人教版语文必修三 4-14《一名物理学家的教育历程》精品导学案

第14课　一名物理学家的教育历程一、整体把握1．本文三个主要部分，并不是简单地叙述成长的故事，而是具有深刻的科学精神内涵，从中你可以看到哪些方面的“教育”对成为优秀的科学家最为重要？点读　①想象力。科学是需要想象力的，想象力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界的想象中，认识到人类观察空间的局限性，间接感悟到高维空间存在的可能。由感性的想象上升到理性的创造，体现了创新意识和探索精神。②乐趣。科学不应该是枯燥的，而应该是充满乐趣的。探寻自然的奥秘，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”，也是人生的“境界”。“游戏”使他们乐此不疲，充满激情，不受外界的诱惑和干扰；而“境界”使他们不顾功利，不畏强权，只求真理。③实验精神。丁肇中说过：“现代学术的基础就是实地的探察，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，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》)有了想象力，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，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，就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，但是科学家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，也要有数学和天体物理学的实验基础，也不是空想出来的。二、细部探微2．读完文章，你能理解本文所提到的“教育历程”和“教育内容”指的是什么了吗？点拨　①人人都对自然感到好奇，都以自己喜爱的形式寻求自然的“谜底”，但是大多数人一般直接探寻自然本身，而作者却由人的观察角度，反思人类对宇宙的认知。看似作者少年时的思维超出同龄人，其实只是他充分发挥了自己的想象力，并且保持了这样奇特的想象力，由此奠定了他对高维空间理论探究的基础。②作者少年时接触到爱因斯坦的“未竟事业”，激发了他的探究兴趣。他之所以感到“激动人心”，是因为他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究，这非常符合少年的心理。另外，“我决定要对这一秘密刨根究底”，也表现了他有毅力有恒心的性格，这是成为科学家的基本素质。③高中时代，本应“在棒球场或篮球场玩耍”，享受青春年华，但作者却“找遍周边地区大量的电子仓库，装配必需的硬件设备”，在“学校的足球场中缠绕22英里长的铜线”，自己动手建设实验室，验证爱因斯坦理论，探究反物质。作者进行这样艰苦枯燥的工作，体现了他对科学的热爱，以及踏实的性格，显露出一个科学工作者的潜能。由①②到③，我们可以清楚地看到作者的“教育历程”和“教育内容”。3．“鲤鱼‘科学家’”对“世界”的认识是怎样的？ 点拨　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‘科学家’”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”。4．作者想通过“鲤鱼‘科学家’”对世界的认识说明什么？点拨　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。