第四單元第14課一名物理學家的教育歷程

第14課一名物理學家的教育歷程詩海探珠蘭溪棹歌

戴叔倫涼月如眉掛柳灣,

越中山色鏡中看。蘭溪三日桃花雨,半夜鯉魚來上灘?！举p析】這首詩，從頭至尾沒有寫到“人”，也沒有寫到“情”，而讀來卻使人感到景中有人、景中有情。詩人將山水的明麗動人，月色的清爽皎潔，漁民的欣快歡暢，淋漓盡致地展現(xiàn)在明澈秀麗的畫卷中，讀后給人以如臨其境的美感。從詩的結(jié)構(gòu)看，前二句是靜景，后二句是動景，結(jié)句尤為生動傳神，一筆勾勒，把整個畫面畫活了，使人感到美好的蘭溪山水充滿蓬勃生機，是全詩最精彩的點睛之筆。 基礎知識梳理三、近義詞(1)度過·渡過度過：常用于時間方面，如青年時代、季節(jié)、節(jié)日、歲月等。渡過：常用于過江河湖海，有時也用于通過困難、難關、危機等。例句：剛剛度過童年，就遭此不幸，對他來說，人生真是殘酷。但有那么多好心人幫助，讓他順利渡過難關，他又何嘗不是幸福的呢？(2)貪婪·貪心貪婪：著重于貪得無厭，強烈的貪欲表現(xiàn)于狀貌或行動。貪心：著重于內(nèi)心對私利非分貪求。例句：溫格痛批了貪心不足蛇吞象的球員們。在他看來，是現(xiàn)行的轉(zhuǎn)會體制讓球員越來越貪婪。四、熟語積累五彩斑斕：形容色彩繁多艷麗，十分好看。冷嘲熱諷：尖刻地嘲笑和譏諷。高深莫測：究竟高深到什么程度無法推測，形容對方的意圖使人很難猜透。微乎其微：形容非常小或非常少。自鳴得意：自己很得意(多含貶義)。畏葸不前：畏懼(害怕)，不敢前進。加來道雄，美籍日裔理論物理學家，畢業(yè)于美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，文本預習必知走近作者后任紐約市立大學城市學院理論物理學教授。主要著作有《超越愛因斯坦》(與特雷納合著)、《量子場論》、《超弦導論》。寫作背景在當代物理學中有一些非常重要卻又艱深的思想，往往因為難以形象淺顯地解說而不易為公眾所了解。而加來道雄不畏艱辛，在《超越時空》一書中用很生動的方式向讀者展示了現(xiàn)代物理前沿之一——超空間理論的來龍去脈。全書15章分為4篇，分別敘述了超空間的早期歷史，超空間理論可能是通往愛因斯坦夢寐以求的“物理學圣杯”——統(tǒng)一場論，從理論上探討通過超空間穿越時空的可能性，以及何時方能實際利用超空間理論所具有的潛在威力。相關知識統(tǒng)一場論根據(jù)現(xiàn)代物理學知識，將我們的宇宙結(jié)合起來的力有四種：引力、電磁力、強核力和弱核力。物理學家運用量子力學，已經(jīng)把后三種力統(tǒng)一起來(美籍華裔物理學家楊振寧和他的學生米爾斯提出楊——米爾斯場理論，解決了這一問題，被稱為“標準模型”。但是這一理論因為計算繁復無比而讓人頭疼)，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，最終也沒有實現(xiàn)。

1.本文題目為“一名物理學家的教育歷程”，既為歷程，一般應當以時間為序，從小學到初中到高中再到大學來寫。那為什么本文只選取童年兩件趣事和高中建立實驗室的事件來寫呢？課堂名師點撥細節(jié)揣摩點撥：在作者這位物理學家的教育歷程中一定有很多值得寫的事件，但本文不僅僅是簡單地向大家講述其成長故事的，它有著深刻的科學內(nèi)涵。在作者看來，想象力、興趣和實驗精神對科學家的成長成功而言，是至關重要的。所以作者便打破常規(guī)方式，只選擇三個能夠很好體現(xiàn)這三層內(nèi)涵的事件來寫。2．鯉魚“科學家”對“世界”的認識是怎樣的？這一認識說明了什么？點撥：鯉魚“科學家”對“世界”的認識主要有以下幾點：①“水池之外看不見的世界沒有科學意義。”②“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\動而困惑不解”——它們以神秘的“力”來掩蓋自己的無知。③鯉魚“科學家”的消失和重現(xiàn)——它們認為是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。④鯉魚“科學家”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認為“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規(guī)律”。3．如何理解“我決定要對這一秘密刨根究底，縱然為此而必須成為一名理論物理學家也在所不辭”這句話的含義？

