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1、一名化學學家的教育歷程,加來道雄,作者簡介,加來道雄(Kaku)一名物理學家的教育歷程論文，法籍華裔化學學家，結業于日本耶魯學院，獲加利福尼亞學院伯克利校區哲學博士學位,后任倫敦市立學院城市大學理論化學學院士。主要專著有趕超愛因斯坦（與特雷納專著）量子場論超弦簡史。,刨根究底（po）湮滅（yn）撒手人寰（hun）驚訝（ch）畏葸不前（x）圍欄（zh）七彩繽紛（ln）發暈（náo）杜撰（zhun）,字詞把握,為了更好地理解課文，我們須要了解一些相關的理論化學學知識：（1）統一場論依據現代數學學知識，將我們的宇宙結合上去的力有四種：引力、電磁力、強核力和弱核力。化學學家運
2、用量子力學，早已把后三種力統一上去（法籍日裔數學學家楊振寧和他的中學生米爾斯提出楊米爾斯場理論，解決了這一問題，被稱為“標準模型”。并且這一理論由于估算繁復無比而讓人頭痛），并且引力始終游離在外。愛因斯坦畢終身之力想尋求四種力的統一，構建一個大一統的理論，最終也沒有實現。,化學名詞,（2）高維空間現代理論化學學覺得，統一四種力的前景，在于高維空間（如十維或更高）理論的確立。理論化學學家覺得，傳統的四維（空間三維加上時間）理論太“小”，不能解釋宇宙中的四種力。當她們趕超四維而在更高維（如十維或更高）中尋求統一這四種力時，才能得到一種簡單、漂亮的解決模型（科學家覺得宇宙應當是簡單、合諧的）。高維
3、空間理論覺得，宇宙大爆燃后10-43秒，十維宇宙分解成四維宇宙和六維宇宙，四維宇宙暴脹，經過近一百五十億年，演弄成明天我們生活的宇宙。大爆燃后10-35秒，大統一力分開。并且高維空間理論很難在實驗室中得到否認。由于要模擬當時的環境，須要的能量太大，根本沒法做到，所以現今高維空間理論只能是“理論”。,化學名詞,（3）多維空間0維:沒有長寬高，單純的一個點，如奇點。一維:只有寬度二維:平面世界只有長寬三維:長寬高立體世界我們肉眼親身覺得到看見的世界三維空間是點的位置由三個座標決定的空間。四維:是在空間的構架上比普通三維空間的長、寬、高三條軸外又加了一條時間軸，而這條時間的軸是一條
4、虛數值的軸。按照阿爾伯特愛因斯坦相對論所說：我們生活中所面對的三維空間加上時間構成所謂四維空間。一維是線，二維是面，三維是靜態空間，四維是動態空間（由于有了時間）。,化學名詞,全文可分為三部份：第一部份（第1段）：交待童年的兩件軼事，極大地豐富了作者對世界的理解力，而且引導作者走上成為一名理論化學學家的歷程。第二部份（第211段）：主要表述作者對黑魚世界的遐思。第三部份（第1218段）：主要介紹了作者對愛因斯坦未竟事業的憧憬。,整體掌握,細品精嘗,成為一位科學家是無數有志青年的夢想，對化學的探究更是許多年青的學子孜孜以求的，我們來看一下加來道雄的成長公路，其實能得到一些啟發。,文章的題
5、目是“一名化學學家的教育歷程”。為此，表述的次序主要是長達性的。并且，作者開頭就說“童年的兩件軼事極大地豐富了我對世界的理解力，而且引導我走上成為一個理論化學學家的歷程。”而“童年的兩件軼事”作為文章的主要內容，又是共時性的表述。這樣的結構安排，使文章既脈絡清楚，又重點突出。,童年軼事之一：鰱魚世界的遐思,第2段表述童年軼事是哪些，興趣的由來。第3段說明作者為何感興趣，由于哪些而好奇？第4段發揮作者的幻想，通過換位思索展現自身認知上的局限性。第5段引伸假想，找到認知局限性掩飾托詞，影射安逸環境下人性的惰性會抹殺人類的求知欲望。第6段突破環境限制上的推論，人類和鱸魚一樣，對未知領域或多
6、維空間的思索存在片面性。多感觀，少理智。第7段反映愚蠢思想會影響人類的判定，成為認知片面上的托詞。,童年軼事之一：鰱魚世界的遐思,第8段論述突發風波情況下，各方對待事物的心態，表現出對未知世界的抗拒和思想上的惰性。第9段通過猜測，論證人性自身有對外抗拒的本性，思想上表現得頑固與保守。第10段提出“自以為是”的人類和“池中游動的鯰魚”存在相像之處，拒絕承認“超出理解力”的自然存在，表現出抗拒、惰性和愚蠢，不樂意改變思索問題的方法，思想上頑固、保守。第11段通過鯽魚世界的幻想，使作者充分認識到人類認知的局限性，保持強悍的求知欲和探求真理的決心。,【提問】“鯉魚科學家”對“世界”的認識是如何
