第7课（二）一名物理学家的教育历程-【正禾一本通】2024-2025学年高中语文必修下册同步课堂高效讲义教师用书（统编版2019）

(二)*一名物理学家的教育历程 【文本助读】 一、走近作者 个人 简介 加来道雄，日裔美国理论物理学家，科普作家，超弦理论的专家 主要 经历 他毕业于美国哈佛大学，获加利福尼亚大学伯克利分校物理学博士学位，任纽约市立大学理论物理学教授。他秉持着爱因斯坦的精神——探寻“所有事物的原理”从事科学研究 代表 作品 《超越爱因斯坦和超空间》《超越时空》《平行宇宙》 二、写作背景 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。本文就选自这部书，本文通过介绍对自己成长起重大作用的两件童年趣事，说明了自己成长为“一名物理学家的教育历程”。 三、相关知识 (一)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”)，但是引力仍然游离在外。爱因斯坦尽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。 (二)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(如十维或更高)空间理论的确立。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，从太空这样的三维角度观察地球，在地面上看起来神秘莫测的风暴被观察得一清二楚，人们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(三维空间加上时间)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。 【基础知识】 一、读准字音 1.栅(zhà)栏 2.杜撰(zhuàn) 3.潜(qián)心 4.畏葸(xǐ)不前 二、写对字形 1. 2. 3. 4. 5. 6. 三、辨清词语 1.历程·里程 两者都是名词。“历程”指经历的过程，是时间上或精神上的经历。“里程”指路程，往往指距离上的度量。 [对点练]　(1)香港特区行政长官出席活动并在致辞时表示，首辆电动双层巴士正式启用，是香港公共交通史上一个重要的里程碑。 (2)习近平总书记指出，人民大学馆藏红色文献，鉴证了我们党创办正规高等教育的艰辛历程，是十分宝贵的红色记忆。 2.神志·神智 两者都表示人的精神状态，都是名词，但在词义上有细微的区别。“神志”指知觉和理智，“神智”指精神智慧。 [对点练]　(1)热射病表现为大汗淋漓、神志恍惚，甚至导致人出现昏迷现象。 (2)其家人介绍，该男子神智不清，二十年前离家之后，家人一直没有他的消息。 3.自鸣得意·自命不凡 两者都有“认为自己很不一般”的意思，都属于贬义词。“自鸣得意”，自己表示很得意；“自命不凡”，自以为很了不起，不平凡。 [对点练]　(1)平凡或许可怕，但自命不凡更可怕。因为一旦如此，就意味着他已经完全丧失了自我认知的能力。 (2)做人，不但要忘却不愉快的往事，也要放下沾沾自喜、自鸣得意的情绪。那些情绪，往往陷你于虚妄之中。 4.微乎其微·微不足道 两者都有“非常小”的意思。“微乎其微”强调非常少；“微不足道”强调非常渺小，不值得一提。 [对点练]　(1)由于市场预期美联储对于全球增长的担忧，可能会在今年降息，美国5月消费者物价指数涨幅微乎其微，这可能加大美联储降息的压力。 (2)跟房地产开发动辄几十亿、上百亿比起来，农特产品金额微不足道，但对于台湾农、渔民从业人员来说非常重要。 