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2019-2020年高中语文一位物理学家的教育历程教学案新人教版必修3学习目标重难点：引导学生以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。引导学生体会严谨务实的科学精神。相关知识为了更好地理解课文，我们需要了解一些相关的理论物理学知识：（1）统一场论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。（2）高维空间现代理论物理学认为，统一四种力的前景，在于高维空间（如十维或更高）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，从太空这样三维角度观察地球，在地面上看来神秘莫测的风暴被看得一清二楚，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（空间三维加上时间）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、合谐的）。高维空间理论认为，宇宙大爆炸后10-43秒，十维宇宙分解成四维宇宙和六维宇宙，四维宇宙暴胀，经过近一百五十亿年，演变成今天我们生活的宇宙。大爆炸后10-35秒，大统一力分开。但是高维空间理论很难在实验室中得到证实，因为要模拟当时的环境，需要的能量太大，根本无法做到，所以现在高维空间理论只能是“理论”。学习过程：1.本文的基本结构正文前有一句爱因斯坦的话，这是加来道雄的座右铭，也是他走上科学道路的指路明灯，表明他的追求。全文共分三部分。第一部分（第1段），是全文的纲，只有一句话，非常简洁，点明后面写作的内容。第二部分（第2－11段），童年时的第一件趣事：对鲤鱼世界的遐想。第三部分（第12－末尾），童年时的第二件趣事：对爱因斯坦未竞事业的向往。2.“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的？【明确】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”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”。3．作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？
【明确】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。4．作者说“我决定要对这一问题刨根问底，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？【明确】理论物理学家的工作是抽象、枯燥的，受实验条件的限制，自己的学说很难得到实验的证明，甚至可能到死也得不到成就。这样的人必须耐得住寂寞，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。5.作者建立实验室的事例，对我们现实生活有怎样的意义？【明确】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，轻能力的现象很普遍。这些都是一名理论物理学家重视实验给我们现实生活的启迪合作探讨：1．本文体现了怎样的科学精神？【明确】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，可以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。”（《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。基础练习：阅读下面的课文选段，完成1—3题。待神志镇定之后，这位鲤鱼“科学家”就会讲述一个真正令它们惊诧不已的传奇故事。它说：“突然之间，不知怎的我就被拉出了咱们的宇宙（池水），投进了一个冥冥世界，那里有令人目眩的强光和我从未见过的奇形怪状的物体。最奇怪的是那个抓住我的生物竟然一点也不像鱼。更使我震惊的是，无论如何也看不到它的鳍，但是没有鳍它还是能够运动。我感觉到熟悉的自然规律不再适合于这个冥冥世界。随后，我发现自己突然又被扔回了咱们的世界。”（当然，这个到宇宙之外一游的故事对于鲤鱼是怪诞的，大多数鱼都认为这完全是胡说八道。）