點撥：這句話說明了兩層意思：一是理論物理學家工作的艱苦。作者認為，理論物理學家的工作是抽象的、枯燥的，受實驗室條件的限制，自己的學說很難得到實驗的證明，甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住寂寞，必須有奉獻精神?！霸谒晦o”意味著“理論物理學家”道路艱辛；二是作者對愛因斯坦的研究課題產(chǎn)生了濃厚的、強烈的、執(zhí)著的興趣，并為此樹立了自己的終生志向。4．對自然界的好奇和科學探究的熱情洋溢在整篇文章中，請從文中找出幾個具體語句。點撥：①我想，它們的世界一定奇妙無比?、谖以?，如果從池水中抓出一個鯉魚“科學家”，事情會怎樣呢？③他未完成的工作是什么？他桌上的論文的內(nèi)容是什么？……④我決定要對這一秘密刨根究底，縱然為此而必須成為一名理論物理學家也在所不辭。有人評論說課文中閱讀多維空間歷險故事和統(tǒng)一場論書籍的內(nèi)容是多余的，這兩段可有可無；也有人說這兩段對“教育歷程”的敘述有重要作用。讀過這篇文章之后，請談談你的看法。深度探究點撥：(支持刪)課文的重點是敘述童年的兩件趣事和建立實驗室，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是多余的，刪去后不影響作品的結(jié)構(gòu)和主旨。(反對刪)這兩小段雖然很短，但起到了補充和銜接的作用。歷險故事擴展了作者對高維空間的想象，激發(fā)了更濃厚的興趣；而閱讀統(tǒng)一場論的書籍，既表現(xiàn)出了高中階段作者求知的熱情，也銜接起了由理論到實踐的探究過程。本文體現(xiàn)了怎樣的科學精神？點撥：本文并不是簡單地敘述成長的故事，而是具有深刻的科學精神內(nèi)涵，從中可以看到很多方面的“教育”對優(yōu)秀科學家的成長尤為重要。整體鑒賞科學精神課文給人的啟示想象力科學是需要想象力的，想象力能帶來創(chuàng)造力。作者正是從對鯉魚世界的想象中，認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性。由感性的想象上升到理性的創(chuàng)造，體現(xiàn)了創(chuàng)新意識和探索精神?？茖W精神課文給人的啟示樂趣科學不應該是枯燥的，而應該是充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，對真正的科學工作者來說，是和自然做近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”?！坝螒颉笔顾麄儤反瞬黄?，充滿激情，不受外界的誘惑和干擾；而“境界”使他們不顧功利，不畏強權(quán)，只求真理?？茖W精神課文給人的啟示實驗精神丁肇中說過：“現(xiàn)代學術的基礎就是實地的探察，就是我們現(xiàn)在所謂的實驗。”“科學發(fā)展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的。”(《應有格物致知精神》)有了想象力，有了樂趣，那只是成為科學家的最基礎的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數(shù)據(jù)，假說就不能確立。結(jié)構(gòu)圖解1．素材開發(fā)用鯉魚的腦袋思考《一名物理學家的教育歷程》中記述了日裔美籍物理學家加來道雄幼年的一件趣事，他曾經(jīng)對暢游在水底睡蓮間的鯉魚出神，并從鯉魚的角度思考水池外我們的世界，得出了很有意義的哲學發(fā)現(xiàn)，從而啟發(fā)他最終走向科學的王國。