内容正文:
一名物理学家的教育历程
高中语文必修下册第三单元
——始于池边遐想,叩问未知之境
新课导入
同学们,看到这个箭头,你们想到了什么?在科学家眼中,今天被认为“不可能”的事,往往就是明天的常识。加来道雄曾说他的一生是“与‘不可能事物’的恋情”。从童年对鲤鱼世界的遐想,到少年时在车库造加速器,再到后来成为超弦理论的奠基人——他一次次将“不可能”变为“可能”。这节课,就让我们沿着他的成长足迹,看看一位物理学家的教育历程究竟是怎样炼成的。
不可能 可能
作家作品
加来道雄美籍日裔理论物理学家,超弦理论研究的重要推动者,现任纽约城市大学教授。他致力于完成爱因斯坦的统一场论,高中时曾在车库搭建粒子加速器,先后就读于哈佛与加州大学伯克利分校。他提出宇宙基本单元是一维弦而非点状粒子,同时也是知名科普作家,著有《平行宇宙》《不可思议的物理》等书,常以通俗方式讲解高维空间、时间旅行等前沿物理,认为当下的 “不可能” 终将成为未来的科学常识。
作家作品
同学们,看到这个箭头,你们想到了什么?在科学家眼中,今天被认为“不可能”的事,往往就是明天的常识。加来道雄曾说他的一生是“与‘不可能事物’的恋情”。从童年对鲤鱼世界的遐想,到少年时在车库造加速器,再到后来成为超弦理论的奠基人——他一次次将“不可能”变为“可能”。这节课,就让我们沿着他的成长足迹,看看一位物理学家的教育历程究竟是怎样炼成的。
不可能 可能
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超距作用(action at a distance)物理学史上一种作用力观点,认为相隔一定距离的物体间存在直接、瞬时的相互作用,无需介质与传递时间,与近距作用相对。该概念早期多用于引力、电磁理论相关描述,对它的研究推动了场论、量子纠缠及媒介粒子等物理学理论的发展。
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多维空间
一般认为我们所处的宇宙是三维空间,加上时间,即四维空间。现在理论物理学界有人认为,我们宇宙的空间超过四维,如十维空间、十一维空间等。
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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。从场的观念出发,试图把自然界中电磁、引力、弱、强等各种相互作用统一起来的理论为统一场论。统一场论是20世纪物理学的重要研究方向。
重点字词
文题解读
《一名物理学家的教育历程》
“一名” 限定数量;“物理学家” 点明作者加来道雄的身份;“教育历程” 则指童年两件趣事深化了他对世界的认知,并指引他走上理论物理研究之路。
题目整体意为:作者借童年趣事与高中建实验室的经历,展现自身成长为物理学家的教育历程。
理清思路
本文通过对童年的两件对自己启发很大的事情的追溯,告诉我们走上科学的道路的一些必备的因素( ),思路很清晰。
敢于质疑、对事物充满兴趣、做事有毅力
筛选信息
1.作者在文中指出在童年有两件事极大地丰富了他对世界的理解,并且引导他成功走上成为一个理论物理学家的历程,请找出是哪两件事?
明确:(1)童年观看鲤鱼世界而换位想到鲤鱼是如何理解未知世界的。
(2)童年听过有关爱因斯坦的故事。
筛选信息
2.“鲤鱼‘科学家’”对“世界”的认识是怎样的?
明确:(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”--它们以虚构的“力”来掩饰自己的无知。
(3)“鲤鱼‘科学家’”的“消失”和“重现”它们认为是“可怖的事情”和“奇迹”。
探究交流
1.池塘观鱼与爱因斯坦书桌上未完成的论文在作者看来是童年中对自己最有影响力的事情。作者是如何表述它们之间的内在联系的?这样的语言表述在文本表达上有什么意义和作用?
明确:(1)“然而,作为一个孩子,我却不能理解,畅游在茶园池水中的鲤鱼和爱因斯坦桌上未完成的论文可能存在着某种联系。”
探究交流
(2)鲤鱼故事隐喻了高维世界的存在,而在作者看来这正是解决爱因斯坦统一场论的关键,也正是作者物理学成就的所在。
(3)从文本表达上看,此句通过点明内在逻辑关系,总结了上文的两个故事,并由“解决统一场论的关键"开启了下文高中阶段的实践探索故事。
探究交流
2.本文题目为“一名物理学家的教育历程”,既为历程,一般当以时间为序,从小学到初中到高中再到大学来写。那为什么本文只选取童年的两件趣事和高中建立实验室的事件来写呢?
作者并非单纯记叙成长经历,而是重在凸显想象力、兴趣与实验精神对科学家成长的重要性,因此选取童年两件趣事和高中建实验室这三个最能体现核心内涵的典型事件,不按常规时间顺序全面铺陈。
探究交流
3.结合文章,联系自己的实际,说说兴趣对志向有怎样的影响。
文中作者因对爱因斯坦相关故事产生浓厚兴趣,树立了相关研究的远大坚定志向。结合自身,对某一学科或领域感兴趣,能促使我们确立志向并为之努力。可见兴趣对志向有直接、积极且重大的推动作用。
比较阅读
《青蒿素:人类征服疾病的一小步》《一名物理学家的教育历程》两篇文章记叙的是科学家的事情,学习过后,你能从哪几个方面比较鉴赏两文呢?
这两篇文章在内容安排上和形式上有哪些异同?
相同点
①都体现科学家的兴趣与探索精神;
②思路清晰,重点突出;
③均为自传体,叙述真实经历;
④都按时间顺序展开。
比较阅读
不同点
①文体与内容:
《青蒿素》是获奖感言,侧重研发过程与成就,展现执着奉献、创新精神;
《物理学家的教育历程》是自述科普文,侧重童年经历对人生方向的影响,突出想象力与探究兴趣。
②结构形式:
《青蒿素》用小标题组织材料;
《物理学家的教育历程》开篇设题记点明中心。
写作特点
1. 形象生动,活泼有趣:通过想象生动描述鲤鱼世界及鲤鱼 “科学家” 的心理行为,引出深奥科学道理;细致刻画建成加速器的情景,体现作者的科学兴趣与热情。
2. 恰当准确,周密严谨:行文讲究遣词造句,如用 “可能”“某种” 等词,体现推测性与分寸感,符合物理学的严谨逻辑。
3. 简洁凝练,辞约意丰:用简洁语言表达丰富内涵,如通过 “花了好多时间”“静静阅读” 等短句,展现作者的投入、专注与对科学的热爱。
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,他写了一篇“科普文”:人类行为之谜。你能替这位动物“科学家”写一下吗?
作业布置
谢谢聆听!
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