1.文段中提及的“冥冥世界”指什么？2.文段中“熟悉的自然规律”是指什么？1.指有令人目眩的强光和鲤鱼从未见过的奇形怪状的生物的世界，即人类世界。2.有鳍才能够运动。拓展练习：1.下列句子没有语病的一项是（）A.就像鲤鱼一样，我们认为宇宙之中只包含有熟悉可见的东西。B.年轻人的一个优点就是不会不由于世俗的约束而畏葸不前。C.然而，就那么几秒钟，当我把它放回池水之后，这位鲤鱼“科学家”便突然冒了出来。对于别的鲤鱼，这真是一个奇迹。D.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。答案：1.D（A项“包含有”重复赘余；B项多重否定不当造成不合逻辑；C项搭配不完整，应为“对于别的鲤鱼而言”。）2.下列句子排序正确的一项是（）①我的世界的本质超过了它们的理解能力。②它们相信它们的“宇宙”就由阴暗的池水和睡莲构成。③鲤鱼们的一生就在这浅浅的水池中度过。④我喜欢坐在距离鲤鱼仅仅几厘米的地方，然而，我们之间却如距深渊。⑤它们大部分时间在池底漫游，因此它们只模糊地意识到在水面之上存在有另一个外部世界。A.①④③⑤②B.③②⑤①④C.①④③②⑤D.②③⑤①④答案：2.B（先说鲤鱼，再到“我”。标志性的词语有“鲤鱼们的一生”“它们……意识到……另一个外部世界”“我的世界……超过了它们的……”等。）积累指引：有关题记的研讨学习在正文开始之前，作者引用了爱因斯坦的一段话，原文的意思大家都能理解，我们也知道这叫做题记，在这里我们结合课文来谈谈题记的写法和作用。课文中作者一开始引用爱因斯坦的科学观，旨在提示下文是在介绍有关科学的观点。在写作过程中能够巧妙贴切地书写题记，不仅可以开宗明义，给阅卷人耳目一新的感觉，而且能先声夺人，具有韵味深远、包蕴题旨等特点，从而达到“浓缩言语动人心，未成曲调先有情”的最佳效果，成为应试作文中得分的亮点。从近几年高考满分作文看，采用题记形式的占一定比例。那么作文中的题记有哪些种类、有何作用呢？明确：写题记可以采用阐发话题式、诠释题目式、点明题旨式、总领全文式、设喻寓理式等几种形式。①阐发话题式:就是用简练的语言对所给话题材料加以概括和浓缩，并找到一个最佳切入点加以深层次阐述。吉林一考生的满分作文《漫谈“感情”“认知”》的题记是：“同是对‘修墙’‘防盗’的预见，却产生‘聪明’或‘被怀疑’的结果。‘感情’竟能如此地左右着‘认知’，心的小舟啊，在文化的河流中求索。”这个题记通过对材料的简单解释，将“感情”与“认知”二者的关系诠释得非常明白，也点明了作者的态度和议论的中心。②诠释题目式:所拟题目一般都具有深刻性特点，运用题记形式对题目进行巧妙而又全面的诠释。云南一考生的满分作文《与你同行》的题记是：“他们一路同行，一个汲着水，一个负着火，形影相随。在他们携手共进时，就产生了智慧。”这个题记形象而深刻地对“与你同行”这个题目进行了解释，言简意赅，表明了考生对感情和理智关系的认识。
③点明题旨式:在题记里用最简约的文字，告知阅卷人写作本文的用意，展示出立意和主旨。河南一考生的满分作文《认识美丽》的题记是：“请别以为哪个最漂亮，哪个就是您的孩子。”作者以童话的形式写作高考作文，以拟人的手法，讲述了“乌鸦送饭”“迟来的午饭”“政治课”三个小故事，而“请别以为哪个最漂亮，哪个就是您的孩子”这个题记就十分直白地表达了对“感情亲疏与对事物的认知”二者关系的看法，十分切合题意。④总领全文式:所写题记从大处着眼，从总体上对全文加以总领和驾驭，使阅卷人对所写文章有一个完整而又清晰的认识。山西一考生的满分作文《眼睛》的题记是：“距离没了，心更近了，认识深了。”这句话对全文来说具有提纲挈领的作用，正文就是围绕题记展开。⑤设喻寓理式:设喻具有化抽象为具体、变单调为生动的特点，而在具体和生动的设喻中蕴涵着深刻而又独到的见解。浙江一考生的满分作文《我心依旧》的题记是，“鱼说：你看不见我流泪，因为我在水里；水说：我能感觉你流泪，因为你在我心里。”这两句话采用比喻的形式，富有哲理，寓意深刻，让人过目不忘。课外研讨：苏轼说过：“不识庐山真面目，只缘身在此山中”。物理学家的理论也许过于艰深，但是其中的道理，和日常生活的体验是相通的。文章所讲述的鲤鱼的故事，给了你怎样的启发?你是否也有过类似的奇思妙想呢?请与同学们交流。
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