《一名物理学家的教育历程》导学案 2022-2023学年统编版高中语文必修下册

《一名物理学家的教育历程》导学案（教师版） 一、知人论世 1.了解加来道雄 加来道雄，和族，科学家，1947年1月24日出生于美国加利福尼亚州圣何塞。 科学畅销书作者，美国著名高等学府加州大学伯克利分校（UC Berkeley）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。加来道雄的著作广受赞誉，《构想未来》、《超越爱因斯坦和超空间》、《平行宇宙》，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。他主持着一档全美国联网的科学广播节目，还在《晓闻热线》、《60分钟》、《早安美国》以及《拉里·金直播在线》之类的全美国性电视节目中亮相。 2.了解科普文 科普文是解说、介绍科学技术的说明性文章。 科普文一般用轻松、活泼的笔调，解说某一方面的科学技术知识。既有科技的技术性，又有内容的生动性，还有题材的广泛性，以及篇幅的简短性。 科普文题材十分广泛，从肉眼看不见的粒子、原子，到巨大的地球、宇宙，无论是工业、农业、交通运输方面，还是物理、化学、天文、地质、生物等方面，都可找到科普文章的题材。 3.相关背景 日裔美国理论物理学家加来道雄的《超越时空》一书记述了超空间的早期历史，从理论上探讨通过超空间穿越时空的可能性，以及何时方能实际利用超空间理论所具有的潜在威力。本文《一名物理学家的教育历程》就选自这部书，通过介绍对自己成长起了重大作用的两件童年趣事，回顾了自己成为“一名物理学家的教育历程”。 4.相关知识 统一场论 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(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。爱因斯坦终毕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。 高维空间 现代理论物理学认为，统一四种力的前景，在于高维空间(如十维或更高)理论的确立。比如对于古人来讲，风暴是怎样产生的，风暴会袭击什么地方，什么时候袭来，什么时候结束，他们是一无所知的，因为他们生活在平坦的大地上，只能靠肉眼从近似于二维平面的角度来观察，即使有简单的预报，也都是靠经验来推测的。现在有了气象卫星，从太空这样三维角度观察地球，在地面上看似神秘莫测的风暴被看得一清二楚，可以精准地预报风暴的动向。同样，理论物理学家认为，传统的四维(空间三维加上时间)理论太“小”，不能解释宇宙中的四种力。当他们超越四维而在更高维(如十维或更高)中寻求统一这四种力时，就能得到一种简单、漂亮的解决模型(科学家认为宇宙应该是简单、和谐的)。 高维空间理论认为，宇宙大爆炸后10～43秒，十维宇宙分解成四维宇宙和六维宇宙，四维宇宙暴胀，经过近150亿年，演变成今天我们生活的宇宙。大爆炸后10～35秒，大统一力分开。但是高维空间理论很难在实验室中得到证实，因为要模拟当时的环境，需要的能量太大，根本无法做到，所以现在高维空间理论只能是“理论”。 5.把握科普文结构 考查形式 设问 方式 1.简析第×段在全文中的作用。 2．作者在文中详细描述××现象的目的是什么？请简要加以分析。 审题 要点 1.明确考查的类型。 2．明确段落在文中的位置。 答题规范 答题 要点 1.局部布局(段落)的分析，即文章写了哪些内容，运用了哪些材料，是如何运用的。如下面的实战演练题中，第③段详细介绍从唐代到清代皴法的发展创新，为下文作铺垫。 2．整体布局(全文结构)的分析，即文章是如何开头、结尾、过渡、照应的，各段落在文中有怎样的作用。如下面的实战演练题，第③段从整体上看是过渡段，作用是承上启下。 答题 步骤 1.对文章局部布局特点的分析，从内容和结构角度思考作答。 2．对整体布局特点的分析，要关注整篇文章的结构特点(总分总结构还是其他结构方式)。 二、素材积累 1.科学是老老实实的学问，不可能靠运气来创造发明，对一个问题的本质不了解，就是碰上机会也是枉然。入宝山而空手回，原因在此。——华罗庚 2.科学始终是不公道的。如果它不提出十个问题，也就永远不能解决一个问题。——萧伯纳 3.科学上没有平坦的大道，真理的长河中有无数礁石险滩。只有不畏攀登的采药者，只有不怕巨浪的弄潮儿，才能登上高峰采得仙草，深入水底觅得骊珠。——华罗庚 4.科学上的许多重大突破，都是从一点点细微的成绩积累起来的。——佚名 5.科学如同大海，要求奋不顾身的拼搏。——兰道 6.科学没有国界，科学家却有国界。——巴甫洛夫 7.科学决不是一种自私自利的享乐。有幸能够致力于科学研究的人，首先应该拿自己的学识为人类服务。——马克思 8.科学家的天职叫我们应当继续奋斗，彻底揭示自然界的奥秘，掌握这些奥秘以便能