【++高中语文++】《一名物理学家的教育历程》课件++统编版高中语文必修下册

孩童时期我们总是被问及自己的梦想是什么？将来想要做什么？有的人说长大后想成为一名警察，有的人说长大后想成为一名医生，还有的人说，长大后想成为一名光荣的教师。更有人说长大后想成为一名物理学家，为中国的航空、科研、物理学事业等作出杰出的贡献。那如何才能成为一名出色的物理学家呢？今天请让我们一起走进《一名物理学家的教育历程》一起感受成为物理学家所需要的品质。新课导入学习任务了解加来道雄和他的作品。01梳理文章内容，提高阅读能力。02体会怀疑精神、兴趣、毅力等基本精神品质对人成长的作用。03感悟科学精神，从中获取未来自己成长的启示。04一名物理学家的教育历程加来道雄

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》、《超弦论》。著作《超越时空》被称为“20世纪人类的伟大智力壮行”。走近作者作家作品著作《构想未来》、《超越爱因斯坦和超空间》、《平行宇宙》，均被《纽约时报》和《华盛顿邮报》提名为当年的最佳科学读物之一。他主持着一档全美国联网的科学广播节目，还在《晓闻热线》、《60分钟》、《早安美国》以及《拉里·金直播在线》之类的全美国性电视节目中亮相。人物传记人物传记是通过对典型人物的生平、生活、精神等领域进行系统描述、介绍的一种文学作品形式。作品要求“真、信、活”，以达到对人物特征和深层精神的表达和反映。人物传记是人物或人物资料的有效记录形式，对历史和时代的变迁等方面的研究具有重要意义。作家作品《超越时空》日裔美国理论物理学家加来道雄的《超越时空》一书记述了超空间的早期历史，从理论上探讨通过超空间穿越时空的可能性以及何时方能实际利用超空间理论所具有的潜在威力。本文就选自这部书，通过介绍对自己成长起了重大作用的两件童年趣事，回顾了自己成为“一名物理学家的教育历程”。知识链接——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：万有引力、电磁力、强力和弱力。物理学家运用量子力学，已经把后三种力统一起来(物理学家杨振宁和他的学生米尔斯提出杨—米尔斯理论，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，建立一个大统一的理论，最终也没有实现。加来道雄二三事：喜欢思考

出生在日裔家庭中的加来道雄比同龄人更擅长思考。

1947年的美国，第二次世界大战刚刚结束。人们的生活逐渐走上正轨，因为战争而受到影响的科学探索也纷纷回到正轨。这一年的1月24日，加来道雄出生在加利福尼亚州圣何塞一个日本移民家庭。“我的祖父年轻时来到美国，他当时是为了参加旧金山大地震的救援工作，后来就留在了这里。”

加来道雄的父亲虽然是土生土长的加利福尼亚人。但是为了不忘自己的出身，他被送回日本接受教育，所以英语并不是很好。自小就生活在两种文化当中，这让加来道雄有了比同龄人更多的思考机会：“这件事为什么是这样的？在美国我们怎么处理？在日本又会有什么不同？”加来道雄二三事：爱因斯坦的忠实粉丝

对爱因斯坦的热爱让他从一个普通学生变成物理天才。

童年时对很多事情的好奇让加来道雄成为一个“问题儿童”，而他上初中时偶然发生的一件事更是让他对物理沉迷不已。“我的老师在班上给我们讲故事，提到了一个物理学家。”加来道雄回忆说：“他极其崇敬地提到这个物理学家的名字，称他是整个人类历史上最伟大的学者，他的发现改变了整个世界和我们周围的一切。但是却很少人能够理解他的思想。”创作背景

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是一个了不起的伟大成就。但是它却不能解释所有的现象。

当今世界探索宇宙本源的活动逐渐分成两个方向：一是向宏观世界探求宇宙的秘密，一是向微观世界追寻世界的本源。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，也吸引着许多世界一流的学者。本文的作者就是这样一位理论物理学家。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，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。

科普文文体知识

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。相关链接

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——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。

统一场论

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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

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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

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”。解题一名物理学家的教育历程强调了他物理学家的身份，他的教育历程就是他成功的历程，而用“我的教育历程”，不足以表现这一点。1.本文写作的对象是谁？2.写了什么内容？一名物理学家教育历程（宾语中心语）3.为什么不说“我的教育历程”？自读任务诵读全文，读准字音，疏通文意。作者在文中指出在童年有两件事情大大地丰富了他对世界的理解力，并且引导他成为一个理论物理的历程。请找出是哪两件事？根据文章内容画出本文的结构导图。字词刨（páo）根究底撒手人寰（huán）

