2016-2017学年高一语文人教版必修3检测：第14课 一名物理学家的教育历程（含答案）

第14课　一名物理学家的教育历程
追梦的年龄，谁没有理想？在这个科技日新月异、突飞猛进的时代里，成为一名科学家也许是年轻人心中最远大的目标。正如加来道雄所言：“有幸得到能领悟自然之最终奥秘的智慧，才赋予生命充分的意义。”那么，怎样才能把自己培养成一位卓越的科学家？也许加来道雄的成长经历能给我们一些启发。
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加来道雄眼中的鲤鱼郑远星加来道雄童年时蹲在一个小池塘边，观察水底睡莲中五彩斑斓的鲤鱼，心中充满了奇思妙想。他常给自己提出一个又一个只有小孩才问的问题，比如水池中的鲤鱼怎样观察它们周围的世界？它们会认为睡莲之外还存在有另外一个世界吗？池塘和鲤鱼定格在脑海里，他心中充满了无限遐想：我们就像自鸣得意地在池中游动的鲤鱼，一生就在我们自己的“池子”中度过，就像鲤鱼一样，认为宇宙之中只包含有熟悉可见的东西。我们自以为是地拒绝承认，就在我们的宇宙跟前存在有别的平行宇宙或多维空间，甚至一些科学家也鄙视更高维数世界的说法，是因为他们不能在实验室里验证它……他迷上了阿西莫夫的科幻小说，迷上了伟大的爱因斯坦的理论。他意识到，畅游在水底睡莲中的鲤鱼，可能和爱因斯坦未完成的论文存在着某种联系……加来道雄决定“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”。他痴迷地走在自己选择的道路上。加来道雄童年的故事令我沉思——孩子对自然界的兴趣十分重要！这种可贵的兴趣，是他们成长中最好的老师，可以影响他们一生的事业选择。我再一次联想到时下的教育。现在多数的小学生特别是中学生，日复一日，月复一月，年复一年，被沉重的作业和考试所左右，很少有机会和心境观察自然，很少有时间生发好奇心，这是我们教育的悲哀，已到了非真正改变不可的时候！又回到老生常谈的话题——教师不仅要教给学生知识，还要激发其兴趣启迪其心智，不断丰满其想象的翅膀。我把加来道雄的故事讲给学生们听，向他们介绍多维空间的知识：一般认为，我们的宇宙是三维空间加上时间，即四维空间。现在理论物理学界有人认为，我们所在宇宙的空间超过四维，如十维空间、十二维空间等，其他多出的维蜷缩得微小，以现有的科学手段探测不到。统一场理论数学模式支持高维空间——在数学上，直线就是一维空间；无数的直线构成了一个平面，平面就是二维空间；无数的平面并列构成了三维空间，也就是立体的空间。课堂气氛顿时热烈，学生们纷纷举手发问：“老师，您认为有外星人吗？它们是否存在于高维空间，或别的平行宇宙？”“老师，飞碟被认为是外星人的交通工具，为什么它忽隐忽现？为什么它会在飞行时能突然九十度转向？”“外星人有可能存在……”我谈了自己的看法。谈到飞碟时我打了个比方：“假如我的拳头是飞碟，在空中时是在三维空间；落到桌面上就到了二维空间，和桌面有了接触；现在我的拳头离开了桌面，又回到了三维空间……至于飞碟为什么会在飞旋时九十度转向，我也弄不明白，这种技术地球人没有。”“老师，从您介绍的加来道雄观察池中鲤鱼的故事，我联想到互联网。这张神奇的网就是一个大‘池塘’，网民们就是一条条‘鲤鱼’。那么，互联网形成的虚拟世界，属于哪一维空间呢？”一个戴眼镜的女生问。我如实承认，这些问题我也不知道。惭愧之余，我为学生们的自由想象感到高兴。我总结说：关于宇宙和人类自身，我和你们一样，不知道的远比知道的多！因此，古今中外无数的智者在思考，无数的壮举被实施，航天英雄探太空，“嫦娥一号”探月球……最后，我引用了加来道雄《超越时空》中的话作为结束：“有些人通过个人所得、个人关系或者个人经历寻求生命的意义。然而，在我看来，有幸得到能领悟自然之最终奥秘的智慧，才赋予生命充分的意义。”
【课内挖掘】
课内素材
人人都对自然感到好奇，都以自己喜欢的形式去探寻自然的“谜底”，但是大多数人一般直接探寻自然本身，而加来道雄却从鱼的观察角度，反思人类对宇宙的认识。作者少年时的思维看似超出同龄人，其实只是他充分发挥了自己的想象力，并且始终保持了这种奇特的想象力，由此奠定了他对高维空间理论探究的基础。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。
[运用角度]　“好奇心”“兴趣”“毅力”“恒心”等。
