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

高中语文统编版必修下册导学案 课型：新授课 制备人： 审核人： 高中语文统编版必修下册 第7.2课 《一名物理学家的教育历程》导学案 【课前预习案】 【学习目标】 1. 了解科学、认识科学，体会科学研究的艰辛。 2. 以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。 3. 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。 【知识梳理】 1. 作者与背景知人 加来道雄，美籍日裔理论物理学家，超弦理论奠基人，纽约城市大学研究生中心教授。主要著作有《平行宇宙》《超越爱因斯坦》等，其作品以兼具科学性与可读性著称。 本文节选自其著作，作者以自身成长经历为线索，揭示了物理学家的成长密码，展现了科学探索的艰辛与魅力。 2. 字词积累筑基 （1）字音正读 鱼鳍（qí） 遐想（xiá） 斑斓（lán） 杜撰（zhuàn） 怪诞（dàn） 贪婪（lán） 浩瀚（hàn） 湮没（yān） 畏葸（xǐ） 人寰（huán） 刨根究底（páo） 冷嘲热讽（fěng） 撒手人寰（huán） （2）字形辨析 遐（遐想）—瑕（瑕疵）—暇（闲暇） 斓（斑斓）—谰（谰言）—澜（波澜） 历（历险）—沥（淅沥）—砺（砥砺） （3）词义理解 遐想：悠远地思索或想象。 杜撰：没有根据地编造；虚构。 畏葸不前：畏惧不敢向前。 刨根究底：刨出根子，追问到底，形容探究精神。 高深莫测：高深的程度无法测度，形容事物难以理解。 3. 初读感知脉络 快速浏览课文，画出表明时间或事件的关键词，完成下表，梳理文章结构： 结构部分 段落范围 核心事件 作用意义 总起部分 第1段 概述童年两件趣事对“我”的教育作用 总领全文，点明核心 分述部分（一） 第2-11段 对鲤鱼世界的遐想与探索 培养想象力与探究兴趣 分述部分（二） 第12-14段 对爱因斯坦未竟事业的向往 确立科学研究的目标 分述部分（三） 第15-18段 高中阶段建造电子感应加速器 践行科学实验精神 【体系建构】 【课内阅读案】 【阅读一】 阅读下面的文字，完成下面小题。 材料一： 年轻人的一个优点就是不会由于世俗的约束而畏葸不前，而这种约束对于大多数成年人而言通常似乎又很难超越。没有考虑所要涉及的困难，我就开始着手建立我自己的原子对撞机。我一直研究科学文献，最后我确信能够建造一台所谓的电子感应加速器，这种加速器能把电子加速到数百万电子伏特。 首先，我购买了少量的钠—22，它是一种能够自然地放射正电子（电子的反物质）的放射性物质。然后我建造了一个云室，在云室中可以看到亚原子粒子留下的踪迹。这样我就能够拍下好几百张由反物质留在云室中的精美照片。紧接着，我找遍周边地区大量的电子仓库，装配必需的硬件设备，包括好几百磅重的废品处理钢，在我的车间建造一个230万电子伏特的电子感应加速器，这个加速器完全有能力产生一束反电子。为了产生电子感应加速器所必需的巨大磁场，我努力说服父母亲让他们帮助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。我们把整整一个圣诞假日花费在这条50码长的线路上，缠绕和安装笨重的线圈，这种线圈将使高能电子的运动路径发生弯曲。 当最后建成时，这个300磅重、6千瓦的电子感应加速器耗掉了我屋子中所产生的每一点能量。当我接通它后，通常会烧断每一根保险丝，屋子变得漆黑一团。在屋子周期性陷入黑暗的同时，妈妈常常在摇头。（我想，妈妈对于她有一个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的儿子困惑不解。）使我感到欣慰的是，仪器成功产生了比地磁场强两万多倍的磁场，而这正是加速一束电子所必需的。 （摘编自加来道雄《一名物理学家的教育历程》） 材料二： 高鹤说，在对天文学认识转变的过程中，我曾经多次想过放弃。最接近离开天文是在硕士阶段，那个时候人生又来到了选择的十字路口，即将步入社会，从事怎样的工作成了首要问题。我当时已经意识到，如果继续学习我感兴趣的天文，将来的出路可能无非是天文台研究员或高校教师，而这两个职业都不是高薪职业，选择了就只能甘受清贫。面对北京的高房价，我动摇了，想要通过考取保险精算资格证，成为一名薪酬高的精算师。经过四年天文学专业课的培训，我很快通过自学就完成了保险精算资格的7门课的考试，只差最后2门经济学基础课就可以获得从业资格了。 但在自学和备考的过程中，我感觉到一种说不出的压抑，在做那些财务报表和保险分析的时候，我感觉不到一丝快乐和成就感，这与做天文学研究的过程截然不同。在做天文学研究的过程中，每一次小小的突破，哪怕只是几行代码成功运行都会使我有说不出的兴奋。在临近硕士毕业时，我最终下定决心继续学习天文，物质上清苦一点，可换来的是精神上的满足，是值得的。现在想来，或许就是心底一直埋着的那些关于星空的问题在指引着我吧，也许这就是习近平总书记说的不忘初心吧。经历过这些波折，再开始学习，目的变得更单纯了，做事情也更纯粹了。纯粹地从科学角度出发去思考问题、去解决问题，敢于挑战权威，敢于推翻自己。 （摘编自《他们为什么爱上基础学科》） 材料三： 人类与生俱来的探究自然、创新科技的渴望和冲动，是促进科学发现的最原始动力。习近平总书记在科学家座谈会上指出：“好奇心是人的天性，对科学兴趣的引导和培养要从娃娃抓起，使他们更多了解科学知识，掌握科学方法，培养一大批具备科学家潜质的青少年群体。” 好奇心和创造力紧密关联，为培养儿童的好奇心，我们的教育需要改变什么？需要引导儿童学习转型。传统学习方式下，少年儿童在层层选拔过程中好奇心逐渐丧失、创造力逐渐萎缩。我们需要做出对应性改变，对学前儿童和义务教育初期阶段的儿童区别对待，借助不同的模式有差异地培养儿童的好奇心。 （摘编自《如何呵护孩子的好奇心》） 材料四： 从科学的根本来说，一切创造性的发现和研究本质上都是非功利的。保持一颗超越功利之心才能进入创造的状态，不能老想着做出来有什么好处，有什么用处——因为有好处的事情都是根据既往的经验总结出来的，而创造性是要打破既往的约束，开拓出新的东西，所以功利心太重了不可能做出非常好的创造性工作。 你做科学不是为了追求真理，你获得荣誉也不是因为人们认识到了你的真理而向你由衷地致谢，当科学研究变成一个赚钱的生意时，民族还能有什么希望？所以，要想真正营造出创新的氛围，国家就必须要在奖励机制与惩罚机制上下功夫，让吹牛的代价远高于他的潜在收益，把奖金和荣誉颁发给真正热爱科学、追求真理的人。 当然，最根本的还是要培育起人们对真理的热爱心，对宇宙奥秘的好奇心，这才是驱动科技创新的源头所在。否则，即便某些东西暂时做得还不错，但从长远和整体来看，最终还是会落后的，甚至连翻盘的机会都没有。 （摘编自吴国盛《中美真正的差距是什么？》） 1．根据材料一，下列对作者开展科学实验的过程概括最恰当的一项是（   ） A．无视要涉及的困难→寻找相关材料→进行实验操作。 B．确立勇往直前的信念→确定实验方案→进行实验操作。 C．筹建实验室→扩建电子感应加速器→建造电子感应加速器。 D．准备实验材料→动手建设云室→筹建电子感应加速器。 2．下列对材料相关内容的理解和分析，不正确的一项是（   ） A．“一名物理学家的教育历程”，其实就是加来道雄他本人按照计划而进行学习、研究、实验等自我进步的历程。 B．加来道雄起初想建立自己的电子感应加速器，通过研究，他最终成功地建造一台所谓的电子感应加速器。 C．加来道雄建造的仪器成功产生了他期盼的实验结果，这使他感到了欣慰，让我们看到兴趣带来了科研的快乐。 D．