7、的？,主要有以下幾點：（1）“水池之外看不見的世界沒有科學意義。”（2）“它們為碗蓮自己才能運動而苦惱不解”它們以神秘的“力”來掩藏自己的無知。（3）“鯉魚科學家”的“消失”和“重現”它們覺得是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究緣由。（4）“鯉魚科學”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻覺得“胡說八道”，荒唐絕倫，遵守它們的“自然規律”。,【提問】作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明哪些？,說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學家”有相像之處。（1）人類“一生就在我們自己的池子里渡過”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，她們就“拒絕承認”。（2）“科學家發明
8、像力這樣一些概念”，是由于她們只樂意承認“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思索問題的形式。（3）“不能在實驗室里便利地驗證”的理論，她們就加以“鄙視”，表現出思想上的保守和執拗。,童年軼事之二：愛因斯坦的未竟事業,第12段第二件感興趣的事情由來，對過偉大科學家的故事，迸發作者對其的未竟事業強烈的好奇心。第13段抱持強烈好奇好的作者通過閱讀、查找，表現出科學家應有的毅力與恒心。第14段通過鋪墊，表現對未知困惑不解不休的堅定信心。第15段描述作者通過不斷努力，探求探尋科學的真相。,童年軼事之二：愛因斯坦的未竟事業,第16段通過作者不懈的探求，找出解決問題的技巧。第17段作者將理論知識付
9、之與實踐，通過大量精準數據，表現出作者對待科學嚴謹、務實的心態，彰顯科學家應有的基本素養。第18段通過家人的心態，反映科學家的世界不為大眾所理解，其工作粗象、枯燥，公路艱難。而耐得住孤寂與必要的奉獻精神恰恰是科學家應有的品格。,【提問】人類歷史上最偉大的科學家是指誰，他的什么地方，把作者迷倒了？,人類歷史上最偉大的科學家是指愛因斯坦，他多年勤于研究的，并且在他死以后一直沒有完成的論文（或則理論）深深地吸引了作者。這也就使得了作者自己不斷地通過自己的努力，去了解愛因斯坦，在這個過程中，作者也愛上了科學。,【提問】作者說“我決定要對這一問題刨根問底，即使因此而必須成為一名理論化學學家也在所不辭
10、。”在作者心里“理論化學學家”應該是怎樣樣的人？,理論化學學家的工作是具象，沉悶的，受實驗條件的限制，自己的學說很難得到實驗的證明，甚至可能到死也沒有成就。這樣的人必須耐得住孤寂，必須有奉獻精神。“在所不辭”意味著“理論化學學家”道路的辛酸。,【提問】作者構建實驗室的例子，對我們現實生活有如何的意義？,科學是構建在基礎實驗之上的，科學理論要經過實驗檢驗能夠得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論指導，要有實驗的設計，要有企劃組織能力，要有耐力和恒心等等，實驗考驗的是實驗者的綜合能力。而我們當前存在的問題是，注重理論，漠視基礎實驗，表現為動手能力和實踐能力差，思想上浮躁，急功近利。對教育而言，重知
11、識，輕能力的現象很普遍。那些都是一名理論化學學家注重實驗給我們現實生活的啟迪。,人人都對自然倍感好奇，都以自己喜愛的方式尋求自然的“謎底”，但大多數人通常直接找尋自然本身，而作者卻由人的觀察角度，反省人類對宇宙的認知。看似作者少年時的思維超出同齡人，雖然只是他充分發揮了自己的想象力，但是保持了這樣獨特的想象力，由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎。作者少年時接觸到愛因斯坦的“未竟事業”，迸發了他的探究興趣。他之所以倍感“激動人心”，是由于他把愛因斯坦的理論當作一個“偵探故事”來閱讀、探究，這十分符合少年的心理。另外，“我決定要對這一秘密刨根問底”，也表現了他有毅力有恒心的性格，這是成為科學家
