人教課標實驗版-必修三-第四單元-14 一名物理學(xué)家的教育歷程 市賽一等獎

《一名物理學(xué)家的教育歷程》導(dǎo)學(xué)案一、作者作品加來道雄博士，美籍日裔人，紐約城市大學(xué)研究生中心的理論物理學(xué)教授，世界著名物理學(xué)家、著名的科學(xué)暢銷書作者，超弦理論的奠基人。他的著作都廣受贊譽，《構(gòu)想未來》《超越愛因斯坦和超空間》，他主持著一檔全美國聯(lián)網(wǎng)的科學(xué)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》之類的全美國性電視節(jié)目中亮相。他出版了包括《超越愛因斯坦》和《不可思議的物理》等科普書籍。加來道雄是當今高能物理和理論物理學(xué)中超弦理論的發(fā)明者之一，是國際知名的理論物理學(xué)與環(huán)境學(xué)者，他秉持著愛因斯坦的精神：探尋“所有事物的原理”加來道雄博士提出的“超弦理論”，雖然只是短短一個一英寸長的方程式，但也許就是解開宇宙之謎的第一把鑰匙。相關(guān)知識

為了更好地理解課文，我們需要了解一些相關(guān)的理論物理學(xué)知識：

（1）統(tǒng)一場論

根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)知識，將我們的宇宙結(jié)合起來的力有四種：引力、電磁力、強核力和弱核力。物理學(xué)家運用量子力學(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(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，建立一個大一統(tǒng)的理論，最終也沒有實現(xiàn)。

（2）高維空間

現(xiàn)代理論物理學(xué)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(fēng)暴是怎樣產(chǎn)生的，風(fēng)暴會襲擊什么地方，什么時候襲來，什么時候結(jié)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(yù)報，也都是靠經(jīng)驗來推測的。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的風(fēng)暴被看得一清二楚，可以精準地預(yù)報風(fēng)暴的動向。同樣，理論物理學(xué)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(xué)家認為宇宙應(yīng)該是簡單、合諧的）。

高維空間理論認為，宇宙大爆炸后1043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1035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(xiàn)在高維空間理論只能是“理論”。

自主預(yù)習(xí)1、讀準字音單音字斑斕（

）杜撰（）湮沒（）驚詫（

）冥冥世界（

）令人目眩（

）魚鰭（

）怪誕（

）撒手人寰（）刨根究底（

）多音字刨：刨地（páo）刨子（bào）湮：湮沒（yān）湮同“洇”（yīn）詞語辨析淹沒湮沒淹沒：指大水漫過，也形容被聲音蓋過。湮沒：指名聲和成就被埋沒。重要詞語解釋：畏葸：____________________________________________________反物質(zhì)：__________________________________________________脈絡(luò)梳理分：_______________________________________________分：_______________________________________________分：_______________________________________________探究案1、“鯉魚科學(xué)家”對“世界”的認識是怎樣的？2、作者想通過“鯉魚科學(xué)家”對世界的認識說明什么？3、對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往，是怎樣啟迪作者走上科學(xué)探索的道路的呢？4、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(xué)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(xué)家最為重要？延伸案金句銀段——《》——《》——《》——《》寫作金庫重拾遺落的厚重中國的圣賢先哲大都強調(diào)一種格物致知的精神，認為做學(xué)問就要把它弄明白，搞透徹，不能淺嘗輒止，似是而非，因而孔子韋編三絕而精通周易。今日之時，當商業(yè)化的文化如快餐般呈現(xiàn)在我們面前時，我們往往手足無措，我們確實失去了什么，也許就是文化的厚重感?，F(xiàn)代人的生活節(jié)奏非常快，“淺閱讀”同樣是快節(jié)奏生活的產(chǎn)物，我們也許根本就無法空出時間來一次真正的閱讀，更不用說研習(xí)經(jīng)典了。但反思這種來也匆匆，去也匆匆的生活，我們不一定快樂，同時也失去了很多趣味，難道生活本身就這樣嗎？古代與現(xiàn)代的價值觀念體系截然不同。古人專心做學(xué)問，對于貧困饑餓當真能安之若素?？鬃佑性疲壕邮碂o求飽，居無求安，敏于事而慎于言，可謂好學(xué)也矣。而今人則更多追求商業(yè)利益，一切以金錢為主，這就引發(fā)一系列的商業(yè)炒作以及學(xué)術(shù)丑聞，爭論與批評過后，我們應(yīng)該更深入地反思。失去了厚重的文化支撐，一個民族很難立足于世界。正如四大文明古國，除中國外其它三國的沒落與衰亡，它們的衰亡歸根到底是文化的缺失和沒落。相反美國只有兩百多年的建國歷史卻成為全球唯一的超級大國，這同樣得益于民主自由的先進文化。當中華文明經(jīng)歷了數(shù)千載的傳承后，能否在當代發(fā)揚光大，確實還有懸念。環(huán)顧我們周圍的讀物，十之八九是雜志，很少有人花費大量的時間去鉆研一本名著。其實知識本身就需一個長期的理解與領(lǐng)悟后方可掌握，而鉆研名著正是這樣的過程，雖然艱澀難懂，但細細咀嚼后卻別有一番滋味。那些厚重的經(jīng)典名著不應(yīng)該是圖書館書架上的陳列品，不應(yīng)只是恭敬虔誠地仰望，它們應(yīng)該真正走進我們的生活，成為我們的良師益友。學(xué)海無涯，學(xué)習(xí)本身就無法一蹴而就，這就需要我們具有毅力和持之以恒的精神，閱讀厚重的書籍，感受厚重的文化，你也會變得厚重起來，腹有詩書氣自華，越有學(xué)問，才會越有氣質(zhì)。文化快餐只能作為一種嘗試，一種體驗，它不能替代主食。重拾遺落的厚重，沉潛寧靜，到知識的海洋中開拓一片全新的天地。重拾遺落的厚重，讓民族有強大的精神支撐，我們會看到真正的崛起與復(fù)興。第14課一位物理學(xué)家的教育歷程答案自主預(yù)習(xí)1.（1）lánzhuànyānchàmíngxuànqídànhuánpáo3.畏葸：畏懼。反物質(zhì)：由粒子組成的稱為物質(zhì)，由反粒子組成的被稱為反物質(zhì)。4.第一部分（第1段）：全文總綱，點明后面的寫作內(nèi)容。第二部分（2—11段）：主要敘述作者對鯉魚世界的遐想。第三部分（第12—18段）：主要介紹了作者對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往。合作探究1.①“水池之外看不見的世界沒有科學(xué)意義?！雹凇八鼈?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(xué)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(xué)”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”。2.①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(xué)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)。3.對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往，使作者產(chǎn)生對統(tǒng)一場理論的興趣，好像偵探一樣急于找到故事的線索和結(jié)局。理論物理學(xué)家的工作是抽象、枯燥的，受實驗條件的限制，自己的學(xué)說很難得到實驗的證明，甚至可能到死也得不到成就。4.①想象力。科學(xué)是需要想象