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14一名物理学家的教育历程


人生是一种过程, 人生是一种过程,是一种亲历的过 一切美妙尽在过程之中。 程。一切美妙尽在过程之中。 “鞠躬尽瘁,死而后已” “先天下之忧而忧,后天下之乐而乐” “了却君王天下事,赢得生前身后名” “人生自古谁无死,留取丹心照汗青” “横眉冷对千夫指,俯首甘为孺子牛”

一名物理学家的教育历程
加来道雄

每个人的身后都 有一

段历史

作者介绍:加来道雄 作者介绍 加来道雄 美籍日裔物理学家, 美籍日裔物理学家, 毕业于美国哈佛大学, 毕业于美国哈佛大学, 获得加利福尼亚大学 哲学博士学位。 哲学博士学位。代表 著作《超越时空》 著作《超越时空》、 量子场论》 《量子场论》等。其 中的《超越时空》 中的《超越时空》被 称为“20世纪人类的 称为“20世纪人类的 伟大智力壮行” 伟大智力壮行”

阅读课文
目标: 目标: 理出文章思路 分析文章的结构特点

说明顺序: 说明顺序: 时间 空间 逻辑

题记
阐发式 诠释题目式 点明题旨式 总领全文式 设喻寓理式

提示下文是在介绍有关科 学的观点

基本脉络
童年的两件趣事( ) 童年的两件趣事(1)
童年的 第一件趣事( 2 -11 ) 第一件趣事( 第二件趣事( 童年的 第二件趣事(12-18 )

第一层( 第一层(1)
全文总纲, 全文总纲,点明后面的写 作内容
语言特点: 语言特点: 平实 简明

第二层一部分( 11) 第二层一部分(2-11)
童年的第一件趣事, 童年的第一件趣事,“鲤鱼世 界的遐想” 界的遐想” 无限的遐想( ) 无限的遐想(3) 逻 我想(3) 我想(3) 辑 顺 我曾想( ) 我曾想(5) 序 我想( ) 我想(7) 我曾想( ) 我曾想(8) 我常想( ) 我常想(10)

科学精神( 科学精神(一)
科学是需要想像力的, 想像力:科学是需要想像力的, 想像力能带来创造力。 想像力能带来创造力。作者正是 从对鲤鱼世界的想像中, 从对鲤鱼世界的想像中,认识到 人类观察空间的局限性, 人类观察空间的局限性,间接感 悟到高维空间存在的可能。 悟到高维空间存在的可能。由感 性的想像上升到理性的创造, 性的想像上升到理性的创造,体 现了创新意识和探索精神。 现了创新意识和探索精神。

【提问】“鲤鱼科学家”对 “世界”的认识是怎样的?
主要有以下几点:(1)“水池之外看不见的 世界没有科学意义。” (2)“它们为睡莲自己能够运动而困惑不 解”——它们以神秘的“力”来掩盖自己的无 —— 知。 (3)“鲤鱼科学家”的“消失”和“重 现”——它们认为是“奇迹”,是“可怖的事 情”,而不肯去探究原因。 (4)“鲤鱼科学”的“传奇故事”,真实地 证明另一个世界的存在,而它们却认为“胡说 八道”,荒谬绝伦,违背它们的“自然规律”。

【提问】作者想通过“鲤鱼科学 家”对世界的认识说明什么?
说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有 相似之处。 (1)人类“一生就在我们自己的‘池子’里 度过”,只要“超出我们的理解力”的自然存 在,他们就“拒绝承认”。 (2)“科学家发明像力这样一些概念……”, 是因为他们只愿意承认“那些看得见摸得着的 事物”,不肯改变思考问题的方式。 (3)“不能在实验室里便利地验证”的理论, 他们就加以“鄙视”,表现出思想上的保守和 固执。

第二层二部分(12-18) 第二层二部分(12-18)
第二件趣事, 第二件趣事,对爱因斯 坦未竟事业的向往
八岁(12) 不久(14) 后来,高中阶段(15)

科学精神( 科学精神(二)
乐趣:科学不应该是枯燥的, 乐趣:科学不应该是枯燥的,而是
应该充满乐趣的。探寻自然的奥秘, 应该充满乐趣的。探寻自然的奥秘, 对真正的科学工作者来说, 对真正的科学工作者来说,是和自 然做的近似于捉迷藏的“游戏” 然做的近似于捉迷藏的“游戏”, 也是人生的“境界” 游戏” 也是人生的“境界”。“游戏”使 他们乐此不疲,充满激情, 他们乐此不疲,充满激情,不受外 界的诱惑和干扰; 境界” 界的诱惑和干扰;而“境界”使他 们不顾功利,不畏强权,只求真理。 们不顾功利,不畏强权,只求真理。