12、的基本素養。,本文的基本內容,中學時代，本應“在棒球場或足球場打鬧”，享受青春年華，但作者卻“找遍周邊地區大量的電子庫房，裝配必需的硬件設備”，在“學校的籃球場中纏繞22英里長的鋁線”，自己動手建設實驗室，驗證愛因斯坦理論，探究反物質。作者進行這樣堅苦乏味的工作，彰顯了他對科學的熱愛，以及塌實的性格，顯漏出一個科學工作者的潛能。由到，我們可以清楚地看見作者的“教育歷程”和“教育內容”。,本文的基本內容,鯽魚世界的幻想愛因斯坦的未竟事業,實驗,理論化學學家,童年青年成年,本文三個主要部份，并不是簡單地表述成長的故事，而是具有深刻的科學精神內涵，可以從中看見什么方面的“教育”對成為優秀的科學
13、家最為重要。想象力：科學是須要想象力的，想象力能帶來創造力。作者正是從對鯰魚世界的想象中，認識到人類觀察空間的局限性，間接體會到高維空間存在的可能。由感性的想象上升到理智的創造，彰顯了創新意識和探求精神。,科學精神,樂趣：科學不應當是無趣的，而是應當飽含樂趣的。找尋自然的奧秘，對真正的科學工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”。“游戲”使她們樂此不疲，飽含激情，不受外界的誘惑和干擾；而“境界”使她們不顧矯飾，不畏極權，只求真理。,實驗精神：丁肇zho中(日本實驗化學學家)說過：“現代學術的基礎就是實地的探查，就是我們如今所謂的實驗。”“科學發展的歷史告訴我們，新的
14、知識只能通過實地實驗而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的。”有了想象力，有了樂趣，那只是成為科學家的最基礎的誘因，不去踏塌實實地做實驗，就不能得到基本數據，假說就不能確立。一味空想，不去做基礎工作，不可能達到真理的彼岸。作者從事的高維空間理論，盡管還逗留在紙面上，而且科學家們早已在做許多基礎的實驗工作，努力使理論得到證明。雖然如科學家霍金靠睿智的腦子創建黑洞理論，也要有物理和天體化學學的實驗基礎，也不是空想下來的。,我沒有特殊天賦，我只是極為好奇。整個科學只不過是每日思索的精練。想像力比只是更重要。我沒有哪些非常的能夠，不過喜歡刨根問底地追究問題罷了。在我考量我自己和我的思維
15、方式時，我的推論是：在吸收有益的知識方面，奇思玄想的天賦對我而言，比我的能夠更重要。愛因斯坦,寫作特征,本文布局謀篇重點突出，詳略得當。在整體上，作者并沒有從童年到中學到高中到小學，按時間次序敘事，而是通過童年的兩件軼事和中學時構建實驗室的例子，突出他成長為一名“物理學家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長的經驗；在局部上，作者只是一筆帶過，重點放到制造“自己的原子對撞機”上，其中具體的數據表述得很詳細，讓人感受到作者嚴謹、踏實的性格，以及內在的成為化學學家所須要的基本素養。,【提問】課文中閱讀多維空間歷險故事和統一場理論書籍兩小段內容，對“教育歷程”的表述有哪些作用？,課文的重點是童年趣
16、事和完善實驗室，這三個例子早已把“教育歷程”完整地描繪下來。而參雜在其中的兩個小例子，主要起補充和銜接的作用。歷險故事加深作者對高維空間的想象，迸發興趣；而閱讀統一場理論書籍，既表現中學階段作者求知的熱情，也銜接起由理論到實驗的探究過程。,1905年，年僅26歲的愛因斯坦發表了三篇論文，在化學學三個不同領域取得了歷史性成就，非常是狹義相對論的提出，使人類對于空間、時間和物質運動的認識發生了革命性變化一名物理學家的教育歷程論文，標志著化學學新紀元的到來。1915年，愛因斯坦發表廣義相對論。這是繼狹義相對論以后，近代科學的又一個重大成就。1919，美國天文學家愛丁頓的日食觀測結果否認了愛因斯坦所作的光線經過太陽引力場會彎曲的預言。愛因斯坦由此聲名鵲起，相對論成為人們家喻戶曉的名詞。,結束語,人生是一種過程，是一種親歷的過程，一切美妙盡在過程之中。制做人：胡蝶2017年3月24日,