四、积累词语 解释下列词语，并体会其在原文中的用法。 1.冷嘲热讽：尖刻地嘲笑和讥讽。 2.成千上万：形容数量非常多。 3.奇形怪状：不同寻常的、奇特怪异的形状。 4.截然不同：形容两种事物没有一点共同之处。 5.自以为是：认为自己的看法和做法都正确，不接受别人的意见。 6.有生之年：人还活在世上的岁月。 7.在所不辞：无论在什么时候或情况下都不推辞。 8.畏葸不前：因为害怕而退缩，不敢向前。 9.漆黑一团：形容非常黑暗，没有一点儿光明；形容没有一点儿希望；形容一无是处；形容一无所知。 【整体感知】 1.[文题解读]本文是一篇自传性质的科普文。标题“一名物理学家的教育历程”中的“一名物理学家”指①作者加来道雄；“教育”，严格意义上说是作者的自我教育；“历程”指经历的过程，暗示叙述顺序为时间顺序；“教育历程”不仅指“教育的过程”，也包括“②教育内容”。由于内容充满生活味，文中涉及的一些原本深奥的理论物理学问题，也变得可感可知。 2.[结构导图]根据结构图提示，在空白处填写恰当的内容。 答案：①对鲤鱼世界的遐想　②建立实验室 3.[主旨归纳]这篇文章以生动、简明的语言介绍了作者自己成为一名理论物理学家的历程：对鲤鱼世界的遐想和对爱因斯坦未竟事业的向往，启迪作者走上科学探索的道路。同时启示读者，要想在科学事业上取得成功，必须具有想象力、乐趣和实验精神等基本因素。 [学习目标]　1.梳理加来道雄的奇思妙想和积极探索。2.领会想象和兴趣对于科学探索与发现的重要意义。 任务一　梳理加来道雄的奇思妙想和积极探索　　　　 从梦想到发现，科学的道路是艰苦而漫长的。同时，科学又有着独特的魅力，充满了无穷的乐趣。文章写的是加来道雄童年时的奇思妙想和青少年时期的积极探索。 1.阅读课文，分别用一句话概括作者所写的三件趣事，并思考这些内容与“一名物理学家的教育历程”有什么内在联系。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 答案：①三件趣事：鲤鱼世界的遐想，爱因斯坦未完成的事业，建造电子感应加速器。 ②内在联系：在作者看来，这些事件背后所体现的想象力、持续的兴趣和实践精神，是他成为一名理论物理学家过程中最重要的教育元素。作者不仅记叙了自己的教育经历，更从一个科学家的视角反思了要成为一位科学研究者在成长过程中应该具备的条件和素养。 2.研读作者对鲤鱼世界的遐想部分，根据这一童年趣事的叙事要素，挖掘作者叙事背后的隐喻和科学思考，填写下表。 童年 趣事 在旧金山的日本茶园观察鲤鱼，产生遐想 叙事 要素 环境 主人公 情节 池塘 鲤鱼、鲤鱼“科学家” 解释暴雨下睡莲的运动 一个鲤鱼“科学家”被抓出水面又放回 隐喻 ① ③ “我们”无法合理解释多维空间的运动而故弄玄虚 ⑤ 科学 思考 ② 人类认识的局限性？(只承认“看得见摸得着”的世界，不承认“看不见”的世界) ④ 这个“宇宙”的规律不适合另一个“宇宙”？不能用实验来验证的世界就不存在 答案：①“我们”生活的宇宙(四维空间)　②客观上存在另外一个“宇宙”　③“我们”(人类及人类中的科学研究者)　④已有的一些科学概念和解释或许是荒谬的　⑤极个别的人认为存在另外的“宇宙”，但不被大多数人承认 3.阅读作者叙述建造电子感应加速器的部分，圈画其中一系列的数字或与数字相关的短语，从这些文字中我们能读到什么？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 答案：①230万电子伏特的电子感应加速器，22英里长的铜线，整整一个圣诞假日，50码长的线路，300磅重、6千瓦。