13 * 宇宙的未来优秀教学设计说课稿

昌宁一中有效课堂学案

高中语文（必修五）第13课

主备人：李宗海

审核：蒋颖艳

使用时间：2017.4.27--28

课题：宇宙的未来

第一课时

备课时间：2017年4月20日

一、学生学什么------学习目标：

1、了解有关宇宙学的一些知识；

2、学习本文生动、幽默的演讲风格，感受语言的幽默生动带来的亲和力和轻松感。

3、了解演讲稿的一些特点。

4、感受科学精神，增进科学素养，培养科学思辨能力和爱科学、用科学的热情。

二、学生怎么学------学习过程：

（一）、导入：

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）。

（二）尝试学习：

1、走进作者：（BC）

史蒂芬·霍金是继阿尔伯特·爱因斯坦之后最杰出的物理学家。霍金1942年出生于英国牛津，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。这种病会引起肌肉萎缩，导致瘫痪；说话会越来越困难，直至完全丧失语言能力；患者通常因并发肺炎或窒息而死亡。不过，患者的思维能力包括记忆能力不受影响。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。霍金后来在相对论、"大爆炸"和黑洞等领域取得了突出的研究成果。霍金1988年出版的宇宙学著作《时间简史：从大爆炸到黑洞》，是一部里程碑式的畅销书。霍金被确诊患病已三十多年，但他仍孜孜于宇宙起源的理论研究，仍在为大统一理论而耕耘不已。霍金现任剑桥大学卢卡斯数学教授，这也是牛顿爵士曾担任过的职位。

2、预习检测：

（1）、下列词语的注音、解释全正确的一项是（

）

A 混沌（húndùn）：我国传说中指宇宙形成以前模糊一团的景象。

尴尬（gāngà）：神色、态度）不自然。

B 诘问（jiéwèn）：反问

倚重（yǐzhòng)：倚靠，器重。

C 三昧（sānwěi）：指心神专注而不散乱。

比萨（bíshā）：一种意大利式馅饼。

D告罄（gàoxìng）：指能源枯竭。

黑洞（hēidòng）：一种特殊的天体。

（2）、下列词语中没有错别字的一组是（

）

A 别出心裁

映入眼帘

赞叹不已

如烟似雾

B 明察秋毫

幅圆广阔

轻而易举

瞬息万变

C 瞻养父母

归根到底

晶莹透明

模棱两可

D 推陈出新

疏疏朗朗

因地治宜

臭名昭著

（3）、作者及其相关内容：

霍金，英国

学家。其作品《

》在全世界行销千万册，本文是霍金在1991年1月在

的一次演讲。

3、整体感知

（1）、课文谈的内容要点是什么？

1

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（2）、这篇演讲稿的结构思路怎样？

（3）、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。

（4）、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。

（5）、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。

第二课时

备课时间：2017年4月20日

（三）、合作探究：

1、作者在第一段中为什么说“即便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语言遥远的未来”？原因分析错误的一项是（

）

A.物理方程的解会呈现出一种称作混沌的性质。

B.方程可能是不稳定的。

C.制约大脑的方程几乎肯定具有混沌行为，初始态的非常小的改变会导致非常不同的结果。

D.我们只是对宇宙的有关定律有所了解，缺乏深入的研究。

2、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”（

）

A.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”。

B.人类社会的未来是复杂的，而宇宙的行为在非常大尺度下是混沌的。

C.因为前者是确定的，所以预言困难；而“宇宙的行为在非常大尺度下是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来”。

D.人来社会的未来根本就无法语言的，因为方程是唯一的，宇宙的行为在非常大尺度下是有规律的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来。

3、下列对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的说法错误的一项是（

）

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A.作者的预言是有科学根据的，是运用天体物理学理论进行的科学推测、科学预言。

B.巫师、宗教预言家的预言是没有科学根据可言的。

C.因为制约大脑的方程式混沌的，所以.巫师、宗教预言家对人类社会的预言注定就是荒唐的。

D.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，就本质来说，没有区别，因为人类社会的未来根本就是无法预言的。

4、本文在论述过程中，常常用一些生动的修辞方法来说明事理。对此，下列说法不正确的一项是（

）

A.“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。”这个比喻生动地说明了“即便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”。

B.“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。”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。

