14 * 一名物理学家的教育历程教学实录及点评

14 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、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；

3、以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵；

【学习重点】

理解作者所说的童年趣事背后所蕴含的科学观、学习观。

【学习难点】

以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。

课前预习

【使用说明与学法指导】1、自读课文，对课文的结构和内容有整体性的把握。2、用15分钟左右完成“整体感知”和“预习自测”的题目，并对相关的知识进行反复记忆，认真完成。

【教材助读】

一、预先了解

（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。

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（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”。

二、走进作者

加来道雄是当今高能物理和理论物理学中超弦理论的发明者之一。加来道雄博士为国际知名的理论物理学与环境学者，他秉持着爱因斯坦的精神：探寻“所有事物的原理”。加来道雄博士提出的“超弦理论”，虽然只是短短一个一英寸长的方程式，也许就是解开宇宙之谜的第一把钥匙。

三、整体感知

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起了重大作用的两件童年趣事，说明了他成为理论物理学家的成长历程。阅读全文，

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完成下表。

课 题

一名物理学家第 ～ 段

的教育历程

第 ～ 段

【预习自测题】

1、字音、写汉字

斑lán（ ） xiōngyǒng（ ）不息 惊诧（ ） 冥冥世界（ ） ．．令人目xuàn（ ）

撒手人寰（ ） 刨根究底（ ） 畏葸不前（ ） ．．．浩hàn（ ）

湮没（ ）

鱼鳍（ ） 怪dàn（ ） 杜zhuàn（ ） ．．2、注音、组词

遐 （ ） 斓 （ ） 诞 （ ） 暇 （ ） 澜 （ ） 延 （ ）

瑕 （ ） 谰 （ ） 涎 （ ）

3、解释

（1）细枝末节： （4）遐想： （2）自鸣得意： （5）杜撰： （3）在所不辞： （6）怪诞： （7）畏葸：

段 落

第1段

段

落

大

意

总提两件趣事对“我”的教育作用。

结 构

总

【我的疑问】 课内探究

【学始于疑】——我思考，我收获

1、作者建立实验室的事例，对我们的现实生活有什么样的意义？2、作者想通过“鲤

3

鱼‘科学家’”对世界的认识说明什么？

【质疑探究】——质疑解疑，合作探究

一、文本理解

1、作者建立实验室的事例，对我们的现实生活有什么样的意义？

2、作者想通过“鲤鱼‘科学家’”对世界的认识说明什么？

二、综合探究

联系全文，谈谈你认为要成为一名科学家应该具备哪些优秀品质？

【当堂检测】——有效训练、反馈矫正

1、下列加点字注音完全正确的一项是（ ）

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A、斑斓（lán） 湮没（yīn） 遐想（xiá） 撒手人寰（huán）

．．．．B、惊诧（chà） 杜撰（zhuàn） 踪迹（jī） 刨根问底（páo）

．．．．C、鄙视（bǐ） 威吓（hè） 栅栏（zhà） 冷嘲热讽（fěng）

．．．．D、浩瀚（hàn） 怪诞（dàn） 漆黑（qī） 争妍斗艳（yàn）

．．．．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、下列句子中加点的成语，使用恰当的一项是（ ）

A、搞科学研究就不能害怕困难，遇到问题，我们要敢于首当其冲，加来道雄从．．．．小就具有这种精神，终于成为世界著名的理论物理学家。

B、日本一小撮右翼分子不愿正视长达八年的侵华战争使我国人民生灵涂炭的历．．．．史事实，这是不能容忍的。

C、看问题，我们一定要在细枝末节上狠下工夫，只有这样，问题才能解决得全．．．．面。

D、湖南广电人正在紧锣密鼓地进行第六届“金鹰节”的各项准备工作，希望带．．．．给广大观众更多的惊喜。

4、下列各句中，没有语病的一句是（ ）

A、日前，科学家宣布首次在太阳系外发现了一颗可能适合人类居住的星球，地球与它的温度、体积估计相似，而且还可能有液态水。

B、印度尼西亚一家公司在东爪哇钻探石油时，无意间打穿了一座泥火山，大量有毒泥浆从此没日没夜地喷发，酿成了世界罕见的泥浆灾难。

C、尽管人们为保护中华鲟付出许多努力，但工业企业向长江大量排污日益严重和人类活动等外界危害有增无减，使中华鲟的种群量急剧减少。

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D、人们常说上帝偏爱瑞士，赐予她雄伟的山脉，宁静的湖泊和秀美的田园，是各国游客心驰神往的旅游休闲胜地。

