湖南省長沙市美術(shù)學(xué)校高中語文 一名物理學(xué)家的教育歷程課件 新人教版必修3.ppt

鞠躬盡瘁 死而后已 先天下之憂而憂 后天下之樂而樂 了卻君王天下事 贏得生前身后名 人生自古誰無死 留取丹心照汗青 橫眉冷對千夫指 俯首甘為孺子牛 人生是一種過程 是一種親歷的過程 一切美妙盡在過程之中 一名物理學(xué)家的教育歷程 加來道雄 人物簡介類說明文 作者簡介 加來道雄 日裔美籍理論物理學(xué)家 紐約市立大學(xué)城市學(xué)院理論物理學(xué)教授 他畢業(yè)于哈佛大學(xué) 獲得加利福尼亞大學(xué)伯克利分校哲學(xué)博士學(xué)位 他是 超越愛因斯坦 量子場論 和 超弦導(dǎo)論 諸書的作者 文章的題目是 一名物理學(xué)家的教育歷程 因此 敘述的順序主要是歷時性的 請根據(jù)歷時性來梳理文章并概括文章內(nèi)容 明確 本文的基本內(nèi)容 通過對鯉魚世界的遐想 反思人類對宇宙的認(rèn)知 看似作者少年時的思維超出同齡人 其實(shí)只是他充分發(fā)揮了自己的想像力 并且保持了這樣奇特的想像力 由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎(chǔ) 作者少年時接觸到愛因斯坦的 未竟事業(yè) 激發(fā)了他的探究興趣 他之所以感到 激動人心 是因為他把愛因斯坦的理論當(dāng)成一個 偵探故事 來閱讀 探究 這非常符合少年的心理 另外 我決定要對這一秘密刨根問底 也表現(xiàn)了他有毅力有恒心的性格 這是成為科學(xué)家的基本素質(zhì) 高中時代 本應(yīng) 在棒球場或籃球場玩耍 享受青春年華 但作者卻 找遍周邊地區(qū)大量的電子倉庫 裝配必需的硬件設(shè)備 在 學(xué)校的足球場中纏繞22英里長的銅線 自己動手建設(shè)實(shí)驗室 驗證愛因斯坦理論 探究反物質(zhì) 作者進(jìn)行這樣艱苦枯燥的工作 體現(xiàn)了他對科學(xué)的熱愛 以及踏實(shí)的性格 顯露出一個科學(xué)工作者的潛能 由 到 我們可以清楚地看到作者的 教育歷程 和 教育內(nèi)容 作者對鯉魚世界是怎樣遐想的 在他的遐想中 鯉魚科學(xué)家 對 世界 的是如何認(rèn)識的 作者猜測鯉魚是怎樣觀察它們周圍的世界的 在他的遐想中 鯉魚科學(xué)家們 是這樣認(rèn)識世界的 1 水池之外看不見的世界沒有科學(xué)意義 2 它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\(yùn)動而困惑不解 它們以神秘的 力 來掩蓋自己的無知 3 鯉魚科學(xué)家 的 消失 和 重現(xiàn) 它們認(rèn)為是 奇跡 是 可怖的事情 但不肯去探究原因 4 鯉魚科學(xué) 的 傳奇故事 真實(shí)地證明另一個世界的存在 而它們卻認(rèn)為 胡說八道 荒謬絕倫 違背它們的 自然規(guī)律 提問 作者想通過 鯉魚科學(xué)家 對世界的認(rèn)識說明什么 這種遐想的意義是什么 說明 自以為是 的人類和 鯉魚科學(xué)家 有相似之處具體體現(xiàn)在以下幾個方面 1 人類 一生就在我們自己的 池子 里度過 只要 超出我們的理解力 的自然存在 他們就 拒絕承認(rèn) 2 科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念 是因為他們只愿意承認(rèn) 那些看得見摸得著的事物 不肯改變思考問題的方式 3 不能在實(shí)驗室里便利地驗證 的理論 他們就加以 鄙視 表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí) 