13　宇宙的边疆教学实录与评析

《宇宙的边疆》教学设计

【设计依据及教学目标】

《高中语文课程标准》上说：“发展独立阅读的能力，从整体上把握文本内容，理清思路，概括要点。”“善于发现问题，提出问题”，“注重合作学习养成相互切磋的习惯。乐于与他人交流自己的阅读心得。展示自己的读书成果。”

《宇宙的边疆》这篇文章选自美国科学家、科普学家卡尔•萨根的著作《宇宙》，它也是一部大型电视片的解说词。作者以其通俗、自然、生动的语言，向我们介绍了宇宙中的星系、行星、恒星及其特点。

这篇解说词条理清晰，杂而不乱，通俗易懂，生动有趣。根据文本的类型特点，教学时，应引导关注观点的科学性、逻辑的严密性和语言的准确性。

【教学目标】

（１）理清思路，粗知大意 （2）集疑释疑，突破难点 （３）领悟作品丰富的内涵。

【教学过程与教学策略】

一、激发兴趣，导入新课

我想大家都还记得郭沫若的这首《天上的街市》吧。“远远的街灯明了，好像闪着无数的明星。天上的明星现了，好像点着无数的街灯……”是的，茫茫宇宙，浩瀚无边，璀璨星空，寄予了人们多少美好的遐想。随着科学技术的发展，人们去太空，登月球，上火星，对宇宙的探索从来就没有停止过。今天让我们一起跟随一位“大众天文

学家”，进入太空遨游，去了解神秘的宇宙。

（激发疑惑导入课文，增强学生的求知欲望）

二、老师介绍，了解背景知识，整体感知

宇宙诞生之争

□

蒂姆·雷德福

当今世界上两位研究宇宙的大师在时间的开始与延续问题上相持不下。数学家和物理学家们正在阅读两篇论文，这两篇论文在为什么宇宙可能永远没有终点的问题上各执一词。

一方是坐在轮椅上的宇宙学家斯蒂芬·霍金及其剑桥大学的同事尼尔·图罗克，他们在将由《物理快报》发表的论文中提出的论点是最初万万万亿分之一秒时间里发生的一切可能决定了宇宙永恒不灭的本质。

另一方是俄罗斯物理学家安德烈·林德(他是膨胀理论的泰斗之一，试图解释在最初的一刹那时间里发生的事情)，他在已发表的论文中说，霍金和图罗克理解错了，因为类似于我们所处的这个砰然一声就诞生的宇宙时时刻刻都在出现，因此试图找到时间的开始或终止是毫无意义的。

这一争论的实质是个重大问题。所有证据都表明我们的宇宙有一个开始，而且这种开始包括空间和时间这两方面。我们的宇宙150亿年来一直在膨胀。那么，存在着早于我们的宇宙诞生时刻“之前”的宇宙吗？宇宙膨胀会终止吗？

天文学家们一再提出的假设认为，我们的宇宙密度还不足以使其自身的扩张停下来。数十亿年之后，所有星系都将会衰颓，但是尚有余烬的星系残骸还将永恒飘荡，彼此间的距离越来越远。霍金在其最新写就的论文中检验了爱因斯坦的某些思想，并利用纯理论得出同样的结论：我们宇宙的未来是由其诞生时的条件决定的。

天文学家马丁·里斯教授最近说：“他们声称以某种比其他关于

这些问题的设想更自然的方式建立了低密度宇宙理论的模型。这是一个变异理论，利用了霍金早些时候提出的某些思想。”他还说，林德认为霍金和图罗克的理论模型没有给出正确的宇宙密度，“他们的理论已受到天文学泰斗林德的抨击”。

这两种论点都以名为宇宙膨胀的瞬间为论据。在宇宙膨胀的瞬间，宇宙砰地一声从无到有诞生了，并以比光速快得多的速度自我膨胀。这种膨胀是一种反引力。但是这种论点认为，由于引力是负能量，所以这种反引力肯定代表正能量。爱因斯坦的理论认为，物质只不过是冻结的能量，因此，所有恒星及星系在这种膨胀瞬间都因为其固有的能量而出现塌缩。

宇宙膨胀问题已经让天文学家们着迷了17年之久。它会形成一个在扩张和崩溃之间实现临界平衡的宇宙吗？或者会形成一个具有“负曲线”和无限未来的宇宙吗？马丁·里斯教授说：“这正是林德以及霍金和图罗克试图要弄明白的问题。他们都在想方设法得出不同的膨胀结果，使我们能够推导出最终统一的但是拥有‘负曲线’的宇宙。霍金—图罗克论文中的新东西将证明，你也能够更自然地做到这一点。”

