13 * 宇宙的未来教学内容分析

《宇宙的未来》教学设计

一、教学目标：

1.理清文章思路，归纳文章观点。

2.品味本文幽默风趣的演讲风格。

3.学习史蒂芬‧霍金面对挫折的拼搏精神，感受严谨的科学精神，增进自身的科学素养。

二、教学重点：

1.理清文章思路，归纳文章观点。

2.品味本文幽默风趣的演讲风格。

三、教学难点：品味本文幽默风趣的演讲风格。

四、学情分析：《宇宙的未来》较长，又是自然科学小品文，学生学起来较难。但作者是大名鼎鼎的史蒂芬‧霍金，学生是崇敬的，对所写内容——宇宙的未来兴趣较为浓厚。借此机会，正好引导学生学习霍金面对挫折的拼搏精神，感受严谨的科学精神，增进自身的科学素养。

五、学习时数：三课时。

六、学习过程：

第一课时

（一）了解作者史蒂芬‧霍金。 （二）积累字词。

（1）

生字

（2）

词语理解

（三）结合注释，初读全文，总体感知。读后能用一句话简要地说出本文讲了什么；梳理清文章结构。

初读课文，理清文章结构。

第二课时

（一）导语设计

（用形象直观的图片再配合文字导入）我们肉眼能看见的恒星约3000颗左右。所有星都和太阳一样由稀薄的星际物质凝聚而成，是天空的核电站。恒星的质量主宰着恒星一生的命运，恒星的诞生、演化直到消亡的全过程，就是质量持续转化为能量的过程。所以，星系是非常神秘的，至今为止，还有许许多多的秘密还不为人知。它们，正等待着人们去探索。正等待着在座的各位同学去探索。

（二）落实预习。

（1）关于作者史蒂芬‧霍金。

史蒂芬‧霍金 (Stephen Hawking) 于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，所以小时候模型特別著迷。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。

霍金十三、四已下定决心要从事物理学和天文学的研究。十七岁那年，他考到了自然科学的奖学金，順利入读牛津大学。学士毕业后他转到剑桥大学攻读博士，研究宇宙学。不久他发现自己患上了会导致肌肉萎缩的病。由于医生对此病

束手无策，起初他打算放弃从事研究的理想，但后來病情恶化的速度减慢了，他便重拾心情，排除万难，从挫折中站起來，勇敢地面对这次的不幸，继续醉心研究。

斯蒂芬·霍金的工作是令人惊叹的，可是有着如此伟大发现的人，却是一个身患肌萎缩症的病人，除了思想，他几乎全身不能动弹，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。在他开始患病时，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。