這種遐想給予作者的意義是充分挖掘了他的好奇心和發(fā)揮了想象力 并且他保持了這樣奇特的想像力 也由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎(chǔ) 提問 作者對愛因斯坦未竟事業(yè)是怎樣看待和怎樣做的 首先作者接觸到愛因斯坦的 未竟事業(yè) 激發(fā)了他的探究興趣 其次他把愛因斯坦的理論當(dāng)成一個 偵探故事 來閱讀 探究 并且 我決定要對這一秘密刨根問底 再次高中時代 本應(yīng) 在棒球場或籃球場玩耍 享受青春年華 但作者卻 找遍周邊地區(qū)大量的電子倉庫 裝配必需的硬件設(shè)備 在 學(xué)校的足球場中纏繞22英里長的銅線 自己動手建設(shè)實(shí)驗室驗證愛因斯坦理論 探究反物質(zhì) 提問 由此可見作者對愛因斯坦未完事業(yè)的向往有何意義 這一過程的意義在于 作者的基本科學(xué)素質(zhì)都得到了培養(yǎng)和鍛煉 例如探究能力 推斷能力 動手實(shí)驗?zāi)芰σ约霸谄渲胁豢扇鄙俚牟慌麓煺?質(zhì)疑求真的科學(xué)精神 尊重事實(shí)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度等都得到了培養(yǎng)和鍛煉 課文的重點(diǎn)是童年趣事和建立實(shí)驗室 這三個事例已經(jīng)把 教育歷程 完整地勾畫出來 而夾雜在其中的兩個小事例 主要起補(bǔ)充和銜接的作用 歷險故事加深作者對高維空間的想像 激發(fā)興趣 而閱讀統(tǒng)一場理論書籍 既表現(xiàn)高中階段作者求知的熱情 也銜接起由理論到實(shí)驗的探究過程 文章在介紹童年兩件趣事的時候 課文還寫了閱讀多維空間歷險故事和統(tǒng)一場理論書籍這兩件事 那么這兩小段內(nèi)容對 教育歷程 的敘述有什么作用 補(bǔ)充材料 高維空間 現(xiàn)代理論物理學(xué)認(rèn)為 統(tǒng)一四種力的前景 在于高維空間 如十維或更高 理論的確立 比如對于古人來講 風(fēng)暴是怎樣產(chǎn)生的 風(fēng)暴會襲擊什么地方 什么時候襲來 什么時候結(jié)束 他們是一無所知的 因為他們生活在平坦的大地上 只能靠肉眼從近似于二維平面的角度來觀察 即使有簡單的預(yù)報 也都是靠經(jīng)驗來推測的 現(xiàn)在有了氣象衛(wèi)星 從太空這樣三維角度觀察地球 在地面上看來神秘莫測的風(fēng)暴被看得一清二楚 可以精準(zhǔn)地預(yù)報風(fēng)暴的動向 同樣 理論物理學(xué)家認(rèn)為 傳統(tǒng)的四維 空間三維加上時間 理論太 小 不能解釋宇宙中的四種力 當(dāng)他們超越四維而在更高維 如十維或更高 中尋求統(tǒng)一這四種力時 就能得到一種簡單 漂亮的解決模型 科學(xué)家認(rèn)為宇宙應(yīng)該是簡單 合諧的 高維空間理論認(rèn)為 宇宙大爆炸后10 43秒 十維宇宙分解成四維宇宙和六維宇宙 四維宇宙暴脹 經(jīng)過近一百五十億年 演變成今天我們生活的宇宙 大爆炸后10 35秒 大統(tǒng)一力分開 但是高維空間理論很難在實(shí)驗室中得到證實(shí) 因為要模擬當(dāng)時的環(huán)境 需要的能量太大 根本無法做到 所以現(xiàn)在高維空間理論只能是 理論 補(bǔ)充材料 統(tǒng)一場論 根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)知識 將我們的宇宙結(jié)合起來的力有四種 引力 電磁力 強(qiáng)核力和弱核力 物理學(xué)家運(yùn)用量子力學(xué) 