寫作素材積累“用鯉魚的腦袋思考”，換個角度看問題，是許多人成才的法寶。吸水紙的發(fā)明、無碎屑玻璃的出現(xiàn)以及許多仿生學的成就和科技發(fā)明，無不是科學家們“用鯉魚的腦袋思考”的結(jié)果。即使我們不從科學發(fā)現(xiàn)、科學發(fā)明的角度，而從生活的角度看，換位思考也能給我們以有益的啟示。2．思維激活這則材料可以應用于以下話題：“轉(zhuǎn)換視角天地寬”“要善于觀察思考”“從生活中汲取智慧”“換個角度看問題”等。換個角度思考問題也就是換位思考，即站在別人的立場或者從對方的出發(fā)點考慮問題，會對處理某件事情有好處。逆向思維是人們一種重要的思維方式。逆向思維也叫求異思維，它是對司空見慣的似乎已成定論的事物或觀點反過來思考的一種思維方式。敢于“反其道而思之”，讓思維向?qū)α⒚娴姆较虬l(fā)展，從問題的相反面深入地進行探索，樹立新思想，創(chuàng)立新形象。3．精彩運用何妨讓思維轉(zhuǎn)個彎超人脫下他的袍子后也只是個會從馬背上摔下來導致癱瘓的普通人，然而演員克里斯托?！だ锓蚨迷谙恋暮诎抵凶屗季S轉(zhuǎn)彎，“‘禁止通行’的路牌不是要你停下，而是在提醒你該轉(zhuǎn)彎了”。有些事單憑一腔熱血和一份執(zhí)著是無法完成的，正如格林兄弟永遠無法找出那些傳說和人類發(fā)展史的關系，因為它們本身就是適合兒童閱讀的童話。這種時候，讓思維轉(zhuǎn)個彎，也許你能看得見成功的彼岸草豐水美，風細柳斜。困厄接踵，無所建樹，何妨讓思維轉(zhuǎn)個彎。前路荊棘蒺藜、亂石粗礪，何必囿于傳統(tǒng)，不肯轉(zhuǎn)圈？你無法知道在第666次實驗中僥幸成功的歐立希，是否嘗試了五百多次而成果寥寥的普利斯特利。恩格斯在《自然辯證法》中直言索勒“在真理撞上鼻尖時還是沒有找到真理”，也許正是由于后者和格林兄弟相同，不愿在原有假設上讓步，讓思維轉(zhuǎn)個彎，終究把“氯氣的發(fā)現(xiàn)者”這一稱號拱手讓人。人生極長又極短，歲月不會容許你做那個徒勞地把巨石重復推到山頂復又使其滾回谷底的西西弗斯。讓思維轉(zhuǎn)個彎，無用功只會降低生命機械的輸出功率。郁悒幽囚，悲天憫人，何妨讓思維轉(zhuǎn)個彎。當人人都在“恨不能掛長繩于西天，系此西飛之白日”時，麥克阿瑟一句“幸運的是我們只會失去一次生命”有如木鐸醒世。當世人皆嘆“風住塵香花已盡”，怨“幽窗冷雨一身孤”之時，偏有人朗聲道“肯信來年別有春”，“明年春色倍還人”，如清夜鳴鐘。事物往往有其好的一面，人生短暫到讓人不舍得用郁郁寡歡來把它填滿。讓思維轉(zhuǎn)個彎，在消逝中找尋美麗，在失去中找尋收獲。于是當?shù)肋吜跬掳?，上下紛舞，不妨放下心中?zhí)念的“草木也知愁，韶華竟白頭”，讓思維轉(zhuǎn)個彎，相信“韶華休笑本無根，好風憑借力，送我上青云”。于是當名韁利鎖桎梏了周圍的人，不妨放下心中堅信的“知其不可奈何而為之”，讓思維轉(zhuǎn)個彎，莊周的“知其不可而安之若命”亦不失為一種人性的率真與可愛，意氣的豁達與豪邁。須知道，當把金球獎的“最佳導演獎”和世界暢銷書排行榜冠軍雙雙攬入懷中之后，“超人”克里斯托?！だ锓?，最慶幸的就是在那場不幸發(fā)生之后，讓自己的思維轉(zhuǎn)了個彎。何妨讓思維轉(zhuǎn)個彎。(2010年福建高考滿分作文)哈佛美女教授麗莎·藍道爾挑戰(zhàn)愛因斯坦——已證明靈魂存在鳳凰衛(wèi)視報道：美國時間5月3日下午，哈佛大學著名物理學家、量子物理學家美女教授麗莎·藍道爾(Lisa