【课后反思】

课后训练

一、基础知识

1下列词语中，加点字的注音完全相同的一项是(

) A、波澜

斑斓

谰言

春意阑珊 B、蒹葭 遐想 闲暇 瑕不掩瑜 C、椽子 城垣 潺湲 撒手人寰 D、混乱 混浊 混淆 混水摸鱼

2、下列词语字形书写全都正确的一项是(

) A、漫游

杜撰

五彩斑澜

困惑不解 B、期图 湮没 高深莫则 惊诧不已

C、遐想 震惊 微乎其微 冷嘲热讽 D、浩瀚 神密 自名得意 撒手人寰

3、下列各句中加点的词语使用恰当的一项是(

) A、豆制品是蔡家洼工业园区的特色产品之一。前来参观的游客不仅亲眼目睹了豆制品的生产流程，还津津有味地品尝起豆浆、卤水豆腐、豆皮等特色食品。

B、2月18日，哈尔滨迎来了第24届世界大学生冬季运动会。中国冰雪运动员在这个灯火阑珊的夜晚放飞冬奥梦想，来自世界各地的大学生，开始在这时享受运动健身之乐、和谐交流之美。

C、牡丹居社区餐厅明天将开始营业，消息传出，社区居民口耳相传。以前他们到最近的餐厅都要步行半个多小时，现在出门走几步就能吃上饭了。

D、***关于社会主义荣辱观的重要论述，在全社会引起强烈反响。对“八荣八耻”荣辱观，不仅要耳熟能详，更要使之成为公民的行为准则和整个中华民族

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的美德。

4、下列各句中，没有语病的一句是(

) A、墨西哥一家舞厅发生了一起有多人丧命的踩踏惨案，警方称，原因是由于夜总会老板故意制造恐慌和紧急出口处受阻引起的。

B、国际大体联技术官员珍妮特·马丁等在考察过大冬会冰壶比赛场馆后认为，场馆的灯光、制冰及冰壶等竞赛设施，已经达到了冬奥会标准，本场馆是目前世界上最好的冰壶场地之一。

C、虽然无家可归的人数众多，但解放军和武警官兵的艰苦努力，使边远地区的灾民也全部得到毯子、衣服、帐篷和救援物资。

D、奥运村使用了可再生能源、先进的循环系统和朴素的建筑外观，一旦完全投入使用，奥运村每年的碳排放量可减少8 000吨。

二、课堂延伸 阅读下面的文字，完成5～8题。

1990年9月，美国批准了世界上首个基因治疗方案。从此，世界各国掀起了研究基因治疗的热潮。值得提出的是，无论哪一种基因治疗目前都处于初期的临床试验阶段，均没有稳定的疗效和完全的安全性。可以说，在没有完全解开人类基因组的运转机制、充分了解基因机制和疾病的分子机理之前，进行基因治疗是相当危险的。

1999年9月，一位18岁的美国青年在接受基因治疗时不幸死亡，成为被报道的首例死于基因治疗的患者。2002年，法国包括一名3岁男孩在内的11名儿童同时接受了基因治疗，4月，这次试验性的基因治疗获得成功，所有患儿状况良好，而且表现出具有正常免疫力的迹象。但没过多久，医疗专家查出这名3岁儿童突然在基因治疗宣告成功后患上了某种类似白血病的癌症，有关专家认为这是由基因治疗引起的。这立刻引起各国的广泛关注。在这次医疗试验中，用于治疗疾病的基因