【课外运用】
1．兴趣，使生命更有意义。罗素有句名言：“唯有对外界事物抱有兴趣，才能保持人们精神上的健康。”有许多人因为对外界事物抱有兴趣，生命因此灿烂辉煌，爱迪生为什么会有1
000多项发明？因为他对发明有着浓厚的兴趣。加来道雄为什么会成为物理学家？因为他在少年时就对高维世界的存在和爱因斯坦的“未竟事业”极感兴趣。为什么周星驰能够从不知名的星仔成为影响华语电影甚至国际影坛的星爷？很简单，因为他对电影事业的兴趣。著名的安培定律的发现者——法国物理学家安培，为什么会发现安培定律？因为他对这些东西有着强烈的兴趣。这些兴趣，使他们的人生与众不同；这些兴趣，让他们的人生绽放出耀眼的光芒。
2．好奇心使人有了求知欲，使人有了认识和发展，从而丰富了这个世界。年幼的加来道雄是个爱问“为什么”的孩子，保留了孩童时期对万物的新鲜感和足够的好奇心，因此也总有大人被他问得哑口无言。加来道雄的老师提到爱因斯坦“未能完成自己的伟大发现就撒手人寰”，“未完成的论文仍然摆放在自己的办公桌上”。这种结局引起了加来道雄的好奇心，这位大物理学家没有完成的工作到底是什么？什么问题会如此难以解决却又如此重要？出于好奇心，加来道雄开始学习他能够学到的关于爱因斯坦的一切，最终成为超弦理论的奠基人，而超弦理论的提出让整个物理学界的观点发生了翻天覆地的变化。正是好奇心让加来道雄成为一名杰出的理论物理学家。
3．作者童年时就对爱因斯坦的事业产生了浓厚的兴趣，他并没有只让自己的兴趣停留在浅层的兴趣上，他让兴趣做主，把自己的终生志向和兴趣紧紧地联系在了一起，此后一直为自己热爱的事业不懈奋斗，并创造了辉煌的成就。
确立志向选择职业时，有几人是让兴趣做主的呢？多数人考虑的是所谓现实的实际的谋生问题。于是乎，以后为之“奋斗”之时，坚持不多久，就会生出种种不满与抱怨。消极混日者有之，不断跳槽者有之……终日忙碌，却无所成就，原因何在？没有让兴趣做主，奋斗时没有全力以赴。正如那个故事所说，把盖房子当作苦差的只是工匠，把盖房子当作事业的会成为工程师，而把盖房子当成乐趣与需要的人，则终究要成为伟大的建筑家。所以，为了更好地实现自我，为了让工作充满热情与快乐，请不妨让兴趣做主。
一、基础巩固
1．下列各组词语中，加点字的注音完全正确的一组是(　　)
A．畅游(chànɡ)
陶醉(táo)
杜撰(zhuàn)
鄙视(běi)
B．贪婪(lán)
浩瀚(hàn)
遐想(xiá)
怪诞(yán)
C．目眩(xuàn)
惊诧(chà)
湮没(yān)
潜心(qián)
D．混乱(hún)
模糊(mó)
畏葸(sǐ)
挣扎(zhēnɡ)
解析：A项，“鄙”应读bǐ；B项，“诞”应读dàn；D项，“混”应读hùn，“葸”应读xǐ。
答案：C
2．下列句子中没有错别字的一句是(　　)
A．我蹲在那里的一个小池边，为慢慢畅游在水底睡莲之中五彩斑澜的鲤鱼所陶醉。
B．鲤鱼和我生活在两个截然不同的宇宙之中，从不进入对方的世界，我们之间被水面这一薄薄的“栅阑”分隔开来。
C．它们大部分时间在池底漫游，因此它们只模糊地意识到在水面之上存在有另一个外部世界。
D．我常想，我们就像自名得意地在池中游动的鲤鱼。我们的一生就在我们自己的“池子”里度过，以为我们宇宙只包含那些看得见摸得着的事物。
解析：A项，“澜”应写为“斓”；B项，“阑”应写为“栏”；D项，“名”应写为“鸣”。
答案：C
3．下列横线处填入的词语，正确的一组是(　　)
(1)我决定要对这一秘密刨根究底，________为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。
(2)仪器成功产生了比地磁场强两万多倍的磁场，而这正是加速一束电子所________的。
(3)我感觉到________的自然规律不再适合于这个冥冥世界。
A．纵然　必需　熟悉　
B．纵然　必须　熟习
C．虽然　必需　熟习
D．虽然　必须　熟悉
解析：纵然：即使，表假设关系。虽然：表转折关系。必需：一定要有的，不可少的。必须：表事理上和情理上必要，一定要。熟习：(对某种技术或学问)学习得很熟练或了解得很深刻，侧重技能等。熟悉：知道得很清楚，侧重情况等。
答案：A
4．下列句子中，加点词语使用不正确的一句是(　　)
A．防止“公车私用”新办法：公务用车需定期公布行驶历程数和耗油量。
