《一名物理學家的教育歷程》課件55670.ppt

一名物理學家的教育歷程 加來道雄 人物簡介類說明文 鞠躬盡瘁 死而后已 先天下之憂而憂 后天下之樂而樂 了卻君王天下事 贏得生前身后名 人生自古誰無死 留取丹心照汗青 橫眉冷對千夫指 俯首甘為孺子牛 人生是一種過程 是一種親歷的過程 一切美妙盡在過程之中 作者介紹 加來道雄美籍日裔物理學家 畢業(yè)于美國哈佛大學 獲得加利福尼亞大學哲學博士學位 代表著作 超越時空 量子場論 等 其中的 超越時空 被稱為 20世紀人類的偉大智力壯行 刨根究底 p o 撒手人寰 hu n 湮沒 y n 驚詫 ch 柵欄 zh 畏葸不前 x 五彩斑斕 l n 目眩 xu n 鄙視 b 冷嘲熱諷 f ng 杜撰 zhu n 怪誕 d n 字詞掌握 題記 闡發(fā)式詮釋題目式點明題旨式總領全文式設喻寓理式 提示下文是在介紹有關科學的觀點 結構圖解 一 1段 全文總括 記敘了作者在童年的兩件趣事 以及作者是如何由這兩件趣事來激發(fā)自己的科學興趣的 二 2 11段 由對鯉魚世界的遐想 推知人類認識的局限性 1 幻想鯉魚 科學家 研究的局限性 2 推知人類對多維空間研究的局限性 三 12 18段 對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往與學習研究 1 探究愛因斯坦未完成的理論 2 建立自己的原子對撞機 提問 鯉魚科學家 對 世界 的認識是怎樣的 主要有以下幾點 1 水池之外看不見的世界沒有科學意義 2 它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\動而困惑不解 它們以神秘的 力 來掩蓋自己的無知 3 鯉魚科學家 的 消失 和 重現 它們認為是 奇跡 是 可怖的事情 而不肯去探究原因 4 鯉魚科學 的 傳奇故事 真實地證明另一個世界的存在 而它們卻認為 胡說八道 荒謬絕倫 違背它們的 自然規(guī)律 提問 作者想通過 鯉魚科學家 對世界的認識說明什么 說明 自以為是 的人類和 鯉魚科學家 有相似之處 1 人類 一生就在我們自己的 池子 里度過 只要 超出我們的理解力 的自然存在 他們就 拒絕承認 2 科學家發(fā)明像力這樣一些概念 是因為他們只愿意承認 那些看得見摸得著的事物 不肯改變思考問題的方式 3 不能在實驗室里便利地驗證 的理論 他們就加以 鄙視 表現出思想上的保守和固執(zhí) 提問 作者在文章中所說 童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力 并且引導我走上成為一個理論物理學家的歷程 這兩件趣事是指什么 第一件趣事是指作者小時候在父母的帶領下 去舊金山游覽著名的日本茶園 作者在那里發(fā)現了豐富多彩的非常有趣的鯉魚世界 第二件趣事是指作者在八歲時曾聽過的一個有關整個人類歷史上最偉大的科學家的故事 提問 課文中閱讀多維空間歷險故事和統(tǒng)一場理論書籍兩小段內容 對 教育歷程 的敘述有什么作用 課文的重點是童年趣事和建立實驗室 這三個事例已經把 教育歷程 完整地勾畫出來 而夾雜在其中的兩個小事例 主要起補充和銜接的作用 歷險故事加深作者對高維空間的想像 激發(fā)興趣 而閱讀統(tǒng)一場理論書籍 既表現高中階段作者求知的熱情 也銜接起由理論到實驗的探究過程 提問 在作者所說的第二件趣事中 除了作者自身的興趣外 還有沒有其它外在的因素在影響著作者 有 這就是作者所說的中學的老師 他們給作者講述 人類歷史上最偉大的科學家 的故事 這是第二件趣事產生的直接因素 