5．作者建立实验室的事例，对我们的现实生活有什么样的意义？点拨　科学是建立在基础实验之上的，科学理论要经过实验的检验才能得到论证。实验不是简单的操作，要有理论指导，要有实验设计，要有策划组织能力，要有耐力和恒心等等，实验考验的是实验者的综合能力。而我们当前存在的问题是，重视理论，轻视基础实验，表现为动手能力和实践能力差，思想上浮躁，急功近利。对教育而言，重知识、轻能力的现象很普遍。这些都是一名理论物理学家重视实验给我们的现实生活的启迪。一、中心主旨本文作者通过叙述自己成长的故事，揭示了深刻的科学精神内涵，让我们看到了“想象力”“乐趣”“实验精神”等教育对成为优秀科学家的重要性。　　二、写作特色1．选材详略得当。本文布局谋篇重点突出，详略得当。在整体上，作者并没有从童年到小学到初中到高中按时间顺序叙事，而是通过童年的两件趣事和高中时建立实验室的事例，突出他成长为一名“物理学家”的“教育历程”，并不旁及其他成长的经历；在局部上，如高中阶段，作者看了许多统一场理论方面的书，并常常去斯坦福大学的物理图书馆，相关的理论书籍是怎样启发、引导他研究的，这里肯定有许多精彩的故事，但是作者只是一笔带过，把重点放在制造“自己的原子对撞机”上，其中具体的数据叙述得很详尽，让人体会到作者严谨、踏实的性格，以及内在的成为物理学家所需要的基本素质。2．形象的描述。形象的描述，可以增强感性认识。本文对鲤鱼世界的遐想的描述，尤其是那场暴雨之后，作者对鲤鱼“科学家们”的心理行为等的描述更是栩栩如生。作者借助于想象，采用了拟人化笔法，让鲤鱼“科学家们”会看会想，会提出问题会说话，这样就使深奥的科学道理变得浅显易懂。如第9段中，它“说：‘突然之间，不知怎的我就被拉出了咱们的宇宙(池水)……随后，我发现自己突然又被扔回了咱们的世界。’”三、结构图解 (45分钟，90分)一、基础知识(12分，每小题3分)1．下列词语中，加点字的注音完全相同的一项是(　　)A．波澜　斑斓　谰言　春意阑珊B．蒹葭遐想闲暇瑕不掩瑜C．椽子城垣潺湲撒手人寰D．混乱混浊混淆混水摸鱼答案　A解析　A项全读lán。B项葭jiā，其他读xiá。C项椽chuán，寰huán，其他读yuán。D项混水摸鱼hún，其他读hùn。2．下列词语字形书写全都正确的一项是(　　)A．漫游　　　　杜撰　　　　五彩斑澜　　　　困惑不解B．期图湮没高深莫则惊诧不已C．遐想震惊微乎其微冷嘲热讽D．浩瀚神密自名得意撒手人寰答案　C解析　本题考查汉字字形。A项中“澜”应为“斓”。B项中“期”应为“企”，“则”应为“测”。D项中“密”应为“秘”，“名”应为“鸣”。3．下列各句中加点的词语使用恰当的一项是(　　)A．豆制品是蔡家洼工业园区的特色产品之一。前来参观的游客不仅亲眼目睹了豆制品的生产流程，还津津有味地品尝起豆浆、卤水豆腐、豆皮等特色食品。B．2月18日，哈尔滨迎来了第24届世界大学生冬季运动会。中国冰雪运动员在这个灯火阑珊的夜晚放飞冬奥梦想，来自世界各地的大学生，开始在这时享受运动健身之乐、和谐交流之美。C．牡丹居社区餐厅明天将开始营业，消息传出，社区居民口耳相传。以前他们到最近的餐厅都要步行半个多小时，现在出门走几步就能吃上饭了。D．胡锦涛关于社会主义荣辱观的重要论述，在全社会引起强烈反响。对“八荣八耻”荣辱观，不仅要耳熟能详，更要使之成为公民的行为准则和整个中华民族的美德。答案　D解析　A项在“目睹”前面再加上“亲眼”二字，语义重复。B项阑珊：动词，将尽，衰落，如“春意阑珊”“意兴阑珊”。用在此句中不合语境。应用“璀璨”或“辉煌”等词语。C项口耳相传：口说耳听向下传授。用在此句中不合语境。