13 * 宇宙的未来优秀教学设计内容

宇宙的未来

教材分析：

本文是英国理论物理学家霍金1991年1月在剑桥大学的一次讲演录。霍金运用天体物理理论，对宇宙的未来作了科学的预测，得出宇宙或膨胀或坍缩取决于宇宙的平均密度的结论。文章涉及很多关于宇宙学的知识，但演讲者却从巫师和宗教预言谈起，通过严密的语言和生动的比喻等，将深奥的科学问题讲得深入浅出，这是教学中应重点关注的。

学情分析：

学生高一时学过《宇宙的边疆》一文，对顺利学习本文已有了一定的知识积累和阅读经验；尤其是孩子们对未知世界有着强烈的好奇心和探索欲，这是教学时可资开发的宝贵资源。

教学目标：

1、理清文章思路，概括内容要点，理解文中重要信息的内涵。

2、学习、欣赏本文严密的语言和生动的比喻，能够加以灵活运用。

3、了解关于宇宙学的基本知识，激发探索未知世界的兴趣，培养科学精神，提高思辨能力。

教学方法：自主学习、合作探究为主，点拨引导为辅，配合适当练习。

教学用具：多媒体教学课件。

课时安排：1课时。

教学活动

活动1【导入】一．导入新课

在当今世界的自然科学领域，能够和爱因斯坦比肩的人物恐怕应当首推史蒂芬·霍金了，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《宇宙的未来》（板书课题）。

仰望灿烂的星空，我们会肃然起敬，产生无穷无尽的联想和想像。从古到今，人们对于宇宙的猜测和探索从来也没有停止过。如屈原在《天问》里就发出了一系列的探问："遂古之初，谁传道之？上下未形，何由考之？……九天之际，安放安属？隅隈多有，谁知其数？天何所沓？十二焉分？日月安属？列星安陈？出自汤谷，次于蒙汜，自明及晦，所行几里？"中国古代的宇宙学有浑天说、盖天说、宣夜说等，西方有日心说、地心说等。然而直到20世纪诞生现代宇宙学，人们对宇宙的认识才有了根本性的突破。本文作者是当代著名的理论物理学家，他以"宇宙的未来"这样玄而又玄的话题在剑桥大学作讲演，对我们认识宇宙有哪些启示呢？

活动2【讲授】二、作者简介

史蒂芬·霍金，是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，他被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学家和最杰出的理论物理学家。你知道他的代表作品《时间简史》是一部什么样的作品吗? 他的代表作是1988年撰写的《时间简史》，这是一篇优秀的天文科普小说。这本书至今累计发行量已达数千万册，被译成近40种语言。1992年耗资350万英镑的同名电影问世。霍金坚信关于宇宙的起源和生命的基本理念可以不用数学来表达，世人应当可以通过电影——这一视听媒介来了解他那深奥莫测的学说。本书是关于探索时间本质和宇宙最前沿的通俗读物，是一本当代有关宇宙科学思想最重要的经典著作，改变了人类对宇宙的观念。《时间简史》是一本对知识无限追求之作，是对时空本质之谜不懈探讨之作。

活动3【活动】三、课文要点探究

1．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? 分析：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。

2．霍金对宇宙未来的预言主要有哪些观点? 分析：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。

3．作者是怎样探讨“宇宙的未来”的? 分析：作者先从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，引出话题，说明从科学的角度谈论宇宙的未来是非常严肃的事，科学有别于宗教的地方是它的求实精神。探讨宇宙是继续膨胀还是有可能坍缩是这篇讲演的主体部分，计算宇宙的密度又是这一主体部分的关键，有关宇宙中物质密度临界值的探讨，则把问题引向深入。最后，介绍两种新的理论——人择原理和暴涨理论，则体现了科学界最新的探索成果。作者从可见物质谈到暗物质，从成熟的理论谈到科学的假说，把问题讲得透彻明白。最后没有做出一个明确的预言，恰恰说明了他严谨的科学态度。

4．阅读下面的语段，回答后面的问题。

也许人们可以说，我们的宇宙在大挤压处终结，而任何发生在“之后”的事件都是另一个相分离的宇宙的部分。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，它是完全不同的个体。

问题；此语段运用了什么说理方法?说明了什么道理? 分析：比喻说理。“宇宙在大挤压处终结”，终结就是死亡，再讨论时空问题，或者再问“在‘之后’的事件”，已毫无意义。这个比喻的本体是“大挤压”之前和之后存在的事件，喻体是某一死者和新生的婴儿，作者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。

活动4【活动】四、知识拓展

知识拓展

开头设置悬念，能一下子抓住读者的心，激发人们去思考，起到引人入胜的效果。

拟写方法主要有：

1．设置问题，引出下文

用问题开头，能一下手抓住读者的心，激发人们的兴趣和思考，起到引人入胜的效果。

2．进行倒叙（巧设悬念法）

倒叙开头，目的是设置悬念，引起读者的关注，激发读者的兴趣，并同时增加文章的曲折性，显示文章的布局之美。这种开头技法在高考作文中出现的频率很高。

活动5【练习】五、布置作业

完成"研讨与练习一、二"。