第三单元02《一名物理学家的教育历程》-2025-2026学年高中语文必修下册同步备课系列

《一名物理学家的教育历程》教学设计 【教材分析】 《一名物理学家的教育历程》是美籍日裔理论物理学家加来道雄的自传性科普散文，选自其著作《超越时空》，文章在内容上以"鲤鱼世界的幻想"和"爱因斯坦未竟事业的兴趣"两件童年趣事为主线，回顾了作者从童年到高中逐步确立理论物理学家志向的成长历程。教学时，要引导学生领会想象和兴趣对于科学探索与发现的重要意义，学习加来道雄的科学精神和实践精神。 【核心素养】 语言建构与运用：把握文章的自传体叙事特征，厘清文章思路，了解加来道雄的“教育历程”。 思维发展与提升：以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。 审美鉴赏与创造：认识想象力、好奇心、坚持在科学发现中的重要作用。 文化传承与理解：学习科学家探究科学的可贵品质，以及大胆想象、创新和不懈追求的精神。 【教学重点】厘清文章思路，了解加来道雄的“教育历程”。 【教学难点】认识想象力、好奇心、坚持在科学发现中的重要作用。 【教学过程】 情境导入： ·《三体》“农场主假说”。（详见ppt） 师：有这样一位物理学家，他小时候也曾对着鲤鱼池浮想联翩——“鲤鱼中会不会有鲤鱼科学家？它们是怎么看待池塘的？鲤鱼们会不会以为，水池外的世界根本不存在？”从“鲤鱼科学家”的想象出发，他一步步走向了理论物理学的前沿。今天，我们一起走进《一名物理学家的教育历程》，看看好奇心对科学研究和科学家的重要性。 01知人论世： 1.了解作者加来道雄 2.写作背景 3.文体知识 02 文题解读和读文正音： ·ppt呈现文中生僻字读音，纠错标注 师：本文以“一名物理学家的教育历程”为题，有何作用？ · 内容上：“一名物理学家”点出了作者的核心身份，指的是加来道雄自己，本文是一篇具有自传性质的文章。“教育历程”点明文章中所记叙的事情，对于作者成为物理学家具有重大的意义。 · 结构上：统摄全文。 · 表达上：增强了题目的趣味性，吸引读者去一探究竟，看看文中究竟记载了什么样的故事。 03文本研读 1.梳理情节脉络 师：请通读文章，找出本文的中心内容，梳理本文的行文思路。 师：文章第一段写了什么内容，有什么作用? · 文章第一段开门见山，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。同时与文章题目“一名物理学家的教育历程”相照应； 师：第一段中“童年的两件趣事”指的是什么？ · 观看水池中的鲤鱼，想象鲤鱼世界。作者从鱼的视角，反思人类对宇宙的认识。 · 少年时接触到爱因斯坦的“未竟事业”，激发了作者的探究兴趣。他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究，并且“对这一秘密刨根究底”，表现了他的毅力和恒心。 2.第一件趣事 师：对水池里鲤鱼的世界，童年的“我”有怎样的想象？请结合文章内容简要概括。 ①鲤鱼一生都生活在自己相信的水池中，人类世界的本质超出了他们的理解能力； ②假设存在“鲤鱼科学家”，它像人类科学家一样，对自己的世界进行思考和定义； ③想象“科学家”被抓离自己的世界进入“另一个维度”（对鲤鱼来讲）的世界后的场景 师：作者对司空见惯的鲤鱼世界的强烈兴趣和无限的遐想，初步展示了“我”在探究大自然时所表现出的想象力。 师：怎么理解“我们之间却如距深渊”这句话？ · “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世界一样的规则。鲤鱼们也不能了解我们的世界。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水面上存在另一个外部世界，但这个外部世界的本质超出了它们的理解能力。所以作者说“如距深渊”。 师：从对鲤鱼世界的遐想中，作者发现鲤鱼世界和人类世界有何相似之处，请结合文章内容完成下列表格 师：作者在这里由鱼的局限性推知出人的局限性，大多数鲤鱼“科学家”认为到“宇宙”之外一游的故事是怪诞的，就像我们的很多科学家只愿承认“那些看得见摸得着的事物”，不肯改变思考方式。 师：作者借鲤鱼科学家这一形象想要表达什么？ · 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，也会杜撰某些虚构的东西来掩盖自己的无知，可见其目光狭隘、思想迂腐保守，同时又自作聪明，自以为是。