13 * 宇宙的未来教案设计

宇宙的未来

双峰一中

刘湘林

教学目标：

1.引导学生读懂本演讲录的内容。

2.学习本文生动、幽默的演讲风格。

3.感受科学精神，增进科学素养。

教学重点：

1．引导学生熟读课文，理清文章的论述线索，抓住作者的主要观点；

2. 探究本文的内涵，增强分析能力。

教学难点：

1.了解关于宇宙学的基本知识，激发探索未知世界的兴趣

2.培养科学精神，提高思辨能力。

教学过程

1.引入新课

从自然科学领域，大家熟悉的爱因斯坦引出史蒂芬·霍金，他不但做出了辉煌的科学成就，其坚强的意志品质也深深地感染着我们，我们今天就来学习他的一篇演说辞。

2.作者简介

史蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking）1942年出生英国牛津，先后就读于牛津大学和剑桥大学，学习数学、物理学和宇宙学。1963年，霍金经诊断得了肌萎缩性侧索硬化症，这种病会引起肌肉萎缩，导致瘫痪；说话会越来越困难，直至完全丧失语言能力；患者通常因并发肺炎或窒息而死亡，但患者的思维能力包括记忆能力不受影响。医生告诉霍金他最多只能活两年，在经历了一段短暂的失望和沮丧后，霍金又开始了他的宇宙学研究。后来他在相对论、“大爆炸”和黑洞等领域取得了突出的研究成果，1988年出版了宇宙学著作《时间简史：从大爆炸到黑洞》。霍金被称为在世的最伟大的科学家，还被称为“宇宙之王”，且被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家。

3.文题解读

在中文里，“宇”是“上下四方”的意思，表示空间；“宙”是“古往今来”的意思，表示时间。宇宙的历史，就是空间在时间上发展的过程，史蒂芬·霍金以时间为序，研究我们所处的这个宇宙诞生、发展，以及它将来可能的状况，因此，他把自己的书称作《时间简史》，实际上就是《宇宙简史》。

4.文体了解

演讲稿也叫演说辞，它是在较为隆重的仪式上和某些公众场所发表的讲话文稿。

演讲稿是进行演讲的依据，是对演讲内容和形式的规范和提示，它体现着演讲的目的和手段，

演讲的内容和形式。演讲稿是人们在工作和社会生活中经常使用的一种文体。它可以用来交流思想、感情，表达

主张、见解；也可以用来介绍自己的学习、工作情况和经验等等；演讲稿具有宣传、鼓动、教育和欣赏等作用，它可以把演讲者的观点、主张与思想感情传达给听众以及读者，使

他们信服并在思想感情上产生共鸣。

5.内容理解

通读课文，回答以下问题：

（1）为什么科学“不能预言人类社会的未来”，却“可以预言宇宙遥远

的未来”? 答：因为前者是混沌的，不确定的；而“宇宙的行为在非常大尺度下是简单的，而不是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来”。

（2）作者对宇宙的未来的预言与巫师、宗教预言家对人类社会未来的预言有何不同? 答：前者是有科学根据的，是运用天体物理学理论进行的科学推测，科学预言；而后者是没有科学根据可言的。其实，从上面的题目就可知道，人类社会的未来根本就是无法预言的，因为方程是混沌的，所以巫师、宗教预言家对人类社会的预言注定就是荒唐的。

(3)对宇宙未来的预言，关键是要弄清宇宙的什么问题?

答：“对宇宙未来的预言，其关键问题在于：平均密度是多少。”

(4)作者认为宇宙的未来会是怎样的?

答：会有两种可能：“如果它比临界值小，宇宙就将永远膨胀，但是如果它比临界值大，宇宙就会坍缩。”

质疑探讨：

1.、霍金对宇宙未来的预言主要的观点：

（1）.宇宙的膨胀和坍缩与宇宙的平均密度有关，如果平均密度小于某个临界值，它就会永远膨胀。如果平均密度大于临界值，宇宙就会坍缩，时间本身就会终结。

（2）.在螺旋星系和星系团中应该存在有某种看不见的暗物质，它的引力吸引足以把高速旋转的星系牢牢抓住，不至于使这些星系或星系团飞散开去。

（3）.如果宇宙继续膨胀下去，五十亿年后，太阳将耗尽它的核燃料，变成一颗白矮星。在大约一百亿年后，具有太阳质量的恒星将变成白矮星或中子星，具有更大质量的恒星会变成黑洞。

（4）.黑洞中粒子的速度有可能超过光速逃出黑洞，只要有足够长的时间，巨大的黑洞也可以“蒸发”掉。

（5）.在星系或星系团之外，应该存在有足够的暗物质，这些暗物质能使密度达到临界值，从而可能会使宇宙最终坍缩。但这个时间肯定在一百五十亿年之后。

归纳本文的语言特征

（1）生动的导引：预言宇宙的未来，虽然是一个严肃的科学话题，但如果就事论事，很容易枯燥乏味。演讲者从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，既增加了趣味性，又深化了讲演的主题──在与巫术的对比中，更显出了科学的求实精神。