提問 本文在材料處理上有什么特點 本文布局謀篇重點突出 詳略得當 在整體上 作者并沒有從童年到小學到初中到高中 按時間順序敘事 而是通過童年的兩件趣事和高中時建立實驗室的事例 突出他成長為一名 物理學家 的 教育歷程 并不旁及其他成長的經驗 在局部上 如高中階段 作者看了許多統(tǒng)一場理論方面的書 并常常去斯坦福大學的物理圖書館 相關的理論書籍是怎樣啟發(fā) 引導他研究的 這里肯定有許多精彩的故事 但是作者只是一筆帶過 重點放在制造 自己的原子對撞機 上 其中具體的數據敘述得很詳盡 讓人體會到作者嚴謹 踏實的性格 以及內在的成為物理學家所需要的基本素質 藝術鑒賞 1形象的描述作者借助于想象 采用了擬人化的筆法 讓鯉魚 科學家們 會看會想 會提出問題會說話 這樣就使深奧的科學道理變得淺顯易懂 2語言準確 嚴密作者講究選詞 講究用恰如其分的詞句來表達周密嚴謹的意思 文章的題目是 一名物理學家的教育歷程 田此 敘述的順序主要是歷時牲的 但是 作者開頭就說 童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力 并且引導我走上成為一個理論物理學家的歷程 而 童年的兩件趣事 作為文章的主要內容 又是共時性的敘述 這樣的結構安排 使文章既脈絡清楚 又重點突出 結構如圖 童年青年 成年 鯉魚世界的幻想 想像 實驗 理論物理學家 愛因斯坦故事 理論 文章結構 早在幾千年前 先圣 孔子就有 知之者不如好之者 好之者不如樂之者 的觀點 用現在的話來說 就是學習知識 本領時 興趣是十分重要的 它產生的作用不可小視 是其它很多東西所無法比擬的 培養(yǎng)自己對有益事物的興趣亦顯得尤為重要 那么興趣如何來培養(yǎng)呢 我相信興趣并不完全是由先天決定的 而且多數興趣是后天形成的 往往一件事物 從表面上看枯燥無味 無從著手 但假若你肯嘗試著去了解它 也許一開始有難度 但興趣總會慢慢發(fā)生的 從 知之深則愛之切 愛之切則知之深 可以看出 興趣與認識有著密切的聯系 如果一個人對一件事物認識的越深 就越容易從中找到樂趣 畢竟任何事情都有其樂趣所在 同樣地 對一件事物十分感興趣 就促使自己不斷去了解它 于是乎認知也越多了 總之 因為有了興趣 于是就有了樂于為之奮斗的目標 然后就有了堅持不懈的動力 再然后就有了收獲以及隨之而來的快樂 賞經典句 我不知道在別人看來 我是什么樣的人 但在我自己看來 我不過就象是一個在海濱玩耍的小孩 為不時發(fā)現比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜 而對于展現在我面前的浩瀚的真理的海洋 卻全然沒有發(fā)現 牛頓 A X Y ZA代表成功 X代表艱苦的勞動 Y代表正確的方法 Z代表少說空話 愛因斯坦常常有同學問我做物理工作成功的要素是什么 我想要素可以歸納為三個P Perception Persistence andPower Perception 眼光 看準了什么東西 就要抓住不放 Persistence 堅持 看對了就要堅持 Power 力量 有了力量能夠闖過關 遇到困難你要闖下去 楊振寧 多維空間 0維 沒有長寬高 單純的一個點 如奇點 一維 只有長度二維 平面世界只有長寬三維 長寬高立體世界我們肉眼親身感覺到看到的世界三維空間是點的位置由三個坐標決定的空間 客觀存在的現實空間就是三維空間 具有長 寬 高三種度量 數學 物理等學科中引進的多維空間概念 是在三維空間基礎上所作的科學抽象 四維 一個時空的概念日常生活所提及的 四維空間 大多數都是指阿爾伯特 