湮（yán）没惊诧（chà）畏葸（xǐ）不前栅（zhà）栏五彩斑斓（lán）目眩（xuàn）

鄙（bǐ）视冷嘲热讽（fěng）杜撰（zhuàn）

怪诞（dàn）纠正字音2、词语释义基础积累自鸣得意：自以为了不起，表示很得意。鸣：表示，以为。撒手人寰（huán）:指离开人间，即死亡。人寰：人间。刨根究底：比喻追究底细,问事问根本，看事看内在。在所不辞：决不推辞（多用在冒险犯难）。畏葸不前：畏惧退缩，不敢前进。葸：害怕，畏惧。层次划分一.（1段）全文总括：记叙了作者在童年的两件趣事，以及作者是如何由这两件趣事来激发己的科学兴趣的。二.（2~11段）由对鲤鱼世界的遐想，推知人类认的局限性。

1.幻想鲤鱼“科学家”研究的局限性。

2.推知人类对多维空间研究的局限性。三.（12~18段）对爱因斯坦未竟事业的向往与学习研究。

1.探究爱因斯坦未完成的理论。

2.建立自己的原子对撞机。“童年的两件趣事”对鲤鱼世界的遐想对爱因斯坦的好奇以其由此给我带来的影响第2—11段第12—18段第1段“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。”总分结构开门见山文本中心词：教育历程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个理论物理学家的历程”。这两件趣事是指什么？除了这两件趣事，作者还写了成长中的哪些事例？(1)童年的两件趣事：①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。②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)除了这两件事，作者还写了高中时代“找遍周边地区大量的电子仓库，装配必需的硬件设备”，在“学校的足球场中缠绕22英里(1英里＝1.61千米)长的铜线”，自己动手建设实验室，验证爱因斯坦的理论，探究反物质的事例。高中时代就进行这样艰难枯燥的工作，体现了作者对科学的热爱以及踏实的态度，显露出一个科学家的潜能。鲤鱼的遐想1.“鲤鱼科学家”对世界的认识是怎样的？2.作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？圈点批注主要有以下几点：（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”——它们以神秘的“力”来掩盖自己的无知。（3）“鲤鱼科学家”的“消失”和“重现”——它们认为是“奇迹”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。（4）“鲤鱼科学”的“传奇故事”，真实地证明另一个世界的存在，而它们却认为“胡说八道”，荒谬绝伦，违背它们的“自然规律”。说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相似之处。（1）人类“一生就在我们自己的‘池子’里度过”，只要“超出我们的理解力”的自然存在，他们就“拒绝承认”。（2）“科学家发明像力这样一些概念……”，是因为他们只愿意承认“那些看得见摸得着的事物”，不肯改变思考问题的方式。（3）“不能在实验室里便利地验证”的理论，他们就加以“鄙视”，表现出思想上的保守和固执。第六、七段对鲤鱼的遐想有什么作用？作者运用拟人化的手法，以“鲤鱼”的眼光来审视鲤鱼世界，写出鲤鱼们对看不见的世界持否定态度。作者展开丰富的想象，向我们展现了鲤鱼世界的“奇妙无比”。池中之鱼如同古代寓言中的井底之蛙。这种写法使我们由鱼想到人类，可以悟出科学探索对人类认识世界的重大意义。“聪明”一词褒词贬用，人类有时也会如此“无知”。我常常给自己提出一些只有小孩儿才问的傻乎乎的问题，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？

