7.2 一名物理学家的教育历程（教学课件）——高中语文人教统编版必修下册（共39张PPT）

(共39张PPT)
任务情境
为迎接“公众科学日”的到来，我校将举办主题为“科技群星闪耀时”的展览，希望让同学们感受科学研究艰辛过程，培养对科学的兴趣和探究精神。
这次展览邀请各班推选科学界引领性人物。我班同学拟结合课文《一名物理学家的教育历程》，推选加来道雄。
请你参与展板设计，展现科学家风采。
素养目标
梳理文本，了解加来道雄及其教育历程。
体会本文科普文章的语言特色，并在写作中有意识地学习和借鉴。
分析教育历程的内涵，感受科学家在探求真理中所表现的科学品质。
01
展览筹备前置 —— 人物与知识铺垫
走进作者
加来道雄，美籍日裔物理学家，1947年1月24日出生于美国加利福尼亚州圣何塞。他是加州大学伯克利分校物理学博士、纽约城市大学研究生中心的理论物理学教授，超弦理论的专家。他的著作广受赞誉，如《超越爱因斯坦》《平行宇宙》等，均被《纽约时报》和《华盛顿邮报》提名为当年的最佳科学读物之一。他还主持一档科学广播节目，多次亮相美国知名电视节目。
背景链接
宇宙科学在当今越来越引起世人的关注。从古希腊到20世纪出现了许多关于世界构成的理论。20世纪伟大的物理学家爱因斯坦提出了相对论，把人类探索世界奥秘的步伐向前推进了一大步，他把现实世界的三维扩展到宇宙空间的四维，这是一个了不起的伟大成就。但是它却不能解释所有的现象。
当今世界探索宇宙本源的科学活动逐渐分成两个方向，一是向宏观世界探求宇宙的秘密，一是向微观世界追寻世界的本源。到底如何选择正确的方向，是否需要两者的完美结合，还是有其他途径来解决这一难题，都需要人类付出艰辛的劳动和选择正确的思维方式。
知识链接
“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。
知识链接
“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。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。
知识链接
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-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。
“统一场论”
科普文
科学说明文
以传授一般科学知识为目的，要求有很强的科学性，严格遵循科学的原理。
科学小品文
多用文学笔法介绍科学知识和阐述科学道理。在表达上经常借生动的比喻、有趣的联想，寓科学性、知识性、趣味性、娱乐性为一体，使读者在文学欣赏中获得科学知识。内容科学，文笔生动。
语言特点
①使用比喻和拟人的修辞方法;
②叙述生活感受使文章在准确性的基础上更添真实性和生活情趣;
③适当描写，使被说明事物栩栩如生。
02
展览核心线索 —— 成长历程梳理
文章结构
作者详细描述了对鲤鱼世界的想象，通过这种想象，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。这一部分体现了作者丰富的想象力和对科学的初步探索。
作者对爱因斯坦未竟事业的向往，推动了他对科学的深入研究。他通过阅读相关书籍，不断探索科学的奥秘，为未来的科学研究奠定了基础。
文章开篇讲述了作者童年的两件趣事：对鲤鱼世界的遐想和对爱因斯坦未竟事业的向往。这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一名理论物理学家的历程。
第一部分：童年的两件趣事（第1段）
第二部分：鲤鱼世界的遐想（第2—11段）
第三部分：爱因斯坦未竟事业的向往（第12—18段）
03
展览精神内核 —— 科学品质挖掘
作者为什么选择鲤鱼世界和爱因斯坦这两件事情
文章探究
①让读者看到作者从小开始的成长历程，让读者明白一个物理科学家成长过程中最重要的“成长要素”，呼应标题中的“教育”二字;
②在作者最终构建的理论中，这两个故事有着内在的关联。
“作为一个孩子，我却不能理解，畅游在茶园池中的鲤鱼和爱因斯坦桌上未完成的论文可能存在着某种联系。”
“对于用更高的维数可能是解决统一场论的关键这一点我不理解。”
想象与思考+热爱与实践
分析本文第一段的作用。
