7.2 《一名物理學(xué)家的教育歷程》教學(xué)課件 2025-2026學(xué)年統(tǒng)編版高中語(yǔ)文必修下冊(cè)

小時(shí)候你有沒有對(duì)“隱身衣”心懷渴望，想象著有一天穿上隱身衣做一個(gè)蓋世英雄。有這樣一位科學(xué)家，他也渴望擁有一件隱身衣，并且孜孜不倦研究制作隱身衣，他就是加來道雄。今天讓我們看看他的夢(mèng)想能否實(shí)現(xiàn)。一名物理學(xué)家的教育歷程引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā)，了解科學(xué)、認(rèn)識(shí)科學(xué)引導(dǎo)學(xué)生以“教育歷程”為重點(diǎn)，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)科學(xué)精神加來道雄，美籍日裔物理學(xué)家，畢業(yè)于美國(guó)哈佛大學(xué)，獲加利福尼亞大學(xué)伯克利分校哲學(xué)博士學(xué)位，后任紐約市立大學(xué)城市學(xué)院理論物理學(xué)教授。主要著作有《超越愛因斯坦》（與特雷納合著）《量子場(chǎng)論》《超弦導(dǎo)論》。統(tǒng)一場(chǎng)論根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)知識(shí)，將我們的宇宙結(jié)合起來的力有四種：引力、電磁力、強(qiáng)核力和弱核力。物理學(xué)家運(yùn)用量子力學(xué)，已經(jīng)把后三種力統(tǒng)一起來（美籍華裔物理學(xué)家楊振寧和他的學(xué)生米爾斯提出楊-米爾斯場(chǎng)理論，解決了這一問題，被稱為“標(biāo)準(zhǔn)模型”。但是這一理論因?yàn)橛?jì)算繁復(fù)無比而讓人頭疼），但是引力仍然游離在外。愛因斯坦畢終生之力想尋求四種力的統(tǒng)一，建立一個(gè)大一統(tǒng)的理論，最終也沒有實(shí)現(xiàn)。高維空間現(xiàn)代理論物理學(xué)認(rèn)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(duì)于古人來講，風(fēng)暴是怎樣產(chǎn)生的，風(fēng)暴會(huì)襲擊什么地方，什么時(shí)候襲來，什么時(shí)候結(jié)束，他們是一無所知的，因?yàn)樗麄兩钤谄教沟拇蟮厣希荒芸咳庋蹚慕朴诙S平面的角度來觀察，即使有簡(jiǎn)單的預(yù)報(bào)，也都是靠經(jīng)驗(yàn)來推測(cè)的。現(xiàn)在有了氣象衛(wèi)星，從太空這樣三維角度觀察地球，在地面上看來神秘莫測(cè)的風(fēng)暴被看得一清二楚，可以精準(zhǔn)地預(yù)報(bào)風(fēng)暴的動(dòng)向。同樣，理論物理學(xué)家認(rèn)為，傳統(tǒng)的四維（空間三維加上時(shí)間）理論太“小”，不能解釋宇宙中的四種力。當(dāng)他們超越四維而在更高維（如十維或更高）中尋求統(tǒng)一這四種力時(shí)，就能得到一種簡(jiǎn)單、漂亮的解決模型（科學(xué)家認(rèn)為宇宙應(yīng)該是簡(jiǎn)單、合諧的）。高維空間理論認(rèn)為，宇宙大爆炸后10-43秒，十維宇宙分解成四維宇宙和六維宇宙，四維宇宙暴脹，經(jīng)過近一百五十億年，演變成今天我們生活的宇宙。大爆炸后10-35秒，大統(tǒng)一力分開。但是高維空間理論很難在實(shí)驗(yàn)室中得到證實(shí)，因?yàn)橐M當(dāng)時(shí)的環(huán)境，需要的能量太大，根本無法做到，所以現(xiàn)在高維空間理論只能是“理論”。學(xué)習(xí)任務(wù)一1.請(qǐng)快速瀏覽全文，抓住關(guān)鍵語(yǔ)句，找出本文重點(diǎn)寫了哪幾件事？?jī)杉拢?）童年在日本茶園對(duì)鯉魚世界的遐想。（2）對(duì)愛因斯坦未竟事業(yè)的向往。2.除了這童年的兩件趣事，作者還寫了成長(zhǎng)中的哪個(gè)事例？高中時(shí)建立自己的實(shí)驗(yàn)室來建造電子感應(yīng)加速器。南開學(xué)子用室外趣味實(shí)驗(yàn)紀(jì)念世界物理年3.“鯉魚”科學(xué)家對(duì)世界的認(rèn)識(shí)是怎樣的？“鯉魚科學(xué)家”對(duì)世界的認(rèn)識(shí)說明什么？主要有以下幾點(diǎn)：（1）“水池之外看不見的世界沒有科學(xué)意義。”（2）“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\(yùn)動(dòng)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(xué)家”的“消失”和“重現(xiàn)”——它們認(rèn)為是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。（4）“鯉魚科學(xué)”的“傳奇故事”，真實(shí)地證明另一個(gè)世界的存在，而它們卻認(rèn)為“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規(guī)律”。說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學(xué)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(rèn)”。（2）“科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念……”，是因?yàn)樗麄冎辉敢獬姓J(rèn)“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(shí)驗(yàn)室里便利地驗(yàn)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)。4.物理學(xué)家的理論也許過于艱深，但是其中的道理和日常的生活體驗(yàn)是相通的，鯉魚的故事給了你怎樣的啟發(fā)？（1）啟示人們更高角度的看問題，換位思考，更大格局的看待問題。