②从这些文字中，我们能看到一个未来科学家对感兴趣的科学问题的执着、所付出的艰辛努力以及宝贵的科学实证精神。 任务二　领会想象和兴趣对于科学探索与发现的重要意义 《一名物理学家的教育历程》中提及的活动并非“正式”的研究工作，却能让我们领会想象和兴趣对于科学探索与发现的重要意义。 【知识积累】 评价文本产生的社会价值和影响 所谓“价值”，指的是文本的积极作用，指在过去、现在以至将来的社会中产生过的、正在产生的或将会产生的作用。而“影响”既包括积极的，也包括消极的，具有两面性。解答“评价文本产生的社会价值和影响”题应该注意以下几点： 1.要关注详细记叙传主的某个人生阶段——因为这一阶段是传主成长过程中的一个关键时期，这一阶段最能突出作者塑造传主的意图，这是评价传主社会价值和影响的一个切入口。 2.要关注传主生活的时代背景和社会环境，对影响传主成长的各种因素做出符合实际的分析和客观的评价，从而揭示出传主的典型社会意义和影响。 3.要关注文中某些抒情性、议论性的句子，这部分语句多是作者在传主身上得到的关于人生或社会的独特感悟，这和传记的主题密切相关。 4.本文三个部分，并不是简单地叙述成长的故事，而是从想象和兴趣的角度表现了对科学探索与发现的重要意义，我们从中可以看到“教育”对成为优秀科学家的作用。试加以分析。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 答案：(1)想象力：科学是需要想象力的，想象力能带来创造力。作者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，间接感悟到高维空间存在的可能。由感性的想象上升到理性的创造，体现了创新意识和探索精神。(2)兴趣：科学不应该是枯燥的，而应该是充满乐趣的。探寻自然的奥秘，对真正的科学工作者来说，是和自然做近似于捉迷藏的“游戏”，也是人生的“境界”。“游戏”使他们乐此不疲，充满激情，不受外界的诱惑和干扰；而“境界”使他们不顾功利，不畏强权，只求真理。(3)实验精神：有了想象力和乐趣，那只是成为科学家最基础的因素，不踏踏实实地做实验，就不能得到基本数据，假说就不能确立。一味地空想，不去做基础工作，就不可能到达真理的彼岸。作者从事的高维空间理论，虽然还停留在纸面上，但是科学家们已经在做许多基础的实验工作，努力使理论得到证明。 5.你从加来道雄的成长历程中得到什么样的启示？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 答案：(示例一)科学存在于生活的方方面面。要善于发现，善于思考，充分利用自己的想象力，描绘蓝天白云，描绘宇宙万物。不必拘泥于已有的现实，放飞天马行空的想象力，这才是科学得以进步的源泉和动力。 (示例二)万事终需坚持。不管是感兴趣也好，热爱也罢，所有的事情唯有“坚持”二字，方得始终。加来道雄有对科学的热忱，更有对科学不断探索的坚持，由兴趣到热爱，由热爱变成毕生的信念和追求；在此期间，他从未放弃，这就是“坚持”的力量。 (示例三)家庭教育对孩子的影响是深远的。加来道雄的生活环境是多元的，他父母对他的教育更是开放的、民主的，这也就使加来道雄具备了敢于探索、初心未泯的性格特点，为他以后走上科学发现之路埋下了希望的种子。 一、课内纵向比较 1.从这两篇文章中，你读出了科学探索中有哪些艰辛与乐趣？填写下表，总结概括。 