1、一名物理学家的教育历程【学习目标】1.了解加来道雄和他的作品。2.以“教育历程”为重点,探讨其中表现的思想内涵。3.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;养成正确的科学观,明确兴趣在学习过程中的重要作用。【自主认知】一、知识链接1.作者简介加来道雄,日裔美国物理学家,毕业于美国哈佛大学,获加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位,后任纽约市立大学城市学院理论物理学教授。主要著作有超越爱因斯坦(与特雷纳合著)、量子场论现代导引超弦和M理论导论。2.名句名段我想知道上帝怎样创造了这个世界,对这样或那样的具体现象我不太感兴趣。我想知道世界的内在规律,其余则是细枝末节。爱因斯
2、坦我的好奇心是自然秩序的一部分。或许,作为人类的我们想认识宇宙,在某种程度上跟鸟想唱歌一样。加来道雄有些人通过个人所得、个人关系或者个人经历寻求生命的意义。然而,在我看来,有幸得到能领悟自然之最终奥秘的智慧,才赋予了生命充分的意义。加来道雄二、整体感知1.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经历的两件童年趣事,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。课题段落段落大意结构一名物理学家的教育历程第1段总提两件趣事对“我”的教育作用总2.本文的三个主要部分,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,说说从中你看到哪些方面的“教育
3、”对于成为一名优秀的科学家最为重要。三、自练自测1.根据拼音写汉字或给加点的字注音。斑ln()xing yng不息()()杜zhun()惊诧()冥冥世界()令人目xun()鱼鳍()怪dn()撒手人寰()刨根究底()浩hn()湮没()畏葸不前()2.给下列各组字注音、组词。3.解释下列词语。(1)细枝末节:(2)自鸣得意:(3)在所不辞:(4)遐想:(5)杜撰:(6)怪诞:(7)畏葸:四、质疑问难预习本文,你有什么问题?请写在下面。【合作探究】1.本文所提到的“教育历程”和“教育内容”指的是什么?2.鲤鱼“科学家”对“世界”的认识是怎样的?3.作者想通过鲤鱼“科学家”对世界的认识说明什么?4.作
4、者建立实验室的事例,对我们的现实生活有什么样的意义?【课堂练习】(一)基础知识积累1.下列加点字注音全都正确的一项是()A.斑斓(ln)湮没(yn)遐想(xi)撒手人寰(hun)B.惊诧(ch)杜撰(zhun)踪迹(j)刨根究底(po)C.鄙视(b)威吓(h)栅栏(zh)冷嘲热讽(fng)D.整饬(ch)优渥(w)中肯(zhn)无色无臭(xi)2.下列各组词语没有错别字的一项是()A.光彩谩骂教诲如据深渊B.淘醉赡养誊写自名得意C.真谛演绎欣慰食不果腹D.嘉宾安祥浪费融会贯通3.依次填入下列各句横线上的词语,正确的一项是()(1)可是这次脱皮后,它不再是“小乌蠋”的了,从头到尾完全变了样。(2
5、)碧青深长的杂草,葱茏苍翠的树木,花儿白的、红的、黄的、紫的,好像都在欢迎它的。(3)童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理解力,并且我走上成为一个理论物理学家的历程。A.原型来临指导B.原形来临引导C.原形光临指导D.原型光临引导4.下列各句中标点符号使用有误的一项是()A.我常常给自己提出一些只有小孩儿才问的傻乎乎的问题,比如水池中的鲤鱼怎样观察它们周围的世界?B.我想,鲤鱼“科学家们”将会聪明地杜撰某种虚构的东西它被称为“力”,来掩盖自己的无知。C.他未完成的工作是什么?他桌上论文的内容是什么?什么问题可能会如此难以解决而又非常重要,值得如此伟大的科学家把他的有生之年花费在这种研究之中?