他们无法想象其他空间的存在，面对客观发生的“奇异事件”也只会惊诧不已，顾自彷徨。 · 作者用鲤鱼“科学家”的形象来喻指那些鄙视更高维数世界的说法只因不能在实验室里便利地验证它的科学家们，也以此表达对当下一些“画地为牢”、“固步自封”的科学观的批判。 师：童年对鲤鱼世界的遐想引导作者走上成为一名理论物理学家的历程，从中你能够看到科学研究怎样的素质和精神？ · 热爱观察 · 喜欢遐想 · 经常质疑 · 喜欢猜想 师：从文中来看，作者对鲤鱼世界、多维世界的猜想并没有得到验证，那这样的思考有意义吗？ · 有意义。 1　 现在无法得到验证，不代表永远无法得到验证，许多前人的理论，都是进行证明或者证伪的。 2　 思想形成人的伟大，“我”的身体和头脑确乎像鲤鱼一样，受着“池子”的限制，但是思考却能让我们不断打破现有的“池子”，进入更广阔的天地。 3　 对思考的成果而言，能否最后得以证明很重要，但有时候，思考本身以及不断验证和求索的过程，也是一种快乐。 3.第二件趣事 师：作者童年的第二件趣事是什么？请结合文本简单梳理。因讲述而产生兴趣 · 我被这个故事迷住了。 · 我读完当地图书馆的书之后，就开始在全市搜寻图书馆和书店。 · 在高中阶段，我看完了许多地方图书馆中这方面的书，并且常常造访斯坦福大学的物理学图书馆。因好奇不断学习 · 首先，我购买了少量的钠-22，然后我建造了一个云室，紧接着装配必需的硬件设备，建造一个230万电子伏特的电子感应加速器，在我读高中的那个学校的足球场中缠绕22英里（1英里=1.61千米）长的铜线。着手建立“原子对撞机” · 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。建成了一台“电子感应加速器” 师：童年的第二件趣事是“我”对爱因斯坦的好奇和对其未竟事业的向往和自己做实验的过程。 师：第13段中“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。”“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? · “这一秘密”指爱因斯坦的故事留给作者的悬念，即爱因斯坦一生研究的究竟是什么问题? · 这句话，表面上看起来是一种幽默：为了弄清自己想要弄清楚的爱因斯坦所关心的“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”要做一名理论物理学家。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。 师：从对爱因斯坦的好奇到最后开展科学实验建造电子感应加速器，从中你能看到作者怎样的科学素质与精神？ · 本文带有自传性质，这里连续的几个疑问表达了“我”作为一个少年人对科学的强烈好奇心和急切的求知愿望，和他有毅力有恒心的性格。 · 在描写作者青少年时期开展科学实验的经历时，从作者却不辞辛劳，到处寻找材料，自己动手建设实验室，建造电子感应加速器……等经历和详细的相关数据中，体现了作者严谨、踏实的性格，也可以看出他脚踏实地、不惧艰辛、不怕寂寞的探求精神，这也是后来作者成为一名真正的物理学家的重要因素。 师：请结合文章内容分析加来道雄能够成功建立属于自己的“原子对撞机”的因素有哪些？ · 主观方面： 1　 对爱因斯坦统一场论的探究，让其具备了专业的理论知识储备，为实践打好了坚实的基础。 2　 加来道雄对于科学的热爱和孜孜不倦、不怕困难、事无巨细的科学精神和探索精神。 3　 来道雄所具有的不惧世俗的约束，特立独行，追求卓越的性格特征。 · 客观方面： 1　 当时的一些科学家已经建造了一些可以产生反物质的大型仪器，即“原子对撞机”，为加来道雄的实验提供了理论和技术支撑。 2　 家庭的开放包容的学术氛围，加来道雄父母的支持。 师：作者少年时建立实验室的事例，对我们有怎样的启迪? · 科学是建立在实验之上的，科学理论要经过实践的检验才能得到论证。实验不是简单的操作，要有理论的指导，要有实验的设计，要有策划组织能力，要有耐心和恒心等，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。 4.思考探究 师：加来道雄童年的两件趣事培养了他哪些品格，对他后来成为物理学家起了怎样的教育作用？科学探索需要哪些精神和品格？ 