（2）严谨的推理

：作为一篇科学演讲，其最终目的是让人信服。本文严谨的推理，增强了说服力。演讲者从可见物质谈到暗物质，从成熟的理论谈到科学假说，把问题讲得透彻明白。没有作出一个明确的预言，也说明了演讲者严谨的科学态度。

（3）幽默风趣：这篇演讲语言幽默，创造出一种轻松愉快的气氛，使所论述的问题更易于为听众接受。如文中有一段话说：“我比其他的末日预言者更占便宜。即使宇宙将要坍缩，我可以满怀信心地预言，它至少在一百亿年内不会停止膨胀。我预料那时自己不会留在世上被证明是错的。”以揭示自己“自私”的心理表示幽默，同时传达出重要的信息：宇宙“至少在一百亿年内不会停止膨胀”。

探究问题：

本文在论述过程中，常常用一些生动的比喻来说明事理。下列两个比喻句各自说明了什么道理? （1）“例如，如果你稍微改变一下你旋转轮赌盘的方式，就会改变出来的数字。你在实际上不可能预言出来的数字，否则的话，物理学家就会在赌场发财。”

答：用这个比喻生动地说明了“即使我们知道了制约宇宙的有关定律，我们仍然不能利用它们去预言遥远的未来”。

（2）“这有一点像是再投胎。如果有人声称一个新生的婴儿是和某一死者等同，如果该婴儿没从他的以前的生命遗传到任何特征或记忆，这种声称有什么意义呢?人们可以同样地讲，它是完全不同的生命。”

答：用这个比喻形象地说明宇宙在大挤压处终结后，并不是任何发生在“之后”的事件都是另一个相分离的宇宙的部分。

练习：

阅读课文8-11段，完成后面题目。

1.作者在第8段中为什么说“即使知道了制约宇宙的有关定律，我们仍然不能利用它们去预言遥远的未来”?原因错误的一项（ ） A.物理方程的解会呈现出一种称作混沌的性质。 B.方程可能是不稳定的。 C.制约大脑的方程几乎肯定具有混沌行为，初始态的非常小的改变会导致非常不同的结果。 D.我们只是对宇宙的有关定律有所了解，缺乏深入地研究。

2.为什么科学“不能预言人类社会的未来”，却“可以预言宇宙遥远的未来”? A.因为前者是混沌的，不确定的；而“宇宙的行为在非常大尺度下是简单的，而不是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来”。 B.人类社会的未来是复杂的，而宇宙的行为在非常大尺度下是混沌。 C.因为前者确定的，所以预言困难；而“宇宙的行为在非常大尺度下是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来” D.人类社会的未来根本就是无法预言的，因为方程是唯一的，宇宙的行为在非常大尺度下是有规律的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来。

3.作者对宇宙的未来的预言与巫师、宗教预言家对人类社会未来的预言说法错误的一项（ ） A.作者是有科学根据的，是运用天体物理学理论进行的科学推测，科学预言。 B.巫师、宗教预言家是没有科学根据可言的。 C.因为方程是混沌的，所以巫师、宗教预言家对人类社会的预言注定就是荒唐的。 D.作者对宇宙的未来的预言与巫师、宗教预言家对人类社会未来的预言，就本质来说，没有区别，因为人类社会的未来根本就是无法预言的。

4.本文在论述过程中，常常用一些生动的修辞方法来说明事理。下列说法不正确的一项（ ） A.“例如，如果你稍微改变一下你旋转轮赌盘的方式，就会改变出来的数字。你在实际上不可能预言出来的数字，否则的话，物理学家就会在赌场发财。”

用这个比喻生动地说明了

“即使我们知道了制约宇宙的有关定律，我们仍然不能利用它们去预言遥远的未来”。 B.“这有一点像是再投胎。如果有人声称一个新生的婴儿是和某一死者等同，如果该婴儿没从他的以前的生命遗传到任何特征或记忆，这种声称有什么意义呢?人们可以同样地讲，它是完全不同的生命。”

用这个比喻形象地说明宇宙在大挤压处终结后，并不是任何发生在“之后”的事件都是另一个相分离的宇宙的部分。 C.“宇宙的其他地方对于地球上发生的任何事物根本不在乎。”用拟人说明在一段时间之后，就不可能预言运动的细节。 D.“在地球大气的情形下，这个时间尺度是5天的数量级，大约为空气绕地球吹一圈的时间。”用拟人形象说明人们没有办法对具体的天气预报作出准确的预报。

5.根据全文的内容下列说法错误的一项（ ） A.对宇宙未来的预言，关键是要弄清宇宙的平均密度是多少。 B.作者认为宇宙的未来会有两种可能：“如果它比临界值小，宇宙就将永远膨胀，但是如果它比临界值大，宇宙就会坍缩。” C.我们周围的宇宙正在膨胀，但不同星系间的距离随时间而缩小。 D.在星系或星系团之外，应该存在有足够的暗物质，这些暗物质能使密度达到临界值，从而可能会使宇宙最终坍缩。但这个时间肯定在一百五十亿年之后。