D项耳熟能详：耳朵听的次数多了，就熟悉了，也就能够清楚详细地说出来。用在这里正确。4．下列各句中，没有语病的一句是(　　)A．墨西哥一家舞厅发生了一起有多人丧命的踩踏惨案，警方称，原因是由于夜总会老板故意制造恐慌和紧急出口处受阻引起的。B．国际大体联技术官员珍妮特·马丁等在考察过大冬会冰壶比赛场馆后认为，场馆的灯光、制冰及冰壶等竞赛设施，已经达到了冬奥会标准， 本场馆是目前世界上最好的冰壶场地之一。C．虽然无家可归的人数众多，但解放军和武警官兵的艰苦努力，使边远地区的灾民也全部得到毯子、衣服、帐篷和救援物资。D．奥运村使用了可再生能源、先进的循环系统和朴素的建筑外观，一旦完全投入使用，奥运村每年的碳排放量可减少8000吨。答案　B解析　A项句式杂糅。C项“毯子、衣服、帐篷和救援物资”不能并列。D项“使用……朴素的建筑外观”搭配不当。二、文本阅读(18分)阅读下面的文字，完成5～8题。童年时的第二件事也给我留下深刻的印象。我八岁时曾听过一个故事，此后它一直留在我的脑海里。记得我的中学老师给班里讲了一个已故伟大科学家的故事。他们极其崇敬地讲到他，称他是整个人类历史上最伟大的科学家。他们说很少有人能够理解他的思想，但是他的发现却改变了整个世界和我们周围的一切。我不理解他们想告诉我们的许多东西，但是最使我对此人感兴趣的是他未能完成自己的伟大发现就撒手人寰。他们说他多年潜心于这个理论，但是他死之后，他的未完成的论文仍然摆放在自己的办公桌上。我被这个故事迷住了。对于一个孩子，这是很神秘的。他未完成的工作是什么？他桌上论文的内容是什么？什么问题可能会如此难以解决而又非常重要，值得如此伟大的科学家把他的有生之年花费在这种研究之中？由于好奇，我就决定学习我能学到的关于爱因斯坦的一切以及他的未完成的理论。我记得，我花了好多时间静静阅读我能够找到的关于这个伟人和他的理论的每一本书。这种记忆到现在仍然温暖如春。我读完当地图书馆的书之后，就开始在全市搜寻图书馆和书店，急切地查找有关线索。不久我就知道这个故事比任何的神秘谋杀故事更加激动人心，也比我曾想象的任何事情都重要。我决定要对这一秘密刨根究底，纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。不久，我就知道爱因斯坦桌上未完成的论文就是他企图构造的所谓的统一场论。这个理论能解释所有的自然规律，从细小的原子到浩瀚的星系。然而，作为一个孩子，我却不能理解，畅游在茶园池水中的鲤鱼和爱因斯坦桌上未完成的论文可能存在着某种联系。对于用更高的维数可能是解决统一场论的关键这一点我不理解。5．“童年时的第二件事也给我留下深刻的印象”一句中的“第二件事”是什么？(4分)答案　第二件事是对爱因斯坦未完成事业的向往。6．“他们说很少有人能够理解他的思想，但是他的发现却改变了整个世界和我们周围的一切。”对这句话你是如何理解的？(4分)答案　这句话说明这位伟大的科学家贡献巨大，表现了人们对他的无限崇敬之情。7．“最使我对此人感兴趣的是他未能完成自己的伟大发现就撒手人寰”一句中他未能完成的伟大发现是什么？对作者产生了什么影响？(4分)答案　他未能完成的伟大发现是统一场论。正是未能完成的这一伟大发现激起了作者对这位伟大科学家的强烈兴趣，使他着迷；培养了作者深入探究钻研的精神，引领作者最终成了一名伟大的科学家。8．“我决定要对这一秘密刨根究底，纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。”“这一秘密”具体是指什么？用文中的话来回答。(6分)答案　这一秘密指：他未完成的工作是什么？他桌上论文的内容是什么？