《一名物理学家的教育历程》导学案.doc

一名物理学家的教育历程导学案 敖林 【教学目标】 一、 知识能力目标了解理论物理学相关知识，识记生字词。梳理课文内容，引导学生以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。二、德育渗透目标引导学生养成正确的科学观，明确兴趣在学习中的主要作用，培养他们的探索精神。【教学课时】【激情导入】一课时【知识链接】 1、作者介绍 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。主要著作有超越爱因斯坦（与特雷纳合著）量子场论超弦导论。 2、相关知识 为了更好地理解课文，我们需要了解一些相关的理论物理学知识： （1）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。物理学家运用量子力学，已经把后三种力统一起来（美籍华裔物理学家杨振宁和他的学生米尔斯提出杨一米尔斯场理论，解决了这一问题，被称为“标准模型”。但是这一理论因为计算繁复无比而让人头疼），但是引力仍然游离在外。爱因斯坦毕终生之力想寻求四种力的统一，建立一个大一统的理论，最终也没有实现。 （2）高维空间 现代理论物理学认为，统一四种力的前景，在于高维空间（如十维或更高）理论的确立。比如对于古人来讲，风暴是怎样产生的，风暴会袭击什么地方，什么时候袭来，什么时候结束，他们是一无所知的，因为他们生活在平坦的大地上，只能靠肉眼从近似于二维平面的角度来观察，即使有简单的预报，也都是靠经验来推测的。现在有了气象卫星，从太空这样三维角度观察地球，在地面上看来神秘莫测的风暴被看得一清二楚，可以精准地预报风暴的动向。同样，理论物理学家认为，传统的四维（空间三维加上时间）理论太“小”，不能解释宇宙中的四种力。当他们超越四维而在更高维（如十维或更高）中寻求统一这四种力时，就能得到一种简单、漂亮的解决模型（科学家认为宇宙应该是简单、合谐的）。 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。但是高维空间理论很难在实验室中得到证实，因为要模拟当时的环境，需要的能量太大，根本无法做到，所以现在高维空间理论只能是“理论”。【基础知识梳理】1.下列各组词语中，加点字的注音没有错误的一项是 （ ）A.遐想（x） 怪诞（yn） 踪迹（zn） B.杜撰（zhun） 浩瀚（hn） 畏葸（s）C.偏裨（p） 便利（pin） 贪婪（ln）D.湮没（m） 目眩（xun） 可怖（b）2.下列各组词语中，没有错别字的一项是 （ ）A.漫游 五彩斑滥 杜撰 困惑不解 B.企图 高深莫则 湮没 惊诧不已C.遐想 微乎其微 震惊 冷嘲热讽 D.浩瀚 自鸣得意 神密 撒手人寰【课文内容整体感知】1 作者在文章中说：“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名理论物理学家的历程。”这两件趣事是指什么？对作者有什么样的影响？2 理清文章思路，梳理文章结构。童年 青年 成年鲤鱼世界的幻想（想象） 实验 理论物理学家爱因斯坦的故事（理论）【深入探究】1、“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的？作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？2.课文中关于“阅读多维空间历险故事”和“统一场理论书籍”这两小段内容，对“教育历程”的叙述有什么作用？3作者说：“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。” 在作者心中“理论物理学家”应该是怎样的人？体现了作者的什么精神？.4.写作者建立实验室的事例，是为了说明什么？5.本文体现了作者怎样的科学精神，这对我们今天的学习，未来的人生，有着怎样的指导意义？【写作借鉴】本文布局谋篇重点突出，详略得当。【课堂小结】回顾重点，收束全文。【当堂练习】阅读下文，回答下列问题：1789年，意大利科学家伽伐尼尔在一次做蛙腿实验时，首次发现细胞内存在生物电现象，随着对细胞生物电研究的深入，利用生物电来检测疾病，已成了现代医学诊断上一项必不可少的手段。其实，在人体内，各种微生物细胞、红细胞、淋巴细胞、癌细胞等每一种细胞都会产生电流，只不过这种电流极其微弱，且每种细胞产生的电流大小是各不相同的，但都是各自固定的数值。不久前，日本东京农工大学松永是教授以精确的实验证实了细胞中的酶在一种称为“辅酶A”的作用下会放出电子，而电子的运动就会形成电流。不过，这种生物电流很小，仅仅只有十亿分之一安培左右。松永是教授还证实了癌细胞发生的生物电流要比正常细胞和其它一些别的细胞都大一些，这恰恰就是捕捉人体内肿瘤信息的基本理论依据。电流通常是在称为第一类导体的金属或其它导体中传输的，在人体内，也存在有称为第二类导体的细胞液、神经和经络等。它照常可以传导电流。这就是说，人体组织内存在有一种似乎很微妙的传导网络，在中医学上，这种网络称之为经络，经络起着沟通表里、运行气血、传导信息的作用。1、捕捉人体内肿瘤信息的基本理论依据是（ ）A.细胞内存在生物电的现象 B.可以利用生物电来检测疾病C.人体内每种细胞都会产生电流，且都有各自固定的数值D.细胞中的酶在一种称作“辅酶A”的作用下会放出电子。2、根据原文所提供的信息看，下面推断正确的两项是（ ）A.利用生物电进行现代医学诊断，始于意大利科学家伽伐尼尔。B.为捕捉人体内肿瘤信息提供系统的理论依据的第一位科学家，是日本东京农工大学的松