叙述有什么作用? 【明确】课文的重点是童年趣事和建立实验室,这三个事例已经把“教育历程”完整地勾画 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知的热情,也衔接起 由理论到实验的探究过程。 6.【提问】作者说“我决定要对这一问题刨根问底,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? 【明确】理论物理学家的工作是抽象、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“理论物理学家”道路的艰辛。 7.【提问】作者建立实验室的事例,对我们现实生活有怎样的意义? 【明确】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,要有理论指导,要有实验的设计,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,思想上浮躁,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现实生活的启迪。 【布置作业】 完成“研讨与练习一、二 【相关知识】 为了更好地理解课文,我们需要了解一些相关的理论物理学知识: (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。 (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 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”。叙述有什么作用？ 【明确】课文的重点是童年趣事和建立实验室，这三个事例已经把“教育历程”完整地勾画 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知的热情，也衔接起 由理论到实验的探究过程。 6．【提问】作者说“我决定要对这一问题刨根问底，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？ 【明确】理论物理学家的工作是抽象、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“理论物理学家”道路的艰辛。 7．【提问】作者建立实验室的事例，对我们现实生活有怎样的意义？ 【明确】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，要有理论指导，要有实验的设计，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，思想上浮躁，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现实生活的启迪。 【布置作业】 完成“研讨与练习一、二”。 【相关知识】 为了更好地理解课文，我们需要了解一些相关的理论物理学知识： （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。 （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