霍金提出的新论点，意味着哲学家现在不得不考虑时间有始无终的问题。这可能是更令人头痛的问题。

马丁·里斯教授说：“林德对他所称的永恒膨胀笃信不疑。一旦某个宇宙运转起来，它就会持续膨胀，并不断滋生新的大爆炸。林德提出的反对意见之一是，他认为霍金所说的起源大爆炸根本就不存在。如果发生一次大爆炸，那么就会引发无数次大爆炸。如果是这种情况的话，霍金所关心的初始条件就会消失在比我们所能料想到的更深的宇宙史迷雾中。”

【赏析】：

科学问题上的争论是令人着迷的，它吸引着众多科学家

为之献出一生来追求；同样，它也是没有止境的，在争论中不断地肯定和否定，在肯定和否定中我们人类在不断前行。有一天，你也可能加入到这种争论中。

1976年的夏秋，卡尔·萨根作为“海盗”号着陆舱的解说员，为此，他和“海盗”号资料分析及探索计划处处长一起制作科教片《宇宙》，用生动活泼、通俗易懂的方式传播科学知识。这部电视片创造了美国公众电视网最高收视率，60多个国家2亿观众观看了这部片子。同时，他还出版了与电视片同名的科普力作《宇宙》。在这本书中，萨根把世上万物融入了宇宙宏大的背景下，用上知天文下知地理的渊博知识畅叙宇宙的形成，列举宇宙的进化，讴歌生命的诞生，并从宇宙观的高度审视人类社会，讨论人类在宇宙中的地位。

三、一起观看《宇宙》的视频片段，联系全文，思考作者对宇宙的认识。

参考答案：

(1)宇宙辽阔无垠，神秘莫测。“它有典雅的事实，错综的关系，微妙的机制”，是一个无限永恒的时空。任何行星、恒星或星系只是它的一个地方，而绝对不可能是“典型”的。

(2)宇宙真空之中，广袤、寒冷、荒芜而又一片黑暗。

(3)整个宇宙的自然法则都是一样的。

(4)宇宙里很可能到处都充满着生命，必定有许多像地球一样的星球散布在整个宇宙空间中。

(5)宇宙有无穷的奥秘等待人类去探索。

四、做练习题，突破难点，巩固知识。

阅读《宇宙的边疆》，回答下列问题：

1、下列对“星系”的解说不正确的一项是（

）

A、星系是无数模糊纤细的光须。大部分光须群集在一起，在宇宙中飘荡。地球隶属于这些星云，且处于已知宇宙的中心。

B、星系是由气体、尘埃和恒星群组成，星系里有恒星、行星，也有生物、智能生命和宇宙文明。

C、星系在宇宙里有若干千亿个，每个星系平均由1000亿个恒星组成。在所有星系里行星与恒星总数大概一样多。

D、“本星系群”宽达数百万光年，包括M31星系，是河外星系，与M31相似的是我们居住的银河系。

2、对地球“决不是唯一的地方，也不是一个典型的地方”理解最准确的一项是（

）

A、地球只是宇宙中的一个地方，而且任何行星恒星或星系都不可能是典型的。

B、宇宙大部分是空的，地球不是在广袤、寒冷的宇宙真空之中，不是在星际空间永恒的黑夜里。

C、地球不是在行星、恒星和星系显得特别稀罕而珍贵的地方。

D、地球不是在永恒黑暗的真空而且星体非常稀少的地方。

3、对文段中恒星发光情况的分析理解不正确的一项是（

）

A、多数恒星主要是以可见光成红外光放出光芒。

B、有些恒星发蓝光，据此我们可以断定它是年青的星。

C、恒星到了中年以后，它们就会发黄光而成为常见的星。

D、如果恒星发白光或黑光，它就到了奄奄一息的时候了。

答案：1、B错误：未然说成已然，原文是“也可能有生物、智能生命和宇宙文明”

2、B（A偷换概念（任何行星恒星或星系）C、自相矛盾（不是……

特别稀罕和珍贵）D牵强附会（不是在……星体非常稀少的地方）

3、答案C（概念模糊，时间段出现错误，不是“到了中年以后”，而是发黄光就标志着恒星“已经到了中年”。

五、拓展延伸，培养情感和写作能力。

关爱地球家园

作者在文中到处流露出一种对宇宙世界奥秘的好奇，对宇宙探索使命的担当以及时不我待的急切和奋力进取的激情。

茫茫宇宙，地球是微不足道的一个小点。认识是无限的，而地球的资源和环境是有限的。随着对宇宙认识的深入，应该更加珍惜人类的家园——地球，珍惜宇宙中并不常见的生命——我们自己。

美国哈佛大学学生丹尼斯·海斯提议并选定1970年4月22日为第一个“地球日”，随后影响日渐扩大并超出美国国界，得到了世界许多国家的积极响应，最终形成为世界性的环境保护运动。4月22日成为全球性的“地球日”。每年的这一天，世界各地都要开展形式多样的群众环保活动。

请运用上面的素材，以“保护地球”为话题写一段文字。(150字左右)