爱，以及踏实的性格，显露出成为一个科学工作者的潜能。由①②到③，我们可以清楚地看到作者的“教育历程”和“教育内容”。
本文布局谋篇重点突出，详略得当。
（1）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。
（2）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。
3.本文在材料处理上有什么特点？
4.本文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
（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，体现了作者的创新意识和探索精神。
（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。
（3）实验精神：丁肇中说过：“现代学术的基础就是实地的探察，就是我们现在所谓的实验。”
“科学发展的历史告诉我们，新的知识只能通过实地实验而得到，不是由自我检讨或哲理的清谈就可求到的。”（《应有格物致知精神》）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，不可能达到真理的彼岸。
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“胡说八道”，荒谬绝伦，违背它们的“自然规律”。
二、疑难探究
1.“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的？
说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相似之处。（1）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”。 （2）“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。（3）“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
2.作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明么？
3.文中对鲤鱼“科学家们”的描述采用了什么样的手法？
作者借助于想象，采用了拟人化笔法，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。如第9段中：“它说：‘突然之间，不知怎的我就被拉出了咱们的宇宙(池水)……随后，我发现自己突然又被扔回了咱们的世界。’”
4.课文中的阅读多维空间历险故事和统一场理论书籍两小段内容，对“教育历程”的叙述有什么作用？
（1）课文的重点是童年的两件趣事和建立实验室，这三个事例已经把“教育历程”完整地勾画出来。而夹杂在其中的两个小事例，主要起补充和衔接的作用。
（2）历险故事加深了作者对多维空间的想象，激发兴趣；而阅读统一场理论书籍，既表现了高中阶段作者求知的热情，也衔接起由理论到实验的探究过程。
5.作者说：“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。”在作者心中“理论物理学家”应该是怎样的人？
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证明。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。
6.作者建立实验室的事例，对我们的现实生活有什么样的启迪？
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，要有实验设计，要有策划组织能力，要有耐力和恒心等等，实验考验的是实验者的综合能力。
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给我们的现实生活的启迪。
主题归纳
作者通过对童年两件趣事的回忆，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的道路。这启迪读者：要想在科学事业上获得成功，必须具备想象力和实验精神等基本素质。
美文品读
兴　　趣
①我国古代伟大教育家孔子说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”苏联教育家苏霍姆林斯基也说:“所有智力方面的工作,都要依赖于兴趣。”由此可见,兴趣是求知获益的先导,是学习的动力,是打开知识宝库的金钥匙。