课文 科学探索中的艰辛 科学探索中的乐趣 《青蒿素：人类征服疾病的一小步》 在第一阶段，屠呦呦团队收集了2 000 个方药，挑选出可能具有抗疟作用的640个，从其中的200个方药中提取了380余种提取物进行测试，然而进展甚微；在20世纪70年代，新药的临床试验很难开展，屠呦呦和她的同事勇敢地做志愿者，第一批尝试青蒿提取物，以确认其对人体的安全性 ① 《一名物理学家的教育历程》 ② 加来道雄贪婪地阅读关于高维世界的历险故事，沉迷于爱因斯坦未完成的理论，痴迷于原子对撞机的建造，从中获得求知和成功的快乐 答案：①屠呦呦热衷于中草药的研究，发现了青蒿素的治疟作用，拯救成千上万患者，科学研究虽然艰辛，却有一种自豪感和使命感　②高中时代本应享受青春年华的加来道雄，不辞辛劳，冒着风险自己动手建设实验室，建造电子感应加速器 2.作为有关科学的演讲稿和科普文，两位科学家是如何让公众了解他们的工作，深入浅出地介绍科学研究的原理与探索过程的？请从语言特点角度进行分析。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 答案：①严谨准确，突出品质。如“收集了2 000 个方药，挑选出可能具有抗疟作用的640个”“我在我读高中的那个学校的足球场中缠绕22英里长的铜线”。②对比分析，有信服力。如“奎宁的发现……青蒿素的发现，则是……”“鲤鱼‘科学家’……别的鲤鱼又将怎样看待这件事呢？”。③语言通俗，有文学性。如“这样，我们终于打开了开发新抗疟药物的大门”“然而，我们之间却如距深渊”。 二、课外横向延伸 阅读下面的文字，完成题目。 材料一：乌梅30 g、陈皮8 g、薄荷8 g、桑葚8 g、山楂20 g、甘草5 g……这段时间，一服酸梅汤的中药饮方火出圈，成为风靡网络的“时尚养生方式”。可以现熬现喝，甚至还能根据个人体质调配药材，如此实惠、方便又好喝的中药茶饮吸引了不少年轻人，令广大网友感叹“原来打败奶茶店的居然是中药房”。 在奶茶、汽水、咖啡等饮品研发竞争愈加激烈的今天，各种花式新品也令广大消费者应接不暇、褒贬不一。这种情况下，早就拥有极高国民度的酸梅汤又何以迅速“突出重围”？ 事实上，这恰恰反映出大众心底对国内中医药传统文化的关注与认可。从客观角度讲，相较于市面上许多商业化产品可能含有的添加剂及食品安全风险，中药饮方具备药理学原理，材料安全透明，让人喝着放心，更能赢得消费者青睐。从现实反馈看，许多人品尝中药版酸梅汤后纷纷表示其“风味独特”“价格美丽”“健康养生”，完全凭实力打败市面上各种甜腻饮品，更“点亮”了传统配方的“当代优势”。 同样值得关注的是，一服中药饮方之所以不必费心营销就能持续热卖，一定程度上还源于年轻群体对中医药文化的热情呼应和积极推广。如今，有更多年轻人愿意亲近中医药文化。面对底蕴深厚的中医药传统文化，他们更乐于主动挖掘其中的丰富内涵，培养自身对于优秀传统文化的积极向往和美好旨趣。无论是开方抓药还是记录感想，其实都是他们主动亲近、学习、理解、传播优秀传统文化的方式，其效果价值往往更胜于传统形式的科普与说教。 在更大意义上讲，此次中药饮方的火热，也是优秀传统文化展现自身时代活力与价值的案例。这同样启发我们——要想更好弘扬博大精深的中医药传统文化，不妨让其更主动贴近当代人的工作生活，用中医药的文化魅力和真材实料吸引大众关注、感悟其中内涵。在这方面，已有不少中医借助网络，在社交平台上成为“网红”，以专业知识开展科普、讲述养生之道，收获各年龄群体的欢迎。 中药版酸梅汤供不应求、掀起社交媒体热潮的事实更有力说明，这届年轻人用自己的方式把优秀传统文化“宠成时代顶流”。相信在广大公众的普遍热情、包容与探索中，中医药这样的优秀传统文化可以更好地展现自身底蕴、凭实力“出圈”，激发更大的时代魅力与光彩。 (摘编自陈之珙《年轻人中意中药饮方，优秀传统文化时尚不减》) 材料二：屠呦呦因发现青蒿素而获诺奖，令公众重新审视土生土长的中医药。