13 * 宇宙的未来教学设计和教学实录

《宇宙的未来》教案

教学任务

目标

1.了解本文所讲具体内容。

2.演讲的相关知识，并培养提高学生的演讲能力

3.走近科学，认知科学，提高思考能力

重难点

1.

文章中心思想的把握以及文章结构的了解

2.

科学性语句的学习和认知

教学时数：2

教学过程：

一．作者介绍+文章导入

史蒂芬.霍金

(Stephen Hawking) 1942年1月8日生于牛津，那一天刚好是伽利略逝世三百年。可能因为他出生在第二次世界大战的时代，所以小时候对模型特别着迷。他十几岁时不但喜欢做模型飞机和轮船，还和学友制作了很多不同种类的战争游戏，反映出他研究和操控事物的渴望。这种渴望驱使他攻读博士学位，并在黑洞和宇宙论的研究上获得重大成就。

《时间简史》出版（1988年）后，剑桥的应用学和理数论物理系的气氛有了微妙的变化，不断有世界各地的报刊的记者要求访问霍金，在以后的两年时间里，电视台工作人员不时地占用大楼，他们要为这位世界上最著名的科学家拍一部有关他生活的记录片。在不同的国家用不同的语言反复讲述同一故事：霍金如何凭着自己的勇敢,克服了身体的残疾,成为科学的巨人和新闻媒介的英雄。一批又一批的新闻记者访问了霍金,在西尔弗大街那凌乱的办公室，并和这位公众新近的英雄度过激动人心的时刻。

霍金的工作是令人惊叹的，可是有着如此伟大发现的人，却是一个身患肌肉萎缩症的病人，除了思想，几乎全身不能动弹，不能说话，头向前垂落。正因为这点，他更加引起全世界人们的关注和尊敬。在开始患病时，他意识到自己的生命行将结束，于是抓紧时间，全心投入，谁也没想到他不仅活了下来，而且成果累累。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，一个人要有精神，一个民族也要依靠精神，精神的力量往往可以超越世上难以逾越的障碍。

二霍金的名言警句展示，可用于作文素材

1、无论命运有多坏，人总应有所作为，有生命就有希望。

2、如果一个人没有梦想，无异于死掉。

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。

5.永恒是很长的时间，特别是对尽头而言。

三．科技论文阅读方法概括：

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．重读文章，把握内容（学生小组讨论问题，组内回答问题）

1、霍金对宇宙未来的预言主要有哪些观点？

2、文章内容是谈对宇宙未来的预测，为什么开篇却谈巫师预言的尴尬、宗教预言的失败? 3、作者说将宇宙中的暗物质考虑在内，也远远达不到宇宙重新坍缩的临界密度，据此则可预言宇宙会继续无限地膨胀下去，为什么后文又说宇宙最终可能会坍缩? 4、对宇宙的未来，作者以为是可以预测呢，还是不可以预测? 5、体会这篇演讲词的语言特点是什么？

五．走进文本

把握观点

（一）读后能用一句话简要地说出本文讲了什么。

明确：本文讲的是宇宙的未来问题，预测了两种结局：或膨胀，或收缩。

（二）文章层次梳理

（1段）科学家有信心预言未来。

（2-5段）巫师的预言模棱两可，宗教的预言屡测屡败。

（6-13段）物理方程、制约大脑的方程具有混沌性，因此我们不能预言人类；而宇宙的行为在非常大尺度下却是简单的，而不是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来。

（14-16段）宇宙的未来有两种可能，一是继续膨胀下去，二是收缩以至坍缩成一个点。是膨胀还是坍缩，取决于宇宙的平均密度。

（17-25段）宇宙现在的密度非常接近于把坍缩和膨胀区分开来的临界点上，所以两种可能都会发生。

（26段）全文总结。

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。

六．合作探究

1、霍金对宇宙未来的预言主要有哪些观点？

明确：

（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。

2、文章内容是谈对宇宙未来的预测，为什么开篇却谈巫师预言的尴尬、宗教预言的失败? 作者先从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，是为了引出话题，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，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、作者说将宇宙中的暗物质考虑在内，也远远达不到宇宙重新坍缩的临界密度，据此则可预言宇宙会继续无限地膨胀下去，为什么后文又说宇宙最终可能会坍缩? 宇宙中存在暗物质“一个证据来自于螺旋星系”，“必须存在某种看不见的物质形式，其引力吸引足以把这些旋转的星系牢牢抓住”；“另一个证据来自于星系团”，“要不是引力吸引把星系抓到一起，这些星系团就会飞散开去……所以，在星系团中我们观测到的星系以外必须存在额外的暗物质”。

作者为了说明现在的宇宙密度可能就在临界状态，列举了两种假说，“一种是所谓的人择原理”，另一种是“极早期宇宙的暴涨理论”

4、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。

5、体会这篇演讲词的语言特点是什么？

幽默风趣。作为一篇关于宇宙未来的演讲词，本文的大量篇幅是较为严肃的科学话题，运用了好多专业术语，容易使人感到沉闷。但是霍金的聪明之处在于他运用了许多幽默风趣的语言，使得这样一篇旨在说明科学道理的学术演讲，让人能够在一种轻松愉快的气氛中认真听下去。（小组讨论总结语言特点，并在文章找出原话）

课下问题：作为一个理科生，你对宇宙发展抱有怎样的认知呢？它的未来会如何呢？发挥想象，大胆预言。