B．中国人民银行支付结算司副司长在会上表示，为了引导和规范移动支付发展，中国人民银行正在针对移动支付拟定指导意见。
C．阅读是一种循序渐进的过程，特别讲究刨根究底。比如文中的注释、书后的参考资料等，都值得我们足够重视。
D．“北上广”等地的异地高考改革既不能急躁，盲目冒进；也不能畏葸不前，浅尝辄止。
解析：A项，“历程”指经历的过程。本句指公务用车行驶的具体路程数，应该用“里程”；B项，“引导”指通过暗示、提醒、启发，让他人自己去感悟，使用正确；C项，本句写阅读应该有探究精神，用“刨根究底”正确；D项，本句写“北上广”等地的异地高考改革不能害怕困难，不敢前进，用“畏葸不前”正确。
答案：A
5．下列句子没有语病的一句是(　　)
A．我八岁时曾听过了一个故事，此后它一直留在我的脑海里。
B．年轻人的一个优点就是不会不由于世俗的约束而畏葸不前。
C．然而，就那么几秒钟，当我把它放回池水之后，这位鲤鱼“科学家”便突然冒了出来。对于别的鲤鱼，这真是一个奇迹。
D．我不理解他们想告诉我们的许多东西，但是最使我对此人感兴趣的是他未能完成自己的伟大发现就撒手人寰。
解析：A项，“曾”与“了”重复赘系，应去掉“了”；B项，多重否定不当造成不合逻辑，应去掉第二个“不”；C项，搭配不完整，应为“对于别的鲤鱼而言”。
答案：D
6．把下列句子排列成逻辑合理、语意贯通的一段话，其顺序正确的一组是(　　)
①我曾想：在水底的鱼群中可能有一些鲤鱼“科学家”。
②他们认为，唯一真实存在的事物就是鱼儿们看得见摸得着的。
③水池之外看不见的世界没有科学意义。
④水池就是一切。
⑤我想这些鲤鱼“科学家”会对那些提出在睡莲之外还存在有另外一个平行世界的鱼冷嘲热讽。
A．②④①⑤③　　　
B．④③①⑤②
C．①⑤②④③
D．①⑤②③④
解析：本语段先写自己的幻想，然后又具体写幻想中鲤鱼“科学家”的局限。
答案：C
二、迁移发散
阅读下面的文字，完成7～10题。
钱学森在美国
麻省理工学院的中国高才生
经过日日夜夜的海上颠簸，钱学森乘坐的“杰克逊总统号”邮轮，终于来到了大洋彼岸。钱学森就读于麻省理工学院，在航空系攻读硕士学位。麻省理工学院师资雄厚，可以说是名师荟萃，有教学人员近两千人。这里集中了许许多多驰名全球的科学家、诺贝尔奖获得者，以及美国国家科学院、国家工程院院士。正常的、繁忙的学生生活开始了。开头，钱学森选修了航空系的六门课程。他发现，每一门课程的教授都是风度不凡，讲课非常精彩。这些都引起了他极大的兴趣。同时，这里的教学方式又跟上海交通大学形成了鲜明的对比，学习环境相当宽松，有利于发挥学生的独立思考能力和学习的主动性。这很适合钱学森的学习特点，他认真听讲，一丝不苟。不久，人们发现这位个子不高，有着一双乌黑大眼睛的潇洒英俊、才华横溢的中国学生，学业成绩异乎寻常。钱学森的学习精神和学业成绩在班级里总是最突出的，这给麻省理工学院的许多教师留下深刻的印象。他们普遍感到，中国学生钱学森才智过人，思维敏捷，接受事物快，回答教师的提问既准确无误，又干净利落。特别是钱学森的数学才能，令包括数学老师在内的许多人都感到吃惊。他对抽象概念的理解力，进行逻辑推理的能力，以及解决问题的技能、技巧，都是非凡的。
投师冯·卡门教授
钱学森永远铭记父亲的教诲：在这个世界上只有一样东西是最有力量的，这便是知识。为此，钱学森怀着强烈的求知欲望投师著名的空气动力学家冯·卡门教授。立志为祖国的科技事业做出自己的贡献，这就是钱学森矢志不渝的信念。冯·卡门曾对钱学森说：“人类要发展，就一定要征服空间，揭开宇宙的秘密。这就离不开航空和火箭技术，离不开空气动力学。而目前还很贫穷的国家和民族，要想赶上强国和富国，更需要有现代科学技术的武装。年轻人，你为祖国服务的思想很好。这对你的国家来说，是非常需要的。”冯·卡门向钱学森提出了几个有关力学方面的问题。出乎冯·卡门教授意料的是，钱学森对这些问题竟然对答如流。他感到，这位中国学生具有超越一般学者的智慧和极其敏锐的思维判断能力，于是，他当即表示，愿意破格录取钱学森为他的博士研究生。冯·卡门把数学看作是打开自然界秘密的得力工具和基础技能。所以，他非常注重数学功底。而钱学森恰恰具有扎实的数学基础，并具有潜在的数学优势和天赋，这正好是冯·卡门所乐意见到的。他对钱学森的数学才能和丰富的想象力做了这样的评述：钱学森在许多数学课题上和我一起工作。我发现他非常富有想象力，他具有天赋的数学才智，能成功地把它与准确洞察自然现象中物理图像的非凡才能结合在一起。作为一个青年学生，他帮助我提炼了我自己的某些思想，使一些很深的命题变得豁然开朗。这种天资是我所不常遇到的，因而，他和我成了亲密的同事。
