《一名物理學家的教育歷程》-統(tǒng)編版高中語文必修下冊

一名物理學家的教育歷程加來道雄學習目標1.知人論世。2.把握文章按時間順序安排內容的行文結構，從作者的成長故事中思考、總結成為科學家應具備的科學精神。3.領會想象和興趣對于科學探索與發(fā)現(xiàn)的重要意義。知人論世加來道雄，美籍日裔物理學家，國際知名的理論物理學與環(huán)境學學者。1968年畢業(yè)于美國哈佛大學，1972年在加利福尼亞大學伯克利分校獲哲學博士學位，后任紐約城市大學理論物理學教授，是當今高能物理和理論物理學中“超弦理論”的發(fā)明者之一。作品有《超越時空》《愛因斯坦的宇宙》《平行宇宙》等。加來道雄的著作廣受贊譽，《構想未來》《超越愛因斯坦和超空間》《平行宇宙》均被《紐約時報》和《華盛頓郵報》提名為當年的最佳科學讀物之一。他主持著一檔全美國聯(lián)網的科學廣播節(jié)目，還在《曉聞熱線》《60分鐘》《早安美國》以及《拉里·金直播在線》等全美國性電視節(jié)目中亮相。加來道雄本文是科學家寫的自傳，是兼具傳記與科普特色的實用類文本。自傳以記述自己的生平事跡為主，往往用第一人稱來寫，有片段小傳和長篇傳記之分?？茖W家的自傳，一般是敘述科學家自己的研究領域、研究經歷，交代科學研究成果和意義等。閱讀科學家的自傳，可以幫助我們認識豐富多元的科學知識，培養(yǎng)我們對科學的興趣，建立科學觀念，提升科學素養(yǎng)。加來道雄的這篇關于教育歷程的片段小傳，實際上記錄了他的兩件童年趣事和一次重要的科學實驗經歷。童年趣事表明了他對科學的興趣，科學實驗表明了他對科學的探索。文學常識宇宙科學在當今越來越引起世人的關連。20世紀偉大的物理學家愛因斯坦提出的相對論，把人類探索世界奧秘的步伐向前推進了一大步，他把現(xiàn)實世界的三維擴展到宇宙空間的四維，是一個了不起的偉大成就。但是它卻不能解釋所有的現(xiàn)象。當今世界探索宇宙本源的活動逐漸分成兩個方向：一是向宏觀世界探求宇宙的秘密，一是向微觀世界追尋世界的本源。目前，多維空間的研究有了突破性進展，其中超弦理論為人類理解宇宙提供了一條很好的途徑，也吸引著許多世界一流的學者進行探索。本文的作者就是這樣一位理論物理學家。寫作背景拓展資料統(tǒng)一場論根據現(xiàn)代物理學知識，將我們的宇宙結合起來的力有四種：引力、電磁力、強核力和弱核力。物理學家運用量子力學，已經把后三種力統(tǒng)一起來(美籍華裔物理學家楊振寧和他的學生米爾斯提出楊—米爾斯場理論，解決了這一問題，被稱為“標準模型”。但是這一理論因為計算繁復無比而讓人頭疼)，但是引力仍然游離在外。愛因斯坦傾畢生之力想尋求四種力的統(tǒng)一，建立一個大一統(tǒng)的理論，最終也沒有實現(xiàn)。高維空間現(xiàn)代理論物理學認為，統(tǒng)一四種力的前景，在于高維空間(如十維或更高)理論的確立。比如對于古人來講，風暴是怎樣產生的，風暴會襲擊什么地方，什么時候襲來，什么時候結束，他們是一無所知的，因為他們生活在平坦的大地上，只能靠肉眼從近似于二維平面的角度來觀察，即使有簡單的預報，也都是靠經驗來推測的?，F(xiàn)在有了氣象衛(wèi)星，從太空這樣的三維角度觀察地球，在地面上看起來神秘莫測的風暴被觀察得一清二楚，可以精準地預報風暴的動向。同樣，理論物理學家認為傳統(tǒng)的四維(空間三維加上時間)理論太“小”，不能解釋宇宙中的四種力。當他們超越四維而在更高維（如十維或更高)中統(tǒng)一這四種力時，就能得到一種簡單、漂亮的解決模型(科學家認為宇宙應該是簡單、和諧的)。2.把握文章按時間順序安排內容的行文結構，從作者的成長故事中思考、總結成為科學家應具備的科學精神。梳理文本《一名物理學家的教育歷程》第一部分（第一自然段）：童年的兩件趣事對我成為理論物理學家至關重要。第二部分（2—11自然段）：主要記敘了作者童年時對鯉魚世界的觀察和想象。第三部分（12—19自然段）：介紹了作者對愛因斯坦未完成的理論的強烈興趣與青少年時期的探索嘗試。1．鯉魚“科學家”對“世界”的認識是怎樣的？這一認識說明了什么？