C.“宇宙的其他地方对于地球上发生的任何事物根本不在乎。”用拟人的手法说明在一段时间之后，就不可能预言运动的细节。

D.“在地球大气的情形下，这个时间尺度是五天的数量级，大约为空气绕地球吹一圈的时间。”用拟人的手法形象地说明人们没有办法对具体的天气情况作出准确的预报。

5、这篇文章语言幽默风趣，在说明科学道理的同时，创造出一种轻松愉快的气氛，体现了演讲词的特点。试举出例子，分析其表达效果。

6、霍金的中国学生吴忠超教授这样介绍史蒂芬•霍金：在相对论和引力论领域，霍金是继爱因斯坦之后最伟大的代表人物。他的第一项工作是和彭罗斯一起证明了广义相对论的奇性定理；第二项工作是创立了黑洞物理理论，其中有黑洞的无毛定理和黑洞视界面积增加定理；第三项工作是研究极早期宇宙和宇宙的创生，其量子宇宙学使人们单独地从科学定律即能预言出宇宙中的一切。而他所有这些成就都是在他患卢伽雷病(肌肉萎缩性侧面硬化病)后的40年间所做的。在科学史上有许多残疾科学家，但是像霍金这样残疾到这种程度的则绝无仅有——21岁就患病，几十年被禁锢在特制的轮椅上，全身只有三个手指能活动，不能讲话，与人交谈要靠计算机合成语言，有了新的想法也只能通过三个手指“敲击”进语言合成器里保存……可就是这样一个重度残疾的人，却把研究的目标直指浩瀚的宇宙。

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。

那么你呢?你怎么看待霍金?十年前，一家青少年调查机构调查出我国中学生最崇拜的人物是歌星刘德华、影星刘晓庆、球星贝利，“三星高照”。你又怎样看待这一现象? 答：

7、读下列与作者有关的短文，然后思考问题。

霍金是一位伟大的科学家。人们对他的敬重，不仅在于他在理论物理方面的巨大贡献，还在于他对人类的这些贡献，是在身患绝症、全身瘫痪的情况下作出来的。一见到霍金的名

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字，不禁使人想到了高士其。

对于现在的青少年来说，高士其的名字很可能是陌生的，但对于上世纪五六十年代的青少年来说，高士其可是一个响当当的名字。“高士其”三个字频频出现在报刊电台和中小学的课本上，如果要说偶像，高士其可是那个时代许多青少年心目中的偶像。

霍金与高士其，两人何其相似乃尔！

其一，他们都是科学家。

其二，他们都是身患绝症，全身瘫痪的科学家。

1927年，高士其入芝加哥大学医学研究院攻读细菌学，次年，在实验时不慎，受甲型脑炎病毒感染，留下严重后遗症，后来病情不断加重，造成全身瘫痪。那一年，高士其23岁。

1962年，霍金从英国牛津大学毕业到剑桥大学读研究生，也是在“次年”，体检时，被确诊患上了

“肌萎缩性脊髓索硬化”这一无法治愈的疾病，后来，身体每况愈下，以致全身瘫痪。那一年，霍金才21岁。

其三，他们的科学研究，都是在身体致残以后，在常人难以想象的极为艰难的情况进行的。

高士其致残后，他仍以超人的毅力，坚持学完了细菌学博士研究生的全部课程。回国后，他的工作的重心转到了科普创作上。他的手瘫痪后，笔握不住了，甚至连说话也困难，即使在这种情况下，他仍然坚持创作。他先打好腹稿，然后艰难地发出模糊的喉音‘嗯嗯、喔喔’，一个字一个字地口述，由秘书、妻子和护士记录整理。有时为了弄清一个字，往往要反复哼二十几遍，记下一段话，要用半天时间……

霍金致残并瘫痪后，再也无法用自己的声音表述他的思想，只能借助3个手指操纵按钮输入要说的话，再经由语言合成器发出声音，他的演讲，就是采用这样一种常人无法想象的困难方式进行的。平常，霍金看书必须依赖翻书页的机器，读文献时需要请人将每一页都摊在大桌子上，然后驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读；写作则是以平均一分钟输入10个单词的“慢”速度进行……