斯蒂芬·霍金的作品：出版于1988年的《时间简史》。《宇宙的未来》是斯蒂芬·霍金1991年在剑桥大学的一次讲演录。

（三）积累字词。（两个学生展示，其余学生可以补充，这里列出了有代表性的生字）

（1）生字（两个学生展示，其余学生可以补充，这里列出了有代表性的生字）

陷落xiàn 谄媚chǎn 馅饼xiàn 尴尬gān 门槛kǎn 槛jiàn栏 迄今qì 收讫qì

屹立yì

（2）词语理解（两个学生展示，其余学生可以补充，这里列出了有代表性的生词）

模棱两可：mó léng liǎng kě 模棱：含糊，不明确；两可：可以这样，也可以那样。指不表示明确的态度，或没有明确的主张。

臭名昭著：昭著，彰明;显著。坏名声人人都知道。

家徒四壁：徒：只，仅仅。家里只有四面的墙壁。形容十分贫困，一无所有。

雷声大，雨点小：声势大，实际行动少。

保护伞：起到保护作用的威慑力、权势、力量。多含贬义。

流逝：像流水一样迅速消逝。时光流逝、岁月流逝。

（四）结合注释，初读全文，总体感知。读后能用一句话简要地说出本文讲了什么；梳理清文章结构。

明确：1.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。

2.梳理清文章结构。

A.（1---6）指出科学家预言与巫师、预言家的“预言”的区别，宇宙的未来是可以被科学家预言的。

B. （7---13）我们可以预言宇宙遥远的未来。

C.（14---25）预言宇宙的未来，关键看平均密度。

D.（7---13）总结全文，指出宇宙未来的可能性。

（五）再读，提炼要点。

要求比上一次读得细一些，边读边给课文分段，明确作者讲了几层意思，并提炼出要点。提炼要点的方法是：或者摘录文中的语句，或者用自己的语言组织。

①科学家有信心预言未来。

②巫师的预言模棱两可，宗教的预言屡测屡败。

③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。

④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。

⑤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。

第三课时

（一）重点探究：

1.作者是怎样探讨“宇宙的未来”的？

明确：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收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。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。

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? 明确：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.怎样理解本文的一些相关论述？

明确：这是一篇科学讲演，涉及较为复杂的背景知识。这些知识和讲演的主题是密切相关的，如果不作必要的交待，讲演的内容就会显得抽象和单薄。如，谈到天气预报、大脑工作原理都具有混沌性质，来反衬宇宙在大尺度上是“平滑而非混沌”的；如，谈到恒星的死亡（归宿）引出黑洞，为宇宙中暗物质的存在寻找理论支持；如，谈到现存宇宙对初始密度的极度敏感，引出了“人择原理”等等。这些相关的论述，或从对立面凸显观点，或从纵深面强化观点，使论证丰富多彩。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”? 明确：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”。

4.这篇讲演在语言上具有怎样的特点？

明确：讲演是面对面的交流，这种交流又是单向度的，如果不注意讲演的语言艺术，就达不到最佳的表达效果。这篇讲演，除了推理严谨外，语言幽默也是其突出的特点。幽默的语言创造出一种轻松愉快的气氛，更具有亲和力，使所阐发的事理更容易为听众接受。如，谈到轮赌盘的旋转具有混沌性质，作者说即使是物理学家也不能计算出它“出来的数字，否则的话，物理学家就会在赌场发财”，这就生动地说明了什么是混沌现象；如，文章最后一句话：“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。”兼有讽刺与幽默，对宇宙未来命运的判断采取了审慎态度。

（二）拓展

下面这段话引自霍金2002年8月15日在浙江大学的公众演讲《膜的新奇世界》，读后请用其中的原句提炼本段的要点，并同课文做比较阅读，说说霍金在介绍深奥理论时喜欢采用什么方式来让听众听明白?

“按照我的意见，膜世界启始的更远为吸引人的解释是，它作为真空中的起伏而自发产生。膜的产生有点像沸腾水中蒸气泡的形成。水液体中包含亿万个H2O分子，它们在最靠近的邻居之间耦合，并且挤在一起。当水被加热上去，分子运动得更加快，并且相互弹开。这些碰撞偶然赋予分子如此高的速度，使得它们中的一群能摆脱它们的键，形成热水围绕着的蒸气小泡泡。泡泡将以随机的方式长大或缩小，这时液体中来的更多的分子参与到蒸气中去，或者相反的过程。大多数小蒸气泡将会重新塌缩成液体，但是有一些会长大到一定的临界尺度，超过该尺度泡泡几乎肯定会继续成长。我们在沸腾时观察到的正是这些巨大的膨胀的泡泡。”

明确：体现本段要点的句子是“膜的产生有点像沸腾水中蒸气泡的形成。”作者喜欢用比喻的方式将深奥的理论说得通俗易懂。

在《果壳中的宇宙》一书中，霍金引用了莎士比亚戏剧《哈姆雷特》里一句充满诗意的台词：“我即使被关在果壳里，仍自以为是无限空间之王!”这句台词形象地道出了霍金的崇高精神追求，使人们亲眼看到了“果壳”中的那个挑战命运的不屈的灵魂。他曾说：“只要有智慧和精神在，没有什么能打倒自己。身体的健康固然重要，心灵的健康也会给你无穷的力量。”在少年霍金的心中，崇拜的不是歌星或球星，而是贝特朗·罗素，一位不知疲倦的思想家、哲学家和科学家。

（三）作业

1.仿照本文幽默风趣的语言风格，写一个演讲片段。

2.选读霍金的名著《时间简史》或者《果壳中的宇宙》