2《一名物理學(xué)家的教育歷程》學(xué)案

2《一名物理學(xué)家的教育歷程》學(xué)案《一名物理學(xué)家的教育歷程》學(xué)案

學(xué)習(xí)目標：

1.了解加來道雄成長之路上的重要經(jīng)歷。

2.感受科學(xué)家的優(yōu)秀品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的性格品質(zhì)。

3.體會加來道雄所說的懷疑精神、興趣、毅力等基本精神品質(zhì)對人成長的作用。

學(xué)習(xí)重難點：

1.體會科學(xué)家的精神品質(zhì)，感受科學(xué)精神。

2.以“教育歷程"為重點，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。

一、語言建構(gòu)與運用

1.讀準字音

驚詫（chà）不已貪婪（lán）撒手人寰（huán)

杜撰（zhuàn）目眩（xuàn）畏葸（xǐ）

怪誕（dàn）鄙視（bǐ）浩瀚（hàn）

可怖（bù）

2.積累詞語

五彩斑斕：表示顏色非常好看，色彩相當豐富，多種顏色錯雜繁多耀眼。

冷嘲熱諷：尖刻地嘲笑和譏諷。

高深莫測：高深的程度無法揣測。形容使人難以理解。

微乎其微：形容非常少或非常小。

自鳴得意：自己表示很得意（多含貶義）。

畏葸不前：畏懼退縮，不敢前進。

刨根究底：比喻追究底細。同“刨根問底”。

細枝末節(jié)：比喻事情或問題的細小而無關(guān)緊要的部分。

二、資料鏈接

1．識作者

加來道雄，美籍日裔物理學(xué)家，1947年出生于美國加利福尼亞州圣何塞。在弦理論方面有重大貢獻，是其早期奠基人之一。同時是著名的科普作家，曾撰寫多部科普作品，并參與多種科學(xué)節(jié)目的制作。

代表作品有《量子論現(xiàn)代導(dǎo)引》《不可思議的物理》《超越時空——通過平行宇宙、時間卷曲和第十維度的科學(xué)之旅》《愛因斯坦的宇宙》等。

2．探背景

在當代物理學(xué)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，分別述說了超空間的早期歷史，超空間理論可能通往愛因斯坦夢寐以求的“物理學(xué)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。

3．知常識

（1）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、強核力和弱核力。物理學(xué)家運用量子力學(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—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(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，最終也沒有實現(xiàn)。

（2）高緯空間

現(xiàn)代理論物理學(xué)認為，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，風暴是怎樣產(chǎn)生的，風暴會襲擊什么地方，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暴被看得一清二楚，可以精準地預(yù)報風暴的動向。

同樣，理論物理學(xué)家認為，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)家認為宇宙應(yīng)該是簡單、和諧的）。

高維空間理論認為，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150億年，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驗室中得到證實，因為要模擬當時的環(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”。

三、文本鑒賞

（一）整體感知

《一名物理學(xué)家的教育歷程》是一篇自傳性質(zhì)的科普文，課文是以“教育歷程"為重點來談的。作者通過對童年兩件趣事的回憶，用生動、簡明的語言介紹了自己成為一名理論物理學(xué)家的心路歷程：對鯉魚世界的遐想和對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往，啟迪作者走上科學(xué)探索的道路。

（二）文脈梳理

①對鯉魚的遐思②愛因斯坦的故事

（三）文本探究

1.本文在材料處理上有什么特點？

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本文布局謀篇重點突出，詳略得當。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，重點放在制造“自己的原子對撞機”上，其中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡，讓人體會到作者嚴謹、踏實的性格，以及內(nèi)在的成為物理學(xué)家所需要的基本素質(zhì)。

2.本文體現(xiàn)了怎樣的科學(xué)精神？

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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，可以從中看到哪些方面的“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"?！坝螒颉笔顾麄儤反瞬黄＃錆M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。

（3）實驗精神：丁肇中說過：“現(xiàn)代學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)就是實地的探察，就是我們現(xiàn)在所謂的實驗?！薄翱茖W(xué)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(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，不去踏踏實實地做實驗，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)的實驗基礎(chǔ)，也不是空想出來的。

3.“鯉魚科學(xué)家”對“世界"的認識是怎樣的？

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主要有以下幾點：（1）“水池之外看不見的世界沒有科學(xué)意義?！保?）“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(xué)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(xué)”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"。

4.作者想通過“鯉魚科學(xué)家”對世界的認識說明什么？

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說明“自以為是"的人類和“鯉魚科學(xué)家”有相似之處。（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"。（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“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)。

5.課文中閱讀多維空間歷險故事和統(tǒng)一場理論書籍兩小段內(nèi)容，對“教育歷程”的敘述有什么作用？

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課文的重點是童年趣事和建立實驗室，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，主要起補充和銜接的作用。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驗的探究過程。