最终，他们都取得了令人瞩目的成就。

(1)从这两人身上，你看到了什么精神品质？

答：

（2）从这两人的故事中，你受到什么启发？

答：

教学小结：

三、学生学得怎么样------当堂检测：见优化探究、导学案。

阅读下面的文字，完成后面题目。

观测宇宙的新窗口

人类最早用眼睛观察宇宙，后来出现了光学望远镜，增加了观测的距离，射电、红外、紫外、X—射线、γ射线等望远镜的出现，扩展了观测宇宙的视野、然而，所有这些观测手段的基础，都是接受来自天体的电磁辐射，对于某些缺乏电磁辐射的“暗”天体，我们就会视而不见，引力波探测可以弥补这一缺陷。由于天体都具有质量，因而只要探测器足够灵敏。它们的运动都可由于辐射引力波而被检测。预期中的黑洞就是一个例子。黑洞不辐射电磁波，而它们的产生和碰撞都将辐射出强烈的引力波。历史上每一新的探测工具的使用，都伴随着

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重大的天文学发现，如射电望远镜“看”到了中子星，宇宙微波背景观测发现3K宇宙背景辐射。可以预测，由于引力波携带着天体运动的大量原始信息，引力波探测也将在宇宙观测上有新的发观，引力波探测器将成为研究天然物理学的有力工具。这一前景激发了天体引力波源的研究热潮，极大地推动了天文学和天体物理学的进展。1992年物理学诺贝尔奖得主是美国的J. Taylor和R. Hulse，得奖原因是他们对脉冲双星PSRl913+16的发现和研究。这是一个罕见的双脉冲系统，距离地球1. 5万光年，轨道偏心率大(～0. 6)，由于不对称性和高速的轨道运动而有强烈的引力辐射，辐射的能量损失使轨道周期变短. 从1974年开始，经过十多年观测，得出轨道周期率为(-2. 452±10)-1288-1。相当于每年变化0.7秒。这与根据广义相对论引力辐射理论的预期十分准确地符合。这一观测，成为存在引力辐射的第一间接观测证据。

人们对引力波探测的兴趣，还在于这一探测对人类认识自然的重要作用。从物理学角度看，既然各种引力理论都预言了引力波的存在，并赋予它们以不同的特征(如传播速度，偏震，能量辐射方式等)。引力波探测的结果将有助于区分理论的正确与否，从而推动理论研究的进展，对引力波性质的深入了解，有助于引力场量子化学的理论研究，从而为大统一理论做出贡献。

由于引力波探测需要大量高精仪器和技术，探测的要求将促进这些技术的发展，超导量子干涉器(SQUID)和大功率钇铝石榴激光器(Nd：YAG)就是例子。

……

经过20世纪前40年的努力，以爱因斯坦为代表的学术先驱建立了引力波的理论体系；以韦伯为代表的科技界从60年代开始了引力波的实验探测，达到理论上检验灵敏度要求的引力波探测器可望在20世纪末建成。将近百年的不懈努力，反映了人们追求真知的热忱。人们期望20世纪末建成的激光引力波探测器，在21世纪的头十年取得突破，在地球上首次测到引力波讯号。

更多的引力波讯号的获得将极大地开阔人类的宇宙视野，对获得的引力波讯号特性的分析将促进人类对引力本质的认识。有人认为，人类一旦掌握了引力波，所导致的社会效应将可与人类掌握电磁波相类比。由于引力波具有极强的穿透力，作为宇宙间的通讯工具将具有无与伦比的优势。

也许最新的探测器仍未能发现引力波的“芳踪”。那么，这将是对现有引力理论，特别是广义相对论的极大挑战，新的理论必将出现。作为近代科技前沿研究的引力波探测热潮，在世纪之交的时刻，由于面临突破而更加“热”了。近百年的努力使人们充分认识到这一任务的艰巨性，需要各国科学家的共同努力。科学家们在这方面已建立起良好的合作关系，新的突破，将是共同努力的结晶，这也是引力波探测的一个特点。

(节选自胡斯科《引力波探测》) 1、根据文意，下列对引力波探测器的说明，错误的一项是(

) A. 历史上每一新的探测工具的使用，都伴随着重大的天文学发现。可以预测，由于引力波携带着天体运动的大量原始信息，引力波探测也将在宇宙观测上有新的发现，引力波探测器将成为研究天体物理学的有力工具。