屠呦呦说，“青蒿素是传统中医药送给世界人民的礼物”，但这个礼物却是“免费”的。尽管青蒿素是我国药品管理法实施后注册批准的第一个新药，也是到目前为止我国为数不多的创新药，但由于历史原因，青蒿素的知识产权被跨国药企所占有。幸运的是，诺贝尔奖承认了屠呦呦的首创性，认为她在青蒿素研究中具有无可争议的“三个第一”。40多年后，这项拯救上百万生命的成果，才被盖上了“中国印”。 然而，中国创新的成果，不能总寄望由国际性的学术荣誉来认可；中国创新的资源，也不应常用“秘不示人”来保护。屠呦呦获诺奖，青蒿素进入大众视野，提出了一个迫在眉睫的问题：如何以有效措施，开发和保护中医药这一宝库？ 我们对中医药这些“老祖宗留下的宝贝”，还缺乏有效的开发和保护手段。以“汉防己”为例，这种防己科植物分布于中国南部，它的提取物汉防己碱是一种很有前景的抗埃博拉病毒候选药物。然而，这项成果并不姓“中”，是美国和德国研究人员在《科学》杂志上发表了相关论文。 中药提取物如此，中药复方境况也让人担心。近年来，我国中药秘方大量流失，商标在国外屡遭抢注。“洋中药”纷纷在我国境内抢注中药专利，中医药竟成了国外企业的摇钱树。比如，不少国人去日本不仅抢购马桶盖，还会扫货汉方药。这就源于日本对《伤寒杂病论》《金匮要略方》等古籍中所载古汉方的开发。 尽管屠呦呦称，阅读了2 000多本中医古籍才找到青蒿素的提取办法，但在浩如烟海的中医古籍中寻找创新药，这种“笨”办法仍不啻为一条捷径。西方传统筛选新药方法如同大海捞针，一些发达国家因而凭借技术优势，大力发掘世界各地的传统药物。如果我们捧着金饭碗，却既不愿花笨功夫，也缺乏新手段，拿不出几个像样的一类新药，还得花高价进口原研药，这实在让人汗颜。 中医药属于国人的原创知识，可惜的是，因为保护不当，成了“无主公地”，被疯狂攫取、无偿开发。另一方面，流传于民间的中医偏方、验方，受相关政策的制约，应用空间越来越小；一些验方秘不外传，也只能老死山林、悄然泯灭。中医药的开发利用，不只是加盖“防盗水印”，更应撑开法律“保护伞”，让中医药姓“中”，为人类健康造福，刻不容缓。 (摘编自《如何为中医药盖上“中国印”》) 3.屠呦呦在《青蒿素：人类征服疾病的一小步》中写道：“奎宁的发现，很大程度上得益于秘鲁历史上对金鸡纳树的利用；青蒿素的发现，则是中医药学赠予人类的瑰宝。在研究最困难、最关键的时刻，我从传统中医文献中获得新的灵感与启示。”请结合材料二的内容，谈谈开发和保护我国中医药宝库的具体方法。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 解析：由“但在浩如烟海的中医古籍中寻找创新药，这种‘笨’办法仍不啻为一条捷径”得出，从古代典籍中寻找灵感，在对中国传统医学的继承中寻求突破。由“流传于民间的中医偏方、验方，受相关政策的制约，应用空间越来越小；一些验方秘不外传，也只能老死山林、悄然泯灭”得出，要对流传于民间的中医偏方、验方进行验证研究，挖掘传统药物。由“如果我们捧着金饭碗，却既不愿花笨功夫”得出，中医药研发者不仅需要具备扎实的专业功底，还需具备锲而不舍的攻坚精神。由“一些发达国家因而凭借技术优势，大力发掘世界各地的传统药物”“也缺乏新手段，拿不出几个像样的一类新药”得出，发挥技术优势，勇于创新，积极保护中医药文化知识的原创性。 答案：①从古代典籍中寻找灵感，在对中国传统医学的继承中寻求突破。②要对流传于民间的中医偏方、验方进行验证研究，挖掘传统药物。③中医药研发者不仅需要具备扎实的专业功底，还需具备锲而不舍的攻坚精神。④发挥技术优势，勇于创新，积极保护中医药文化知识的原创性。 学科网（北京）股份有限公司 $$