6.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?！痹谧髡咝闹小袄碚撐锢韺W(xué)家"應(yīng)該是怎樣的人？

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理論物理學(xué)家的工作是抽象、枯燥的，受實驗條件的限制，自己的學(xué)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(xué)家"道路的艱辛。

7.作者建立實驗室的事例，對我們現(xiàn)實生活有怎樣的意義？

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科學(xué)是建立在基礎(chǔ)實驗之上的，科學(xué)理論要經(jīng)過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論指導(dǎo)，要有實驗的設(shè)計，要有策劃組織能力，要有耐力和恒心等等，實驗考驗的是實驗者的綜合能力。而我們當前存在的問題是，重視理論，輕視基礎(chǔ)實驗，表現(xiàn)為動手能力和實踐能力差，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)家重視實驗給我們現(xiàn)實生活的啟迪。

四、鑒賞技法

擬人

擬人是指把物（包括物體、動物、思想或抽象概念）擬作人，使其具有人的外表、個性或情感的這樣的修辭手段。擬人可以通過形容詞、動詞或名詞表現(xiàn)出來。

擬人手法又可分為三種情況。一是把非生物擬人化。例如：波浪一邊歌唱，一邊沖向高空去迎接那雷聲。二是把生物擬人化。例如：單是周圍的短短的泥墻根一帶，就有無限趣味。油蛉在這兒低唱，蟋蟀們在這里彈琴。三是把抽象概念擬人化。例如：資本就是從頭到腳每個毛孔都滲透著血污來到世間的。

【課內(nèi)賞析】在人們的印象當中，物理學(xué)知識高深莫測。本文雖然也夾雜著一些高深的物理學(xué)知識，讀來卻沒有像一般說明文那樣枯燥、難懂。對其形象地描述，增強了文章的感性認識，讓我們?nèi)菀桌斫馕恼碌闹髦?，感受其科學(xué)態(tài)度。如對于鯉魚世界的遐想，尤其是那場暴雨之后，對鯉魚“科學(xué)家”心理行為的描述很是生動有趣。作者采用擬人化的筆法，讓鯉魚“科學(xué)家"會看會想，會提出問題會說話，這樣就使深奧的道理變得淺顯易懂。如第9段中，“它說：‘突然之間，不知怎的我就被拉出了咱們的宇宙……隨后，我發(fā)現(xiàn)自己突然又被扔回了咱們的世界?！?/p>

五、檢測練習(xí)

1．下列加點字注音完全正確的一項是（）

A．斑斕（lán）湮沒（yīn）遐想（xiá）撒手人寰（huán）

B．驚詫（chà）杜撰（zhuàn）蹤跡（jī）刨根問底（páo）

C．鄙視（bǐ）威嚇（hè）柵欄（zhà）冷嘲熱諷（fěnɡ）

D．浩瀚（hàn）怪誕（dàn）漆黑（qī）爭妍斗艷（yàn）

2．下列各組詞語沒有錯別字的一項是（）

A．光彩謾罵教誨如據(jù)深淵

B．淘醉贍養(yǎng)謄寫自名得意

C．真諦演繹欣慰食不果腹

D．嘉賓安祥浪費融會貫通

3．下列句子中加點的成語，使用恰當?shù)囊豁検牵ǎ?/p>

A．搞科學(xué)研究就不能害怕困難，遇到問題，我們要敢于首當其沖，加來道雄從小就具有這種精神，終于成為世界著名的理論物理學(xué)家

B．日本一小撮右翼分子不愿正視長達八年的侵華戰(zhàn)爭使我國人民生靈涂炭的歷史事實，這是不能容忍的

C．看問題，我們一定要在細枝末節(jié)上狠下工夫，只有這樣，問題才能解決得全面

D．湖南廣電人正在緊鑼密鼓地進行第六屆“金鷹節(jié)"的各項準備工作，希望帶給廣大觀眾更多的驚喜

4．下列各句中，沒有語病的一句是（）

A．日前，科學(xué)家宣布首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的星球，地球與它的溫度、體積估計相似，而且還可能有液態(tài)水。

B．印度尼西亞一家公司在東爪哇鉆探石油時，無意間打穿了一座泥火山，大量有毒泥漿從此沒日沒夜地噴發(fā)，釀成了世界罕見的泥漿災(zāi)難。

C．盡管人們?yōu)楸Ｗo中華鱘付出許多努力，但工業(yè)企業(yè)向長江大量排污日益嚴重和人類活動等外界危害有增無減，使中華鱘的種群量急劇減少。

D．人們常說上帝偏愛瑞士，賜予她雄偉的山脈，寧靜的湖泊和秀美的田園，是各國游客心馳神往的旅游休閑勝地。

5．一次辯論會上，主持人講了下面一個故事，請你根據(jù)以下內(nèi)容引出甲、乙兩方辯題要求：雙方辯題語言要簡潔