《一名物理学家的教育历程》(用)概述.ppt

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1、 加来道雄，日裔美籍理论物理学家，纽约市立大学城市学院理论物理学教授。他毕业于哈佛大学，获得加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位。他是超越爱因斯坦、量子场论和超弦导论诸书的作者。作者简介基本脉络一、（1段）全文总括：记叙了作者在童年的两件趣事，以及作者是如何由这两件趣事来激发自己的科学兴趣的。二、（211段）由对鲤鱼世界的遐想，推知人类认识的局限性。1、幻想鲤鱼“科学家”研究的局限性。2、推知人类对多维空间研究的局限性。三、（1218段）对爱因斯坦未竟事业的向往与学习研究。1、探究爱因斯坦未完成的理论。2、建立自己的原子对撞机。（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

2、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”。 问：“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的？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

3、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。问：作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？问：作者说“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”。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。这样的人必须耐住寂寞，必须有奉献精神。“在所不辞”意味着“理论物理学家”道路的艰辛。 问：作者建立实验室的事例，对我们现实生活有怎样的意义？ 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，要有理论的指导，

4、要有实验的设计，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，轻能力的现象很普通。这些都是一名理论物理学家重视实验给我们实现生活的启迪。 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。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

5、历程”的叙述有什么作用？ 根据现代物理学知识，将我们的宇宙结合起来的力有四种：引力、电磁力、强核力和弱核力。物理学家运用量子力学，已经把后三种力统一起来（美籍华裔物理学家杨振宁和他的学生米尔斯提出杨一米尔斯场理论，解决了这一问题，被称为“标准模型”。但是这一理论因为计算繁复无比而让人头疼），但是引力仍然游离在外。爱因斯坦毕终生之力想寻求四种力的统一，建立一个大一统的理论，最终也没有实现。统一场论 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，可从中看到哪些方面的“教育”对成为优秀科学家最为重要？（1）想象力：科学是需要想象力的，构图能带来创造力。（2）趣味性：科学不

6、应该是枯燥的，而应该是充满乐趣的。 （3）实验精神： “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。”（应有格物致致知精神 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。 科学精神（一） 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

7、不顾功利，不畏强权，只求真理。科学精神（二） 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，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。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。科学精神（三） 我没有特殊天赋，我只是极为好奇。 整个科学只不过是每日思考的精练。 想象力比只是更重要。 我没有什么特别的才能，不过喜欢刨根问底地追究题罢了。 在我审视我自己和我的思维方式时，我的结论是：在吸收有益的知识方面，奇思玄想的天赋对我而言，比我的才能更重要。爱因斯坦 总结全文： 作者在文中指出在童年有两件事大大丰富他对世界理解力，并且引导他成为一个理论物理学家的历程，这两件事给他的启示是：大胆地想象、怀疑和饱和猜测，不要故步自封，兴趣在人的成长过程中是不可缺少的，但要到达成功的彼岸离不了坚定的信念、坚持不懈的努力，这或许就是作者要告诉我们后辈的。