一名物理學家的教育歷程ppt課件

1、一名物理學家的教育歷程,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”,學習目標,1.學習文章在結構安排上的特點和科普文寓抽象于形象的語言特色。 2.體會作者身上所體現(xiàn)的精神品質(zhì)對人成長的作用。 3.激發(fā)對自然科學的濃厚興趣。,認真閱讀文章，理清文章結構,文章結構 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

2、要內(nèi)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),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. （211 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.（1218 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。,文章向我們講述的平行宇宙及多維空間是非常艱澀難懂的理論，但作

3、者卻講得深入淺出，舉例分析這種語言特色。,藝術鑒賞,化抽象為形象的描述 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。鯉魚之于人類的類比讓人更容易明白我們看不見但確實存在的另外的平行世界。,【提問】“鯉魚科學家”對“世界”的認識是怎樣的？ 【明確】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(xiàn)”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

4、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？ 【明確】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(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí)。,你所能理解的世界是幾維的？你能理解加來道雄所論述的多維宇宙嗎？你讀過相關的書籍或看過相關的電影嗎？你相信我們

5、的宇宙是更多維的嗎？,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?nèi)庋塾H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(xiàn)實空間就是三維空間，具有長、寬、高三種度量。數(shù)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(shù)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

6、的軸是一條虛數(shù)值的軸。根據(jù)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）。,加來道雄能夠成長為一名理論物理學家的因素有哪些？結合原文分析。 有些人隨著年齡的增長而越來越遠離自己童年的夢想，你屬于這一類人嗎？你覺得是什么原因讓你離那個夢想越來越遠呢？,【明確】本文三個主要部分，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(nèi)涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成為優(yōu)秀科學家最為重要。（1）想像力：科學是需要想像力的，想像力能帶來創(chuàng)造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認識到人類觀察空間的局限性，

7、間接感悟到高維空間存在的可能。由感性的想像上升到理性的創(chuàng)造，體現(xiàn)了創(chuàng)新意識和探索精神。（2）樂趣：科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的。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＃錆M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：“現(xiàn)代學術的基礎就是實地的探察，就是我們現(xiàn)在所謂的實驗。”“科學發(fā)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）有了想像力，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(jù)，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎工作，不可能達到真理的彼岸。作者從事的高維空間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學家們已經(jīng)在做許多基礎的實驗工作，努力使理論得到證明。即使如科學家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑洞理論，也要有數(shù)學和天體物理學的實驗基礎，也