“傻乎乎”一词似贬实褒，表明了对科学的探索往往就是从一些看似幼稚的问题开始的。作者从小就对大千世界充满兴趣，爱动脑筋思考，这正是一个人从事科学研究工作必备的素质。童年对鲤鱼世界的遐想培养了作者怎样的科学素质与精神？喜欢遐想经常质疑喜欢猜想“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。”“我常常给自己提出一些只有小孩儿才问的傻乎乎的问题。”“在那静静的时刻，我充满了无限的遐想。”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。”小结“鲤鱼科学家”的故事鱼的世界人的世界科学精神水池外的世界没有意义人类拒绝认知理解以外的世界。对未知领域的探索精神对睡莲运动不解，以神秘力量掩盖无知只承认看得见摸得着的发明概念，不肯改变思考问题的方式。对已有认知的超越精神对鲤鱼科学家消失重现，不解不信。鄙视不能在实验室验证的理论。对世界充满敬畏的求知精神。为什么说“我们之间却如距深渊”“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一样的规则。鲤鱼们也不能了解“我”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在水面上存在有另一个外部世界，但这个外部世界的本质超过了它们的理解能力。所以“我”说“我们之间却如距深渊”。文本解读作者想通过鲤鱼“科学家”对世界的认识说明什么？说明“自以为是”的人类和鲤鱼“科学家”有相似之处。①人类“一生就在我们自己的‘池子’里度过”，对只要“超出了我们的理解力”的自然存在，就“拒绝承认”。②“科学家发明像力这样一些概念”，是因为他们只愿意承认“那些看得见摸得着的事物”，不肯改变思考问题的方式。③对“不能在实验室里便利地验证”的理论，他们就加以“鄙视”，表现出思想上的保守和固执。作者在这里使用了类比推理方法我们审视鲤鱼，也许冥冥之中，我们也被谁审视，我们又何尝不像自鸣得意的鲤鱼呢？思维的局限思维决定行为，思路决定出路。我们要勇于重新发现自己、思考自己、定位自己。思维的局限子曰：“君子不器。”——《论语·为政》打破思维的局限《田忌赛马》的故事告诉我们：做事情换一种思维，也许会达到意想不到的效果。打破思维的局限田忌赛马群儿戏于庭，一儿登瓮，足跌没水中，众皆弃去。光持石击瓮破之，水迸，儿得活。司马光砸缸对爱因斯坦未竟事业的向往，是怎样启迪作者走上科学探索的道路的呢？对爱因斯坦未竟事业的向往，使作者产生对同一场理论的兴趣，好像侦探一样给予找到故事的线索和结局。理论物理学家的工作是抽象、枯燥的，受实验条件的限制，自己的学说很难得到实验的证明，甚至可能到死也得不到成就。这样的人必须耐得住寂寞，必须有奉献精神。“在所不辞”意味着“理论物理学家”道路的艰辛。建立实验室这个故事对作者起了怎样的教育作用？培养了作者怎样的科学素质与精神？“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。没有考虑所要遭遇的困难，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.”勇于尝试，不怕困难。课文中的阅读多维空间历险故事和统一场理论书籍两小段内容，对“教育历程”的叙述有什么作用？

（1）课文的重点是童年的两件趣事和建立实验室，这三个事例已经把“教育历程”完整地勾画出来。而夹杂在其中的两个小事例，主要起补充和衔接的作用。（2）历险故事加深了作者对多维空间的想象，激发兴趣；而阅读统一场理论书籍，既表现了高中阶段作者求知的热情，也衔接起由理论到实验的探究过程。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？理论物理学家的工作是抽象、枯燥的，受实验条件的限制，自己的学说很难得到实验的证明，甚至可能到死也得不到证明。这样的人必须耐得住寂寞，必须有奉献精神。“在所不辞”意味着“理论物理学家”道路的艰辛。作者建立实验室的事例，对我们的现实生活有什么样的启迪？科学是建立在基础实验之上的，科学理论要经过实验的检验才能得到论证。实验不是简单的操作，要有理论指导，要有实验设计，要有策划组织能力，要有耐力和恒心等等，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，轻视基础实验，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的现实生活的启迪。研读课文，品析语言学习任务：本文的科学知识背景颇为艰深，读来却平易亲切，通俗易懂。这是为什么呢？详略得当，重点突出

在整体上,作者并没有按照从童年到小学到初中到高中的时间顺序叙事,而是选出童年的两件趣事和高中时建立实验室的事例，突出展示他成长为一名“物理学家”的“教育历程”，并不旁及其他成长的经验。这样谋篇布局，让读者更直观地感受到一个物理科学家成长过程中最有说服力的“成长因素”，即想象力和兴趣所带来的自我教育。想象力丰富，语言生动活泼，富有趣味

这篇文章充满了丰富而大胆的想象。作者通过这一系列奇异而富于魅力的想象，让别人眼中习以为常、视若无睹的世界充满了趣味，比如说小时候去茶园看鲤鱼，作者会设想“它们的世界一定奇妙无比”，既让人大感意外，又产生了继续阅读的兴趣。充满了科学精神，富有启发性

本文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。鲤鱼科学家的故事——想象力爱因斯坦的故事——兴趣广泛阅读相关书籍——