414《一名物理学家的教育历程》学案 新人教版必修3

414《一名物理学家的教育历程》学案 新人教版必修3

- 1 - 《一名物理学家的教育历程》导学案 【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； 4．养成正确的科学观，明确兴趣在学习过程中的重要作用。 【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。 【知识链接】 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。 加来道雄博士是纽约市立大学的理论物理学教授，著作多达九本，其中包括《穿梭超时空： 十度空间科学奇航》以及《Visions:How Science Will Revolutionize the 21st Century》。 他同时也是电视节目的常客，曾为“夜线”、“赖利·金脱口秀”与“六十分钟”的座上宾， 更数度出现在美国公共电视（PBS)）的纪录片中。此外，TLC、BBC、TechTV 和 SciFi Channel 等频道都曾制作加来道雄博士的专题报导。 【学习过程】 1．自读课文，给下列加点的字注音或根据拼音写汉字，将字的注音批注在课文中。（目标： 识记生字词的能力 A） 斑 lán（ ） xiōngyǒng 不息（ ） 杜 zhuàn（ ） 惊诧．（ ） 冥冥．世界（ ） 令人目 xuàn（ ） 鱼鳍．（ ） 怪 dàn（ ） 撒手人寰．（ ） 刨．根究底（ ） 浩 hàn（ ） 湮．没（ ） 畏葸．不前（ ） 2．给下列各组字注音、组词。（目标：辨析形近字的能力 A） 遐 （ ） 斓 （ ） 诞 （ ） 暇 （ ） 澜 （ ） 瑕 （ ） 谰 （ ） 涎 （ ） 3.查词典，解释下列词语的意思。（目标：理解词语意思的能力 B） （1）细枝末节： （2）自鸣得意： （3）在所不辞： （4）遐想： （5）杜撰： （6）怪诞： - 2 - （7）畏葸： 4．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，完成下表。（整体 感知 B） 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 第 ～ 段 第 ～ 段 5．本文三个主要部分，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，说说从中看到哪些方面的“教育”对成为优秀科学家最为重要。 【课后练习】 1．下列加点字注音完全正确的一项是【 】 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。 - 3 - 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。 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。 5．一次辩论会上，主持人讲了下面一个故事，请你根据以下内容引出甲、乙两方辩题。要求： 双方辩题语言要简洁，不超过 10 个字，具有可辩性。 两个失败者沮丧地躺在屋子里，同时看到下面的情景： 一只蜘蛛要在天棚的拐角处结网，它向另一面墙壁荡过去，在即将接近那面墙壁的那一 刹那，它掉了下来——这是它第七次失败了。 蜘蛛的举动触动了他们。 甲说：可敬的蜘蛛，你怎么那么自信而执著！我是人，难道不如一只蜘蛛吗？我要振作 起来！ 乙说：可怜的蜘蛛，你只要稍微动一下爬行的方向，就可以成功。我是人，不是蜘蛛， 我要重新选择方向！ 甲方辩论题目： 乙方辩论题目： 阅读下面的文字，完成 6～9 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。 - 4 - 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。 6．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。 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。 7.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。 8.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。 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。 9．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。 - 5 - 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。 参考答案 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 4． 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 第 2 ～ 11 段由对鲤鱼世界的遐想推知人类认识的局限。 分 第 12 ～ 18 段对爱因斯坦未竟事业的向往与研究。 5．（1）想像力：科学是需要想像力的，想像力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界的想像中，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。由感性的想像上升到理性的创造，体 现了创新意识和探索精神。 （2）乐趣：科学不应该是枯燥的，而是应该充满乐趣的。探寻自然的 奥秘，对真正的科学工作者来说，是和自然做的近似于捉迷藏的“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：“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》）有了想像力，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。即使如科学家霍金靠睿智的头脑创建黑洞理论， 也要有数学和天体物理学的实验基础，也不是空想出来的。 【课后练习】 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。） 5．甲方：面对挫折要坚持不懈 乙方：面对挫折要重新选择 6.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 - 6 - 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。） 7. 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。） 8. 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。） 9．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。）