②兴趣可以使人勤奋忘我,专心致志。学习是个脑体结合的复杂的脑力劳动过程,它需要求学者全身心地投入。只有在浑然忘我、如醉如痴、入境入迷的氛围中,专心致志、全神贯注于某一目标,才能在咬定“青山”之中,深入“青山”,洞悉“青山”,进而获取“青山”的宝藏。
③兴趣可以使人主动进取,一往无前。爱因斯坦说:“兴趣和爱好是最大的动力。”这句话实在是经验之谈。如果学习有浓厚的兴趣,就会产生源源不断的学习动力,从而使学习者始终保持对知识堡垒主动进攻的姿态。事实证明,学习主动,就能学有所成。
④兴趣可以使人才思敏捷,智慧灵悟。德国大诗人歌德说得好:“哪里没有兴趣,哪里便没有记忆。”实践告诉我们:兴趣可以促成良好的学习情绪,进而激发理解与记忆的关键性动力——脑肽的释放。这时,人的思维极其活跃,大脑中知识印记格外清晰,再现性思维能力、创造性思维能力,都处于最佳状态。因而,不论是分析、理解,还是联想、发挥,不学习则已,学必有得,且能够事半功倍。
⑤兴趣可以使人心安性悦,尽力求索,发挥大脑的内在潜力,以苦为乐,克难制胜。心理科学实验表明:兴趣会在人的大脑皮层中形成兴奋优势中心,使脑神经处于积极、亢奋的思维状态,从而产生极强的求知欲和进入献身忘我的境界,学习者不但不会感到学习是苦差事,反而会处于一种精神陶醉和收获享乐之中。这就变“要我学”为“我要学”了。这正如北宋学者张载所言:“学至于乐,则自不已,故进也。”
⑥离开兴趣,孔子发愤苦读、“韦编三绝”的佳话,牛顿的科学定律,爱迪生的种种伟大发明都无从谈起。愿我们努力培养追求知识的兴趣,早日迈入科学文化的殿堂。
[品开头]
文章开头,用孔子和苏霍姆林斯基的话,引出观点。
[品结构]
文章首段提出观点,然后分四个分论点,从不同角度展开论证。
在第③④段的论证中,作者引用爱因斯坦和歌德的名言,正面论述了兴趣的力量。
在第⑤段中,作者用心理学的试验作为论据,进一步增加了论证的力量。
[品结尾]
文章结尾用三个伟人的事例,从反面说理,顺势做结,简洁有力。
【问题】
1.全文从哪几个方面论证了中心论点
2.第⑤段引用张载的话有何作用 请你为它所证明的论点再补充一个事实论据。
参考答案:1.①兴趣可以使人勤奋忘我,专心致志。②兴趣可以使人主动进取,一往无前。③兴趣可以使人才思敏捷,智慧灵悟。④兴趣可以使人心安性悦,尽力求索,发挥大脑的内在潜力,以苦为乐,克难制胜。
2.引用张载的话证明了“兴趣可以使人心安性悦,尽力求索,发挥大脑的内在潜力,以苦为乐,克难制胜”这个分论点,增强了说服力。事实论据:可以用加来道雄的例子。
1.下列各组词语中，加点字的注音没有错误的一项是（ ）
A.遐想（xìá） 怪诞（yán） 踪迹（zōnɡ）
B.杜撰（zhuàn） 浩瀚（hàn） 畏葸（sī）
C.偏裨（pí） 便利（pián） 贪婪（lán）
D.湮没（mò） 目眩（xuàn） 可怖（bù）
解析：A.“诞”应读“dàn”；B.“葸”应读“xǐ”；C.“便”应读“biàn”。
答案：D
2.下列各组词语中，没有错别字的一项是（ ）
A.漫游 五彩斑滥 杜撰 困惑不解
B.企图 高深莫则 湮没 惊诧不已
C.遐想 微乎其微 震惊 冷嘲热讽
D.浩瀚 自鸣得意 神密 撒手人寰
解析：A.滥—斓；B.则—测；D.密—秘。
答案：C
3.选出下列词语解释有误的一组（ ）
A.遐想：胡思乱想。
五彩斑斓：形容色彩繁多艳丽，十分好看。五彩，各种色彩；斑斓，灿烂多彩。
B.杜撰：没有根据地编造；虚构。
自鸣得意：自己以为非常得意。鸣，表示，认为。
C.浩瀚：（书）广大；繁多。
微乎其微：形容非常小或非常少。微，细小。
D.畏葸：畏惧。
冷嘲热讽：尖酸、辛辣地嘲笑和讽刺。贬义。冷，冷酷，尖刻。嘲，讥笑。热，炽热，引申为辛辣。
解析：A.遐想：悠远地思索或想象。答案：A
4.依次填入下列句中横线处的词语，恰当的一组是（ ）
（1）我蹲在那里的一个小池边，为慢慢____________在水底睡莲之中五彩斑斓的鲤鱼所陶醉。
（2）我_________在十里花市，无比惬意。
（3）他独自在江边____________，好像有什么心事。
A.徘徊 畅游 徜徉 B.畅游 徜徉 徘徊
C.徜徉 徘徊 畅游 D.畅游 徘徊 徜徉
解析：畅游：①尽情地游览；②畅快地游泳。徜徉：闲游；安闲自在地步行。徘徊：①在一个地方来回地走；②比喻犹豫不决。答案：B
5.下列句中加点的熟语，运用不正确的一项是（ ）
A.已经到了这种地步，还有什么办法？一不做，二不休，我是打算拼一拼了。
B.早在30年代，他就因创作长篇小说《梦之音》而名噪一时，成为京派作家的后起之秀。
C.他最近出版了一本文不加点、几乎没有注释的旧体诗集子，这样的书，读起来确实累人。
D.当时你就没看出来，他已经是腊月里的萝卜——冻（动）了心，否则怎么会有今天这样的美事。
解析：C项望文生义。答案：C