7.2《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

新课导入 “洞穴寓言” —（柏拉图·《理想国》） 一群囚徒自幼被锁链锁在洞穴里，只能面朝洞壁、无法转头 。他们身后有火堆，有人举着器物、假人走过矮墙，火光把影子投在洞壁上 。囚徒终生只看影子，以为影子就是全部真实世界，还为影子命名、争论、崇拜“影子专家”。 某天，一名囚徒挣脱锁链、被迫转身： 先见火光，眼睛刺痛、难以适应，不愿相信影子是假的。被拉出洞穴，初见阳光几乎失明，逐渐适应后，看见真实的花草树木、日月星辰。 终于明白：洞穴里的只是影子幻象，洞外才是真实世界 。 他返回洞穴想唤醒同伴：因已适应强光，重回黑暗看不清影子，被囚徒嘲笑“变傻、疯了”。囚徒们拒绝相信、甚至想伤害他，死守自己认定的“真实”。 看完这个故事，你有何感受？ 人很容易被困在自己的认知里，把假象当真实；而真正见过世界真相的人，往往不被理解，甚至被排斥。它讲的不是山洞，是认知、觉醒、真相与偏见。 《一名物理学家的教育历程》 加来道雄 认识作者 加来道雄（1947年1月24日——） 美籍日裔物理学家，毕业于美国哈佛大学，超弦理论创始人之一， 现任纽约城市大学研究生中心理论物理学教授。 他出版了包括《超越时空》（被称为“20世纪人类的伟大智力壮行”）、《平行宇宙》、《超越爱因斯坦》和《不可思议的物理》等科普书籍，让更多的读者了解并且爱上物理。 创作背景 本文节选自《超越时空》一书。20世纪以来，物理学在宏观宇宙与微观粒子领域均取得革命性突破，但爱因斯坦的宏伟统一场论仍未完成。在此背景下，超弦理论、多维空间等概念为理解宇宙提供了新途径。加来道雄撰写此文，既是对个人科学初心的一次回溯，也是向公众展示理论物理学深邃魅力与探索精神的尝试。 文体知识 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。 科普文的语言特点： 准确、简洁、平实是科普文语言的主要特点。 核心科学概念 1.多维空间：文中探讨的关键理论背景。我们日常感知的是三维空间。爱因斯坦引入时间轴，构成“四维时空”。理论物理学所探讨的超弦理论等，则假设存在更多维度的空间。 2.统一场论：爱因斯坦晚年致力但未完成的伟大事业，旨在将引力与电磁力等基本自然力统一在一个理论框架下。文中“他未完成的工作”即指此。 3.反物质：一种假设的物质形式，其属性与普通物质相反。文中作者建造电子感应加速器，正是为了制造并研究反物质。 梳理成长脉络 活动一：速读课文，完成“教育家成长档案”表格。 阶段 教育历程 核心事件 成长的意义 一次观察 一次探索 一次实验 童年 青少年 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 激发想象力 初悟认知局限 兴趣促使探索 确立志向 将理论化为探索行动 按时间顺序，记叙了两个阶段的三件小事 文章采用“总—分”结构，线索清晰，重点突出。 第一部分 （第1段） 开门见山，指出“两件趣事”对“我“成为理论物理学家的作用 第二部分 （2-11段） 第三部 （12-18段） 主要记叙作者对“鲤鱼世界”的观察和幻想 介绍作者对爱因斯坦“未竟事业”的强烈兴趣（12-14段）和青年时期的实验（15-18段） 活动二：文章为何没有按时间顺序平铺直叙，而是重点描写这三件事？ 作者选材详略得当，只选取对自己科学观形成最有影响的“教育”片段，突出了心灵成长的历程，而非简单的生平记录 。 解码科学精神 活动一. 在作者想象中，“鲤鱼科学家”是如何看待它们的世界的？ “宇宙”由幽暗的水和睡莲构成 睡莲运动是因为“力” 看不见的水池之外没有意义 活动二. 如果有鲤鱼科学家被抓出水面又放回，会发生什么？ 被当作“奇迹” 认为它“胡说八道” 活动三. 作者仅仅是在写鱼吗？这反映了人类怎样的认知困境？ 鲤鱼 水池 鲤鱼科学家 睡莲的运动 鲤鱼科学家的言论 科学思考 我们 “我们”以为的宇宙 “我们”无法合理解释多维空间的运动而故弄玄虚 先驱探索者 极个别的人认为存在另外的”宇宙“，但不被大多数人认可 这是一种“认知隐喻”。作者认为客观上存在另外一个“宇宙”，我们受限于维度和感官，只承认”看得见摸得着“的世界，拒绝承认看不见、摸不着的维度或真理。作者正是通过这种想象，突破了常规思维，意识到多维空间存在的可能性。想象力是打破认知边界的第一把钥匙 。 活动四. 作者为什么将爱因斯坦的“未竟事业”称为一个“侦探故事”？ 作者把探索未知比作解谜，科学因此变得“激动人心”。这种趣味性驱使他不仅想了解已知，更想“对其秘密刨根问底”。兴趣是最好的老师，它将枯燥的理论变成了精神的探险 ，并将成为一名理论物理学家作为了自己的志向。 活动五. 高中时的作者为建造对撞机做了哪些工作？这一壮举在常人看来近乎疯狂，为何还要去做？ 学习理论知识 寻找材料 动手实践 这便是“理论物理学家”的“实验精神”。他深知，再美妙的想象与理论，也需要坚实的实验数据支撑。这个过程锻炼了他的动手能力、解决实际问题的毅力以及对科学研究的严谨态度。 活动六：本文三个主要部分，并不是简单地叙述成长的故事，而是具有深刻的科学精神内涵，可以从中看到哪些方面的“教育”对成为优秀科学家最为重要？ 想象力：科学是需要想像力的，想像力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界的想像中，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。 兴趣：他将研究视为最吸引人的“侦探故事”，这种发自内心的热爱，是抵御外界干扰、持久投身科学的根本动力。 实验精神：想像力和兴趣，只是成为科学家的最基础的因素，若不脚踏实地地做实验，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，不可能达到真理的彼岸。 核心素养：好奇心 × 想象力 × 行动力 = 科学家的诞生 活动七：“鲤鱼科学家”的故事和柏拉图“洞穴”里那个返回的囚徒有什么相似？ 柏拉图的“洞穴比喻”清晰地包含两次转折：第一次，囚徒挣脱束缚，走出洞穴，见到阳光下的真实世界（认知的飞跃）；第二次，他返回黑暗的洞穴，企图告诉同伴真相（传播的困境）。 这个结构与“鲤鱼科学家”的经历惊人吻合：被捞出水面见世面（第一次转折），回到池塘试图讲述（第二次转折）。这种跨越两千多年的呼应，揭示了一种超越具体时代的、关于“先驱者与大众”关系的永恒命题。 一名物理学家的教育历程 童年的两件事 高中时的做法 鲤鱼科学家的故事 爱因斯坦未完成的工作 广泛阅读相关书籍 建造原子对撞机 实践操作能力 留心细节，大胆想象 保持初心和好奇心 扎实的理论基础 课堂小结 两大启蒙 一次验证 $