6、D.这种加速器能把电子加速到数百万电子伏特(100万电子伏特是指电子在100万伏特的电场中被加速后所获得的能量)。5.下列句子有语病的一项是()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。对于别的鲤鱼而言,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。(二)阅读下面的文字,完成第6-9题。童年时的第二件事也给我留下深刻的印象。我八岁时曾听过一个故事,此后它一直留在我的脑海里。记
7、得我的中学老师给班里讲了一个已故伟大科学家的故事。他们极其崇敬地讲到他,称他是整个人类历史上最伟大的科学家。他们说很少有人能够理解他的思想,但是他的发现却改变了整个世界和我们周围的一切。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。他们说他多年潜心于这个理论,但是他死之后,他的未完成的论文仍然摆放在自己的办公桌上。我被这个故事迷住了。对于一个孩子,这是很神秘的。他未完成的工作是什么?他桌上论文的内容是什么?什么问题可能会如此难以解决而又非常重要,值得如此伟大的科学家把他的有生之年花费在这种研究之中?由于好奇,我就决定学习我能学到的关于爱因斯坦的
8、一切以及他的未完成的理论。我记得,我花了好多时间静静阅读我能够找到的关于这个伟人和他的理论的每一本书。这种记忆到现在仍然温暖如春。我读完当地图书馆的书之后,就开始在全市搜寻图书馆和书店,急切地查找有关线索。不久我就知道这个故事比任何的神秘谋杀故事更加激动人心,也比我曾想象的任何事情都重要。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。不久,我就知道爱因斯坦桌上未完成的论文就是他企图构造的所谓的统一场论。这个理论能解释所有的自然规律,从细小的原子到浩瀚的星系。然而,作为一个孩子,我却不能理解,畅游在茶园池水中的鲤鱼和爱因斯坦桌上未完成的论文可能存在着某种联系。对于用更
9、高的维数可能是解决统一场论的关键这一点我不理解。后来,在高中阶段,我看完了许多地方图书馆中这方面的书,并且常常造访斯坦福大学的物理学图书馆。在那里,我发现爱因斯坦的工作使一种称之为反物质的新型物质成为可能。这种物质的作用形式与普通物质一样,但与普通物质接触之后它们将会湮没,并且猛然释放出能量。我也知道科学家已经建造了一些大型仪器,或者说是“原子对撞机”,这种仪器可以在实验室里产生微量的这种奇异物质,即反物质。6.选文第一段写了作者童年的第二件趣事,请用简练的语言概括这件“趣事”。你认为作者感到有趣的根本原因是什么?你从中能受到什么启发?7.作者少年时接触到爱因斯坦的“未竟事业”,并在探究过程中
10、感到“激动人心”,为什么?8.节选的这一部分内容,对“教育历程”的叙述有什么作用?9.作者说“我决定要对这一问题刨根究底,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”是怎样的人?(三)阅读下面的文字,完成第10-12题。“黑箱”是控制论中的概念,意为在认识上主体对其内部情况全然不知的对象。“科技黑箱”的含义与此有所不同,它是一种特殊的存贮知识、运行知识的设施或过程,使用者如同面对黑箱,不必打开,也不必理解和掌握其中的知识,只需按规则操作即可得到预期的结果。例如电脑、手机、摄像机、芯片,以及药品等,可以说,几乎技术的全部中间和最终成果都是科技黑箱。在科技黑箱的生产过
11、程中,科学知识是基础,价值观和伦理道德则对科学知识进行选择。除此以外,科技黑箱中还整合了大量人文的、社会的知识,并且或多或少渗透了企业文化和理念。这样,在电脑或手机中就集成了物理学、计算机科学、管理学、经济学、美学,以及对市场的调研和政府的相关政策等知识。科技黑箱是特殊的传播与共享知识的媒体,具有三大特点。首先,它使得每一个使用者不仅牛顿,都能直接“站在巨人的肩上”继续前进。试想,如果要全世界的电脑使用者都透彻掌握电脑的工作原理,掌握芯片上的电子理论,那需要多少时间?知识正是通过科技黑箱这一途径而达到最大限度的共享。如今,计算机天才、黑客的年龄越来越小,神童不断出现,他们未必理解计算机的制作过
12、程就能编写软件、破译密码。每一代新科技黑箱的出现,就为相对“无知识”的年轻一代的崛起与赶超提供了机会。其次,处在相对低端的科技黑箱往往与语境和主体无关,而处于高端的科技黑箱则需满足特定主体在特定场合乃至心理的需要。人们很少能对一把锤子做什么改进,而使用一个月后的电脑则已经深深地打上了个人的印记,这就说明,在认识变得简单易行之时,实践变得复杂和重要。最后,当科技为我们打开一扇又一扇门的时候,我们能拒绝它的诱惑不进去吗?而一旦进去,我们的行为能不受制于房间和走道的形状吗?表面上是使用者在支配科技黑箱,然而科技黑箱却正在使用者“不知情”的情况下,对使用者施加潜移默化的影响,也就是说使用者被生产方对象