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被包裹进经修饰的逆转录酶病毒载体，然后再进入患者细胞中与DNA结合。虽这些病毒载体经过处理，可以防止感染，但科学家还无法控制病毒载体在DNA上的插入位置。所以，长久以来就有人担心，病毒载体会破坏重要的基因，导致“插入型突变”。如果被破坏的基因是负责调控细胞生长和分裂的，就会产生癌症。但是，也有一些专家认为，用逆转录酶病毒载体的基因治疗都是在近几年进行的，所以并不能排除有些病人今后发生癌症的可能。此前进行的多次基因治疗中，也使用了逆转录酶病毒载体，所有的患者都没有发生类似的问题。从长远来看，因插入变异会不断带来治疗风险，基因治疗专家必须考虑是否应该放弃现有的逆转录酶病毒载体，而使用其他非插入型载体，如腺病毒、疱疹病毒等。但是，也可以通过改造逆转酶病毒以减少插入变异的风险。一种比较可行的办法就是给载体安上“自杀”基因。例如，在载体中加入一种对那些抗病毒药物比较敏感的基因，当医生发现在逆转录酶病毒的作用下正常细胞可能转化为癌细胞时，就使用特定的抗病毒药物，那些“自杀”基因在这些药物的作用下让病毒“自杀”，这样就可将癌症消灭在萌芽阶段。

尽管科学家在不断尝试更成熟的基因治疗方法，但是目前的基因治疗还必须使用一些不够完善的技术。专家们指出，法国的这个医疗事件只是一个特例。在这次试验治疗中使用的逆转录酶病毒载体已经使用了十几年，只是最近才出现了不良反应。因此医疗专家们指出，不要因为个别的悲剧而排斥基因治疗，其实基因治疗的好处远远大于其弊端，它让那些用传统的医疗手段无法治愈的疾病患者看到了希望。与其远离基因治疗，不如从失败中吸取教训，更加深入地认识风险，从而帮助医生们在未来更好地预测和防止类似事件的发生。

5、下列对第一段中画线句子的理解，不正确的一项是（ ）

A.目前的基因治疗是在不了解基因内部机制和疾病分子机理的情况下进行的，也就没有令人满意的疗效和安全性。

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B.人类目前对自身基因和有关疾病的研究成果，还不足以保证目前的基因治疗能达到人们所预想的疗效和安全性。

C.基因治疗是一项复杂的工程，现有的技术条件的限制，决定了它目前还停留在临床试验阶段，手术风险相当高。

D.人类对自身基因和相关疾病的研究，目前还没有达到很理想的水平，所进行的基因治疗也就难免存在较高危险。

6、下列对第二自然段有关内容的理解，正确的一项是（ ）

A.尽管存有争论，但有关的专家还是坚持认为，正是治疗过程中的人为技术操作不当，最终导致了法国基因试验的失败。

B.由于科学家到目前为止，还不能将用于治疗疾病的基因准确地插入逆转录酶病毒载体中，所以这起试验并未取得成功。

C.虽然还不能确定那位3岁男童的死因，但可以肯定的是，利用逆转录酶病毒载体插入DNA的基因治疗办法是行不通的。

D.迄今为止，科学家还没有找到控制经过处理的病毒载体插入DNA的位置的有效方法，现阶段基因治疗的风险是很高的。

7、下列理解不符合原文意思的一项是（ ）

A.基因治疗的研究和试验已经进行了十几年，尽管其好处远大于其弊端，但近年基因治疗中出现的死亡个案，还是引起了科学家们的关注和反思。

B.一旦插入DNA的逆转录酶病毒载体破坏了负责调控细胞生长和分裂的基因，就很有可能使正常细胞转化为癌细胞，导致基因治疗的失败。

C.专家们通过给逆转录酶病毒载体植入对抗病毒药物比较敏感的基因，找到了避免因逆转录酶病毒载体插入变异而导致癌症的比较可行的方法。

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D.目前的基因治疗全都处于临床试验期，还必须使用一些有待完善的技术，若想取得稳定的疗效和完全的安全性，仍需要科学家们的不断努力。