师：这篇文章是如何把抽象、深奥的科学研究讲述得生动有趣而不失理性的? · 其一，这篇文章的视角包括加来道雄的童年、青少年和成年，主体部分则为儿童视角或青少年视角，提炼、升华文字有时会以成人口吻来写。每个故事的表达都与年龄相符，其中穿插了成年人的理性思考，全文真实自然而饶有趣味。 · 其二，文中大量使用具有强烈感情色彩的词语，既体现了作者被科学探索吸引的状态，也具有吸引读者阅读兴趣的作用，如“陶醉”“喜欢”“震惊”“贪婪”“惊叹”“迷住”“激动”“欣慰”等，理性的研究中穿插感性的体验，彰显了科学探索的独特魅力。 课堂小结 作者通过对童年两件趣事的回忆，用生动、简明的语言介绍了自己成为一名理论物理学家的心路历程：对鲤鱼世界的遐想和对爱因斯坦未竟事业的向往，启迪作者走上科学探索之路。这启示读者：要想在科学事业上取得成功，必须具有想象力和实验精神等基本素质。 拓展延伸 师：比较本课两篇文本，你认为屠呦呦、加来道雄两位科学家取得成就的主观原因有什么异同? · 相同点： 他们都借鉴了前人的研究，都具有不断探索的勇气，坚持不懈、谦虚好学的品质，以及敢于实践的实干精神。 · 不同点： 屠呦呦能取得成就还在于具有科学的求异思维，医者救人的情怀，善于团队协作的能力；加来道雄能取得成就还在于保持好奇心，将想象力赋予科学的思维，不断阅读思考的习惯以及敢想敢干的拼搏精神。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 一名物理学家 的教育历程 The Educational Journey of a Physicist 探 索 科 学 的 奇 妙 之 旅 加 来 道 雄 1 PHYSICIST 学习目标 把握文章的自传体叙事特征，厘清文章思路，了解加来道雄的“教育历程”。 语言建构与运用 以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。 思维发展与提升 认识想象力、好奇心、坚持在科学发现中的重要作用。 审美鉴赏与创造 学习科学家探究科学的可贵品质，以及大胆想象、创新和不懈追求的精神。 文化传承与理解 2 “在一个农场里，有一群火鸡。每天上午9点，农场主都会准时来喂食。其中一只火鸡科学家通过长期观察，发现了一个伟大的‘定律’：每天上午11点，食物就会降临。 它在感恩节早晨向同伴宣布了这个定律——然而，那天上午11点，食物没有降临，农场主却走了进来……”这就是《三体》中著名的“农场主假说”。 火鸡科学家的“定律”为什么失效了？ 火鸡科学家缺少了什么？ 如果火鸡不满足于“知道”，它们是否能看见鸡舍外的世界？ 把握文章的自传体叙事特征，厘清文章思路，了解加来道雄的“教育历程”。 语言建构与运用 以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。 思维发展与提升 认识想象力、好奇心、坚持在科学发现中的重要作用。 审美鉴赏与创造 学习科学家探究科学的可贵品质，以及大胆想象、创新和不懈追求的精神。 文化传承与理解 PHYSICIST 学习目标 3 有这样一位物理学家，他小时候也曾对着鲤鱼池浮想联翩——“鲤鱼中会不会有鲤鱼科学家？它们是怎么看待池塘的？鲤鱼们会不会以为，水池外的世界根本不存在？”从“鲤鱼科学家”的想象出发，他一步步走向了理论物理学的前沿。今天，我们一起走进《一名物理学家的教育历程》，看看好奇心对科学研究和科学家的重要性。 4 加来道雄 了解作者 PHYSICIST 加来道雄 美籍日裔物理学家，毕业于美国哈佛大学，获加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位，后任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。加来道雄秉持着爱因斯坦的精神：探寻“所有事物的原理”。 主要著作有《超越爱因斯坦和超空间》《平行宇宙》《构想未来》。其著作《超越时空》把超空间理论讲述得普通人也能理解，把“高维空间”这一极其难懂的前沿课题写得有声有色，妙趣横生。 5 高维空间理论认为，宇宙大爆炸后10-43秒，十维宇宙分解成四维宇宙和六维宇宙，四维宇宙暴胀，经过近一百五十亿年，演变成今天我们生活的宇宙。大爆炸后10-35秒，大统一力分开。 高维空间 6 写作背景 PHYSICIST 宇宙科学在当今越来越引起世人的关注。从古希腊到20世纪出现了许多关于世界构成的理论。20世纪伟大的物理学家爱因斯坦提出的相对论，把人类探索世界奥秘的步伐向前推进了一大步，他把现实世界的三维扩展 到宇宙空间的四维，这是一个了不起的伟大成就。