《一名物理学家的教育历程》课件 2025-2026学年统编版高一语文必修下册

小的时候，你对着池塘里的鲤鱼发呆过吗?你曾经一个人和花鸟虫鱼对过话吗?你仰望过苍穹、俯视过大地吗?你跟自然或某种人工之物倾心长谈过吗? 每个人的心灵深处都隐藏着童年和青年时期的成长密码，这些密码可能会成为打开我们未来成长大门的一把钥匙。 今天我们一起来读一读加来道雄的童年故事，品一品这些故事是如何影响他走上物理学之路并成长为一名著名的物理学家的。 一名物理学家的教育历程 1.了解加来道雄及其作品。 2.以作者的教育历程为重点，探讨蕴含其中的思想内涵。 3.学习作者的科学探究精神，培养学生热爱科学、探索科学的兴趣。 学习目标 加来道雄(假名:かく みちお)，和族，科学家，1947年(丁亥年)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 。 走进作者 加来道雄的著作都广受赞誉， 《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 。 走进作者 在《平行宇宙》一书中，加来道雄博士以其无与伦比的解说才能，讲述了现代物理学得出的一种最令人难以置信、最激动人心的可能性，即，可能存在着广阔无垠的宇宙之网，里面排列着许多宇宙，也许是无穷多个宇宙，而我们这一宇宙只不过是其中之一。他运用生动巧妙的类比、幽默的语言，耐心地向读者介绍有关平行宇宙的种种话题，从量子力学、宇宙学，到最新出现的M理论，一路娓娓道来。读读这本书吧，在学者的陪同下， 作一次奇妙的宇宙漫游，他的见解可将我们的想象力推向极限。 ---布赖恩·格林，哥伦比亚大学理论粒子物理学教授《宇宙结构》和《优雅宇宙》的作者 诵读文本 整体感知 读准字音 阅读提示 朗读文本，思考一名物理学家是如何谈论他的教育历程的。 刨根究底（ páo ） 撒手人寰（ huán） 湮 没 （ yᾱn ） 惊 诧 （ chà ） 栅 栏 （ zhà ） 畏葸不前（ xǐ ） 五彩斑斓（ lán ） 目 眩 （xuàn ） 鄙 视（ bǐ ） 冷嘲热讽（fěng ） 杜 撰（zhuàn） 怪 诞 （ dàn） 学生活动 活动一：研读文本，梳理作者所描述的成长历程。 活动二：思考交流，探讨成长历程对作者的启迪。 活动三：聚焦题目，挖掘文中所寄寓的思想内涵。 活动四：补充拓展，激励学生开启科学探索之旅。 学生活动 活动一：研读文本，梳理作者所描述的成长历程。 提示：本文并非讲解高深的理论物理学知识和道理,而是重在回顾成长历程中对自己有重大影响的事情。用简洁的语言概述作者的成长历程。 两个阶段：童年和高中 三件事情： （1）鲤鱼世界的幻想（想象） （2）对爱因斯坦世界的向往（理论） （3）建立实验室。 历时性和共时性并存的叙述，使文章脉络清晰,重点突出。 历时性：一个系统发展的历史性变化情况(过去—现在—将来)。 共时性：在某一特定时刻该系统内部各因素之间的关系。 学生活动 活动二：思考交流，探讨成长历程对作者的启迪。 提示：请大家细读文本,默读并勾画具体的词语和句子,寻找最能引起你兴趣的点。思考童年观鲤鱼的经历是怎样启迪作者走上科学探索之路的? 文中“孩子”两字不断出现 第3段：“我常常给自己提出一些只有小孩儿才会问的傻乎乎的问题。” 第11段：“像许多孩子一样……” 第13段：“对于一个孩子,这是很神秘的。” 童年观鲤鱼的事情让他对未知的事情充满了好奇,有一种寻根究底的态度，正是这样的性格引导加来道雄成为一个理论物理学家。 