一名物理學家的教育歷程ppt實用課件

1、一名物理學家的教育歷程教學目標一、知識教育目標 引導學生從生活出發(fā)，了解科學、認識科學。 二、能力培養(yǎng)目標 引導學生以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵。 三、德育滲透目標 引導學生體會科學精神。 作者簡介加來道雄，美籍日裔物理學家，畢業(yè)于美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，后任紐約市立大學城市學院理論物理學教授。主要著作有超越愛因斯坦（與特雷納合著）量子場論超弦導論。 導入新課成為一位科學家是無數有志青年的夢想，對物理的探究更是許多年輕的學子孜孜以求的，我們來看一下加來道雄的成長道路，或許能得到一些啟發(fā)。 相關知識 統(tǒng)一場論 根據現代物理學知識，將我們的宇宙結合起來

2、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一米爾斯場理論，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。愛因斯坦畢終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。 相關知識高維空間 現代理論物理學認為，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

3、單的預報，也都是靠經驗來推測的。現在有了氣象衛(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的風暴被看得一清二楚，可以精準地預報風暴的動向。 相關知識同樣，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）中尋求統(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、合諧的）。 高維空間理論認為，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驗室中得到證實，因為

4、要模擬當時的環(huán)境，需要的能量太大，根本無法做到，所以現在高維空間理論只能是“理論”。 本文的基本結構分析1.文章的題目是“一名物理學家的教育歷程”，本文的敘述的順序是怎樣的？2.作者開頭說“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”有何作用？ 本文的基本結構分析1.文章的題目是“一名物理學家的教育歷程”，因此，敘述的順序主要是歷時性的。2.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。 結構圖

5、：教育歷程：童年鯉魚世界的幻想(想像) 青年實驗 (成年) (理論物理學家)教育內容：愛因斯坦故事(理論) 本文的基本內容人人都對自然感到好奇，都以自己喜愛的形式尋求自然的“謎底”，但是大多數人一般直接探尋自然本身，而作者卻由人的觀察角度，反思人類對宇宙的認知?？此谱髡呱倌陼r的思維超出同齡人，其實只是他充分發(fā)揮了自己的想像力，并且保持了這樣奇特的想像力，由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎。作者少年時接觸到愛因斯坦的“未竟事業(yè)”，激發(fā)了他的探究興趣。他之所以感到“激動人心”，是因為他把愛因斯坦的理論當成一個“偵探故事”來閱讀、探究，這非常符合少年的心理。另外，“我決定要對這一秘密刨根問底”，也

6、表現了他有毅力有恒心的性格，這是成為科學家的基本素質。高中時代，本應“在棒球場或籃球場玩耍”，享受青春年華，但作者卻“找遍周邊地區(qū)大量的電子倉庫，裝配必需的硬件設備”，在“學校的足球場中纏繞22英里長的銅線”，自己動手建設實驗室，驗證愛因斯坦理論，探究反物質。作者進行這樣艱苦枯燥的工作，體現了他對科學的熱愛，以及踏實的性格，顯露出一個科學工作者的潛能。由到，我們可以清楚地看到作者的“教育歷程”和“教育內容”。本文在材料處理上有什么特點？【明確】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

7、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。本文體現了怎樣的科學精神？【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

8、魚世界的想像中，認識到人類觀察空間的局限性，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：“現代學術的基礎就是實地的探察，就是我們現在所謂的實驗。”“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

9、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，就不能得到基本數據，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，也要有數學和天體物理學的實驗基礎，也不是空想出來的。“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?！保?）“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

10、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”。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”，表現出思想上的保守和固執(zhí)。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

11、容，對“教育歷程”的敘述有什么作用？【明確】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。作者說“我決定要對這一問題刨根問底，縱然為此而必須成為一名理論物理學家也在所不辭?！痹谧髡咝闹小袄碚撐锢韺W家”應該是怎樣的人？【明確】理論物理學家的工作是抽象、枯燥的，受實驗條件的限制，自己的學說很難得到實驗的證明，甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住寂寞，必須有奉獻精神?！霸谒晦o”意味著