正如詩(shī)句“不識(shí)廬山真面目，只緣身在此山中。”告訴我們的道理。（2）作者猜測(cè)鯉魚是怎樣觀察它們周圍的世界的,由此作者想象出有“鯉魚科學(xué)家們”,它們的思想以及它們有過奇妙的經(jīng)歷等等.

這種遐想給予作者的意義是充分挖掘了他的好奇心和發(fā)揮了想象力,

并且他保持了這樣奇特的想像力,也由此奠定了他對(duì)高維空間理論探究的基礎(chǔ)。體現(xiàn)了觀察、思考、想象力等品質(zhì)的重要性，正如《游褒禪山記》中所說“古人之觀于天地、山川、草木、蟲魚、鳥獸,往往有得,以其求思之深而無不在也.”5.對(duì)愛因斯坦未竟事業(yè)的向往，是怎樣啟迪作者走上科學(xué)探索的道路的呢？“對(duì)愛因斯坦未竟事業(yè)的向往”部分，重點(diǎn)把握作者“好奇（覺得事件神秘）——探索（查閱資料，明確人生方向）——發(fā)現(xiàn)問題（查閱資料，確定科研范圍）”的過程——這實(shí)際上也是他走向科研之路的關(guān)鍵過程。6.你怎么理解作者說的“我決定要對(duì)這一問題刨根究底，縱然為此而必須成為一名理論物理學(xué)家也在所不辭。”理論物理學(xué)家工作是抽象的、枯燥的可能一生都不能有所成就。

“在所不辭”意味著理論物理學(xué)家道路的艱辛。這樣的人必須耐得住寂寞，必須有奉獻(xiàn)精神。但我決定要對(duì)這秘密“刨根究底”，體現(xiàn)我對(duì)此極大的興趣，表現(xiàn)了作者有毅力有恒心的性格。正如詩(shī)句：“春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干。”“衣帶漸寬終不悔。為伊消得人憔悴。”中體現(xiàn)的奉獻(xiàn)精神和執(zhí)著精神。7.建立實(shí)驗(yàn)室“完成電子感應(yīng)加速器的實(shí)驗(yàn)”，這個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單，只突出作者沖破世俗束縛、不畏艱難、執(zhí)著創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)精神即可。丁肇中說過“現(xiàn)代學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)就是實(shí)地的探察，就是我們現(xiàn)在所謂的實(shí)驗(yàn)。”正如詩(shī)句：“紙上得來終覺淺，覺知此事要躬行。”中體現(xiàn)的實(shí)踐精神。作者的成長(zhǎng)歷程給你什么啟示？成為一名科學(xué)家需要那些素質(zhì)？想象力好奇心興趣實(shí)驗(yàn)精神勇于探索勤奮鉆研有恒心環(huán)