(1)其認識主要有以下幾點：①“水池之外看不見的世界沒有科學意義”。②“它們?yōu)樗從軌蜃约哼\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(xiàn)”——鯉魚們認為是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。④鯉魚“科學家”的“傳奇故事”，真實地證明了另一個世界的存在，而鯉魚們卻認為是“胡說八道”，荒謬絕倫，違背了它們的“自然規(guī)律”。文本探究(2)這一認識說明了“自以為是”的人類和鯉魚“科學家”有相似之處。①人類的“一生就在我們自己的‘池子’里度過”。只要有“超出了我們的理解力”的自然存在，我們就“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(xiàn)出他們思想上的保守和固執(zhí)。2．作者建立實驗室的事例，對我們的現(xiàn)實生活有怎樣的啟迪？科學是建立在實驗之上的，科學理論要經過實踐的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論的指導，要有實驗的設計，要有策劃組織能力，要有耐心和恒心等，實驗考驗的是實驗者的綜合能力。而我們當前存在的問題是重視理論，輕視實驗，表現(xiàn)為動手能力和實踐能力差，思想上浮躁，急功近利。對教育而言，重知識、輕能力的現(xiàn)象很普遍。這些都是一名理論物理學家重視實驗給我們的現(xiàn)實生活的啟迪。3．本文題目為“一名物理學家的教育歷程”，既然為“歷程”，一般當以時間為序，從小學、初中寫到高中、大學。但本文并沒有按照事件順序來記敘其成長經歷，只選取童年兩件趣事和高中建立實驗室的事例來寫，為什么呢？請結合文章內容具體分析。

在作者看來，想象力、興趣和實驗精神對科學家的成長、成功而言，是至關重要的。所以作者打破常規(guī)方式，只選擇童年的兩件趣事和高中時建立實驗室這三個能夠很好地體現(xiàn)這三個要素的事件來寫，突出他成長為一名“物理學家”的“教育歷程”，并不旁及其他的經驗。結合文章內容具體分析：①從整體上看，文章的題目雖是“一名物理學家的教育歷程”，但作者并沒有按從童年到小學、初中、高中的時間順序敘事，而是通過童年的兩件生活味濃厚的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”，并沒有談及其他成長的經歷。②從局部上看，如高中階段，作者看了許多統(tǒng)一場論方面的書，并常常去斯坦福大學的物理學圖書館，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(shù)據敘述得很詳盡，讓人體會到作者嚴謹、踏實的性格以及成為物理學家所需要的內在的基本素質。③此外，作者閱讀多維空間歷險故事和統(tǒng)一場論書籍夾在三個典型事例中，主要起補充和街接的作用。多維空間歷險故事加深作者對多維空間的想象，激發(fā)興趣;而閱讀統(tǒng)一場論方面的書籍，既表現(xiàn)了高中階段作者求知的熱情，也銜接起由理論到實踐的探究過程。本文是一篇帶自傳性質的文章，在作者的成長歷程中有許多有趣的經歷。那么，在本文中作者是如何選取典型材料布局謀篇的？

文章選取了兩個階段、三件事情，即對于鯉魚世界的幻想，對愛因斯坦世界的向往，建立實驗室來記敘自己的經歷。文章的主要內容就是對這三件趣事的敘述和思考。

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(xiàn)了豐富多彩且非常有趣的鯉魚世界。鯉魚“科學家”觀察和解釋世界的局限性，使作者反思人類在觀察和理解世界上的不足，引發(fā)了他對更為廣闊的平行宇宙或多維空間的向往。布局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。愛因斯坦的“未競事業(yè)”激發(fā)了作者的探究興趣?！拔覜Q定要對這一秘密創(chuàng)根究底”，體現(xiàn)了他強烈的決心，以及挑戰(zhàn)困難的勇氣。第三件趣事是在高中時代，作者自己動手建設實驗室，驗證愛因斯坦的理論，探究反物質。

作者通過這三件典型事件，讓我們清楚地看到作為一位著名理論物理學家的“教育歷程”和“教育內容”，并從中得到啟示：探索未知奧秘，是對自然、對社會、對科學真相的某種虔誠的信仰;自主地觀察思考，自主地學習求真，自主地實踐，實際上將大部分的時問和精力都放在自我的教育上，這是一種成長的自覺。本文三個部分，并不是簡單地敘述成長的故事，而是具有深刻的科學精神內涵，我們從中可以看到哪些方面的“教育”對成為優(yōu)秀科學家最為重要？1.想象力?？茖W是需要想象力的，想象力能帶來創(chuàng)造力。作者正是從對鯉魚世界的想象中，認識到人類觀察空間的局限性，間接感悟到多維空間存在的可能。由感性的想象上升到理性的創(chuàng)造，體現(xiàn)了創(chuàng)新意識和探索精神。2.樂趣?？茖W不應該是枯燥的，而應該是充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，對真正的科學工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”?！坝螒颉笔顾麄儤反瞬黄?，充滿激情，不受外界的誘惑和干擾；而“境界”使他們不顧功利，不畏強權，只求真理。3.實驗精神。丁肇中說過：“科學進展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的?！?《應有格物致知精神》)有了想象力，有了樂趣，那只是成為科學家的最基礎的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數(shù)據，假設就不能確立。一味地空想，不去做基