Rundall)向媒體宣稱，精美文章選讀自2001年來聯(lián)合美國著名物理學家John

Swegle、康涅狄克大學的心理學教授肯耐斯·瑞恩(Kenneth

Ring)博士、荷蘭Rijnstate醫(yī)院心血管中心的沛姆·凡·拉曼爾醫(yī)生(Pim

Van

Lommel)、美國著名心理學家雷蒙·穆迪博士、英國著名外科醫(yī)生山姆·帕尼爾研究靈魂是否存在的科學證據(jù)，經(jīng)過9年的精心研究和無數(shù)次的試驗，已經(jīng)取得了突破性的進展，證明靈魂確實存在，將有望在2012年向全人類莊嚴宣告靈魂存在的最權(quán)威的科學證據(jù)。屆時人們不得不佩服人類祖先的智慧，在幾千年前就認為有靈魂存在。同時麗莎·藍道爾也擔心，一旦科學界公布靈魂存在的證據(jù)，世界上很多人將不懼怕死亡，自殺或極端事件也將上升。這是她不希望看到的結(jié)果第五維研究者：哈佛大學量子物理學家美女教授麗莎·藍道爾科學家們試圖通過粒子對撞機探索量子宇宙，重現(xiàn)約140億年前誕生宇宙的大爆炸后的情形。哈佛美女教授挑戰(zhàn)愛因斯坦，認為還有另一個神秘空間和世界存在。在哈佛大學的一間實驗室里，一位女教授正在做一個核裂變的實驗。突然，她發(fā)現(xiàn)一個微粒竟然離奇地消失得無影無蹤。它會跑到哪兒去？女教授大膽提出一個新的設想：我們的世界中存在一個人類所看不到的第五維空間。這就是登上《時代》“100名最有影響力人物”之一，被公認為當今全球最權(quán)威的額外維度物理學家的哈佛美女教授麗莎·藍道爾。麗莎·藍道爾大膽的設想立刻引起了國際物理學界的震驚。要知道，根據(jù)愛因斯坦的廣義相對論，人類生存的三維空間加上時間軸，構(gòu)成的是“四維時空”。于是，哈佛美女教授挑戰(zhàn)愛因斯坦的消息一時傳遍了全球。那么，這個神秘的第五維空間到底是什么？本報記者通過電子郵件聯(lián)系到了這位美女教授麗莎·藍道爾。實驗中的微粒離奇消失了“在我的一次實驗中，一些微粒莫名其妙地消失了，我認為它們是跑到了我們看不到的另外的空間里去了。它們其實離我們并不遙遠，只是很好的隱藏了起來。”麗莎·藍道爾說。藍道爾將這個“我們看不到的空間”稱為“第五維空間”。如果藍道爾所說的第五維空間存在，那么為什么我們會看不到它？藍道爾教授解釋說：“這個額外存在的維度非常微小，如果某些事物足夠的小，你就不能夠感受到它的存在。”中國科學院理論物理研究所的研究員李淼給我們打了一個比方。這就好比我們看來就是一根線的物體，如果用放大鏡觀察，就可以發(fā)現(xiàn)其實里面還有另外的世界——里面的纖維有粗有細，有不同的方向。這就是我們看不見藍道爾教授假設的第五維空間的原因，因為維度太小了。美女教授挑戰(zhàn)愛因斯坦“四維時空”麗莎·藍道爾的大膽設想震驚了國際物理學界。有觀點認為，這位哈佛美女教授是對愛因斯坦提出了挑戰(zhàn)。因為根據(jù)愛因斯坦的廣義相對論，我們的世界是“四維”的。李淼解釋說，“四維”是一個時空的概念。它是指人類存在的三維空間再加上一個時間。這是愛因斯坦在他的《廣義相對論》和《狹義相對論》中提及的概念。我們的宇宙是由時間和空間構(gòu)成：時空的關系，是在空間的架構(gòu)上，即在普通三維空間的長、寬、高三條軸外，又加上了一條時間軸。李淼教授是國內(nèi)研究高度空間的專家之一，他告訴記者，藍道爾教授的研究應該說是愛因斯坦“四維時空”理論的延伸。研究高度空間是為了將我們現(xiàn)在所知道的力統(tǒng)一起來。比如電磁力和引力，因為在我們這個低維度空間里看起來表現(xiàn)形式不同的各種力，在更高維度的空間里可能就是一個力。第五維空間引出另一個未知世界在藍道爾教授的理論中，如果第五維空間真的存在，那么很可能還存在著另一個神秘的三維世界。這就是說，我們?nèi)祟惿钤谝粋€無限大的五維空間中，不過，我們只能感知到其中的四維——空間和時間，另有一個維度我們無法看見。然而，就在這五個維度共同組成的空間中，還有另一個不為我們所知的三維世界存在。藍道爾告訴記者，那個“世界”的物質(zhì)組成將完全不同于我們所能感知的這個世界——其化學成分和存在的力與我們的世界全然不同。在第五維空間，唯一與我們分享的就是重力。只有重力產(chǎn)生的能量，可以穿梭于兩個不同