愛因斯坦在他的 廣義相對論 和 狹義相對論 中提及的 四維時空 概念 我們的宇宙是由時間和空間構成 時空的關系 是在空間的架構上比普通三維空間的長 寬 高三條軸外又加了一條時間軸 而這條時間的軸是一條虛數值的軸 根據阿爾伯特 愛因斯坦相對論所說 我們生活中所面對的三維空間加上時間構成所謂四維空間 一維是線 二維是面 三維是靜態(tài)空間 四維是動態(tài)空間 因為有了時間 我們可以舉一個三維世界和二維世界的例子 我們首先假設有一些生活在二維平面世界的生命 它們的世界里只有長和寬 根本無法理解第三維 高 這一維 因此 它們對三維世界的感知只限于三維物體在平面世界的投影 或者三維物體與平面世界的接觸面 試想一想 一個平面生命怎么能夠通過投影來想象三維物體的豐富性和完整性呢 當三維物體與平面世界接觸時 三維物體在平面世界上的零碎片段 比如一張桌子的四根腳柱 人印在地面上的兩雙鞋印 更讓平面生命摸不著頭腦 這些拼不到一起的碎片究竟意味著什么呢 它們不能想象 四片互不相連的印跡怎么會構成一張完整的桌子呢 那斷斷續(xù)續(xù)的鞋印上怎么會有一雙完整的鞋呢 而且 鞋的上面竟然還有一個更加完整的人 用二維的眼光來打量這些碎片 你永遠不可能將它們拼成一個整體 于是有一天 一個足智多謀的平面生命偶然想出一個絕妙的主意 它宣布 平面世界之外還有一個 向上 的第三維 如果順著這些碎片 向上 看 其實碎片是一個完整的整體 這真是個驚人的見解 大多數平面生命都困惑不解 阿爾伯特 愛因斯坦 Albert Einstein 1897年3月14曰出生在德國西南距離慕尼黑八十五哩的烏耳姆城 Ulm 父母都是猶太人 這是一個和睦 愉快的家庭 親人們深愛著小愛因斯坦 但都為他的智力發(fā)育感到擔憂 愛因斯坦小時候并不活潑 三歲多還不會講話 父母很擔心他是啞巴 帶他去給醫(yī)生檢查 還好小愛因斯坦不是啞巴可是直到九歲時講話還不很通暢 所講的每一句話都必須經過吃力但認真的思考 愛因斯坦家的住房周圍有花園 他經常一個人長時間地蹲在花園角落的灌木叢里 用手撫摩著小葉片或者凝視著匆匆跑動的螞蟻 他很小就喜歡冥想 想了解大自然的奧秘 一次 在依薩爾河岸野餐時 一位親戚說 小愛因斯坦很嚴肅 當其他的孩子都在互相玩耍 逗樂時 他卻獨自坐著看湖的對岸 母親玻琳深情的為自己的孩子辯護 他是沉靜的 因為他在思索 等著吧 總有一天他會成為一個教授 那位親戚感到可笑 但也理解母親的心情 教授 在人們的心目中 只有那些聰敏的人才有可能得到這個榮譽的稱號 這個連話都說不好的笨孩子能成為一個教授嗎 愛因斯坦在念小學和中學時 一般功課屬平常 唯有數學成績遠在全班同學之上 由于他舉止緩慢 不愛同人交往 老師和同學都不喜歡他 教他希臘文和拉丁文的老師對他是那么厭惡 曾經公開罵他 愛因斯坦 你長大后肯定不會成器 而且因為怕他在課堂上會影響其他學生 竟想把他趕出校門 家里每星期都有一個晚上要邀請來慕尼黑念書的窮學生吃飯 這樣等于是救濟他們 其中有一對來自立陶宛的猶太兄弟麥克斯和伯納德 喜歡閱讀書籍 興趣廣泛 他們被邀請來愛因斯坦家里吃飯 并和羞答答 長著黑頭發(fā)和棕色眼睛的小愛因斯坦交成了好朋友 麥克斯可以說是愛因斯坦的 啟蒙老師 他借了一些通俗的自然科學普及讀物給他看 看完后就和愛因斯坦討論 并且再繼續(xù)提供給他新的讀物 麥克斯點燃了愛因斯坦自學的興趣火花 還不斷地輔導他 麥克斯引導他學習高等數學 十三歲時他已自學微積分了 當他的同班同學為那些平面幾何簡單問題和循環(huán)分數而皺眉頭時 愛因斯坦靠自學已經進入到無窮級數這些美麗神奇的 無窮世界 