(节选自魏根发、祁淑英《钱学森》)
7．下列对传记有关内容的分析和概括，不正确的两项是(　　)
A．钱学森选修了航空系的六门课程，每一门课程的教授都是风度不凡，讲课非常精彩，引起了他极大的兴趣。
B．钱学森的学业成绩在班级里总是最突出的，麻省理工学院的许多教师普遍感到，中国学生才智过人，思维敏捷。
C．钱学森对冯·卡门教授提出的所有数学问题都对答如流，这让冯·卡门教授很是意外。
D．本文通过钱学森在美国求学的经历，让我们感知到一个人的健康成长是有规律可循的。
E．麻省理工学院的学习环境相当宽松，教学方式跟上海交通大学形成了鲜明的对比，这恰好适应了钱学森的学习特点。
解析：B项“中国学生”不对，应为“这个中国学生”；C项“所有数学问题”过于绝对。
答案：BC
8．请根据全文概括说明美国麻省理工学院有怎样的特点。
答：___________________________________________________
_______________________________________________________
答案：(1)名师荟萃，广纳全球科学名流。　(2)每位教授都风度不凡，讲课精彩。　(3)教学方式独特，学习环境宽松。　(4)没有民族偏见，鼓励学生报效祖国。　(5)师生关系平等融洽，相互尊重。　(6)关注学生的扎实基础、潜质、想象力等。
9．钱学森的学习优势体现在哪几方面？请分条陈述。
答：___________________________________________________
_______________________________________________________
答案：(1)信念坚定，心系祖国，治学认真，一丝不苟。　(2)才思敏捷，接受事物快。　(3)具有扎实的数学基础，并具有潜在的数学优势和天赋。　(4)具有敏锐的思维判断能力。(答出三点即可)
10．请你就对“信念”“天赋”两个方面的理解，任选一个方面，结合文本中钱学森的留学经历，谈谈你的看法。
答：___________________________________________________
_______________________________________________________
答案：(1)信念方面：坚定的信念是人生奋斗的动力(信念是成才的灵魂)；①树立远大的理想，为祖国做出贡献；②选准具体的奋斗目标，为之矢志不渝，创造佳绩。(2)天赋方面：天赋是成才的关键(天赋是成才的前提)。①要充分挖掘自身独特的潜质优势；②客观环境要适合天赋的发展要求。
三、创新语用
11．阅读下面的文字，概括“巨蟒”发电过程的三个主要环节，每个环节不超过6个字。
一根取名“巨蟒”的巨大橡胶管能为低成本海浪发电问题提供解决方案。“巨蟒”两端密封，里面装满水。将“巨蟒”固定在海面以下，一端朝海浪袭来的方向。海浪拍打到“巨蟒”的一端使之受挤压，管子内部就形成激突波(即内部压力波)。激突波在管内传动，而海浪则在管外以同速流动，这样就对管子形成越来越大的挤压，于是激突波也越来越大。随之，激突波使得固定在“巨蟒”另一端的涡轮启动，于是电能产生，并通过一根电缆传送到海岸上。
答：___________________________________________________
答案：①形成激突波；②激突波传动；③启动涡轮。
12．加来道雄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，间接领悟到高维空间存在的可能。想象力能带来创造力。仿照例句，在剩下的23个英文字母中任选三个，发挥想象，仿写句子。
例句：A是一座金字塔，是进取；B是两个连接在一起的心，是友谊；C是未满的月牙儿，是缺憾。
答：___________________________________________________
_______________________________________________________
答案：(示例)D是一把竖琴，是快乐；O是一轮朝阳，是光明；S是曲折的路，是人生。