已經(jīng)把后三種力統(tǒng)一起來 美籍華裔物理學(xué)家楊振寧和他的學(xué)生米爾斯提出楊一米爾斯場理論 解決了這一問題 被稱為 標(biāo)準(zhǔn)模型 但是這一理論因為計算繁復(fù)無比而讓人頭疼 但是引力仍然游離在外 愛因斯坦畢終生之力想尋求四種力的統(tǒng)一 建立一個大一統(tǒng)的理論 最終也沒有實(shí)現(xiàn) 阿爾伯特 愛因斯坦 albert einstein 1897年3月14曰出生在德國西南距離慕尼黑八十五哩的烏耳姆城 ulm 父母都是猶太人 這是一個和睦 愉快的家庭 親人們深愛著小愛因斯坦 但都為他的智力發(fā)育感到擔(dān)憂 愛因斯坦小時候并不活潑 三歲多還不會講話 父母很擔(dān)心他是啞巴 帶他去給醫(yī)生檢查 還好小愛因斯坦不是啞巴可是直到九歲時講話還不很通暢 所講的每一句話都必須經(jīng)過吃力但認(rèn)真的思考 愛因斯坦家的住房周圍有花園 他經(jīng)常一個人長時間地蹲在花園角落的灌木叢里 用手撫摩著小葉片或者凝視著匆匆跑動的螞蟻 他很小就喜歡冥想 想了解大自然的奧秘 一次 在依薩爾河岸野餐時 一位親戚說 小愛因斯坦很嚴(yán)肅 當(dāng)其他的孩子都在互相玩耍 逗樂時 他卻獨(dú)自坐著看湖的對岸 母親玻琳深情的為自己的孩子辯護(hù) 他是沉靜的 因為他在思索 等著吧 總有一天他會成為一個教授 那位親戚感到可笑 但也理解母親的心情 教授 在人們的心目中 只有那些聰敏的人才有可能得到這個榮譽(yù)的稱號 這個連話都說不好的笨孩子能成為一個教授嗎 補(bǔ)充材料 愛因斯坦在念小學(xué)和中學(xué)時 一般功課屬平常 唯有數(shù)學(xué)成績遠(yuǎn)在全班同學(xué)之上 由于他舉止緩慢 不愛同人交往 老師和同學(xué)都不喜歡他 教他希臘文和拉丁文的老師對他是那么厭惡 曾經(jīng)公開罵他 愛因斯坦 你長大后肯定不會成器 而且因為怕他在課堂上會影響其他學(xué)生 竟想把他趕出校門 家里每星期都有一個晚上要邀請來慕尼黑念書的窮學(xué)生吃飯 這樣等于是救濟(jì)他們 其中有一對來自立陶宛的猶太兄弟麥克斯和伯納德 喜歡閱讀書籍 興趣廣泛 他們被邀請來愛因斯坦家里吃飯 并和羞答答 長著黑頭發(fā)和棕色眼睛的小愛因斯坦交成了好朋友 麥克斯可以說是愛因斯坦的 啟蒙老師 他借了一些通俗的自然科學(xué)普及讀物給他看 看完后就和愛因斯坦討論 并且再繼續(xù)提供給他新的讀物 麥克斯點(diǎn)燃了愛因斯坦自學(xué)的興趣火花 還不斷地輔導(dǎo)他 麥克斯引導(dǎo)他學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué) 十三歲時他已自學(xué)微積分了 當(dāng)他的同班同學(xué)為那些平面幾何簡單問題和循環(huán)分?jǐn)?shù)而皺眉頭時 愛因斯坦靠自學(xué)已經(jīng)進(jìn)入到無窮級數(shù)這些美麗神奇的 無窮世界 去了 很快小愛因斯坦的數(shù)學(xué)程度超過了讀大學(xué)的麥克斯 為了以后有共同談話的話題 麥克斯開始借哲學(xué)書給他看 愛因斯坦在十三歲就能看懂康德的 純理性批判 這是一本對許多成人來說都算是枯燥艱深的書 這時候愛因斯坦閱讀的書就是數(shù)學(xué) 物理和許多哲學(xué)家的書 補(bǔ)充材料 年 年僅 歲的愛因斯坦發(fā)表了三篇論文 在物理學(xué)三個不同領(lǐng)域取得了歷史性成就 特別是狹義相對論的提出 使人類對于空間 時間和物質(zhì)運(yùn)動的認(rèn)識發(fā)生了革命性變化 標(biāo)志著物理學(xué)新紀(jì)元的到來 年 愛因斯坦發(fā)表廣義相對論 這是繼狹義相對論之后 