13、化了。值得注意的是,科技黑箱在使科技知识被使用者广泛共享之时,也往往使这部分知识因共享而贬值甚至被人遗忘。那么还要不要学习集成于科技黑箱中已经贬值的科技知识,例如电磁理论、牛顿力学,甚至四则运算?这是一个很有意思的问题。技术所构成的平台还有一个历史维度。时至今日,历史上的很多技术已经失传或过时,但是也有相当多的技术流传至今,例如中国的针灸,以及散落在各古老民族中的特殊技法等科技黑箱都是如此。这提示我们,对于历史上存在过的知识应予宽容。此外,由于使用者不必从头学起即可操作科技黑箱,于是就可能发生对科技黑箱的滥用。科学技术是一把双刃剑,科技黑箱无疑会使得双刃剑的哪一刃都变得更为锋利。(摘编自吕乃基
14、行进于世界3的技术)10.下列对于科技黑箱的理解,不正确的一项是()A.黑箱,在认识上主体对其内部情况全然不知;而科技黑箱,则至少它的设计者理解和掌握其中所含有的知识。B.与黑箱不同,科技黑箱的操作是可控的,使用者不必透彻掌握其工作原理,只需按规则操作即可得到预期的结果。C.科技黑箱是一种特殊的存贮知识、运行知识的设施或过程,在科技黑箱的生产过程中,价值观和伦理道德对科学知识进行了修正。D.几乎技术的全部中间成果和最终成果,如电脑、手机,都集成了物理学、计算机科学等知识,可以说,是科技造就了科技黑箱。11.下列理解和分析,不符合原文意思的一项是()A.在当今世界,每一个科技黑箱的使用者都能像牛
15、顿一样“站在巨人的肩上”继续前进,这个“巨人”就是科技黑箱。B.知识通过科技黑箱这一途径达到最大限度的共享,这是现在计算机天才、黑客和神童不断出现的根本原因。C.越是高端的科技黑箱,主体对它的干预就越大;在认识和实践的关系上,实践也随之变得更加复杂和重要。D.使用者表面上是在支配着科技黑箱,但实际上他们是在“不知情”的情况下受到了科技黑箱潜移默化的影响。12.根据原文内容,下列理解和分析不正确的一项是()A.新的科技黑箱能够为相对“无知识”的年轻一代提供崛起和赶超的机会,他们即使没有掌握科技黑箱中的知识,也可以享用这些知识。B.要不要学习集成于科技黑箱中已经贬值的科技知识,作者并没有给出直接的
16、答案,但提示我们,应当对这些知识予以宽容。C.科技黑箱不仅包括当代的高科技成果,也包括历史上遗留下来的很多技术,如中国的针灸以及各古老民族中的特殊技法。D.由于科技黑箱使用简单方便,于是就可能发生滥用的现象,其直接后果就是科技这把双刃剑的哪一刃都会变得更加锋利。(四)语言运用13.以“我最快乐的童年记忆之一”为开头,重组下面的句子,语句可适当增删,但不得改变原意。记得那时我的父母亲不时带我去旧金山游览著名的日本茶园。我蹲在那里的一个小池边,为慢慢畅游在水底睡莲之中五彩斑斓的鲤鱼所陶醉。这是我最快乐的童年记忆之一。【参考答案】【自主认知】整体感知1.课题段落段落大意结构一名物理学家的教育历程第1
17、段总提两件趣事对“我”的教育作用总第211段由对鲤鱼世界的遐想推知人类认识的局限分第1218段对爱因斯坦未竟事业的向往与研究2.(1)想象力:科学是需要想象力的,想象力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界的想象中,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。由感性的想象上升到理性的创造,体现了创新意识和探索精神。(2)乐趣:科学不应该是枯燥的,而应该是充满乐趣的。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
18、:“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)有了想象力,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。自练自测1.斓汹涌撰chmng眩q诞hunpo瀚ynx2.3.(1)比喻事情或问题的细小而无关紧要的部分。(2)自己表示很得意。多含贬义。(3)决不推辞。(
19、4)悠远地思索或想象。(5)没有根据地编造;虚构。(6)荒诞离奇;古怪。(7)畏惧。【合作探究】1.(1)人人都对自然感到好奇,都以自己喜爱的形式寻求自然的“谜底”,但是大多数人一般直接探寻自然本身,而作者却从人的观察角度,反思人类对宇宙的认知。看似作者少年时的思维超出同龄人,其实只是他充分发挥了自己的想象力,并且保持了这样奇特的想象力,由此奠定了他对高维空间理论探究的基础。(2)作者少年时接触到爱因斯坦的“未竟事业”,激发了他的探究兴趣。他之所以感到“激动人心”,是因为他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究,这非常符合少年的心理。另外,“我决定要对这一秘密刨根究底”,也表现了他有
20、毅力、有恒心的性格,这是成为科学家的基本素质。(3)高中时代,本应在棒球场或篮球场玩耍,享受青春年华,但作者却“找遍周边地区大量的电子仓库,装配必需的硬件设备”,在“学校的足球场中缠绕22英里长的铜线”,自己动手建设实验室,验证爱因斯坦理论,探究反物质。作者做这些艰苦的工作,体现了他对科学的热爱以及踏实的作风,表现出了一个科学工作者的潜能。由此,我们可以清楚地看到作者的“教育历程”和“教育内容”。2.(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