什么问题可能会如此难以解决而又非常重要，值得如此伟大的科学家把他的有生之年花费在这种研究之中？三、课堂延伸(18分) 阅读下文，回答9～11题。朋友和同事眼中的爱因斯坦多年来，许多和爱因斯坦有过直接交往的人在各种访谈或出版物中讲述他们对爱因斯坦的印象。这些人中有爱因斯坦的妻子以及他继女的丈夫和传记作者，他的医生、学生和同事，他的朋友、邻居和房东太太的女儿，还有科学界的同行、哲学家、历史学家、新闻记者、小说家、编辑、摄影师、画家、剧作家，以色列政治家、以色列总理和来自俄罗斯的政治委员，甚至还有陌生人。苏珊娜，教师，爱因斯坦在瑞士读书时第二个房东太太的女儿。在一个炎热的夏天，他听到有人在邻近的一所房子里弹奏莫扎特的奏鸣曲。他问这是谁，我说这一定是住在阁楼上的那个钢琴教师。他立刻夹着他的小提琴冲了出去，连领子和领带都没系上。“你不能这样出去，爱因斯坦先生，”我大叫，可是他头也不回，也许他根本就没听见，或者假装没听见。花园的门砰的一响，然后我们就听到小提琴的声音伴着莫扎特的奏鸣曲。回来后，爱因斯坦兴奋地说：“那老太太真是可爱极了。我要天天去找她合奏。”几个小时后，我们就见到了她。那是弗罗莱恩，她穿着一件黑色丝绸套裙，羞怯地问我们，那个不寻常的年轻人叫什么名字。我们安慰她说，他只是个不懂事的学生。她说，那个陌生的小提琴手把她吓了一跳，他一头冲进她的房间，嘴里嚷着：“继续弹吧。”菲什，爱因斯坦的学生。他对所有的人都用同样的语气说话，不论是大学的主要负责人、食品杂货商，还是实验室里的清洁女工。罗曼·罗兰，法国作家、和平主义者。罗兰于1915年9月6日在他的日记里写下了以下这段文字。爱因斯坦的法语说得结结巴巴，间或夹杂着德语。他是个非常活跃、非常爱笑的人。他常常情不自禁地拿最严肃的思想开点儿风趣的玩笑。谈到他生活的德国，爱因斯坦表现出令人难以置信的坦率。要是换了另一个人，他很可能在过去那可怕的一年里饱受孤独的煎熬，可是他却在笑。他发现，在战争年代里他也能写出最重要的科学论文。我问他有没有对他的德国朋友说过或讨论过自己的想法。他说没有。他只是像柏拉图那样向他们提问，向他们的妄自尊大发起挑战。他说，这样做是不讨人喜欢的。罗兰的结论是：在普遍的奴颜婢膝中，他是少数几个能够保持精神自由的人之一。罗森塔尔·施耐德，大学生，有时和爱因斯坦一起乘电车从柏林大学回各自的家。他一有机会就和我开玩笑。他知道我喜欢读康德的书，于是他就把康德的直觉比作皇帝的衣服。有一次，我们花了很长时间辩论康德的某些错综复杂的问题，我们提到了不同哲学流派的康德信徒们对这些问题所作的各种各样截然不同的解释。在讲德语的国家里，差不多每一所大学都有一个流派，有的大学还同时拥有几个不同的流派。爱因斯坦是这样表达他的观点的：“康德好比是一条有着很多里程碑的公路。于是所有的小狗都跑了过来，每只小狗都爬到其中的一块里程碑上拉屎撒尿，这就是它们的贡献。”我假装愤愤不平：“这算什么比较！”爱因斯坦大笑起来：“可是你的康德仍旧是个里程碑啊，那是谁也改变不了的。”拉比，美国诺贝尔物理学奖得主，物理学家。我听过他1921年在城市学院所作的四次演讲中的一次。那次他谈的是当代物理学，特别是量子理论。作为演讲者，他是清晰明了的典范，而且富有幽默感。他给人一种在政治上非常天真幼稚、在科学问题上又非常固执的印象。不过我不认为 他真的如此天真，他是个非常高明非常复杂的人。他只是看上去比较单纯，因为他直截了当地深入问题的本质。如果你没有接受这种从本质上探讨问题的方式，你就会觉得他太单纯。他无疑是个非常了不起的人。在所有杰出的科学家中，他无疑是本世纪最伟大的科学家。他总是把注意力集中在那些具有深远意义的问题上，他的影响永远不会消失。他不喜欢愚蠢的人，但是他并不嫌弃他们。