8．根据原文提供的信息，以下推断不正确的一项是( ) A.目前使用逆转录酶病毒载体所进行的基因治疗试验并未成熟，人类对自身的基因和疾病的研究还要继续深化。

B.当人类基因的奥秘被真正解开的时候，基因治疗将获得更可靠的疗效和安全性，人们也就不再反对基因治疗。

C.比起传统的医疗手段来，基因治疗有着更广阔的前景，它对诸如癌症、心脏病等奇难杂症的治疗将更具效果。

D.随着科学家们的不懈努力和科技的发展，基因治疗将会给21世纪的医学带来革命性的变化，为人类的健康造福。

三、语言运用

9．加来道雄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，间接领悟到高维空间存在的可能。科学是需要想象力的，想象力能带来创造力。在剩下的23个英文字母中任选几个，发挥想象，仿写句子。

例句：A是一座金字塔，是进取；B是两个连结在一起的心，是友谊；C是未满的月牙儿，是缺憾。

， 。

10．依据语境补写两句话，使得语言生动、语意贯通。

成功时，父母是最欣慰的听众；失落时，（A ）____ 。斟一杯月光，B ；做一个暖梦，诉说打拼的衷肠。感恩，两个美丽而温暖的字眼；感恩，一份甜蜜而厚重的责任。

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11、某中学邀请航天英雄聂海胜到校作题为“为圆航天梦”的报告。请根据以下材料，以学生主持人的身份拟写一段开场白。(包括标点符号，不超过90字) 聂海胜，男，汉族，湖北枣阳人，大学文化。1964年9月出生，1983年6月入伍，1986年12月入党，现为中国人民解放军航天员大队三级航天员，副师职，上校军衔。曾任空军航空兵某师某团领航主任，飞过歼五、歼六、歼七等机型，安全飞行1480小时，为空军一级飞行员。

1998年1月正式成为我国首批航天员。经过多年的艰苦学习和训练，完成了基础理论、航天环境适应性、专业技术等八大类几十个科目的训练任务，以优异的成绩通过航天员专业技术综合考核。2003年与杨利伟一起入选我国首次载人航天飞行员梯队，参加“神五”航天飞行员的选拔。2005年6月，又与另五位航天员入选“神六”载人航天飞行员梯队。2005年10月12日与费俊龙一起执行“神六”航天飞行任务，取得圆满成功。

14 一名物理学家的教育历程

课 题

段 落

段

落

大

意

总提两件趣事对“我”的教育作用。

结构

总

分

一名物理第1段

学家的教第 2 ～ 11 段

由对鲤鱼世界的遐想推知人类认识的局限。育历程

第 12 ～ 18 段

对爱因斯坦未竟事业的向往与研究。

整体感知

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【预习自测题】

1、斓 汹 涌 撰 chà míng 眩 qí 诞 huán páo 瀚 yān xǐ

2、xiá遐想 xiá闲暇 xiá瑕不掩瑜 lán斑斓 lán波澜 lán谰言 dàn荒诞 xián垂涎三尺 3、（1）比喻事情或问题的细小而无关紧要的部分。（2）自以为了不起，表示很得意。（3）决不推辞

（4）悠远的思索或想象 （5）没有根据地编造，虚构 （6）荒诞离奇古怪 （7）畏惧，害怕

课内探究

一、文本理解

1、

①作者由人的观察角度，反思人类对宇宙的认知。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。他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究。另外，“我决定要对这一秘密刨根究底”，也表现了他有毅力有恒心的性格，这是成为科学家的基本素质。

③高中时代，作者“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。他进行这样艰苦枯燥的工作，体现了他对科学的热爱，以及踏实的性格，显露出一个科学工作者的潜能。

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”，而不肯去探究原因。④“鲤鱼‘科学家’”的“传奇故事”，真实地证明另一个世界的存在，而

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它们却认为“胡说八道”，荒谬绝伦，违背它们的“自然规律”。

