7.2《一名物理学家的教育历程》（同步课件）-2024-2025学年高一语文下学期同步精美课件（统编版必修下册）

说到物理学家，我们会想到： 今天我们将学习加来道雄的故事，看看他是如何从一个小小的疑问开始，最终成为一名杰出的理论物理学家的。 他们都有一个共同点，那就是：对事物充满好奇心 新课导入 倪皓洋：12岁“昆虫专家” 2 加 来 道 雄 02 以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。 03 感受科学家在探求真理中所表现的人格魅力，探索科学发现的乐趣。 01 了解科学、认识科学，体会科学研究的艰辛。 学习目标 加来道雄，日裔美国理论物理学家，毕业于美国哈佛大学，获得加利福尼亚大学伯克利分校物理学博士学位，纽约市立大学城市学院理论物理学教授。科普作家，超弦理论的专家。他秉持着爱因斯坦的精神：探寻“所有事物的原理”。 主要作品有《超越爱因斯坦》（与特雷纳合著）、《量子场论》和《超弦和M理论导论》。 作者简介 一段视频了解加来道雄 著作《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 。 作家作品 与本课相关的是“平行宇宙”与“多维空间”理论。 “平行宇宙”,是指在已知宇宙之外还可能存在的相似的其他宇宙。有学者描述平行宇宙时用了这样的比喻:它们可能处于同一空间体系,但时间体系不同,就好像同在一条铁路线上疾驰的先后两列火车;它们有可能处于同一时间体系,但空间体系不同,就好像同时行驶在立交桥上下两层通道中的小汽车。 “多维空间”理论认为,我们所认识的世界简单与复杂,与我们所选择的空间维数有关。 知识链接 多维空间 0 维 ：没有长宽高，单纯的一个点，如奇点。 一维 ：只有长度。 二维 ：平面世界，只有长宽。 三维 ：长宽高，立体世界。我们肉眼亲身感觉到看到的世界。三维空间是点的位置由三个坐标决定的空间。客观存在的现实空间就是三维空间，具有长、宽、高三种度量。数学、物理等学科中引进的多维空间概念，是在三维空间基础上所作的科学抽象。 多维空间 四维 ：一个时空的概念。日常生活所提及的“四维空间”，大多数都是指阿尔伯特·爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系，是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴，而这条时间的轴是一条虚数值的轴。根据阿尔伯特·爱因斯坦相对论所说：我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。 一维是线，二维是面，三维是静态空间，四维是动态空间。 知识链接 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（美籍华裔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。爱因斯坦毕终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。 “统一场论” 引力 强核力 弱核力 电磁力 标 准 模 型 知识链接 宇宙科学在当今越来越引起世人的关注。当今世界探索宇宙本源的活动逐渐分成两个方向：一是向宏观世界探求宇宙的秘密，一是向微观世界追寻世界的本源。目前，多维空间的研究有了突破性进展，其中超弦理论为人类理解宇宙提供了一条很好的途径，也吸引着许多世界一流的学者。加来道雄就是这样一位理论物理学家。 写作背景 01 “一名物理学家”指的是（ ），“教育历程”暗示说明顺序为（ ），那么本文就是一片自传性质的文章。 他的“教育历程”怎样来写的？ （ ） 时间顺序 加来道雄 从童年（幼儿园）、小学、初中、高中、大学一路写来 解题 科普文是介绍、普及科学知识的说明文体。科普文章大致可以分为两种： （1）科学说明文，以传授一般科学知识为目的，要求有很强的科学性，严格遵循科学的原理。 （2）科学小品文，多用文学笔法介绍科学知识和阐述科学道理，在表达上经常借生动的比喻、有趣的联想，寓科学性、知识性、趣味性、娱乐性为一体，使读者在文学欣赏中获得科学知识。内容科学，文笔生动。 科普文 文体知识 科普文的语言特点： （1）准确、简洁、平实是科普文语言的主要特点。 （2）科学小品，讲究趣味性、文艺艺性，需要作必要的生动、形象的说明： ①使用比喻和拟人的修辞方法； ②叙述生活感受，使文章在准确性的基础上更添真实性和生活情趣； ③适当描写，使被说明事物栩栩如生。 刨根问底（ páo ） 撒手人寰（ huán ） 杜撰（ zhuàn ） 湮没（ yān ） 畏葸不前（ xǐ ） 栅栏（ zhà ） 鄙视（ bǐ ） 惊诧不已 （chà） 浩瀚（ hàn ） 闻名遐迩 （ xiá ěr ） 高深莫测 （mò） 正音 历程，经历的过程。那么作者经历了怎样的教育历程呢？ 一次对鲤鱼的遐想 一次对爱因斯坦未完成 理论的探索 一次建造电子感应加速 器的实验 这个 “三个一次”分别对应哪些自然段呢？ 一次对鲤鱼的遐想 一次对爱因斯坦未完成 理论的探索 一次建造电子感应加速 器的实验 2-11段 12-14段 15-18段 两个阶段、三件事情 故事 复述内容 作用 对鲤鱼世界的遐想 对爱因斯坦未完成理论的探索 建造电子感应加速器的实验 作者想象鲤鱼“科学家”对世界的认知，它们被困在水池中，以为世界只有水和睡莲，对人类世界一无所知，当看到作者把手伸入水中时会有奇妙的想法和解释。 作者在中学时代就对爱因斯坦的未竟事业产生了浓厚兴趣，想要理解统一场论等高深的物理理论，尽管周围没人能理解他，他仍坚持自己的思考和探索。 作者高中时为了研究反物质，克服重重困难，利用各种废旧材料，自己设计并建造了一个电子感应加速器，最终成功制造出了反物质。 引发读者对未知世界的好奇，为后文作者探索微观世界做铺垫，表明人类对世界的认知可能像鲤鱼一样存在局限，激励人们突破认知边界去探索真理。 体现了伟大科学家的事迹和思想对后辈的激励作用，这是作者走上物理学研究道路的关键转折点。 体现了作者不仅有理论思考，更有实践行动，具有很强的动手能力和勇于尝试的精神。 1.“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的？ （1）“水池之外看不见的世界没有科学意义。” （2）“它们为睡莲自己能够运动而困惑不解” ——它们以神秘的“力”来掩盖自己的无知。 （3）“鲤鱼科学家”的“消失”和“重现” ——它们认为是“奇迹”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。 （4）“鲤鱼科学”的“传奇故事”，真实地证明另一个世界的存在，而它们却认为“胡说八道”，荒谬绝伦，违背它们的“自然规律”。 文体解读 “我”不能了解鲤鱼的世界，不知它们的世界是不是存在同我们一样的规则。鲤鱼们也不能了解“我”的世界。它们大部分时间在水中漫游，它们相信它们的“宇宙”就由阴暗的池水和睡莲构成，虽然它们模糊地意识到在水面上存在有另一个外部世界，但这个外部世界的本质超过了它们的理解能力。所以“我”说“我们之间却如距深渊”。 作者为什么说“我们之间却如距深渊”？ 2.作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么呢？请大家阅读2—11段，将“鲤鱼科学家”与“我们”进行类比，填写表格，并指出作者类比的目的是为了说明什么？ 说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相似之处： 鲤鱼 科学家 生活在水池中 看不见赖以生存的水 看不见水面上的水波 不相信被突然揪出水池外的事件 相信神秘的“力” 我们 生存在地球及相应空间 看不见赖以生存的空气及空间 看不见高维空间的“波” 不相信百慕大消失的船进入高维空间 相信“力”的存在 文体解读 文章的第一段以极简的语言点明了童年的两件趣事对自己成为一名理论物理学家的重要意义，总领全文； 也点出两件事情所具有的深刻的教育意义和对自己成为物理学家产生了举足轻重的重大影响。 同时，与文章题目“一名物理学家的教育历程”相照应； 分析本文第一段的作用 热爱观察 在那静静的时刻，我充满了无限的遐想。 我常常给自己提出一些只有小孩儿才问的傻乎乎的问题。 我曾想：在水底的鱼群中可能有一些鲤鱼“科学家”。我想这些鲤鱼“科学家”会对那些提出在水池之外还存在有另外一个平行世界的鱼冷嘲热讽。 01 02 03 04 我蹲在那里的一个小池边，为慢慢畅游于睡莲之间的五彩斑斓的鲤鱼所陶醉。这是我最快乐的童年记忆之一。 喜欢遐想 经常质疑 喜欢猜想 童年对鲤鱼世界的遐想，培养了作者怎样的科学素质与精神？ 鱼的世界 人的世界 科学精神 水池外的世界没有意义 对睡莲运动不解， 以神秘力量掩盖无知 对鲤鱼科学家消失重现，不解不信 人类拒绝认知理解以外的世界 只承认看得见摸得着的发明概念，不肯改变思考问题的方式 鄙视不能在实验室验证的理论 对未知领域的探索精神 对已有认知的超越精神 对世界充满敬畏的求知精神 作者通过鲤鱼“科学家”讲述了什么道理？ “我们”和“鲤鱼科学家”都不相信平行世界的存在 类比论证 课文的重点是“童年的两件趣事”和“建立实验室”，这三个事例已经把作者的“教育历程”完整地勾画出来了，而夹杂其中的阅读多维空间历险故事和统一场理论书籍的两个小事例，主要起补充和衔接的作用。多维空间历险故事加深了作者对高维空间的想象，激发了他的探索兴趣；而阅读统一场理论书籍，既表现了高中阶段作者求知的热情，也衔接起由理论到实验的探究过程。 作者阅读多维空间历险故事和统一场理论书籍两小段内容，对其“教育历程”的叙述有什么作用？ “这一秘密”指爱因斯坦的故事留给作者的悬念：他未完成的工作是住么？他桌上论文的内容是什么？什么问题可能会如此难以解决而又非常重要，值得他把有生之年花费在这种研究之中？一句话概括：爱因斯坦一生研究的究竟是什么问题？ 01 “纵然为此……也在所不辞”这句话，表面上看起来是一种幽默：为了弄清爱因斯坦所关心的“上帝怎样创造了这个世界”和这个“世界的内在规律”，作者“不得已”要成为一名理论物理学家。实际上，作者强调的是要探索宇宙的本质，必须付出艰辛的劳动，而自己为了追求真理，再艰辛也要奋斗下去。所以，这句话表现了一位追求真理的科学家的执着精神和坚强意志。 02 “这一秘密”指什么？“纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞”这句话的深刻内涵是什么？ 科学是建立在基础实验之上的，科学理论要经过实验的检验才能得到论证。实验不是简单的操作，要有理论指导，要有实验的设计，要有策划组织能力，要有耐力和恒心等等，实验考验的是实验者的综合能力。而我们当前存在的问题是，重视理论，轻视基础实验，表现为动手能力和实践能力差，思想上浮躁，急功近利。对教育而言，重知识，轻能力的现象很普遍。这些都是一名理论物理学家重视实验给我们现实生活的启迪。 作者建立实验室的事例，对我们现实生活有怎样的意义？ 3.作者说“我决定要对这一问题刨根问底，纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。”在作者心中“理论物理学家”应该是怎样的人？ 理论物理学家的工作是抽象、枯燥的，受实验条件的限制，自己的学说很难得到实验的证明，甚至可能到死也得不到成就。这样的人必须耐得住寂寞，必须有奉献精神。“在所不辞”意味着“理论物理学家”道路的艰辛。 文体解读 父母——带我走进自然。 科学家——爱因斯坦的理论和精神的引领感召。 老师——用科学家的故事激励我。 作者自我的教育和培养，他对想象力、好奇心、观察思考、实验探究等科学品质的培养、保护和坚持。 01 02 03 04 文章题目是《一名物理学家的教育历程》，综合全文说说：谁教育“我”最终成为一位物理学家？ 科学是需要想象力的，想象力能带来创造力。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。 01 想象力 科学不应该是枯燥的，而是应该充满乐趣的。探寻自然的奥秘，对真正的科学工作者来说，是和自然做的近似于捉迷藏的“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。 02 乐趣 想像力和乐趣，只是成为科学家的最基础的因素，不去踏踏实实地做实验，就不能得到基本数据，假说就不能确立。 03 实验精神 从作者成为一名物理学家的成长历程来看，你觉得哪些方面的“教育”对于培养未来科学家最为重要？ 从作者的教育历程来看，他身上具有那些精神品质？ 想象丰富。喜欢坐在水池边，不断想象、思考(第2、3段） 天真好奇。对爱因斯坦尚未完成的论文充满兴趣(第13段) 热爱科学。决定要刨根究底，纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞(第13段) 勤奋刻苦。从当地图书馆到全市图书馆和书店，再到大学图书馆，阅读能找到的关于爱因斯坦及其理论的每一本书(第13、15段) 勇于探索。不拘于世俗的约束，决定自建电子感应加速器(第16段) 兴趣浓厚。把一个圣诞假日花费在50码长的线路上(第17段) 酷爱钻研。不在棒球场或篮球场玩耍，反而在汽车间建造一架巨大的电子仪器(第18段) 文体解读   聚焦标题中的“教育历程”，给予了我们哪些教育启示？ 1.重视父母教育和学校教育，激发兴趣。 2.重视偶像教育，保持热情。 3.尤其重要的是注重自我教育，不断探索。 童年趣事 总叙领起 对鲤鱼世界的遐想 爱因斯坦故事的影响 鲤鱼如何观察 鲤鱼“科学家”们的探索 探究爱因斯坦未完成的理论 加来道雄的学习和实验 探索未知领域 力求完成未竟事业 走上科学之路 板书设计 回顾这篇文章，“教育历程”中很少出现老师、考试、辅导书等字眼，取而代之的是“好奇”、“毅力”、“热爱”。或许大多数人认为“知识与教育”只是通往“更好工作与生活”的跳板与桥梁，而加来道雄则认为“知识与教育”是更好的工作与生活本身。 ———孙陆扬 鲤鱼科学家 牛人是如何炼成的？ 人类发展的历史，便是在漆黑的夜空中，将真与美融化交织，点点光亮，已知的事物是有限的，未知的事物是无穷的；我站在茫茫无边神秘莫测的汪洋的一个小岛上，继续开拓是我们每一代人的职责。 ——赫胥黎 课堂总结 作者关于“鲤鱼科学家”的幻想十分有趣，如果我们以动物的眼光来观察人类，是不是也很有意思呢？假如有一位动物（狗、猫、鸡、燕子等）科学家，专门研究人类的某些行为，它写了一篇“科普文”：人类行为之谜。那么请你试着替这位“动物科学家”做一回代笔人怎样？ 布置作业 “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，充满无穷的乐趣。” 教师寄语 38 邓稼先是中国核物理学家，新中国成立后任教于中国科学院近代物理研究所。他在原子核物理研究中获得多项重要研究成果，为祖国的科学发展作出了巨大的贡献。他是中国氢弹研制工作的理论设计负责人，在原子核物理理论中取得了巨大成果。他是中国知识分子的优秀代表，是自力更生、发愤图强的典范。 拓展延伸 40 41 Lavf58.12.100 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$