(节选自《爱因斯坦——偶像背后的真人》第三部分)9．“在普遍的奴颜婢膝中，他是少数几个能够保持精神自由的人之一。”试简析这句话的含意。(6分)答案　在当时大多数人或饱受孤独的煎熬或失去原则、奴颜婢膝的情况下，爱因斯坦依然是那样的活跃、风趣和坦率，并能把注意力集中在那些具有深远意义的问题上。10．“康德好比是一条有着很多里程碑的公路。于是所有的小狗都跑了过来，每只小狗都爬到其中的一块里程碑上拉屎撒尿，这就是它们的贡献。”你从这段话中可以看出爱因斯坦对康德和“康德流派”怎样的观点与评价？(6分)答案　爱因斯坦对康德给予了高度的评价，称赞他在哲学领域有着很多里程碑式的贡献；而对“康德流派”，则是毫不客气地批评与讽刺，说他们就像一只只到处拉屎撒尿的小狗，只有玷污和破坏而没有任何有价值的贡献。11．你认为这种通过访谈的形式来表现人物的写法有那些好处？为什么？请分条说明。(6分)答案　以小见大，真实可感，能更真切地表现生活中的真人形象；通过不同年龄、不同地位的人的真实看法，能够更好地表现一位伟大人物真实的、多方面的形象。四、语言运用(12分)12．加来道雄正是从对鲤鱼世界的想象中，认识到人类观察空间的局限性，间接领悟到高维空间存在的可能。科学是需要想象力的，想象力能带来创造力。在剩下的23个英文字母中任选几个，发挥想象，仿写句子。(4分)例句：A是一座金字塔，是进取；B是两个连结在一起的心，是友谊；C是未满的月牙儿，是缺憾。答案　D是一把竖琴，是快乐；O是一轮朝阳，是光明；S是曲折的路，是人生；J是一根拐杖，是帮助。13．依据语境补写两句话，使得语言生动、语意贯通。(4分)成功时，父母是最欣慰的听众；失落时，____A____。斟一杯月光，____B____；做一个暖梦，诉说打拼的衷肠。感恩，两个美丽而温暖的字眼；感恩，一份甜蜜而厚重的责任。答案　A家园是最温馨的港湾，或父母有最温和的话语(注意照应“父母”、“感恩”)　B祝福劳作的父母，或告慰思念的父母(扣着“斟”的形象意韵造句)14．某中学邀请航天英雄聂海胜到校作题为“为圆航天梦”的报告。请根据以下材料，以学生主持人的身份拟写一段开场白。(包括标点符号，不超过90字)(4分)聂海胜，男，汉族，湖北枣阳人，大学文化。1964年9月出生，1983年6月入伍，1986年12月入党，现为中国人民解放军航天员大队三级航天员，副师职，上校军衔。曾任空军航空兵某师某团领航主任，飞过歼五、歼六、歼七等机型，安全飞行1480小时，为空军一级飞行员。1998年1月正式成为我国首批航天员。经过多年的艰苦学习和训练，完成了基础理论、航天环境适应性、专业技术等八大类几十个科目的训练任务，以优异的成绩通过航天员专业技术综合考核。2003年与杨利伟一起入选我国首次载人航天飞行员梯队，参加“神五”航天飞行员的选拔。2005年6月，又与另五位航天员入选“神六”载人航天飞行员梯队。2005年10月12日与费俊龙一起执行“神六”航天飞行任务，取得圆满成功。答案　航天英雄聂海胜是我国首批航天员，他以优异的成绩通过综合考核，并与费俊龙一起圆满完成“神六”航天飞行任务，圆了航天梦。让我们用热烈的掌声欢迎他为我们作“为圆航天梦”的报告。(称谓要得体，不能直呼“聂海胜”之名，内容要紧扣“圆航天梦”，表达要符合开场白的要求。) 五、随堂练笔(30分)15．作者关于鲤鱼“科学家”的幻想十分有趣，如果我们以动物的眼光来观察人类，是不是也很有意思呢？假如有一位动物(狗、猫、鸡、燕子等)“科学家”，专门研究人类的某些行为，它写了一篇“科普文”：人类行为之谜。你替这位动物“科学家”做一回代笔人怎么样？写一篇不少于400字的文章。答案　略。