13　宇宙的边疆教案设计（一等奖）

《宇宙的未来》教案设计

教学目标

1.

能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。

教学重难点

1.

提炼本文的要点，增强概括能力。

2.

探究本文的内涵，增强分析能力。

教学方法 自读法 讨论法 点拨法

课时安排 1课时

教学过程

一、作者介绍

史蒂芬·威廉·霍金，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，完全瘫痪，全身只有两根手指头能够动，丧失语言能力。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。

1985年，霍金又因肺炎进行了穿气管手术，此后，他完全不能说话，依靠安装在轮椅上的一个小对话机和语言合成器与人进行交谈；看书必须依赖一种翻书页的机器，读文献时需要请人将每一页都摊在大桌子上，然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读…… 霍金正是在这种一般人难以置信的艰难中，成为世界公认的引力物理科学巨人。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。

他的成功，当然离不开他的天才，但那种不向厄运低头的精神，是没有人不敬佩的。由此可见，人的精神力量是难以想象的。

二、素材积累:霍金名言

1、如果一个人没有梦想，无异于死掉。

2、无论命运有多坏，人总应有所作为，有 生命就有希望。

3、身体和精神是不能同时残障的。

4、上帝既造就天才，也造就傻瓜，这不取决

于天赋，完全是个人努力程度不同的结果。

三、科技论文阅读方法：

1、阅读时，采用两步走：第一步泛读，即知其大意，不求甚解。第二步精读。

2、边读边画出结构上起过渡、连接作用的词、句子、段落。

3、画出段落的中心句，尤其要注意段首、段尾句。

4、画出文中的关键词句，如：也许、左右、可能、似乎、大概等模棱两可的词语。

5、提取作者观点时,或摘录文中语句，或用自己的语言组织。

四、文体特征

本文是霍金1991年1月在剑桥大学的讲演。

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。

演讲稿是人们在工作和社会生活中经常使用的一种文体。

五、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”? 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? 前者是运用天体物理学理论进行的科学推测，科学预言；而后者没有科学根据可言。其实，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? 对宇宙未来的预言，其关键问题在于：平均密度是多少。

4、观点总结

霍金对宇宙未来的预言主要有哪些观点？

（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“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。

5、对宇宙的未来，作者以为是可以预测呢，还是不可以预测? 归根到底，宇宙的未来只有两种命运：继续膨胀，或可能收缩。这取决于宇宙现有的密度，所以，科学家在没有称算出宇宙的重量之前，不得不承认“宇宙

实际上是处在刀锋上”，所以要继承巫师或预言家的传统：“两方下赌注，以保万无一失。

六、梳理结构: 这篇演讲，从古代巫师的预言，谈到近代宗教的预言，然后过渡到自己对宇宙未来的预言，运用天体物理学理论，对宇宙的未来作出了两种预测，一是继续膨胀下去；二是收缩以至坍缩成一个点。

七、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

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。”

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。”

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。

（3）、“……这些日期使股票市场下跌.虽然它使我百思不解，为何世界的终结会使人愿意用股票来换钱，假定你在世界末日什么也带不走的话。”

这句话让人在笑声中悟到人类自身的某些缺陷和某些思维误区。

（4）、“据说，1844年是第二次回归的开始，但是首先要数出获救者名单。只有数完了名单，审判日才降临到那些不列在名单上的人.幸运的是，数人名看来要花很长的时间。”

这句话幽默中含着讽刺，揭露了宗教预言师的荒谬，表现了对方屡测屡败却又想方设法自圆其说的尴尬与可笑。

（5）、“如果暴涨理论是正确的，则宇宙实际上是处在刀锋上。所以我正是继承那些巫师或预言者的良好传统，两方下赌注，以保万无一失。”

听众明知作者做的是科学的预言，和巫师他们完全不同，可作者却有意将自己降为他们的同类，一是说明自己恰好也有两种预测，二是顺势又对他们进行嘲讽。这种智慧的表达既带来了轻松愉悦的气氛，又大大增加了自己与听众的亲和力。

八、小结全文

九、课外作业

1、仿照本文幽默风趣的语言风格，写一个演讲片段，题目是《霍金•明星•我》。

2、阅读霍金的名著《时间简史》。