文章的第一段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；
同时，与文章题目“一名物理学家的教育历程”相照应；
也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的举足轻重的重大影响。
文章探究
作者为什么说“我们之间却如距深渊”？
“我”不能了解鲤鱼的世界，不知它们的世界是不是存在同我们一样的规则。鲤鱼们也不能了解“我”的世界。它们大部分时间在水中漫游，它们相信它们的“宇宙”就由阴暗的池水和睡莲构成，虽然它们模糊地意识到在水面上存在有另一个外部世界，但这个外部世界的本质超过了它们的理解能力。所以“我”说“我们之间却如距深渊”。
文章探究
“我”对鲤鱼的世界有怎样的想象？
①鲤鱼一生都生活在自己相信的水池中，人类世界的本质超出了它们的理解能力;
②假设存在“鲤鱼科学家”，它像人类科学家一样，对自己的世界进行思考和定义;
③想象“科学家”被抓离自己的世界进入“另一个维度”(对鲤鱼来讲)的世界后的场景。
文章探究
文章探究
目光狭隘、思想迂腐保守，同时又自作聪明，自以为是，他们无法想象其他空间的存在，面对客观发生的奇异事件只会惊讶不已，顾自彷徨。
用“鲤鱼科学家”比喻那些鄙视更高维数世界的说法，是因为他们不能在实验室里便利地验证它，表示对当下一些“画地为牢”“固步自封”的科学观的批判。
01
02
“鲤鱼科学家”形象的作用：
课文中作者阅读多维空间历险故事和统一场理论书籍两小段内容，对其“教育历程”的叙述有什么作用？
文章探究
课文的重点是“童年的两件趣事”和“建立实验室”，这三个事例已经把作者的“教育历程”完整地勾画出来了，而夹杂其中的阅读多维空间历险故事和统一场理论书籍的两个小事例，主要起补充和衔接的作用。 多维空间历险故事加深了作者对高维空间的想象，激发了他的探索兴趣；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。
文章探究
“这种记忆到现在仍然温暖如春”“这种记忆”指什么 为什么会“温暖如春”？
“这种记忆”指“我花了好多时间静静阅读我能够找到的关于这个伟人和他的理论的每一本书”。
说它“温暖如春”，是因为作者一开始便被爱因斯坦的故事迷住了，阅读他的书，是为了寻找答案，童年的作者对科学充满了强烈的好奇心和浓厚的兴趣，并享受到了求知带来的无穷乐趣。
文章探究
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，你认为哪些方面的“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，体现了创新意识和探索精神。
文章探究
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，是和自然玩的近似于捉迷藏的“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。
文章探究
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，不可能达到真理的彼岸。
文章探究
丰富的想像力
从全文来看，加来道雄能成为一名优秀的科学家，离不开他身上的哪些品质
丰富的想象力
丰富的想像力
热爱阅读
丰富的想像力
刨根究底的探索精神
丰富的想像力
大胆实验的精神
丰富的想像力
浓厚的兴趣
文章探究
04
展览表达优化 —— 文案与设计素材积累
写作特色
作为一篇科普文，这篇文章的写作值得借鉴。请你结合文本，探究本文写作特色，给展板设计积累素材。
①语言准确，周密严谨。
作者用词讲究，善于用恰当的词句来表达周密严谨的意思。如“最奇怪的是那个抓住我的生物竟然一点儿也不像鱼。更使我震惊的是，无论如何也看不到它的鳍，但是没有鳍它还是能够运动”，“最”字对“奇怪”的程度进行了限制，突出了“奇怪”的程度之深；“更”字是对“震惊”的限制，突出了“震惊”的程度之深。这两个表程度的副词突出体现了人类在鲤鱼眼中的奇怪形象。而“竟然”“也”两词明确指出了人类在鲤鱼眼中是如何怪异的一种东西，这足见作者用语的准确、周密。
写作特色
②想象奇特，描述形象。