二、综合探究

有很多方面的品质对科学家的成长至关重要，如“想象力”“乐趣”“实验精神”等，“善于观察和思考”“勤奋和执着”。

【当堂检测】

1、C 2、C（A、据—距 B、淘—陶 名—鸣 D、祥—详） 3、D（A、“首当其冲”不是“首先冲上去”之意，它比喻最先受到冲击、压力、攻击或首先蒙受灾难。 B、“生灵涂炭”形容社会混乱时期人民群众处于水深火热的困境之中。“生灵”：指老百姓，成语前加“人民”，犯了语义重复之病。 C、“细枝末节”比喻事情或问题的细小而无关紧要的部分。）4、B （A、“地球与它的温度、体积估计相似”主客颠倒，不合逻辑，应改为“它的温度、体积估计与地球相似”。C、句式杂糅。D、成分残缺，“是各国游客”前缺主语。）

课后训练

1、 A 解析

A项全读lán。B项葭jiā，其他读xiá。C项椽chuán，寰huán，其他读yuán。D项混水摸鱼hún，其他读hùn。

．2、 C 解析

本题考查汉字字形。A项中“澜”应为“斓”。B项中“期”应为“企”，“则”应为“测”。D项中“密”应为“秘”，“名”应为“鸣”。

3、 D 解析

A项在“目睹”前面再加上“亲眼”二字，语义重复。B项阑珊：动词，将尽，衰落，如“春意阑珊”“意兴阑珊”。用在此句中不合语境。应用“璀璨”或“辉煌”等词语。C项口耳相传：口说耳听向下传授。用在此句中不合语境。D项耳熟能详：耳朵听的次数多了，就熟悉了，也就能够清楚详细地说出来。用在这里正确。

4、 B 解析

A项句式杂糅。C项“毯子、衣服、帐篷和救援物资”不能并列。D

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项“使用……朴素的建筑外观”搭配不当。

5、A（画线句的意思是基因治疗是一项复杂的工作，人类目前对自身基因和有关疾病的研究，还没有达到很理想的水平，还不足以保证目前的基因治疗能达到人们所预想的疗效和安全性。而A项中说“目前的基因治疗是在不了解基因内部机制和疾病分子机理的情况下进行的”，说法过于绝对，因而不正确。）

6、 D(A项中“正是治疗过程中的人为技术操作不当，最终导致了法国基因试验的失败”，在原文中没有这方面的内容，所以不正确；B项中“还不能将用于治疗疾病的基因准确地插入逆转录酶病毒载体中”，说法不对。原文中是“无法控制病毒载体在DNA上的插入位置”，因而也不正确；C项说法过于绝对，第二段中说：“也可以通过改造逆转录酶病毒以减少插入变异的风险”，并没有说“利用逆转录酶病毒载体插入DNA的基因治疗办法是行不通的”，所以也不正确。）

7、 C（C项说的内容只是专家们的设想，还没有试验成功，所以这个说法不正确。）

8、B（B项中说“当人类基因的奥秘被真正解开的时候，基因治疗将获得更可靠的疗效和安全性，人们也就不再反对基因治疗”，这个说法过于绝对。因为还没有到那种地步，是否是可靠和安全，人们反对不反对，现在都无法推断，所以不正确。）

9、D是一把竖琴，是快乐；O是一轮朝阳，是光明；S是曲折的路，是人生；J是一根拐杖，是帮助

10、A：家园是最温馨的港湾，或父母有最温和的话语(注意照应“父母”、“感恩”)

B：祝福劳作的父母，或告慰思念的父母(扣着“斟”的形象意韵造句) 11、航天英雄聂海胜是我国首批航天员，他以优异的成绩通过综合考核，并与费俊龙一起圆满完成“神六”航天飞行任务，圆了航天梦。让我们用热烈的掌声欢迎他为我们作“为圆航天梦”的报告。(称谓要得体，不能直呼“聂海胜”之名，内容要紧扣“圆航天梦”，表达要符合开场白的要求。)

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