一名物理学家的教育历程用[1].ppt

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1、一名物理学家的教育一名物理学家的教育历程用程用1基本脉络基本脉络一、（一、（1段）全文总括：记叙了作者在童年的两件趣事，以和作者是如何由这两件趣事来激发自己的科学兴趣的。段）全文总括：记叙了作者在童年的两件趣事，以和作者是如何由这两件趣事来激发自己的科学兴趣的。二、（二、（211段）由对鲤鱼世界的遐想，推知人类认识的局限性。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、幻想鲤鱼“科学家科学家”研究的局限性。研究的局限性。2、推知人类对多维空间研究的局限性。、推知人类对多维空间研究的局限性。三、（三、（1218段）对爱因斯坦未竟事业的向往与学习研究。段）对爱因斯坦未竟事业的向往与学

2、习研究。1、探究爱因斯坦未完成的理论。、探究爱因斯坦未完成的理论。2、建立自己的原子对撞机。、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。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为睡莲自己能够运动而困惑不解”它们以神秘的它们以神秘的“力力”来掩盖自己的无知。来掩盖自己的无知。（3）“鲤鱼科学家鲤鱼科学家”的的“消失消失”和和“重现重现”它们认为是它们认为是“奇迹奇迹”，是，是“可怖的事情可怖的事情”，而不肯去探究原因。，而不肯去探究原因。（4）“鲤鱼科学鲤鱼科学”的的“传奇故事传奇故事”，真实地证明另一个世界的存在，而它们却认为，真实

3、地证明另一个世界的存在，而它们却认为“胡说八道胡说八道”，荒谬绝伦，违背它们的，荒谬绝伦，违背它们的“自然规律自然规律”。问：问：“鲤鱼科学家鲤鱼科学家”对对“世界世界”的认识是怎样的？的认识是怎样的？说明说明“自以为是自以为是”的人类和的人类和“鲤鱼科学家鲤鱼科学家”有相似之处。有相似之处。（1）人类）人类“一生就在我们自己的一生就在我们自己的池子池子里度过里度过”，只要，只要“超出我们的理解力超出我们的理解力”的自然存在，他们就的自然存在，他们就“拒绝承认拒绝承认”。（2）“科学家发明像力这样一些概念科学家发明像力这样一些概念”，是因为他们只愿意承认，是因为他们只愿意承认“那些看得见摸得着

4、的事物那些看得见摸得着的事物”，不肯改变思考问题的，不肯改变思考问题的方式。方式。（3）“不能在实验室里便利地验证不能在实验室里便利地验证”的理论，他们就加以的理论，他们就加以“鄙视鄙视”，表现出思想上的保守和固执。，表现出思想上的保守和固执。问：作者想通过问：作者想通过“鲤鱼科学家鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？对世界的认识说明什么？问：作者说问：作者说“我决定要对这一秘密刨根究底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。在作者心中“理论物理理论物理学家学家”应该是怎样的人？应该是怎样的人？理论物理学

5、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。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。这样的人必须耐住寂寞，必须有奉献精神。“在所不辞在所不辞”意味着意味着“理论物理学家理论物理学家”道路的艰辛。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？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，要科学是建立在基础实验之上的

6、，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，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。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。这些都是一名理论物理学家重视实验

7、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“教育历程教育历程”完整地勾画出来。而夹杂在其中的两个小事例，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。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。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，对问：课文中

8、阅读多维空间历险故事和统一场理论书籍两小段内容，对“教育历程教育历程”的叙述有什么作用？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，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

9、然游离在外。爱因斯坦毕终生之力想寻求四种力的。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，建立一个大一统的理论，最终也没有实现。统一场论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“教育教育”对成对成为优秀科学家最为重要？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。）想象力：科学是需要想象力的，构图能带来创造力。（

10、2）趣味性：科学不应该是枯燥的，而应该是充满乐趣的。）趣味性：科学不应该是枯燥的，而应该是充满乐趣的。（3）实验精神：）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。的。”（应有格物致致知精神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，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

11、。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。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）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捉迷藏的“游戏游戏”，也是人生的，也是人生的“境界境界”。“游戏游戏”使他们乐此不疲，充满激情，不受外界的诱惑和干扰；而使他们乐此不疲，充满激情，不受外界的诱惑和干扰；而“境界境界”使使他们不顾功利，不畏强权，只

12、求真理。他们不顾功利，不畏强权，只求真理。科学精神（二）科学精神（二）实验精神：丁肇中说过：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。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，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。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。”（应有格物致知精神应有格物致知精神）有了想像力，）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。一味地空有了乐趣，那

13、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。基础，也不是空想出来的。科学精神（三）科学精神（三）我没有特殊天赋，我只是极为好奇。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。整个科学只不过是每日思考的精练。想象力比只是更重要。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。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。要。爱因斯坦爱因斯坦谢谢大家！结结 语语