12、“理論物理學家”道路的艱辛。作者建立實驗室的事例，對我們現實生活有怎樣的意義？【明確】科學是建立在基礎實驗之上的，科學理論要經過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論指導，要有實驗的設計，要有策劃組織能力，要有耐力和恒心等等，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，輕視基礎實驗，表現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，輕能力的現象很普遍。這些都是一名理論物理學家重視實驗給我們現實生活的啟迪。66、生命有如鐵砧，愈被敲打，愈能發(fā)出火花。 伽利略 67、凡是掙扎過來的人都是真金不怕火煉的；任何幻滅都不能動搖他們的信仰：因為他們一開

13、始就知道信仰之路和幸福之路全然不同，而他們是不能選 選擇的，只有往這條路走，別的都是死路。這樣的自信不是一朝一夕所能養(yǎng)成的。你絕不能以此期待那些十五歲左右的孩子。在得到這個信念之之 前，先得受盡悲痛，流盡眼淚。可是這樣是好的，應該要這樣 羅曼羅蘭 68、一個最困苦、最卑賤、最為命運所屈辱的人，只要還抱有希望，便無所怨懼。 莎士比亞 69、患難可以試驗一個人的品格，非常的境遇方才可以顯出非常的氣節(jié)；風平浪靜的海面，所有的船只都可以并驅競勝。命運的鐵拳擊中要害的時候，候，只有大勇大智的人才能夠處之泰然； 莎士比亞 70、當一切似乎毫無希望時，我看著切石工人在他的石頭上，敲擊了上百次，而不見任何裂痕

14、出現。但在第一百零一次時，石頭被劈成兩半。我體會到，到，并非那一擊，而是前面的敲打使它裂開。 賈柯瑞斯 名人名言激勵勵志名言名語名句100句（勵志古詩詞篇，附出處）71、瓜是長大在營養(yǎng)肥料里的最甜，天才是長在惡性土壤中的最好。 培 根 72、失去財產的人損失很大，失去朋友的人損失更大，失去勇氣的人則損失了一切。 塞萬提斯 73、不要將過去看成是寂寞的，因為這是再也不會回頭的。應想辦法改善現在，因為那就是你，毫不畏懼地鼓起勇氣向著未來前進。 朗費羅 74、悲觀的人雖生猶死，樂觀的人永生不老。 拜 倫 75、一個有堅強心志的人，財產可以被人掠奪，勇氣卻不會被人剝奪的。 雨 果 76、信仰是偉大的情

15、感，一種創(chuàng)造力量。 高爾基 79、樂觀是一首激昂優(yōu)美的進行曲，時刻鼓舞著你向事業(yè)的大路勇猛前進。 大仲馬 80、頑強的毅力可以征服世界上任何一座高峰！ 狄更斯名人名言激勵勵志名言名語名句100句（勵志古詩詞篇，附出處） 81、壯志與毅力是事業(yè)的雙翼。 德國諺語 82、生活就像海洋，只有意志堅強的人，才能到達彼岸。 馬克思 83、黃金誠然是寶貴的，但是生氣蓬勃、勇敢的愛國者卻比黃金更為寶貴。 林 肯 84、我們不得不飲食、睡眠、游玩、戀愛，也就是說，我們不得不接觸生活中最甜蜜的事情，不過我們必須不屈服于這些事物。 居里夫人 85、涓滴之水終可磨損大石，不是由于它力量大，而是由于晝夜不舍的滴墜。只

16、有勤奮不懈的努力才能夠獲得那些技巧，因此，我們可以確切地說：說：不積跬步，無以致千里。 貝多芬 86、一個人在科學探索的道路上，走過彎路，犯過錯誤，并不是壞事，更不是什么恥辱，要在實踐中勇于承認和改正錯誤。 愛因斯坦 87、人類學會走路，也得學會摔跤，而且只有經過摔跤他才能學會走路。 馬克思 88、我們的理想應該是高尚的。我們不能登上頂峰，但可以爬上半山腰，這總比待在平地上要好得多。如果我們的內心為愛的光輝所照亮，我們面前前 又有理想，那么就不會有戰(zhàn)勝不了的困難。普列姆昌德 89、一個人在科學探索的道路上，走過彎路，犯過錯誤，并不是壞事，更不是什么恥辱，要在實踐中勇于承認和改正錯誤。 愛因斯坦