21、”,而不肯去探究原因。(4)鲤鱼“科学家”的“传奇故事”,真实地证明了另一个世界的存在,而它们却认为“胡说八道”,荒谬绝伦,违背它们的“自然规律”。3.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“超出了我们的理解力”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。4.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
22、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启迪。【课堂练习】1.C【解析】A项,“湮”应读yn;B项,“迹”应读j;D项,“中”应读zhn。2.C【解析】A项,据距;B项,淘陶,名鸣;D项,祥详。3.B【解析】原形:原来的形状,本来面目。原型:原来的类型或模型,特指叙事性文学作品中塑造人物形象所依据的现实生活中的人。(1)句中指原来的形状,应该用“原形”。“光临”是敬词,称宾客
23、到来,(2)句中仅指“到来”,用“来临”恰当。指导:指示教导;引导:指引,诱导。根据句意,(3)句应该用“引导”。4.A【解析】后面的问号应该为句号,因为全句并不表疑问语气。5.B【解析】B项,多重否定不当,造成不合逻辑。6.对爱因斯坦未竟事业的向往。一件事是否有趣,并不取决于事情本身,而取决于一个人对这件事情的情感态度。作者小时候喜欢思考问题,尤其喜欢透过现象思考事物的本质,所以,对老师讲的一个探索宇宙本质的科学家的故事,表现出了特别的兴趣。这说明兴趣是最好的老师,要想在某个领域有所成就,首先必须对这个领域的事物有着特别浓厚的兴趣。7.是因为他把爱因斯坦的理论当成了一个“侦探故事”来阅读、探
24、究,这非常符合少年的心理。8.重点是叙述童年趣事,事例已经把“教育历程”勾画出来。而夹杂在其中的这个小事例,主要起补充和衔接的作用。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。9.理论物理学家的工作是抽象的、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”意味着走上“理论学家”道路的艰辛。10.C【解析】此题考查了对文中重要概念的理解。“科技黑箱”是全文论述的主要对象,也是全文的中心词、关键词,从知识的角度说,就是重要的概念。A、B、C、D四项表述内容集中在第1段。C项,
25、在论述科学与价值观、伦理道德之间的关系时,把原文中的“选择”一词,改换为“修正”,原文是“价值观和伦理道德则对科学知识进行选择”,C项改为“价值观和伦理道德对科学知识进行了修正”,从而改变了两者之间的关系,使科技黑箱的作用与原文不一致。本题在A、D两项表述中,都增加了推断的成分,需要根据原文内容及逻辑事理进行一定的推理。A项,“至少它的设计者理解和掌握其中所含有的知识”,D项中的“是科技造就了科技黑箱”,这两处,原文中都没有出处,但它是一种生活事理的常识,是以逻辑思维能够推理出来的结论。B项的表述与原文完全一致,较为容易判断。11.B【解析】此题考查了对文中重要句子的理解。A、B、C、D四项表
26、述的内容,集中在第2自然段,所涉及的句子都是对本段中心科技黑箱三大特点起重要作用的句子,从句式上说,分别考查了对比喻句、因果复句、并列复句和转折复句的理解。B项,是一个因果复句,在分析计算机天才、黑客和神童不断出现这种现象和每一代新科技黑箱出现的因果关系时,不符合原文意思。原文认为,每一代新科技黑箱的出现,为天才、黑客和神童的出现提供了机会,这只是外因;而B项分析为“根本原因”。A项是一个比喻句,考查了对喻体“巨人”在句中含意的理解,C、D两项都分别对原文长句或不同的几个句子进行了整合,或压缩或调序,改编为并列复句和转折复句,表述的内容与原文一致。12.D【解析】此题考查了对原文内容的理解和分
27、析。原文内容,A项,涉及第2段;B、C、D三项,涉及第3段。本题所设选项,对原文内容进行了一定的归纳整理,既有对原文内容的分析过程,更有对原文内容的综合过程。其中的D项,是一个两重复句,前两个分句所表述的因果关系是正确的,第三个分句的表述是错误的。“其直接后果就是科技这把双刃剑的哪一刃都变得更加锋利”,“其”指的是“发生滥用的现象”,这个分句表达的意思就是,科技黑箱的滥用使得科技这把双刃剑的哪一刃都变得更加锋利。原文的最后一句话:“科技黑箱无疑会使得双刃剑的哪一刃都变得更为锋利。”两相比较,就容易看出,D项将原文中的“科技黑箱”改换为“科技黑箱的滥用”,所以D项的理解和分析是不正确的。A、B、C三项,有些对原文内容作了一些概括,如C项;有些对原文内容作了一些转换,如A项;还有些几乎将原文内容照搬过来,如B项。但其实质却都没有改变。13.我最快乐的童年记忆之一是那时当我的父母亲不时带我去旧金山游览著名的日本茶园,我蹲在那里的一个小池边,为慢慢畅游在水底睡莲之中五彩斑斓的鲤鱼所陶醉。