近代科學(xué)的又一個重大成就 年 英國天文學(xué)家愛丁頓的日全食觀測結(jié)果證實(shí)了愛因斯坦所作的光線經(jīng)過太陽引力場會彎曲的預(yù)言 愛因斯坦由此聲名鵲起 相對論成為人們家喻戶曉的名詞 補(bǔ)充材料 提問 作者說 我決定要對這一問題刨根問底 縱然為此而必須成為一名理論物理學(xué)家也在所不辭 在作者心中 理論物理學(xué)家 應(yīng)該是怎樣的人 理論物理學(xué)家的工作是抽象 枯燥的 受實(shí)驗條件的限制 自己的學(xué)說很難得到實(shí)驗的證明 甚至可能到死也得不到成就 這樣的人必須耐得住寂寞 必須有奉獻(xiàn)精神 在所不辭 意味著 理論物理學(xué)家 道路的艱辛 提問 作者建立實(shí)驗室的事例 對我們現(xiàn)實(shí)生活有怎樣的意義 科學(xué)是建立在基礎(chǔ)實(shí)驗之上的 科學(xué)理論要經(jīng)過實(shí)驗的檢驗才能得到論證 實(shí)驗不是簡單的操作 要有理論指導(dǎo) 要有實(shí)驗的設(shè)計 要有策劃組織能力 要有耐力和恒心等等 實(shí)驗考驗的是實(shí)驗者的綜合能力 而我們當(dāng)前存在的問題是 重視理論 輕視基礎(chǔ)實(shí)驗 表現(xiàn)為動手能力和實(shí)踐能力差 思想上浮躁 急功近利 對教育而言 重知識 輕能力的現(xiàn)象很普遍 這些都是一名理論物理學(xué)家重視實(shí)驗給我們現(xiàn)實(shí)生活的啟迪 童年 青年 成年 鯉魚世界的幻想 愛因斯坦的故事 實(shí)驗 理論物理學(xué)家 文章結(jié)構(gòu) 敘述的順序主要是歷時性的 而 童年的兩件趣事 作為文章的主要內(nèi)容 又是共時性的敘述 提問 本文三個主要部分 并不是簡單地敘述成長的故事 而是具有深刻的科學(xué)精神內(nèi)涵 那么從中我們可以看到哪些方面的 教育 對成為優(yōu)秀科學(xué)家最為重要 1 想像力 科學(xué)是需要想像力的 想像力能帶來創(chuàng)造力 作者正是從對鯉魚世界的想像中 認(rèn)識到人類觀察空間的局限性 間接感悟到高維空間存在的可能 由感性的想像上升到理性的創(chuàng)造 體現(xiàn)了創(chuàng)新意識和探索精神 2 樂趣 科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的 而是應(yīng)該充滿樂趣的 探尋自然的奧秘 對真正的科學(xué)工作者來說 是和自然做的近似于捉迷藏的 游戲 也是人生的 境界 游戲 使他們樂此不疲 充滿激情 不受外界的誘惑和干擾 而 境界 使他們不顧功利 不畏強(qiáng)權(quán) 只求真理 3 實(shí)驗精神 丁肇中說過 現(xiàn)代學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)就是實(shí)地的探察 就是我們現(xiàn)在所謂的實(shí)驗 科學(xué)發(fā)展的歷史告訴我們 新的知識只能通過實(shí)地實(shí)驗而得到 不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的 應(yīng)有格物致知精神 有了想像力 有了樂趣 那只是成為科學(xué)家的最基礎(chǔ)的因素 不去踏踏實(shí)實(shí)地做實(shí)驗 就不能得到基本數(shù)據(jù) 假說就不能確立 一味地空想 不去做基礎(chǔ)工作 不可能達(dá)到真理的彼岸 作者從事的高維空間理論 雖然還停留在紙面上 但是科學(xué)家們已經(jīng)在做許多基礎(chǔ)的實(shí)驗工作 努力使理論得到證明 