一名物理学家的教育历程.ppt

人物简介类说明文）一名物理学家的教育历程 加来道雄，美籍日裔物理学家，毕业加来道雄，美籍日裔物理学家，毕业于美国哈佛大学，获加利福尼亚大学于美国哈佛大学，获加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位，后任纽约伯克利分校哲学博士学位，后任纽约市立大学城市学院理论物理学教授市立大学城市学院理论物理学教授主要著作有主要著作有《《超越爱因斯坦超越爱因斯坦》》（与特（与特雷纳合著）雷纳合著）《《量子场论量子场论》《》《超弦导论超弦导论》》本文的基本结构分析1.文章的题目是“一名物理学家的教育历程”，本文的叙述的顺序是怎样的？2.作者开头说“童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理解力，并且引导我走上成为一个理论物理学家的历程”有何作用？￿本文的基本结构分析1.文章的题目是“一名物理学家的教育历程”，因此，叙述的顺序主要是时间顺序2.作者开头就说“童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理解力，并且引导我走上成为一个理论物理学家的历程而“童年的两件趣事”作为文章的主要内容，又是共时性的叙述这样的结构安排，使文章既脉络清楚，又重点突出￿作者在文章中所说，"童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理解力，并且引导我走上成为一个理论物理学家的历程"。

这两件趣事是指什么？第一件趣事是指作者小时候在父母的带领下，去旧金山游览著名的日本茶园作者在那里发现了丰富多彩的非常有趣的鲤鱼世界第二件趣事是指作者在八岁时曾听过的一个有关整个人类历史上最伟大的科学家的故事结构图：教育历程：童年→鲤鱼世界的幻想(想像)                      青年    →实验￿￿￿￿￿￿￿￿￿(成年) →(理论物理学家)教育内容：爱因斯坦故事(理论)  结构图解   一一.（（1 段）段）￿ ￿全文总括：记叙了作者在童年的全文总括：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发自己的科学兴趣的￿￿￿￿￿￿二二. （（2~11 段）由对鲤鱼世界的遐想，推知段）由对鲤鱼世界的遐想，推知人类认识的局限性人类认识的局限性￿￿￿￿￿￿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.（（12~18 段）对爱因斯坦未竟事业的向往段）对爱因斯坦未竟事业的向往与学习研究。

与学习研究￿￿￿￿￿￿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“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的？主要有以下几点：主要有以下几点：（（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””——它它们认为是们认为是““奇迹奇迹””，是，是““可怖的事情可怖的事情””，而不肯，而不肯去探究原因去探究原因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，真实地证明另一个世界的存在，而它们却认为一个世界的存在，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””作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？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””有相似有相似之处之处。

（（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，他们的自然存在，他们就就““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，是因为他们只愿意承认为他们只愿意承认““那些看得见摸得着的事物那些看得见摸得着的事物””，，不肯改变思考问题的方式不肯改变思考问题的方式（（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，他的理论，他们就加以们就加以““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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“教育历程”的叙述有什么作用？             课文的重点是童年趣事和建立实验室，课文的重点是童年趣事和建立实验室，这三个事例已经把这三个事例已经把““教育历程教育历程””完整地勾完整地勾画出来而夹杂在其中的两个小事例，主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知的热情，也衔接起由理论到实验的探究过程。

过程本文三个主要部分，并不是简单地叙述成本文三个主要部分，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，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可以从中看到哪些方面的“教育教育”对成为对成为优秀科学家最为重要优秀科学家最为重要（（1）想像力：科学是需要想像力的，想像）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，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，体现了创新意的想像上升到理性的创造，体现了创新意识和探索精神识和探索精神 本文体现了怎样的科学精神？（（2）乐趣：科学不应该是枯燥的，而是应）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，不使他们乐此不疲，充满激情，不受外界的诱惑和干扰；而受外界的诱惑和干扰；而“境界境界”使他们使他们不顾功利，不畏强权，只求真理。

不顾功利，不畏强权，只求真理 ￿ ￿（（3）实验精神：有了想像力，有了乐趣，那）实验精神：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，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，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，也不是也要有数学和天体物理学的实验基础，也不是空想出来的空想出来的艺术鉴赏1 1 形象的描述形象的描述 作者借助于想象，采用了拟人化的笔法，作者借助于想象，采用了拟人化的笔法，让鲤鱼让鲤鱼““科学家们科学家们””会看会想，会提出问会看会想，会提出问题会说话，这样就使深奥的科学道理变得题会说话，这样就使深奥的科学道理变得浅显易懂。

浅显易懂2 2 语言语言准确、严密准确、严密 作者讲究选词，讲究用恰如其分的词句来作者讲究选词，讲究用恰如其分的词句来表达周密严谨的意思表达周密严谨的意思A=X+Y+Z A=X+Y+Z A A代表成功，代表成功，X X代表艰苦的劳动，代表艰苦的劳动，Y Y代表正确的方代表正确的方法，法，Z Z代表少说空话代表少说空话 ----爱因斯坦爱因斯坦 常常有同学问我做物理工作成功的要素是什么常常有同学问我做物理工作成功的要素是什么？？ 我想要素可以归纳为三个我想要素可以归纳为三个P P：：Perception Perception ,Persistence ,and Power,Persistence ,and Power Perception--Perception--眼光，看准了什么东西，就要抓眼光，看准了什么东西，就要抓住不放；住不放； Persistence--Persistence--坚持，看对了就要坚坚持，看对了就要坚持；持； Power--Power--力量，有了力量能够闯过关，遇到困难力量，有了力量能够闯过关，遇到困难你要闯下去。

你要闯下去 ----杨振宁杨振宁 多维空间0 0维：没有长宽高，维：没有长宽高，单纯单纯的一个的一个点一维一维 ：只有长度：只有长度 二维二维 ：平面世界：平面世界 只有长宽只有长宽 三维三维 ：长宽高：长宽高 立体世界立体世界 我们肉眼亲身感觉到看到的世界我们肉眼亲身感觉到看到的世界 三维三维空间是点的位置由三个坐标决定的空间客观存在的现实空间就空间是点的位置由三个坐标决定的空间客观存在的现实空间就是三维空间，具有长、宽、高三种是三维空间，具有长、宽、高三种度量度量数学数学、、物理物理等学科中引等学科中引进的多维空间概念，是在三维空间基础上所作的科学抽象进的多维空间概念，是在三维空间基础上所作的科学抽象 四维四维 ：一个时空的概念：一个时空的概念 日常生活所提及的日常生活所提及的““四维空间四维空间””，大多，大多数都是指数都是指阿尔伯特阿尔伯特··爱因斯坦爱因斯坦在他的在他的《《广义相对论广义相对论》》和和《《狭义相狭义相对论对论》》中提及的中提及的““四维时空四维时空””概念。

我们的概念我们的宇宙宇宙是由时间和空间是由时间和空间构成时空的关系，是在空间的架构上比普通三维空间的构成时空的关系，是在空间的架构上比普通三维空间的长长、、宽宽、、高高三条三条轴轴外又加了一条时间轴，而这条时间的轴是一条外又加了一条时间轴，而这条时间的轴是一条虚数虚数值的值的轴根据阿尔伯特轴根据阿尔伯特··爱因斯坦相对论所说：我们生活中所面对的爱因斯坦相对论所说：我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间三维空间加上时间构成所谓四维空间一维是线，二维是面，三维是一维是线，二维是面，三维是静态静态空间，四维是空间，四维是动态动态空间（因为有空间（因为有了时间）了时间）。