高中7.2* 一名物理学家的教育历程授课课件ppt

这是一份高中7.2* 一名物理学家的教育历程授课课件ppt，共18页。
学习目标1．了解加来道雄和他的作品；2．体会加来道雄所说的怀疑精神、兴趣、毅力等基本精神品质对人成长的作用；3．以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵；4．养成正确的科学观，明确兴趣在学习过程中的重要作用。
加来道雄,日裔美国理论物理学家。他的著作广受赞誉,《构想未来》《超越爱因斯坦和超空间》《平行宇宙》,均被《纽约时报》和《华盛顿邮报》提名为当年的最佳科学读物之一。 是当今高能物理和理论物理学中超弦理论的发明者之一。加来道雄博士为国际知名的理论物理学与环境学者，他秉持着爱因斯坦的精神：探寻“所有事物的原理”。加来道雄博士提出的“超弦理论”，虽然只是短短一个一英寸长的方程式，也许就是解开宇宙之谜的第一把钥匙。
与本课相关的是“平行宇宙”与“多维空间”理论。“平行宇宙”,是指在已知宇宙之外还可能存在的相似的其他宇宙。有学者描述平行宇宙时用了这样的比喻:它们可能处于同一空间体系,但时间体系不同,就好像同在一条铁路线上疾驰的先后两列火车;它们有可能处于同一时间体系,但空间体系不同,就好像同时行驶在立交桥上下两层通道中的小汽车。“多维空间”理论认为,我们所认识的世界简单与复杂,与我们所选择的空间维数有关。在一个一维空间中,只能容纳点和线的运动;在一个二维空间中,已经可以有面的存在;只有三维空间,才允许有运动的立体物。这立体的存在物可以是生命体,也可以是物体。但三维空间并不是可以容纳一切的,有些更高的存在很可能不是三维空间的框架所能容纳的。即使加上时间,构成四维时空,也还是有一些现象不能说明。
高维空间 现代理论物理学认为,统一四种力的前景,在于高维(如十维或更高)空间理论的确立。比如对于古人来讲,风暴是怎样产生的,风暴会袭击什么地方,什么时候袭来、什么时候结束,他们是一无所知的,因为他们生活在平坦的大地上,只能靠肉眼从近似于二维平面的角度来观察,即使有简单的预报,也都是靠经验来推测的。 现在有了气象卫星,从太空这样的三维角度观察地球,在地面上看起来神秘莫测的风暴被看得一清二楚,人们可以精准地预报风暴的动向。同样,理论物理学家认为,传统的四维(三维空间加上时间)理论太“小”,不能解释宇宙中的四种力。当他们超越四维而在更高维(如十维或更高)中寻求统一这四种力时,就能得到一种简单、漂亮的解决模型(科学家认为宇宙应该是简单、和谐的)。
（1）细枝末节：比喻事情或问题的细小而无关紧要的部分。（2）自鸣得意：自以为了不起，表示很得意。（3）在所不辞：决不推辞 （4）遐想：悠远的思索或想象 （5）杜撰：没有根据地编造，虚构 （6）怪诞：荒诞离奇古怪 （7）畏葸：畏惧，害怕
本文题为“一名物理学家的教育历程”，文章通过记述作者在自己成长过程中起了重大作用的两件童年趣事，说明了他成为理论物理学家的成长历程。阅读全文，完成下表。
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。阅读全文，说说从中看到哪些方面的“教育”对成为优秀科学家最为重要。（1）想像力：科学是需要想像力的，想像力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界的想像中，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。由感性的想像上升到理性的创造，体现了创新意识和探索精神。
（2）乐趣：科学不应该是枯燥的，而是应该充满乐趣的。探寻自然的奥秘，对真正的科学工作者来说，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。”
（6）怪诞：荒诞离奇古怪对教育而言，重知识、轻能力的现象很普遍。本文题为“一名物理学家的教育历程”，文章通过记述作者在自己成长过程中起了重大作用的两件童年趣事，说明了他成为理论物理学家的成长历程。主要有以下几点：①“水池之外看不见的世界没有科学意义。在作者心中,“理论物理学家”应该是怎样的人?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。加来道雄博士为国际知名的理论物理学与环境学者，他秉持着爱因斯坦的精神：探寻“所有事物的原理”。（5）杜撰：没有根据地编造，虚构（2）自鸣得意：自以为了不起，表示很得意。作者想通过“鲤鱼‘科学家’”对世界的认识说明什么？2．体会加来道雄所说的怀疑精神、兴趣、毅力等基本精神品质对人成长的作用；由感性的想像上升到理性的创造，体现了创新意识和探索精神。但三维空间并不是可以容纳一切的,有些更高的存在很可能不是三维空间的框架所能容纳的。（1）细枝末节：比喻事情或问题的细小而无关紧要的部分。他的著作广受赞誉,《构想未来》《超越爱因斯坦和超空间》《平行宇宙》,均被《纽约时报》和《华盛顿邮报》提名为当年的最佳科学读物之一。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。（6）怪诞：荒诞离奇古怪对教育而言，重知识、轻能力的现象很普遍。（2）自鸣得意：自以为了不起，表示很得意。说明“自以为是”的人类和“鲤鱼‘科学家’”有相似之处。
在作者心中,“理论物理学家”应该是怎样的人? 理论物理学家的工作是抽象、枯燥的,受实验条件限制,自己的学说很难得到实验的验证,甚至可能到死也得不到成功。这样的人必须耐得住寂寞,必须有奉献精神。
“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”。
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。
课文中作者叙述自己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? 这两个小事例,主要起补充和衔接作用。历险故事加深作者对高维空间的想象,激发兴趣;而阅读统一场理论书籍,既表现高中阶段作者的求知热情,也衔接起由理论到实验的探究过程。
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？ 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。