但是它却 不能解释所有的现象。 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，本文的作者就是这 样一位理论物理学家。当代物理学中有一些非常重要却又艰 深的思想，往往因为难以形象浅显地解说而不能为公众所了 解。而加来道雄在《超越时空》一书中用生动的方 式向读者展示了现代物理前沿之一的超空间理论的 来龙去脉。本文正是选自《超越时空》。 7 文体知识【科普文】 PHYSICIST 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。 《一名物理学家的教育历程》是一篇科普文章，具体而言属于科学小品文 8 文体知识【科普文】 PHYSICIST 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。 9 文题解读 PHYSICIST 一名物理学家 的教育历程 本文以“一名物理学家的教育历程”为题，有何作用？ 内容上：“一名物理学家”点出了作者的核心身份，指的是加来道雄自己，本文是一篇具有自传性质的文章。“教育历程”点明文章中所记叙的事情，对于作者成为物理学家具有重大的意义。 结构上：统摄全文。 表达上：增强了题目的趣味性，吸引读者去一探究竟，看看文中究竟记载了什么样的故事。 10 一名物理学家 的教育历程 读文正音 刨根问底 撒手人寰 杜撰 湮没 畏葸不前 栅栏 鄙视 惊诧不已 浩瀚 闻名遐迩 高深莫测 páo huán zhuàn yān xǐ bǐ chà páo xiá ěr mò zhà 11 梳理脉络 PHYSICIST 一名物理学家 的教育历程 请通读文章，找出本文的中心内容，梳理本文的行文思路 中心内容：教育历程 第一部分 （第1段） 第二部分 （第2-11段） 第三部分 （第12-18段） 童年的两件趣事对“我”成为理论 物理学家有至关重要的作用 “我”童年时对鲤鱼世界的观察 和遐想 童年的“我”对爱因斯坦统一论的研究和探索——青年的我建立自己的原子对撞机 总 分 结 构 时间顺序 12 思考探究 PHYSICIST 一名物理学家 的教育历程 文章第一段写了什么内容，有什么作用? 文章第一段开门见山，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。同时与文章题目“一名物理学家的教育历程”相照应。 第一段中“童年的两件趣事”指的是什么？ 观看水池中的鲤鱼，想象鲤鱼世界。作者从鱼的视角，反思人类对宇宙的认识。 少年时接触到爱因斯坦的“未竟事业”，激发了作者的探究兴趣。他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究，并且“对这一秘密刨根究底”，表现了他的毅力和恒心。 13 我”对 “鲤鱼世界” 的遐想 第一件趣事 14 第一件趣事 PHYSICIST 对水池里鲤鱼的世界，童年的“我”有怎样的想象？请结合文章内容简要概括 ①鲤鱼一生都生活在自己相信的水池中，人类世界的本质超出了他们的理解能力； ②假设存在“鲤鱼科学家”，它像人类科学家一样，对自己的世界进行思考和定义； ③想象“科学家”被抓离自己的世界进入“另一个维度”（对鲤鱼来讲）的世界后的场景 作者对司空见惯的鲤鱼世界的强烈兴趣和无限的遐想，初步展示了“我”在探究大自然时所表现出的想象力。 15 第一件趣事 PHYSICIST 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厘米的地方，然而，我们之间却如距深渊。 怎么理解“我们之间却如距深渊”这句话？ “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世界一样的规则。鲤鱼们也不能了解我们的世界。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水面上存在另一个外部世界，但这个外部世界的本质超出了它们的理解能力。所以作者说“如距深渊”。 16 第一件趣事 PHYSICIST 从对鲤鱼世界的遐想中，作者发现鲤鱼世界和人类世界有何相似之处，请结合文章内容完成下列表格。 