即使如科學(xué)家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑洞理論 也要有數(shù)學(xué)和天體物理學(xué)的實(shí)驗基礎(chǔ) 也不是空想出來的 提問 本文在材料處理上有什么特點(diǎn) 本文布局謀篇重點(diǎn)突出 詳略得當(dāng) 在整體上 作者并沒有從童年到小學(xué)到初中到高中 按時間順序敘事 而是通過童年的兩件趣事和高中時建立實(shí)驗室的事例 突出他成長為一名 物理學(xué)家 的 教育歷程 并不旁及其他成長的經(jīng)驗 在局部上 如高中階段 作者看了許多統(tǒng)一場理論方面的書 并常常去斯坦福大學(xué)的物理圖書館 相關(guān)的理論書籍是怎樣啟發(fā) 引導(dǎo)他研究的 這里肯定有許多精彩的故事 但是作者只是一筆帶過 重點(diǎn)放在制造 自己的原子對撞機(jī) 上 其中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡 讓人體會到作者嚴(yán)謹(jǐn) 踏實(shí)的性格 以及內(nèi)在的成為物理學(xué)家所需要的基本素質(zhì) 自由討論 你認(rèn)為作者能夠成長成才的因素有哪些 其中你認(rèn)為最重要的是什么 聯(lián)系自己生活的實(shí)際 從中得到怎樣的人生啟迪 童年的兩件趣事之所以引導(dǎo)作者走上成為一名理論物理學(xué)家的歷程 是因為作者在這其中的一些基本科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)能力得到了充分地挖掘 培養(yǎng)和鍛煉 它們是 好奇心 想象力 探究能力 實(shí)驗?zāi)芰?不怕挫折 質(zhì)疑求真的科學(xué)精神 尊重事實(shí)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度等 國外的教育 是先要給孩子一個 獸身 就是像野獸一樣強(qiáng)健的體魄 再給他們一顆 人心 告訴他們做人的道理 責(zé)任 義務(wù)等等 使他們有一個積極 健康的人生態(tài)度 最后 才是教給他們必要的知識 使他們對過去 現(xiàn)在 和未來有個足夠的了解 而我國的教育 確實(shí)存在一些問題 我國的教育 更多給下一代漂亮的臉蛋兒 能歌的喉嚨 善舞的秀腿 纖細(xì)的腰肢 善于記憶的大腦 可惜偏偏沒有給他們畫上一個善于獨(dú)立思考的大腦 沒有注重道德 個人修養(yǎng)以及危機(jī)感和使命感的熏陶 國內(nèi)外教育的對比 曾經(jīng)流行過這樣一句話 只要你小時候把基礎(chǔ)打好 多用點(diǎn)功 將來你考上了大學(xué)就輕松了 似乎中國的教育就是小時候辛苦 長大后輕松 而國外就剛好相反 他們是小時候輕松 長大后辛苦 他們的理論是 小時候不懂事 應(yīng)該享受屬于自己的童年美好時光 而你長大后 就有責(zé)任去背負(fù)自己的學(xué)習(xí)任務(wù) 用功讀書 韓寒在他的 通稿2003 里面談到中國有一個概念一錯錯了幾十年 那就是 全面發(fā)展學(xué)生 在學(xué)校里 什么叫 全面發(fā)展學(xué)生 呢 首先你語數(shù)外理化應(yīng)該學(xué)得不錯 然后你的體育也湊合 補(bǔ)考能夠及格 偶爾也有會樂器的 如果口琴 豎笛也算的話 然后呢 沒有了 其實(shí)在全面發(fā)展里 各種學(xué)科只算一項 說好聽點(diǎn)就是 學(xué)科能力 說難聽點(diǎn)就是 考試能力 想想這些 全面發(fā)展學(xué)生 也可憐 將來他們參加工作 看到別人什么都會 自己卻一無是處 這也就是為什么那么