B. 达到理论上检验灵敏度要求的引力波探测器已经在20世纪末建成。

C. 人们期望20世纪末建成的激光引力波探测器在21世纪的头十年取得突破，使在地球上首次测到引力波的讯号成为可能。

D. 有可能最新的探测器即引力波探测器仍未能发现引力波的“芳踪”。

2、根据文意，关于引力波探测的说明，正确的一项是(

) A. 人们对引力波探测的兴趣，关键在于这一探测对人类认识自然的重要作用。

B. 引力波探测的实施将有助于区分理论的正确与否，从而推动理论研究的进展。

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C. 对引力波性质的深入了解，有助于引力场量子化学的实验研究，从而为大统一理论做出贡献。

D. 引力波探测可以弥补我们对于某些缺乏电磁辐射的“暗”天体视而不见这一缺陷。

3、下列理解符合原文意思的一项是(

) A. 引力波的理论体系的建立，是在经过20世纪前40年的努力，由以爱因斯坦为代表的学术先驱完成的。

B. 在地球上首次测到引力波的讯号的时间在21世纪的头十年。

C. 宇宙间的通讯工具中具有无与伦比的优势的就是具有极强的穿透力的引力波探测器。

D. 作为近代科技前沿研究的引力波探测热潮，在世纪之交的时刻，由于更加“热”了而面临突破。

4、根据本文提供的信息，以下推断错误的一项是(

) A. 与增加了观测距离的光学望远镜，扩展了观测宇宙的视野的射电、红外、紫外、X—射线、γ射线等望远镜相比，引力波探测器将成为观测宇宙的新工具，并将为人们提供观测宇宙的新窗口。

B. 美国的J. Taylor和R. Hulse发现并研究了脉冲双星PSRl913+16这个罕见的双脉冲系统，经过十多年观测，得出轨道周期率为(-2. 452±10)-1288-1，相当于每年变化0. 7秒，这一观测，成为存在引力辐射的第一间接观测证据。这也表明，目前还没有证明引力辐射的直接观测证据。

C.从物理学角度看，既然各种引力理论都预言了引力波的存在，并赋予它们以不同的特征(如传播速度，偏震，能量辐射方式等)，引力波探测的结果将有助于区分理论的正确与否，从而推动理论研究的进展，对引力波性质的深入了解，有助于引力场量子化学的理论研究，从而为各种假想理论的统一做出贡献。

D. 如果最新的探测器仍未能发现引力波的“芳踪”，那么，这将是对现有引力理论，特别中广义相对论的极大挑战；如果这个挑战成功，新的理论必将出现。

选做题

1、下列加点成语使用不当的一项是（

）

A 当前，发达国家的不合理生产方式和过量的消费方式是人类环境持续恶化的罪魁祸首。

B 热力学概念乍听起来有些深不可测，其实它们是我们所知道的最简单而又给人印象最深的科学概念。

C 在任何方向上背景都一样的事实，对于它们而言毫不足怪。

D 迄今为止，所有为世界末日设定的日期都杳无音讯地过去了。

2、下列句子中，没有语病的一句是（

）

A．“伊斯兰祈祷团”也是一个恐怖组织，如果任其发展蔓延，势必对东南亚不够稳定的社会局面构成威胁。

B．十六大报告进一步强调了实施科教兴国战略在现代化建设中的重要作用，提出了新时期教育工作的目标、任务、方针和要求，为开创教育事业的新局面指明了方向。

C．为了做好促进青年就业和再就业，各级共青团组织面临的任务还很艰巨还有大量的工作要做。

D．“国家基础教育资源库”具有强大的开放性和兼容性，实现了国内外教育资源共享和国内教育资源库建设新思路。

3、依次填入下列两句中横线处的语句，与上下文语意连贯的一组是（

）

⑴泉上有桥泉边有楼，桥是竹桥，楼是木楼，__________，竹与竹撞击，发出萧萧瑟瑟的声音。

⑵我认为，一切已经成功的企业和成功的人士，都是创业者努力“颠覆”的目标，因此，要

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使用时间：2017.4.27--28

鼓励大家去___________，而不是去敬仰和朝圣。

①海风从山隙处吹过来，楼前植竹

②楼前植竹，海风从山隙处吹过来

③挑战微软、挑战联想、挑战海尔

④挑战海尔、挑战联想、挑战微软

A．①

③

B．②

④

C．①

④

D．②

③

4、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。”

答：

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。”

答：

教学反思：

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