科学精神( 科学精神(三)
实验精神:丁肇中说过:“现代学术的基础就是实地 丁肇中说过: 丁肇中说过 的探察,就是我们现在所谓的实验。”“科学发展的 的探察,就是我们现在所谓的实验。”“科学发展的 历史告诉我们,新的知识只能通过实地实验而得到, 历史告诉我们,新的知识只能通过实地实验而得到, 不是由自我检讨或哲理的清谈就可求到的。 不是由自我检讨或哲理的清谈就可求到的。”(《应 有格物致知精神》 有了想像力,有了乐趣, 有格物致知精神》)有了想像力,有了乐趣,那只是 成为科学家的最基础的因素,不去踏踏实实地做实验, 成为科学家的最基础的因素,不去踏踏实实地做实验, 就不能得到基本数据,假说就不能确立。一味地空想, 就不能得到基本数据,假说就不能确立。一味地空想, 不去做基础工作,不可能达到真理的彼岸。 不去做基础工作,不可能达到真理的彼岸。作者从事 的高维空间理论,虽然还停留在纸面上, 的高维空间理论,虽然还停留在纸面上,但是科学家 们已经在做许多基础的实验工作, 们已经在做许多基础的实验工作,努力使理论得到证 明。即使如科学家霍金靠睿智的头脑创建黑洞理论, 即使如科学家霍金靠睿智的头脑创建黑洞理论, 也要有数学和天体物理学的实验基础, 也要有数学和天体物理学的实验基础,也不是空想出 来的。 来的。

文章结构: 文章结构 童年
鲤鱼世界的幻想

青年

(成年) 成年)

实验
爱因斯坦的故事

(理论物理学家) 理论物理学家)

【提问】作者在文章中所说,"童年的两 件趣事极大地丰富了我对世界的理解力, 并且引导我走上成为一个理论物理学家的 历程"。这两件趣事是指什么?

第一件趣事是指作者小时候在父母的带 领下,去旧金山游览著名的日本茶园。 作者在那里发现了丰富多彩的非常有趣 的鲤鱼世界。 第二件趣事是指作者在八岁时曾听 过的一个有关整个人类历史上最伟大的 科学家的故事。

【提问】课文中阅读多维空间历险故 事和统一场理论书籍两小段内容,对 “教育历程”的叙述有什么作用? 课文的重点是童年趣事和建立实验室, 这三个事例已经把“教育历程”完整地 勾画出来。而夹杂在其中的两个小事例, 主要起补充和衔接的作用。历险故事加 深作者对高维空间的想像,激发兴趣; 而阅读统一场理论书籍,既表现高中阶 段作者求知的热情,也衔接起由理论到 实验的探究过程。

【提问】在作者所说的第二件趣事中, 除了作者自身的兴趣外,还有没有其 它外在的因素在影响着作者? 有,这就是作者所说的中学的老师,他 们给作者讲述"人类历史上最伟大的科学 家"的故事,这是第二件趣事产生的直接 因素。

认识自己毕竟需要一个过程, 也要付出代价,不劳而获的事 , 毕竟更多的是出于幻想. .

目标之三: 目标之三:

你认为作者能够成长成才的因素有哪些? 你认为作者能够成长成才的因素有哪些? 其中你认为最重要的是什么? 其中你认为最重要的是什么? 联系自己生活的实际, 联系自己生活的实际,从中得到怎样的 人生启迪。 人生启迪。

多维空间
0维:没有长宽高,单纯的一个点,如奇点。 一维 :只有长度 二维 :平面世界 只有长宽 三维 :长宽高 立体世界 我们肉眼亲身感觉到看到的世界 三维 空间是点的位置由三个坐标决定的空间。客观存在的现实空间就 是三维空间,具有长、宽、高三种度量。数学、物理等学科中引 进的多维空间概念,是在三维空间基础上所作的科学抽象。 四维 :一个时空的概念 日常生活所提及的“四维空间”,大多 数都是指阿尔伯特·爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相 对论》中提及的“四维时空”概念。我们的宇宙是由时间和空间 构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、 高三条轴外又加了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的 轴。根据阿尔伯特·爱因斯坦相对论所说:我们生活中所面对的 三维空间加上时间构成所谓四维空间。 一维是线,二维是面,三维是静态空间,四维是动态空间(因为 有了时间)。


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