去了 很快小愛因斯坦的數學程度超過了讀大學的麥克斯 為了以后有共同談話的話題 麥克斯開始借哲學書給他看 愛因斯坦在十三歲就能看懂康德的 純理性批判 這是一本對許多成人來說都算是枯燥艱深的書 這時候愛因斯坦閱讀的書就是數學 物理和許多哲學家的書 年 年僅 歲的愛因斯坦發(fā)表了三篇論文 在物理學三個不同領域取得了歷史性成就 特別是狹義相對論的提出 使人類對于空間 時間和物質運動的認識發(fā)生了革命性變化 標志著物理學新紀元的到來 年 愛因斯坦發(fā)表廣義相對論 這是繼狹義相對論之后 近代科學的又一個重大成就 年 英國天文學家愛丁頓的日全食觀測結果證實了愛因斯坦所作的光線經過太陽引力場會彎曲的預言 愛因斯坦由此聲名鵲起 相對論成為人們家喻戶曉的名詞 加拿大的高中采取學分制 每門課一個學分 修滿30分即可畢業(yè) 30分中 有16分是必修課 其中包括英文 數學 自然科學 歷史 地理 體育 藝術 家政 法語 基礎電腦應用等 其余的14個學分 由學生根據自己的愛好和未來的發(fā)展設想進行選課 在選修課中 有五個系列的課程 學生以一個系列為側重點 由低向高選修上去 五種選修課程系列為 商科系列 包括統(tǒng)計 會計 各種商業(yè)法律法規(guī) 消費學 生產力布局學等 自然科學系列 包括物理 化學 生物 高等數學各個分支 電腦高級語言等 藝術系列 包括戲劇 繪畫 攝影 各種美術設計等 技術系列 包括電工 木工 管工 汽車修理 房屋修繕等 社會科學系列 包括各歷史學科分支 社會學 人類學 人文學等 另外還專門開設駕駛課程 以便讓16歲以上的學生盡快取得駕照 這樣的課程設置 使學生從9 10年級 14 15歲 起就開始考慮自己未來的發(fā)展方向 開始側重選修與這一方向有關的課程 并根據自己的興趣在這一領域里進行一些深入的研究 所以 加拿大的高中畢業(yè)生盡管在數理化總的方面不如中國學生學的深 但在某一領域的知識和參與能力卻非常強 這種課程設置使加拿大的高中畢業(yè)生適應社會的多種需求 一部分學生進入大學 將來可能成為政治家 科學家 工程師 工商管理人員 醫(yī)生 律師 教師等 而那些不能進入大學甚至不想上大學的學生也能通過自己的努力 憑著自己的一技之長在社會上自立 加拿大的高中教育不僅在課程設置上有上述特點 而且教學方法上也有其獨到之處 老師注重培養(yǎng)學生的實踐和動手能力 從學生的日常生活能力教起 例如 家政課是一門必修課 其內容包括烹調 縫紉 家用電器的使用和簡單維護 房屋的簡單修繕 如何做父母及喂養(yǎng)小孩等 而且每項內容都配之以實踐 學校有專用的廚房讓學生們實踐做飯 有縫紉機供學生們做自己設計的衣服 有車間共學生們做木工活 還有專門設計好帶電腦程序的假娃娃供學生們帶回家里 喂養(yǎng) 老師根據電腦記錄給分 老師還專門帶學生去附近的幼兒園實踐如何帶弟弟妹妹 再如 學校專門為學商科課程的學生開了一個小賣部 只在學校內部營業(yè) 經營管理和日常運作全部由這些學生負責 注重發(fā)揮學生的創(chuàng)造能力和參與意識是其教學方法的另一個特點 老師講課并不面面俱到 而是提倡學生自學和思考 有時老師專門安排一兩個自學單元 讓學生自學后 選一個重點給全班講出來或提交讀書報告 這幾年來 我女兒不知寫了多少讀書報告 每一次都要上網或去圖書館查閱大量資料 有些讀書報告還要求圖文并茂 所有報告后面都必須附上參考書目錄和引文出處 而且要打印得干干凈凈 裝訂得整整齊齊 才能交給老師 儼然像中國大學生或研究生提交的論文 考試也不只要求死記硬背 很大部分內容要求學生的獨立思考 