高鹤对从事天文学研究有过动摇，说明从事科学研究要面临物质上的满足与精神上的满足不能两全的矛盾问题。 3．根据材料，下列说法不正确的一项是（   ） A．高鹤在对天文学认识转变的过程中，曾经多次想过放弃，这主要来自北京的高房价所带来的生活压力。 B．高鹤经历过那些波折后再开始学习，目的变得更单纯了，做事情也更纯粹了，这说明选准方向很重要。 C．让青少年保持科学兴趣，了解更多的科学知识，掌握科学方法，这有利于培养这个群体的科学家潜质。 D．“老想着做出来有什么好处、有什么用处”，这与创造性工作的要求背道而驰，是难以开拓创新的。 4．结合材料一和材料二哪些方面对成为科学家较为重要？请你加以概述。 5．在人成长的过程中，其好奇心、科研兴趣常会受到哪些方面的冲击？请结合本文进行概括。 【阅读二】 阅读材料，回答问题。 加来道雄的物理探索之路，始于20世纪中叶美国的科学氛围滋养。当时，二战后科技革命浪潮席卷全球，美国在航天、物理等领域投入大量资源，科学普及工作蓬勃发展——电视节目中常有科学家讲解前沿理论，书店里的科普读物备受青少年追捧，学校也格外重视学生科学兴趣的培养。加来道雄正是在这样的环境中成长，童年时接触到的《生活》杂志关于爱因斯坦的报道，以及父亲收藏的物理书籍，在他心中播下了科学的种子。 加来道雄的成长历程具有鲜明的时代特征。20世纪60年代，“太空竞赛”激发了全民对宇宙的热情，加来道雄组装收音机、观察星空的行为，正是这一时代氛围的缩影。中学阶段，他幸运地遇到了鼓励创新的物理教师，获得了进入实验室的机会，尽管实验条件有限——没有先进的仪器，只能用简易器材搭建装置，但这种“在实践中探索”的经历，让他对物理理论有了更直观的认知。与同时代的许多科学家一样，他的探索并非孤立进行，而是积极参与科学社团，与志同道合的伙伴交流讨论，在思想碰撞中完善自己的想法。 爱因斯坦的“统一场论”是贯穿加来道雄探索历程的核心线索。这一理论旨在将自然界的电磁力、引力等基本力统一起来，是20世纪物理学的重大课题。爱因斯坦晚年致力于该理论的研究却未能完成，这一“未竟事业”成为加来道雄的精神坐标。他在文中坦言，正是爱因斯坦“对统一与和谐的追求”，让他确立了终身的科研方向。为了追寻这一目标，他从基础物理知识学起，中学时便开始阅读大学物理教材，甚至尝试撰写相关论文，这种超越年龄的钻研精神，为他后来成为理论物理学家奠定了基础。 加来道雄的教育历程，本质上是“兴趣引领+自主探索+时代滋养”的典范。他的故事并非个例——许多顶尖科学家的成长都始于童年的好奇心，如牛顿因苹果落地思考万有引力，法布尔因观察昆虫撰写《昆虫记》。但仅有好奇心远远不够，加来道雄将童年的幻想转化为持续的行动：从对鲤鱼世界的遐想，到动手组装实验装置，再到系统学习理论知识，每一步都体现了“好奇—思考—实践—深耕”的成长逻辑。这种逻辑在当代依然具有强大的借鉴意义，尤其在我国强调“创新驱动发展”“培养科技人才”的今天，加来道雄的探索精神为青少年成长提供了宝贵的启示。 注释 （1）统一场论：物理学理论，试图将电磁相互作用、引力相互作用等基本力统一在一个理论框架内。（2）理论物理学家：专注于物理理论研究，通过数学推导和逻辑分析探索自然规律的科学家。 1.下列对背景材料相关内容的理解，正确的一项是（） A.加来道雄的探索完全依赖个人天赋，与当时的社会科学氛围无关。 B.“太空竞赛”的时代背景，对加来道雄的科学兴趣产生了重要影响。 C.爱因斯坦的“统一场论”已完全实现，加来道雄仅做了补充研究。 D.加来道雄的成长历程独特，不具备可复制的借鉴价值。 2.下列对背景材料与课文关联的分析，不正确的一项是（） A.背景材料中“科学普及氛围”的介绍，解释了课文中作者早期接触物理知识的原因。 B.中学实验室的经历，印证了课文中“动手实践推动探索”的观点。 C.爱因斯坦的理论影响，与课文中作者确立科研方向的情节直接相关。 