本文虽然是一篇科普文章，但是很有文采。尤其作者在描写小时候大胆想象的内容时更是细致入微，如在水池旁忽然来了一场暴雨，作者用了两段文字写自己的遐想：一是写水中鲤鱼的反应是困惑“睡莲没有人摇动怎么会自己动起来”；二是关于“鲤鱼‘科学家’的杜撰”的描写引人发笑，笑过之后，又不得不佩服作者儿时丰富的想象力。
写作特色
③多种手法，感染力强。
对比、反衬。如：以年轻人与“大多数成年人”在约束面前的不同表现做对比，反衬出年轻人的勇往直前，进一步揭示出好奇心和探索精神在人的成才过程中具有重要的作用。
反语。如：作者以“聪明”来写鲤鱼“科学家们”，实际上表达的是它们认识上的无知。
疑问句。如：作者以“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？”三个疑问句写出了作者小时候具有强烈的好奇心和求知欲。
05
展览成果落地 —— 知识验收与展板设计
课堂总结
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。
拓展延伸
胸怀祖国、服务人民的爱国精神
勇攀高峰、敢为人先的创新精神
追求真理、严谨治学的求实精神
淡泊名利、潜心研究的奉献精神
集智攻关、团结协作的协同精神
甘为人梯、奖掖后学的育人精神
板书设计
童年趣事
总叙领起
对鲤鱼世界的遐想
爱因斯坦故事的影响
鲤鱼如何观察
鲤鱼“科学家”们的探索
探究爱因斯坦未完成的理论
加来道雄的学习和实验
探索未知领域
力求完成未竟事业
走上科学之路
1.根据课文内容，作者成为一名物理学家的教育历程是怎样的？以下分析错误的一项是( )
A.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。
B.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问底”，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。
C.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，显露出一个科学工作者的潜能。
D.作者有这个天赋，运气好，而且得到过很多一流科学家的点拨。
解析：A、B、C是对课文的整体把握和纲要式表述，是作者的“教育历程”的重要部分，D项表述不正确。
D
小试牛刀
阅读下面的文字，完成下题。
在很多伟大科学家的身上，我们能发现一个共同的品质——好奇心。好奇心事关问题的提出，而科学研究是为了探索新知，其前提就是提出问题，所以我们要创新必须要有好奇心。没有了好奇心，（1）_____________ ；没有了问题，我们就很难去深究，我们的科学就很难一步步向前推动。如果学生在学校里只是单纯地接受知识，很少提出独立的见解，教师只喜欢学生按照自己说的去做，那么，这些学生在成长过程中，（2）_____________将来进入研究领域之后，很难提出创新问题。
①当今世界正处于一个高科技激烈竞争的时代，②而高科技的发展，③又需要人们的好奇心催发不可。④所以，⑤我们青少年应该怀着炽热的爱国心，⑥充分点燃自己的好奇心，⑦自己的青春和生命闪耀出更绚丽迷人的光彩。
小试牛刀
2.请在文中横线处补写恰当的语句，使整段文字语意完整连贯，内容贴切，逻辑严密。每处不超过10个字。
答案：（1）我们就很难提出问题；（2）会逐渐丧失好奇心
解析：第（1）空，根据后文“没有了问题，我们就很难去深究”可知，填入句子应该是和“问题”有关，再根据前文“没有了好奇心”可以推测出，填入的内容应是“没有了好奇心”所引起的结果，仿照“我们就很难去深究”的句式，此处可以填入“我们就很难提出问题”之类的内容。第（2）空，通过前文“如果学生在学校里只是单纯地接受知识，很少提出独立的见解”可知，填入的内容应是这些行为所导致的后果，再结合语境推断，这些行为所引起的结果，应该是让学生失去好奇心。故此处可以填入“会逐渐丧失好奇心”之类的内容。
小试牛刀
3.文中第二段有两处表述不当，请指出其序号并做修改，使语言表达准确流畅，逻辑严密。不得改变原意。
答案：语句③；修改为：又需要人们的好奇心催发。（或：非需要人们的好奇心催发不可。）
语句：⑦；修改为：使自己的青春和生命闪耀出更绚丽迷人的光彩。
解析：语句③，“又需要……不可”句式杂糅，应改为“又需要……”或“非需要……不可”；语句⑦，成分残缺，应在句子前面加“使”。
小试牛刀
感 谢 观 看