例如 我女兒上10年級的地理課考試 老師出的題目為 在某個社區(qū)擬建一個超級市場 老師給出了這個社區(qū)的基本狀況 如地理位置 人口及結構 收入水平 交通環(huán)境 超市的規(guī)模等 讓學生們通過自己的分析得出建超市是否可行的結論 而且 答案也不要求與老師的看法一致 只要自圓其說即可 又如 一次我女兒美術課的期末考試是 老師給出幾個主題 學生們任選一個主題 設計一張加拿大郵票并附設計說明 電腦課的期末考試是用所學的語言設計一個自己喜歡的游戲軟件 我女兒為設計這個軟件 熬了好幾個通宵 不僅一句怨言也沒有 而且還其樂無窮 她經常跟我說 上學太有意思了 每天都很EXCITING 振奮 加拿大的學校還注重培養(yǎng)學生與他人的合作協(xié)調能力 鼓勵學生在公眾面前表現自己 從小在加拿大上學的孩子對PROJECT 課題 和PRESENTATION 演示 這兩個詞都不陌生 PROJECT大都需要和幾個同伴一起完成 根據老師的題目 大家商量對策 分頭準備 然后一起動手寫 或畫 最后在班上宣講或表演出來 也就是PRESENTATION出來 幾乎每一門課都有這樣的教學環(huán)節(jié) 學生們通過這樣的教學環(huán)節(jié) 不僅鍛煉了與他人的合作協(xié)調能力和組織能力 提高了自信心 而且還享受著思考與創(chuàng)作的樂趣 例如 我女兒選的戲劇課 高年級期末考試是和幾個同學一起寫一個劇本并把它表演出來 從寫作到表演 從服裝 道具到音樂 燈光 全由他們自己解決 為了得到好成績和與其他小組競爭 每個人都認認真真的工作 積極地出謀劃策 這無形中培養(yǎng)了他們的團隊意識和集體榮譽感 另外值得一提的還有他們的考試制度 加拿大高中的期末考試并不可怕 因為期末考試僅占總成績的25 其余的75 由平時的每一次作業(yè) 每一個小測驗 每一項PROJECT和PRESENTATION以及課堂上的參與意識 出勤等因素綜合組成 總之 一門課要想得到好成績 就要付出持之以恒的努力 就要積極地參與 上大學也沒有類似中國的 高考 而是以高中最后一年6門課的平均分去申請 但如果一個學生歷年來經常參加學校和社區(qū)的活動 或做志愿者 或有一些工作經驗 即使平均分低一些 大學也愿意優(yōu)先錄取這樣的學生 因為加拿大的大學也不愿意培養(yǎng)那些只會讀書 高分低能的 書蟲 這里的人們認為 人的能力可以從各個方面表現出來 而只會讀書的人并不一定能夠適應社會 同時 學校也為學生早日適應社會 提高各種能力提供了許多條件 在加拿大 如果孩子有興趣 可以在學校參加各種社團組織和活動 或去社區(qū)做志愿者 以鍛煉他們的各種能力 聽人說過國外的教育 說是先要給孩子一個 獸身 就是像野獸一樣強健的體魄 再給他們一顆 人心 告訴他們做人的道理 責任 義務等等 使他們有一個積極 健康的人生態(tài)度 最后 才是教給他們必要的知識 使他們對過去 現在 和未來有個足夠的了解 而我國的教育 確實存在一些問題 我國的教育 更多給下一代漂亮的臉蛋兒 能歌的喉嚨 善舞的秀腿 纖細的腰肢 善于記憶的大腦 可惜偏偏沒有給他們畫上一個善于獨立思考的大腦 沒有注重道德 個人修養(yǎng)以及危機感和使命感的熏陶 國內外教育的對比 曾經流行過這樣一句話 只要你小時候把基礎打好 多用點功 將來你考上了大學就輕松了 似乎中國的教育就是小時候辛苦 長大后輕松 而國外就剛好相反 他們是小時候輕松 長大后辛苦 他們的理論是 小時候不懂事 應該享受屬于自己的童年美好時光 而你長大后 就有責任去背負自己的學習任務 用功讀書