D.背景材料对“创新驱动发展”的提及，与课文的个人成长主题完全脱离。 3..下列对背景材料中“成长逻辑”内涵的概括，错误的一项是（） A.以好奇心为起点，激发对未知领域的探索欲望。 B.通过独立思考，将感性好奇转化为理性探索目标。 C.依赖他人指导，无需自主实践即可实现深度探索。 D.长期深耕钻研，将短期兴趣转化为终身事业追求。 4.背景材料提到加来道雄的成长是“兴趣引领+自主探索+时代滋养”的结果，请结合课文内容，谈谈这三者在文中的具体体现。 5.结合背景材料和课文，分析“鲤鱼世界的幻想”这一情节在作者教育历程中的作用。 【课后巩固案】 阅读下面的文字，完成1-4题。 材料一：《一名物理学家的教育历程》（节选） 童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理解力，并且引导我走上成为一个理论物理学家的历程。 记得那时我的父母不时带我去旧金山游览著名的日本茶园。我蹲在那里的一个小池边，为慢慢畅游在水底睡莲之中五彩斑斓的鲤鱼所陶醉。这是我最快乐的童年记忆之一。 在那静静的时刻，我充满了无限的遐想。我常常给自己提一些只有小孩才问的问题，比如水池中鲤鱼怎样观察它们周围的世界。我想，它们的世界一定奇妙无比！ 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”就由阴暗的池水和睡莲构成。它们大部分时间在池底漫游，因此它们只模糊地意识到在水面之上存在有另一个外部世界。我的世界的本质超过了它们的理解能力。我喜欢坐在距离鲤鱼仅仅几十厘米的地方，然而，我们之间却如距深渊。鲤鱼和我生活在两个截然不同的宇宙之中，从来不进入对方的世界，我们之间被水面这一薄薄的“栅栏”分隔开来。 材料二：《一名物理学家的教育历程》（节选） 我曾想：在水底的鱼群中可能有一些鲤鱼“科学家”。我想这个鲤鱼“科学家”会对那些提出在睡莲之外还存在有另外一个平行世界的鱼冷嘲热讽。他们认为，唯一真实存在的事物就是鱼儿们看得见摸得着的。水池就是一切。水池之外看不见的世界没有科学意义。 有一次，我遇到了一场暴雨。我注意到成千上万的小雨滴轰击在池水的表面。池水变得混乱，水中的睡莲在汹涌不息的水波冲刷下摇摆不定。在躲避风雨之时，我想弄清楚周围发生的一切将会以怎样的形式呈现在鲤鱼们的眼中。在它们看来，睡莲似乎是自己在运动，没有任何东西冲刷它们。因为就像我们看不见我们周围的空气和空间一样，鲤鱼们也看不见它们赖以生存的水，它们为睡莲自己能够运动而困惑不解。 1.下列对材料相关内容的理解，不正确的一项是（ ） A．日本茶园小池边的鲤鱼，是加来道雄童年最快乐的记忆之一，也成为他探索世界的重要起点。 B．鲤鱼“宇宙”的边界是水面，它们无法理解水面之上的外部世界，这体现了认知的局限性。 C．加来道雄将自己与鲤鱼的世界比作“如距深渊”，突出了两个世界的隔绝与认知差异。 D．鲤鱼“科学家”否定水池之外的平行世界，是因为它们缺乏探索精神，安于现状。 2.下列对材料一与材料二写作手法的对比分析，不正确的一项是（ ） A．材料一以记叙为主，侧重描述童年观察鲤鱼的场景，融入个人情感；材料二以想象为主，通过构建鲤鱼“科学家”的形象展开思辨。 B．材料一运用拟人手法，将鲤鱼的世界人格化，赋予其“宇宙”的认知；材料二通过假设推理，模拟鲤鱼“科学家”的思维逻辑。 C．材料一与材料二均以“鲤鱼”为核心载体，材料一侧重展现认知差异，材料二侧重批判局限思维。 D．材料一语言生动形象，充满童趣；材料二语言严谨理性，缺乏生动性。 3.下列对材料二中画横线句子的理解，最准确的一项是（ ） A．这句话通过类比，说明人类与鲤鱼一样，都存在认知盲区，无法感知自身赖以生存的环境基础。 B．这句话强调鲤鱼的愚昧无知，无法理解水的存在，为后文批判鲤鱼“科学家”的局限做铺垫。 C．这句话体现加来道雄对鲤鱼的同情，认为它们被生存环境所束缚，无法突破认知。 D．这句话是多余的，材料重点是探讨鲤鱼对世界的认知，无需关联人类的认知情况。 4.请结合两则材料，简要概括童年观察鲤鱼的经历对加来道雄产生的影响。 【答案解析】 【课内阅读案】 阅读一：1.D 2．D 3．A 4．①做科学研究要打好理论基础； ②要敢于大胆尝试； ③要坚守初心，热爱科学； ④去除功利心，追求精神满足； ⑤培养对科学的兴趣、对真理的热爱，保持探究自然奥秘的好奇心、创造力。 5．①家长的不理解； ②现实职业的困扰、物质诱惑、功利心的考验； ③教育制度的束缚，传统学习方式的影响。 阅读二：1.B解析：A项加来道雄的探索离不开时代科学氛围的滋养；C项“统一场论”尚未完全实现，是加来道雄的科研目标；D项其成长历程具有普遍借鉴价值，B项表述正确。 2.D解析：“创新驱动发展”强调科技人才培养，与课文中“个人成长为物理学家”的主题高度相关，并非“完全脱离”，D项分析错误。A、B、C三项关联分析均正确。 3.C解析：“成长逻辑”强调自主实践的重要性，C项“依赖他人指导，无需自主实践”违背其内涵，概括错误。A、B、D三项对内涵的概括均正确。 4.三者在文中的具体体现为：①兴趣引领：童年时对鲤鱼世界的观察产生强烈好奇，激发了对“世界本质”的探索欲望；中学时被爱因斯坦的理论吸引，确立了物理研究的兴趣方向，兴趣成为探索的核心动力。②自主探索：主动观察鲤鱼生活并进行思考，形成“多维空间”的初步认知；自学物理知识，尝试组装实验装置，即便条件有限也坚持实践；主动了解爱因斯坦的“统一场论”，并以此为终身研究目标。③时代滋养：成长于二战后美国科技革命浪潮中，科学普及氛围浓厚，通过《生活》杂志、父亲的藏书等接触物理知识；学校重视科学教育，遇到鼓励创新的教师，获得进入实验室的机会；参与科学社团，与伙伴交流探索心得，获得思想支持。 5.“鲤鱼世界的幻想”在教育历程中的作用：①兴趣启蒙作用，这一充满童趣的观察与幻想，首次激发了作者对“世界本质”“未知领域”的好奇，为后续接触物理知识埋下伏笔；②思维培养作用，通过思考鲤鱼对水面世界的认知局限，作者初步形成了“突破现有认知”的探索思维，这种思维贯穿其整个科研历程；③隐喻象征作用，鲤鱼世界的“局限”象征人类对宇宙的认知困境，这一比喻让作者早早树立了“突破认知边界”的探索目标；④情感联结作用，这一童年经历让作者感受到探索的乐趣，成为支撑他在科研道路上克服困难的情感动力。 【课后巩固案】 1.答案：D 解析：D项“是因为它们缺乏探索精神，安于现状”错误。鲤鱼“科学家”否定水池之外的平行世界，是因为它们的认知局限于自身能看见摸得着的事物，无法感知超出自身“宇宙”的存在，并非缺乏探索精神。A、B、C三项理解准确，故选D。 2.答案：D 解析：D项“材料二语言严谨理性，缺乏生动性”错误。材料二通过构建鲤鱼“科学家”讲述传奇故事的场景，语言生动形象，如“令人目眩的强光”“奇形怪状的物体”等描述，具有较强的画面感和生动性。A、B、C三项分析准确，故选D。 3.答案：A 解析：B项“强调鲤鱼的愚昧无知”错误，这句话的目的是通过类比展现认知局限的普遍性，而非批判鲤鱼愚昧；C项“体现对鲤鱼的同情”无中生有，材料中没有体现同情的情感；D项“这句话是多余的”错误，通过人类与鲤鱼的类比，能更好地引发读者对自身认知局限的思考，具有重要作用。A项理解准确，故选A。 4.答案：（1）丰富了对世界的理解力，让“我”学会从不同视角观察世界；（2）激发了“我”的想象力和探索欲，引导“我”思考宇宙的本质和不同世界的认知差异；（3）为“我”后来走上理论物理学家的道路奠定了基础，培养了“我”的科学思辨能力；（4）让“我”初步认识到认知的局限性，为后续思考人类认知问题埋下伏笔。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $