14 * 一名物理学家的教育历程教学设计与反思

第14课

一名物理学家的教育历程

1.理清作者的思路,列出课文的结构提纲。

2.了解作者及其作品,从生活出发,了解科学、认识科学。

3.以“教育历程”为重点,探讨其中表现的思想内涵。

本文讲述了引导加来道雄走上科学道路到成为理论物理学家历程中的两件童年趣事。这两件事虽说有趣,但却似乎并不新鲜别致。谁没有在水池边观赏过游鱼?谁没有听大人讲过科学家的故事?为什么这普通得不能再普通、小得不能再小的两件事情,竟造就了一位大科学家?文章的题目大而新,所用的材料却小而旧,作者推陈出新、以小见大,写出了一篇佳作。

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》和《超弦导论》。

自20世纪50年代以来,理论物理有了重要的进展,那就是由狭义相对论到广义相对论,再到宇宙论的确定,亦即人们所谓大爆炸的宇宙论。现在这一理论已得到多方面的实验验证,如宇宙红移、背景辐射、元素丰度、三代中微子等已被广泛承认为“标准模型”。自60年代以来,由于在粒子物理方面大量的实验数据的积累,理论物理工作者相继提出了夸克式层子的观念、层子模型或夸克模型,继而又将统一场论的原则应用于探讨层子或夸克间所可能的强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用。60年代末70年代初,又相继出现了弱电统一理论和量子色动力学的理论,并以此预言了Z°、W±粒子和胶子的存在。自80年代以来,这些预言中的粒子均相继在实验中得到证实。于是,粒子物理研究中,粒子运动的基本规律就得到确立,并被公认为“标准模型”。随着这一基本理论的确立,人们也就进一步将其移用于核物理、原子物理、天体物理和宇宙论等研究领域。21世纪的理论物理将去向何处?如果有什么新的动向的话,那就是人们正在尝试将理论物理的思维方式和技能等用于解决复杂性问题。当前值得关注的一个重要问题是,要为宏观物理和微观物理间架起一座桥梁,亦即介观物理的领域。介观物理的研究将成为揭开复杂性问题的序幕。这篇文章就讲述了这样的一位理论物理学家是如何成长起来的。

1.本文主要写了对作者人生成长有决定意义的哪两件童年趣事?

2.概括文章大意,理清文章写作思路,在横线上填入恰当的内容。

第一部分(第1 段)

:讲述童年的两件趣事激发了自己的科学兴趣。 第二部分(第2~

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“科学家”研究的局限性。

(2) 。 第三部分(第

~18段) 。

(1)探究爱因斯坦未完成的理论。

(2) 。

3.作者说:“我决定要对这一秘密刨根问底,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?

1.给下面的加点的字注音。

①湮．没(

)

②贪婪．(

)

③浩瀚．( ④目眩．(

) ⑤怪诞．(

) ⑥杜撰．(

) ⑦刨．根究底(

)⑧撒手人寰．(

) ⑨畏葸．不前(

)

2.为下列形近字组词。

诧(chà)

栅(zhà)

咤(zhà)

珊(shān)

姹(chà)

姗(shān)

3.查字典,解释下列词语。

(1)撒手人寰: (2)在所不辞: (3)五彩斑斓: (4)冷嘲热讽: (5)畏葸不前: )

1.“我常想,我们就像自鸣得意地在池中游动的鲤鱼。我们的一生就在我们自己的‘池子’里度过,以为我们宇宙只包含那些看得见摸得着的事物”的深刻含意是什么?

2.“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”这句话中的“许多东西”是指什么?“撒手人寰”包含的是什么内容?

3.作者对待爱因斯坦的未竟事业是怎样看待和怎样做的?

4.“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的?作者想通过“鲤鱼科学家”说明什么?

5.本文在材料安排上最大的特点是什么?

科普文章的答题方法与技巧

1.通读原文,把握文章的主要内容。这一步主要是为了了解文章大意,包括说明对象和特征,说明的方法和顺序,各段之间的联系,这是形成正确完整答案的前提。在阅读的时候给段落标上序号,并给重要的句子和

关键词语做上记号,尤其是各段中心句,在读的时候要有“寻找”意识,基本做到心中有数,以便答题时提供更快捷更多的信息源。

2.审清题干,发掘和把握试题中有效的提示性信息。找准解题的定位,即确认命题的角度、阅读范围和答题方式。

3.定位阅读,强化对应意识。绝大部分的阅读题都有一个共性,那就是答案基本上都能从选段中直接或间接找到依据甚至是原本答案,尤其是那些在题目中就带有选文词句用双引号的方式告诉你的题目,更是要将这个词语或者句子代入到原文中去,往往在它的前后文段可以找到相应的答案,因此强化文本意识就显得非常重要了。在提取题干的主要信息之后,对应到相应的语段,进行定位阅读,寻找答案。根据要求准确地确定相关的语句,了解它们在具体的语言环境中的含义和表达作用。截取关键性文字,筛选出有用的信息,否则就会抑制阅读功效。

4.原文利用和自我加工相结合。答题时要尽可能利用原文中的关键文字,很多题目的答案可以使用原文的现成词句,但是还有一些是要根据答题的要求跨段落、大幅度地对原文材料进行加工处理才能形成慨括性的答案,以避免断章取义,甚至答非所问,违背了说明文尤其强调的“科学性”和“准确性”这两大原则。

阅读下面的文字,完成后面的题目。

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。

1.“童年时的第二件事也给我留下深刻的印象”一句中的“第二件事”为什么会“给我留下深刻的印象”?

2.“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”这句话有什么深刻的含意?

3.“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”一句中的“这一秘密”具体指什么?(可用文中的话来回答)

4.“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”一句中“可能”为什么不能换成肯定的说法?

阅读下面的文字,完成后面的题目。

乐器“郎中”

叶辰亮

戴焱淼

这是一群“低调”的手工艺者——在不受关注的小作坊里,总是低着头,调试着一件件乐器。经过他们之手的乐器,再交到演奏者手中,才有更多美妙的音乐传递给爱乐人。

岁末正是演出旺季,各家乐团的新年音乐会轮番登台,一件件精巧的乐器在演奏者手中幻化出美妙的乐曲。

在李秋民眼中,这些乐器就是大大小小、形状各异的管子和按键的结合体,每个部件的位置、松紧度都有严格的标准。当乐手们在研究强音弱音、升调降调的时候,他正专注于按键的拆解、气孔的清理、活塞的调整……他,是一名“隐藏”在乐手身后的乐器“郎中”。

35岁的李秋民修了十几年的管乐器。这几年,他和几位志同道合的乐器“郎中”一起,将最初的乐器维修作坊扩展成笛子制造工厂。当然,乐器“郎中”也有“科别”之分,他们属于“管乐科”。不管是维修还是制作,与这些发声的“管子”打交道是一项既“小众”又独特的手艺活。

李秋民的手工乐器工坊,就在闵行区沁春路一处安静的小厂房里。工坊虽小,在业内已小有名气。在他的家乡厦门,全新的分厂也已准备妥当。

走进厂房拾级而上至二楼,百余平米的工房内,既无悠扬乐声,亦无机械轰鸣,只有点焊时焊材融化的细微“嗤嗤”声。几位技师在各自的工作台前忙碌,点焊、打磨、抛光、装配……不时有几声语速颇快的闽南语在空气中滑过。一切不紧不慢,张弛有度。

工作台上,台灯将整个台面照亮。台面左侧,一架马达带动打磨机飞快转动,随着轻微的吱吱声,一片纯银的短笛连接件边缘被打磨光滑;台面右侧,前方四格塑料槽里分别放着等待装配的连接件、音键、轴套、按键垫。台下的抽屉中,各种用来装配短笛的改锥、镊子分层摆放。台面前方,四根竖起的管材上,分别套着一根已经开好音孔的笛管,静静等待着技师将音键、轴套安装到位。

一支短笛从毛胚的笛管通过焊接、装配、抛光、电镀等多道工序,才能成为演奏者手中闪亮夺目的乐器,吹奏出空灵的乐曲。

一名熟练的技师制作一支手工短笛,大概需要一周时间,而一名普通工人经过培养成为一名技师,起码需要一年时间。在他们手中,仍坚持着每一道工序都是纯手工。这些不同于流水线生产的纯手工制品,更显特别,也日益珍贵。

虽然工厂的主业已逐渐转为乐器制造,但时不时仍有“老主顾”带着乐器上门,请“郎中”李秋民给乐器“把把脉”,偶尔“动个小手术”。如果修理师傅手艺好,修过的乐器会像新的一样耐用。“不过,修乐器也没有统一标准,市场也是鱼龙混杂。维修客户基本都是熟人介绍来的,不赚钱,就当是帮个忙。”说话间,李秋民已经接待了两批前来送修的顾客。

谈到如何从乐器修理做成乐器工厂,李秋民坦言,“水到渠成,顺其自然”。1998年,李秋民在北京一家厦门老乡开的琴行工作,慢慢开始接触到乐器维修,当时地正好有个去日本雅马哈乐器维修中心进修的机会,老板就把好学肯干的李秋民送去了日本。据他所知,在这之前,整个大陆还没有人进入过那个备受业内推崇的维修中心。到了那里,他才知道,原来老师傅们用吹烟来测试乐器气密性、通过手掰来调节按键松紧度的做法确实是“老手艺”,但早已“不够专业”。

学成归国,李秋民正式坐上了乐器维修台前的椅子——那个他之前想都没想过的位子。2003年,他来到上海,做的依旧是乐器维修。由于技艺到位,尤其是收费合理,口口相传,慕名而来的人越来越多。

维修业务多了起来,李秋民渐渐发现,只要解决原材料来源,手工组装、调整早已不是难题。就这样,他和同伴们开始试水笛子制造。很快,美国厂家找上门,送来了原材料,美国人看中的是低人工成本。到今天,这家并不著名的乐器工厂制成的长笛、短笛已得到厂商认可,并评价为“绝不输美国本土做工”。

这些曾经躺在上海郊区工厂、听着闽南语夹杂沪语的笛子,从美国厂家的销售渠道进入到欧美市场,走进了世界各地顶级音乐厅的大乐池。然而,李秋民和同事们并没有止步,他们还筹划着开创自己的乐器品牌,从“代工”走向“原创”,让笛端流淌真正的“中国声音”。

5.下列对文本有关内容的分析和概括,最恰当的两项是(

)。

A.乐器小手工作坊里的“郎中”们总是低调地维修调试各种乐器,经过他们之手的乐器给喜爱音乐的人带来了更多美妙的音乐。

B.乐手们演奏时需要研究强弱音、升降调,这样才会收到理想的演奏效果;而乐器“郎中”也需要按严格的标准拆解、清理、调整乐器,否则音乐效果会受到影响。

C.李秋民手工乐器维修工坊地处安静的场所,虽然规模较小,但是已有一定的声誉作为基础。为了发展事业,他已经为在家乡厦门建立乐器维修分厂做好了准备。

D.李秋民的主业由乐器维修转为乐器制造后,他仍然很珍视熟人介绍来的维修客户,尽管这不赚钱,但他还是认真地为乐器“把脉”,“做小手术”。

E.李秋民在1998年到了老乡开办的琴行工作,后来成为被派往日本进修的中国大陆第一人,在日本他学到了非常专业的老手艺,为回国后的发展奠定了基础。

6.文章分别从哪些方面介绍了李秋民手工乐器工坊?他的手工乐器工坊有哪些特点?

7.请简要指出李秋民的成功有哪些重要的因素。

8.应该如何看待李秋民“维修——代工——原创”的发展过程?请结合文本和实际简要谈一谈自己的看法。