17、 90、成功并不能用一個人達到什么地位來衡量，而是依據他在邁向成功的過程中，到底克服了多少困難和障礙。 布克華盛頓名人名言激勵勵志名言名語名句100句（勵志古詩詞篇，附出處） 91、理想是指路明燈。沒有理想，就沒有堅定的方向，而沒有方向，就沒有生活。 托爾斯泰 92、 成功，從失敗的土壤中頑強生出。 德 國 93、別因為落入了一把牛毛就把一鍋奶油潑掉，別因為犯了一點錯誤就把一生的事業(yè)扔掉。 蒙 古 94、危險、懷疑和否定之海，圍繞著人們小小的島嶼，而信念則鞭策人，使人勇敢面對未知的前途。 泰戈爾 95、論命運如何，人生來就不是野蠻人，也不是乞討者。人的四周充滿真正而高貴的財富身體與心靈的財富。

18、 霍勒斯曼 96、如果只有火才能喚醒沉睡的歐洲，那么我寧愿自己被燒死，讓從我的火刑堆上發(fā)出的光照亮這漫長的黑夜，打開那些緊閉的眼睛，將人類引進光明 的的的真理的殿堂。 布魯諾 97、走得最慢的人，只要他不喪失目標，也比漫無目的地徘徊的人走很多人（包括我自己）覺得面試時沒話說，于是找了一些名言，可以在答題的時候將其穿插其中，按照當場的需要或簡要或詳細解釋一番，也算是一種應對的方法吧 1天行健，君子以自強不息。 周易 譯：作為君子，應該有堅強的意志，永不止息的奮斗精神，努力加強自我修養(yǎng)，完成并發(fā)展自己的學業(yè)或事業(yè)，能這樣做才體現了天的意志，不辜負宇宙給予君子的職責和才能。 2勿以惡小而為之，勿以善

19、小而不為。 三國志劉備語 譯：對任何一件事，不要因為它是很小的、不顯眼的壞事就去做；相反，對于一些微小的。卻有益于別人的好事，不要因為它意義不大就不去做它。 3見善如不及，見不善如探湯。 論語 譯：見到好的人，生怕來不及向他學習，見到好的事，生怕遲了就做不了?？吹搅藧喝恕氖?，就像是接觸到熱得發(fā)燙的水一樣，要立刻離開，避得遠遠的。 4躬自厚而薄責于人，則遠怨矣。 論語 譯：干活搶重的，有過失主動承擔主要責任是“躬自厚”，對別人多諒解多寬容，是“薄責于人”，這樣的話，就不會互相怨恨。 5君子成人之美，不成人之惡。小人反是。 論語 譯：君子總是從善良的或有利于他人的愿望出發(fā)，全心全意促使別人實現良

20、好的意愿和正當的要求，不會用冷酷的眼光看世界。或是唯恐天下不亂，不會在別人有失敗、錯誤或痛苦時推波助瀾。小人卻相反，總是“成人之惡，不成人之美”。 6見賢思齊焉，見不賢而內自省也。 論語 譯：見到有人在某一方面有超過自己的長處和優(yōu)點，就虛心請教，認真學習，想辦法趕上他，和他達到同一水平；見有人存在某種缺點或不足，就要冷靜反省，看自己是不是也有他那樣的缺點或不足。 7己所不欲，勿施于人。 論語 譯：自己不想要的（痛苦、災難、禍事），就不要把它強加到別人身上去。 8當仁，不讓于師。 論語 譯：遇到應該做的好事，不能猶豫不決，即使老師在一旁，也應該搶著去做。后發(fā)展為成語“當仁不讓”。 9君子欲訥于言而敏于行。 論語 譯：君子不會夸夸其談，做起事來卻敏捷靈巧。 10二人同心，其利斷金；同心之言，其臭如蘭。