童年趣事 在旧金山日本茶园观察鲤鱼，产生遐想 鲤鱼世界 池塘 鲤鱼、鲤鱼“科学家” 暴雨下睡莲的运动（杜撰“力”） 一个鲤鱼“科学家”被抓出水面又放回 人类世界 “我们”生活的宇宙(四维空间) “我们”(人类及人类中的科学研究者) “我们”无法合理解释多维空间的运动而创造各种概念 拒绝承认在我们的宇宙跟前存在有别的平行宇宙或多维空间 作者在这里由鱼的局限性推知出人的局限性，大多数鲤鱼“科学家”认为到“宇宙”之外一游的故事是怪诞的，就像我们的很多科学家只愿承认“那些看得见摸得着的事物”，不肯改变思考方式。 17 第一件趣事 PHYSICIST 作者借鲤鱼科学家这一形象想要表达什么？ ① 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，也会杜撰某些虚构的东西来掩盖自己的无知，可见其目光狭隘、思想迂腐保守，同时又自作聪明，自以为是。他们无法想象其他空间的存在，面对客观发生的“奇异事件”也只会惊诧不已，顾自彷徨。 ② 作者用鲤鱼“科学家”的形象来喻指那些鄙视更高维数世界的说法只因不能在实验室里便利地验证它的科学家们，也以此表达对当下一些“画地为牢”、“固步自封”的科学观的批判。 18 第一件趣事 PHYSICIST 童年对鲤鱼世界的遐想引导作者走上成为一名理论物理学家的历程，从中你能够看到科学研究怎样的素质和精神？ 热爱观察 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 在那静静的时刻，我充满了无限的遐想。……比如水池中的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！ 经常质疑 我常想，我们就像自鸣得意地在池中游动的鲤鱼。……，以为我们宇宙只包含那些看得见摸得着的事物。就像鲤鱼一样，我们认为宇宙之中只包含有熟悉可见的东西。 喜欢猜想 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。 19 第一件趣事 PHYSICIST 从文中来看，作者对鲤鱼世界、多维世界的猜想并没有得到验证，那这样的思考有意义吗？ 有意义 现在无法得到验证，不代表永远无法得到验证，许多前人的理论，都是进行证明或者证伪的。 思想形成人的伟大，“我”的身体和头脑确乎像鲤鱼一样，受着“池子”的限制，但是思考却能让我们不断打破现有的“池子”，进入更广阔的天地。 对思考的成果而言，能否最后得以证明很重要，但有时候，思考本身以及不断验证和求索的过程，也是一种快乐。 20 “我”对 爱因斯坦的好奇 和持续的探究 第二件趣事 21 第二件趣事 PHYSICIST 作者童年的第二件趣事是什么？请结合文本简单梳理。 我被这个故事迷住了。 我读完当地图书馆的书之后，就开始在全市搜寻图书馆和书店。 在高中阶段，我看完了许多地方图书馆中这方面的书，并且常常造访斯坦福大学的物理学图书馆。 首先，我购买了少量的钠-22，然后我建造了一个云室，紧接着装配必需的硬件设备，建造一个230万电子伏特的电子感应加速器，在我读高中的那个学校的足球场中缠绕22英里（1英里=1.61千米）长的铜线。 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。 因讲述而产生兴趣 因好奇不断学习 着手建立“原子对撞机” 建成了一台“电子感应加速器” 童年的第二件趣事是“我”对爱因斯坦的好奇和对其未竟事业的向往和自己做实验的过程。 22 第二件趣事 PHYSICIST 第13段中“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。”“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? “这一秘密”指爱因斯坦的故事留给作者的悬念，即爱因斯坦一生研究的究竟是什么问题? 这句话，表面上看起来是一种幽默：为了弄清自己想要弄清楚的爱因斯坦所关心的“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”要做一名理论物理学家。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。 23 第二件趣事 PHYSICIST 从对爱因斯坦的好奇到最后开展科学实验建造电子感应加速器，从中你能看到作者怎样的科学素质与精神？ 我被这个故事迷住了。对于一个孩子来说，这是很神秘的。他未完成的工作是什么？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，值得如此伟大的科学家把他的有生之年花费在这种研究之中？