课外链接 天文学家卡尔·萨根:每个人在他们幼年的时候都是科学家,因为每个孩子都和科学家一样,对自然界的奇观满怀着好奇和敬畏。 孩子对于自然充满好奇之心，喜欢刨根问底； 孩子对宇宙奥秘有丰富的想象力； 孩子观察世界的视角比较独特。 课外链接 巴勃罗·毕加索：每个孩子都是艺术家。问题在于一旦小孩子们长大了，他们该如何保持艺术家的身份。 每个孩子都是一个自然科学家。问题是，当我们成为大人以后，该如何继续保持保持科学家的身份。 文中“鲤鱼的世界” （1）“鲤鱼们的一生就在这浅浅的水池中度过,它们相信它们的‘宇宙’就是由阴暗的池水和睡莲构成” （2）“水池就是一切。水池之外看不见的世界没有科学意义”。 （3）“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。 （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”。 鲤鱼的世界其实隐喻或象征的是人的世界。 池塘： 鲤鱼及鲤鱼科学家： 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： 我们生活的宇宙（思维空间） “我们”(人类及人类中的科学家） “我们”无法合理解释多维空间的运动而故弄玄虚。 极个别的人认为存在另外的“宇宙”，但不被大多数人承认。 洞穴之喻：在《理想国》第七卷中，古希腊哲学家柏拉图通过苏格拉底与格劳孔的对话,阐释了著名的“洞喻”理论。假设有一群自出生时就被束缚而无法转头的囚徒始终坐在山洞中,面朝岩壁,在他们看来,面前岩壁上的影子就是这个世界的全部。直到有一天,一个囚徒挣脱了束缚走出山洞，看到了真实世界的本质面目。当他折返山洞,为同伴们松绑并告诉他们山洞中的一切皆为真实世界的虚假投影后，同伴们却恼羞成怒,用石头砸死了他。然而，这群人最终逃离了山洞，直面真实的世界。 课外链接 铁屋子：《呐喊·自序》:“假如一间铁屋子，是绝无窗户而万难破毁的，里面有许多熟睡的人们，不久都要闷死了，然而是从昏睡入死灭，并不感到就死的悲哀。现在你大嚷起来,惊起了较为清醒的几个人，使这不幸的少数者来受无可挽救的临终的苦楚，你倒以为对得起他们么?” 登幽州台歌：前不见古人，后不见来者，念天地之悠悠，独怆然而涕下。 课外链接 在《超越时空》里作者这样说:“具有讽刺意味的是，尽管我在哈佛开始了自己在理论物理方面的正规教育,但也正是在这里我对更高维数的兴趣消失殆尽”,“我被告知:超维空间不是一个合适的严肃研究课题”“我不久就学会把孩提时代关于更高维数空间的念头 搁置一边”。 课外链接 “洞喻”和“铁屋子”同样是摆在加来道雄这样的开拓者面前的一道难题。他的很多理论走在了科学前沿，众人未知且无法以事实验证。 他该如何做？ 反顾人类最原始的认知冲动--好奇。 未知世界存在无限可能。需要去除偏见，打破局限。 思考2：作者童年时的第二件趣事是他对“一个已故伟大科学家”留在桌上的未完成的论文萌生了兴趣。他凭借自己的好奇心,一点点揭开了爱因斯坦未竟事业的神秘面纱。这段经历是怎么启迪他成为一个科学家的呢? “我被这个故事迷住了。” “由于好奇，我就决定学习我能学到的关于爱因斯坦的一切，包括他的未完成的理论。” 开始搜索关于爱因斯坦的各种理论或知识，阅读大量书籍，他将浅层次的感性认知上升为以探索为行动。 “我决定要对这一秘密刨根究底,纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。” 确定目标，追求卓越 热爱科学，无限向往 刨根究底，奉献一生 直面困难，勇敢挑战 思考3：再次诵读“建立实验室”部分，从这段文字中你能发现什么? 几个数字： “好几百磅”的废品处理钢 “22英里”长的铜线 “整整一个圣诞假日” “50码”长的线路 “300磅重” 强烈的热爱 家庭的支持 科学实施的历程是相当艰辛的,从好奇到查阅资料,明确人生方向，再到发现问题，确定科研范围,加来道雄的科学探索之路由此展开。这一历程就是确立他人生走向的重要阶段。 不可思议 学生活动 活动三：聚焦题目，挖掘文中所寄寓的思想内涵。 提示：聚焦“历程”,思考这位杰出的物理学家的成长经历能给我们带来哪些启示?请同学们用简洁凝练的文字加以概括。 （1）留心细节，发散想象。 （2）保持好奇，探索发现。 （3）强烈热爱，持久热情。 （4）榜样引领，激励成长。 （5）恒心毅力，坚持不懈。 （6）大量阅读，反复论证。 （7）克服困难，不被束缚。 （8）理论实践，同时并行。 学生活动 活动三：聚焦题目，挖掘文中所寄寓的思想内涵。 提示：聚焦“教育”思考物理学家的成长历程给了我们怎样的“教育”启示? 外界因素：主要是他的父母亲和中学老师。 父母亲的引导和支持。 老师讲故事,让小小的作者产生了兴趣。 这可能真正触发他对于鲤鱼的遐想,对爱因斯坦未知世界求索的兴趣。 作为教育主导的父母和老师，对孩子童年的学习起着至关重要的引领作用。 内在因素：作者的教育之路固然有社会、父母和老师的因素,但笔墨都相当简约,作者把大量的笔墨放在了自主的观察思考,自主的学习求真、自主的实践,实际上大部分的时间和精力都放在自我教育上。这是一种成才的自觉。 自我教育让自己具有一种神圣的使命感,努力成为自己想要追寻的样子，这是自我潜意识的影响,是一个非常重要的内在因素。 教育还可以更广义,上升到对未知世界、未知宇宙更深的思考和探索。 正如爱因斯坦所说:量子力学是很好的,但是我深深地相信在这个世界上还有某种神秘的不可知的物质在支配着这个宇宙,它是统一的,我始终相信上帝不会掷骰子。” 题目解析 一名 物理学家的 历程 教育 专指作者自己，这只是作者的成长经历，是普遍性中的特殊存在，关乎文章涵盖的范围。 作者在兴趣引领下的自我教育和家庭、学校、社会教育的结合过程 明确指向性，点明写作领域。 童年趣事和高中实验，从对鲤鱼的好奇到对高维世界产生浓厚兴趣，再到好奇爱因斯坦未竟的事业，再到扎实的实验，最后成长为物理学家。 学生活动 活动四：补充拓展，激励学生开启科学探索之旅。 诺贝尔奖获得者日本细胞学家大隅良典:“抬头看见漫天的星星可以很容易辨认出星座,银河像地上的河流一样奔腾，这些当时都没有想过,但今天，作为自然科学专业的分子生物学的研究者，这样的体验，就是一切的原点。 课外链接 课外链接 大隅良典受邀回母校福冈高级中学的寄语: 1.亲近大自然,用自己的眼睛去观察世界,哪怕是小小的发现,都可以做大文章。 2.对科学的兴趣萌发于科学书籍的广泛阅读。 3.儿时的奇妙经历与丰富体验,科学启蒙与兴趣会激发影响一生。 4.不要追赶时髦,坚持自己所研究的领域。 1945年2月9日，大隅良典出生在日本福冈县，良典是家中四兄弟的老小，小时候，他的哥哥和雄常常买科普书籍给他看，其中，大隅良典最喜欢的，是《动物的历史》、《空气的发现》以及法拉第的《蜡烛的化学史》。这些书籍令他深表感动，也启发了他对科学的兴趣。 课堂小结 “天何所沓?十二焉分?日月安属?列星安陈?”……早在2300多年前，大诗人屈原用一首长诗《天问》发出了对宇宙洪荒、天地自然的疑问。从第一次仰望星空开始，人类对神秘的宇宙的探索一直没有停过。 从远古的创世神话开始，一代代的探索者，在极其困难的条件下，辛勤地观察日月星辰，研究它们的运动规律，科学家们不断突破人类认知边界，通过科学探测一步步揭开宇宙的奥秘。 课堂小结 从小培养起来的兴趣和好奇心就是我们眼中炽热的恒星，长夜里能照亮我们前行。我们满怀期待向你奔赴而来，我们执着追求科学历程,探寻科学之美，因为你就是我们的星辰大海，因为“总有一天,终有一天,世界将因为你们而变得不同。” 补充总结 通过这两篇文章学习，你觉得阅读科学类知识性读物文章应抓住哪些要领？ 1、筛选整合文章关键信息 2、用结构分析法来快速阅读文章和梳理文章的主旨 3、善于发现人物身上的闪光点 4、学习人物的优秀品质，激发自己的科学兴趣 知识链接 高维空间是一种物理学理论。据90年代提出的M理论(超弦理论的一种)，宇宙是十一维的，由震动的平面构成的。在爱因斯坦那里，宇宙只是四维的(三维空间和一维时间)，现代物理学则认为还有七维空间我们看不见。 知识链接 平行宇宙是指从某个宇宙中分离出来，与原宇宙平行存在着的既相似又不同的其他宇宙。平行宇宙概念的提出，得益于现代量子力学的科学发现。在20世纪50年代，有的物理学家在观察量子的时候，发现每次观察的量子状态都不相同。而由于宇宙空间的所有物质都是由量子组成，所以这些科学家推测既然每个量子都有不同的状态，那么宇宙也有可能并不只是一个，而是由多个类似的宇宙组成。 知识链接 统一场论(Unified Field Theory)是从相互作用是由场(或场的量子)来传递的观念出发，统一地描述和揭示基本相互作用的共同本质和内在联系的物理理论。迄今人类所知的各种物理现象所表现的相互作用，都可归结为4种基本相互作用，即强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用。 阐明自然界各种相互作用的性质和规律是物理学基础研究的一个极其重要的方面。而追求建立相互作用的统一理论是出于对物质世界的统一和谐的坚定哲学信念和要竭力探求事物内在本性的顽强欲望。爱因斯坦把他后半生的精力献给了这一事业。在他的深刻思想的影响下，统一场论已成为20世纪物理学的重要研究方向。 知识链接 美国科幻大师艾萨克·阿西莫夫在科幻文学的成就上，他既是二十世纪三大科幻小说家之一，又是科幻界公认的“现代机器人故事之父”。 他用了半生的岁月，以整个银河系为背景，撰写了一套俯仰两万载、纵横十万光年的未来史，为二十世纪科幻文坛，立下一个难以超越的里程碑。这就是终其一生，他最引以为豪的《银河帝国》系列小说。 该作品出版六十年来，对人类的太空探索、前沿经济学理论、好莱坞电影产生了深远的影响；更随着它的读者成长为各行各业的领袖（如美国总统小布什、诺贝尔奖获得者克鲁格曼），而将这种影响渗透到人类文化的方方面面。 　　他提出的“机器人学三定律”是当代机器人学的基本法则，他预言了今天的生物科技，预言了互联网时代的数字图书馆，预言了人类将进行太空殖民。 参考资料 马依茵：从“鲤鱼科学家”到爱因斯坦--浅论《一名物理学家的教育历程》中的科学与人文 谭洁：读文长识，追问中走向深刻--以实用类文本《一名物理学家的教育历程》教学为例 张显仲：牵“题”而“洞”文 高翀骅：“重组”与“渗透” 计静晨：听物理学家讲故事 杜新建：价值、内容、方法：基于核心素养提升的科普读物阅读教学 Lavf58.20.100 $