第14课 一名物理学家的教育历程教师版导学案

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1、编者： 牛国宁审核：使用者： 高一年级时间：曲春 我开口我表达。我交沆，我收获！第14 课 一名物理学家的教育历程【学习目标】1了解加来道雄和他的作品； 2体会加来道雄所说的怀疑精神、兴趣、毅力等基本精神品质对人成长的作用； 3以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵； 4养成正确的科学观，明确兴趣在学习过程中的重要作用【学习重点】 理解作者所说的童年趣事背后所蕴含的科学观、学习观【学习难点】 以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵【使用说明与学法指导】 1、通读课文，标注段落序号，圈出文中生字词，借助课下注释和工具书自学，基本掌握全文 内容结构2、课前完成导学案中自主学习部分，用红

2、笔勾画出疑点以备课堂讨论。自主学习建立自信，克服畏惧，尝试新知一走近作者加来道雄，是当今高能物理和理论物理学中超弦理论的发明者之一。美籍日裔理论物理学 家，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。二、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

3、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

4、，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”。三、基础知识梳理：1、字音辨识杜撰j（zhuan）惊诧i（cha）令人目 0（xu

5、an）鱼鳍（qO贪婪（臣n）撒手人寰E（huan）湮没（yNn）畏葸不前（xi）2给下列各组字注音、组词（目标：辨析形近字的能力）遐（） 斓 （） 诞 （ ）暇（） 澜 （）瑕（） 谰 （） 涎 （ ）3.查词典，解释下列词语的意思（目标：理解词语意思的能力）（1）细枝末节：（2）自鸣得意：（3）在所不辞：（4）遐想（5）杜撰（6）怪诞（7）畏葸不前：（8）湮没4本文题为“一名物理学家的教育历程”，文章通过记述作者在自己成长过程中起了重大作用的两件童年趣事，说明了他成为理论物理学家的成长历程阅读全文，完成下表（整体感知）课题段落段落大意结构一名物理学家 的教育历程第1段总提两件趣事对“我”的教

6、育作 用总第段第段5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阅读全文说说从中看到哪些方面的“教育”对成为优秀科学家最为重要？6、了解文章结构：鲫億挝界的刻想 （想線）9实验u伯淞物埋学監稠廝坦故i” （理掘合作探究升华学科能力，透析重难点 重点阅读文章第二段至第九段，回答以下问题 1在第二段中说“在那静静的时刻，我充满了无限的遐想”。其中“我”遐想的主要内容是什 么？第二段在节选的这部分中起什么作用？答案：“我”遐想的主要内容是：水池中的鲤鱼怎样观察它们周围的世界。第二段在节选的这 部分中起总领作用。编者： 牛国宁 审核：使用者： 高一年级时间：曲春 我开口我表

7、达。我交沆，我收获！2作者设想的那个被抓出水池的鲤鱼“科学家”看到了怎样的“我们”？ 答案：鲤鱼“科学家”看到我们这种生物一点儿也不像鱼，没有鳍，但还是能够运动。 3请你总结一下，作者设想的鲤鱼“科学家”是怎样认识鱼池以外的世界的？ 答案：(1)鲤鱼“科学家”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。 (2)它们认为雨对睡莲的冲刷是一种看不见的神秘力在起作用。(3) 被抓出水池后认识到熟悉的自然规律不再适合自己的世界。 4由鲤鱼对人类世界认识的无知，你受到什么启示？ 答案：由鱼认识外部世界的局限性，可以推知我们人类对宇宙认识的局限性，我们人类对平行 宇宙或多维空间的学习与研究，

8、还有很长的路要走。重点阅读文章第十二段至第十四段，回答以下问题： 5选文第二段中说“这种记忆到现在仍然温暖如春”，“这种记忆”是指什么？为什么会“温 暖如春”？ 答案：“这种记忆”是指“我花了好多时间静静阅读我能够找到的关于这个伟人和他的理论的 每一本书”。说它“温暖如春”，是因为作者一开始便被爱因斯坦的故事迷住了，阅读他的书， 是为了寻找答案，童年时的作者对科学充满了强烈的好奇心和浓厚的兴趣，并享受到了求知带 来的无穷乐趣。6选文第二段中说“不久我就知道这个故事比任何的神秘谋杀故事更加激动人心”，爱因斯坦 是作者迷恋崇拜的对象，这里作者将爱因斯坦的故事和谋杀故事相比，你认为是否合适？请说 明

9、理由。答案：我认为合适。因为这是从孩子的角度来看问题，在孩子眼中，谋杀故事无疑是最具有激 动人心的力量的，在此将爱因斯坦的故事和谋杀故事相比，更能突出强调爱因斯坦的故事对作 者的强大吸引力，所以说用得很合适。7如何理解“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”的含意？【提示】 这句话说明了两层含意。一是理论物理学家工作的艰苦。作者认为，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。 二是作者对爱因斯坦的研究课

10、题产生了浓厚的强烈的执著的兴趣，并为此树立了自己的终生志 向。8、结合文章，联系自己的实际，说说兴趣对志向有怎样的影响。 答案：(示例)从文中来看，爱因斯坦的故事引起了作者的强烈持久的兴趣，并促使他树立了研 究相关课题的远大坚定的志向。结合我个人实际来看，我对历史非常感兴趣，它让我树立了一 个志向：做一个历史学家或者考古学家。因此我认为，兴趣对一个人的志向有着直接的正面的 并且是巨大的促进作用。文章整体思考： 1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两件趣事和高中建立实验室的事件来写呢？ 在作者这位物理学家教育历程中一定有很多值得写的事件，但本文不仅仅是简单地向大家讲述 其成长故事的，它有着深刻的科学内涵。在作者看来，想象力、兴趣和实验精神对科学家的成 长成功而言，是至关重要的。所以作者便打破常规方式，只选择三个能够很好体现这三层内涵 的事件来写。2 对自然界的好奇和科学探究的热情洋溢在整篇文章中，请从文中找出几个具体语句。【提示】 我想，它们的世界一定奇妙无比！我曾想，如果从池水中抓出一个鲤鱼“科学 家”事情会怎样呢？他未完成的工作是什么？他桌上的论文的内容是什么？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。