（13段） 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。 连续的疑问 一系列数字 24 第二件趣事 PHYSICIST 从对爱因斯坦的好奇到最后开展科学实验建造电子感应加速器，从中你能看到作者怎样的科学素质与精神？ 本文带有自传性质，这里连续的几个疑问表达了“我”作为一个少年人对科学的强烈好奇心和急切的求知愿望，和他有毅力有恒心的性格。 在描写作者青少年时期开展科学实验的经历时，从作者却不辞辛劳，到处寻找材料，自己动手建设实验室，建造电子感应加速器……等经历和详细的相关数据中，体现了作者严谨、踏实的性格，也可以看出他脚踏实地、不惧艰辛、不怕寂寞的探求精神，这也是后来作者成为一名真正的物理学家的重要因素。 25 第二件趣事 PHYSICIST 请结合文章内容分析加来道雄能够成功建立属于自己的“原子对撞机”的因素有哪些？ 主观方面 对爱因斯坦统一场论的探究，让其具备了专业理论知识储备，为实践打好了坚实的基础。 加来道雄对于科学的热爱和孜孜不倦、不怕困难、事无巨细的科学精神和探索精神。 来道雄所具有的不惧世俗的约束，特立独行，追求卓越的性格特征。 客观方面 当时的一些科学家已经建造了一些可以产生反物质的大型仪器，即“原子对撞机”，为加来道雄的实验提供了理论和技术支撑。 家庭的开放包容的学术氛围，加来道雄父母的支持。 26 第二件趣事 PHYSICIST 作者少年时建立实验室的事例，对我们有怎样的启迪? 科学是建立在实验之上的，科学理论要经过实践的检验才能得到论证。实验不是简单的操作，要有理论的指导，要有实验的设计，要有策划组织能力，要有耐心和恒心等，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。 27 思考探究 加 来 道 雄 28 思考探究 PHYSICIST 加来道雄童年的两件趣事培养了他哪些品格，对他后来成为物理学家起了怎样的教育作用？科学探索需要哪些精神和品格？ 两件趣事 1.善于观察、敢于存疑 2.喜好思考、想象力丰富 3.强烈的好奇心与求知欲 4.坚持学习与积累 5.敢于冲破世俗、困难 6.甘于奉献、勇于探索 7.较强的恒心与毅力 想象力 乐趣 实验精神 29 思考探究 PHYSICIST 这篇文章是如何把抽象、深奥的科学研究讲述得生动有趣而不失理性的? 其一，这篇文章的视角包括加来道雄的童年、青少年和成年，主体部分则为儿童视角或青少年视角，提炼、升华文字有时会以成人口吻来写。每个故事的表达都与年龄相符，其中穿插了成年人的理性思考，全文真实自然而饶有趣味。 其二，文中大量使用具有强烈感情色彩的词语，既体现了作者被科学探索吸引的状态，也具有吸引读者阅读兴趣的作用，如“陶醉”“喜欢”“震惊”“贪婪”“惊叹”“迷住”“激动”“欣慰”等，理性的研究中穿插感性的体验，彰显了科学探索的独特魅力。 30 文章小结 PHYSICIST 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 作者通过对童年两件趣事的回忆，用生动、简明的语言介绍了自己成为一名理论物理学家的心路历程：对鲤鱼世界的遐想和对爱因斯坦未竟事业的向往，启迪作者走上科学探索之路。这启示读者：要想在科学事业上取得成功，必须具有想象力和实验精神等基本素质。 31 拓展延伸 PHYSICIST 比较本课两篇文本，你认为屠呦呦、加来道雄两位科学家取得成就的主观原因有什么异同? 相同点 他们都借鉴了前人的研究，都具有不断探索的勇气，坚持不懈、谦虚好学的品质，以及敢于实践的实干精神。 不同点 屠呦呦能取得成就还在于具有科学的求异思维，医者救人的情怀，善于团队协作的能力；加来道雄能取得成就还在于保持好奇心，将想象力赋予科学的思维，不断阅读思考的习惯以及敢想敢干的拼搏精神。 32 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $ 备好课，就来大麦语文 《一名物理学家的教育历程》导学案 班级：__________ 姓名：__________ 学号：__________ 1、 学习目标（明确方向） 1. 语言建构与运用：把握文章的自传体叙事特征，厘清文章思路，了解加来道雄的“教育历程”。 2. 思维发展与提升：以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。 3. 审美鉴赏与创造：认识想象力、好奇心、坚持在科学发现中的重要作用。 4. 文化传承与理解：学习科学家探究科学的可贵品质，以及大胆想象、创新和不懈追求的精神。 二、课前预习（自主探究） （一）知识储备 1. 加来道雄：美籍日裔物理学家，毕业于美国哈佛大学，获加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位，后任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。加来道雄秉持着爱因斯坦的精神：探寻“所有事物的原理”。主要著作有《超越爱因斯坦和超空间》《平行宇宙》《构想未来》。其著作《超越时空》把超空间理论讲述得普通人也能理解，把“高维空间”这一极其难懂的前沿课题写得有声有色，妙趣横生。 1. 写作背景：宇宙科学在当今越来越引起世人的关注。从古希腊到20世纪出现了许多关于世界构成的理论。20世纪伟大的物理学家爱因斯坦提出的相对论，把人类探索世界奥秘的步伐向前推进了一大步，他把现实世界的三维扩展到宇宙空间的四维，这是一个了不起的伟大成就。但是它却不能解释所有的现象。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，本文的作者就是这样一位理论物理学家。当代物理学中有一些非常重要却又艰深的思想，往往因为难以形象浅显地解说而不能为公众所了解。而加来道雄在《超越时空》一书中用生动的方式向读者展示了现代物理前沿之一的超空间理论的来龙去脉。本文正是选自《超越时空》 1. 文体知识：科普文 · 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。 2、 文本研读 1. 本文以“一名物理学家的教育历程”为题，有何作用？ 2. 请通读文章，找出本文的中心内容，梳理本文的行文思路。 3. 文章第一段写了什么内容，有什么作用? 4. 第一段中“童年的两件趣事”指的是什么？ 5. 对水池里鲤鱼的世界，童年的“我”有怎样的想象？请结合文章内容简要概括。 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厘米的地方，然而，我们之间却如距深渊。 6. 怎么理解“我们之间却如距深渊”这句话？ 7. 从对鲤鱼世界的遐想中，作者发现鲤鱼世界和人类世界有何相似之处，请结合文章内容完成下列表格 童年趣事 在旧金山日本茶园观察鲤鱼，产生遐想 鲤鱼世界 池塘 鲤鱼、鲤鱼“科学家” 暴雨下睡莲的运动（杜撰“力”） 一个鲤鱼“科学家”被抓出水面又放回 人类世界 8. 作者借鲤鱼科学家这一形象想要表达什么？ 9. 童年对鲤鱼世界的遐想引导作者走上成为一名理论物理学家的历程，从中你能够看到科学研究怎样的素质和精神？（请结合原文进行分析） 10. 从文中来看，作者对鲤鱼世界、多维世界的猜想并没有得到验证，那这样的思考有意义吗？ 11. 作者童年的第二件趣事是什么？请结合文本简单梳理。 12.  第13段中“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。”“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? 13.  从对爱因斯坦的好奇到最后开展科学实验建造电子感应加速器，从中你能看到作者怎样的科学素质与精神？ 我被这个故事迷住了。对于一个孩子来说，这是很神秘的。他未完成的工作是什么？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，值得如此伟大的科学家把他的有生之年花费在这种研究之中？（13段） 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。 14.  请结合文章内容分析加来道雄能够成功建立属于自己的“原子对撞机”的因素有哪些？ 15.  作者少年时建立实验室的事例，对我们有怎样的启迪? 16.  加来道雄童年的两件趣事培养了他哪些品格，对他后来成为物理学家起了怎样的教育作用？科学探索需要哪些精神和品格？ 17.  这篇文章是如何把抽象、深奥的科学研究讲述得生动有趣而不失理性的? 三、课后拓展 1. 比较本课两篇文本，你认为屠呦呦、加来道雄两位科学家取得成就的主观原因有什么异同? 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $