13 * 宇宙的未来优秀完整教案

《宇宙的未来》教学设计

教材分析：

本文是英国理论物理学家霍金1991年1月在剑桥大学的一次讲演录。霍金运用天体物理理论，对宇宙的未来作了科学的预测，得出宇宙或膨胀或坍缩取决于宇宙的平均密度的结论。文章涉及很多关于宇宙学的知识，但演讲者却从巫师和宗教预言谈起，通过严密的语言和生动的比喻等，将深奥的科学问题讲得深入浅出，这是教学中应重点关注的。

学情分析：

学生高一时学过《宇宙的边疆》一文，对顺利学习本文已有了一定的知识积累和阅读经验；尤其是孩子们对未知世界有着强烈的好奇心和探索欲，这是教学时可资开发的宝贵资源。

教学目标：

1、理清文章思路，概括内容要点，理解文中重要信息的内涵。

2、学习、欣赏本文严密的语言和生动的比喻，能够加以灵活运用。

3、了解关于宇宙学的基本知识，激发探索未知世界的兴趣，培养科学精神，提高思辨能力。

教学方法：自主学习、合作探究为主，点拨引导为辅，配合适当练习。

教学用具：多媒体教学课件。

课时安排：1课时。

教学程序：

一、导入新课。

投影幻灯1：

尸佼《尸子》：上下四方曰宇，往古来今曰宙。

屈原《天问》：遂古之初，谁传道之？上下未行，何由考之？……九天之际，安放安属？隅隈多有，谁知其数？

帕斯卡尔：人是一根能思想的苇草。

板书课题：宇宙的未来

学生简介霍金，老师适当补充、强调：人类自古而今对宇宙的不断追问与求索。

问题1：如果选择注释①霍金简介中的两个词或短语来描述你所知道的霍金你会选择哪两个？

投影幻灯2：

当代的爱因斯坦

身残志坚

要点：霍金辉煌的科学成就与坚强的意志品质。

设计意图：激趣，培养准确整合信息能力。

二、自主学习。学生速读课文，解决下列问题。

1、

投影幻灯3：

根据课文有关内容将下列空缺处补充完整。

本文是霍金1991年1月在剑桥大学的一次讲演录。这篇演讲从（

）

和

（

）

的预言说起，然后过渡到自己对

（

）的科学预言，结构严谨，重点突出。作者预测宇宙或将

（

）

，或将（

）

，这取决于

（

），而现在

（

），所以两种结果都可能发生。

2、投影幻灯4：

思考：

（1）作者认为“科学预言也许并不比那些巫师或预言家更可靠些”，又说“我们

认为可以做可靠的预言”，两者是否矛盾？为什么？

（2）作者最后说“两方下赌注，以确保万无一失”，这和巫师、宗教预言有何

不同？

学生独立思考，然后与同学交流，不同理解可以讨论。老师点拨思路、方法，对“微波背景”“平均密度”“暗物质”“黑洞”“人择原理”等重要信息可以发动学生明确或给以提示，帮助理解，对于学生提出的疑难问题要妥善处理。

投影幻灯5：

微波背景(相同）→平均密度（相同）

→（可以预言）

暗物质（引力）

→

（小）→膨胀（大）坍缩

设计意图：理清思路，突出重点，培养独立思考精神。

三、合作探究。

投影幻灯6：

1、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、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”。

3、对宇宙未来的预言，关键是要弄清宇宙的什么问题? 4、作者认为宇宙的未来会是怎样的? 5、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? 6、对宇宙的未来，作者以为是可以预测呢，还是不可以预测?

设计意图：体会生动形象的语言在科普作品中的重要作用，激发阅读霍金、走近霍金的兴趣。

四、课堂小结。

投影幻灯9：

1、

已知的事物是有限的，未知的事物是无穷的；我站立在茫茫无边神秘莫测的汪洋中的一个小岛上，继续开拓是我们每一个人的职责。（英•赫胥黎）

2、

2061年，76年公转一圈的哈雷彗星再次如约回归，它看到的人类社会将是一个更加崇尚科学的世界。（美•《为全体美国人的科学：达到科学、数学和技术脱盲的2061计划报告书》）

学生交流学习本课的感受。老师适当补充：科学的传承与创新。若时间紧可以略。

投影幻灯10：

1、

道生一，一生二，二生三，三生万物。

（老子《道德经》第42章）

2、有物混成，先天地生。寂兮寥兮，独立不改，周行而不殆，可以为天下母。吾不知其名，字之曰道，强为之名曰大。大曰逝，逝曰远，远曰反。

（老子《道德经》第25章）

要点：人类若要真正了解宇宙，除了靠自然科学的发展，还应从2500年前中国的老子那里寻找智慧。

设计意图：培养科学精神，使本课教学主旨得以升华。

2、

作业安排。

阅读霍金的名著《时间简史》、《果壳中的宇宙》(2002年8月霍金在浙江大学的公众演讲《膜的新奇世界》就选自其中)。

。

附：板书设计

宇宙的未来

霍金

严密的语言

生动的比喻

科学精神

教学反思：

本课教学以尸子屈子始，至老子终，中间不断穿插着人类对自身和宇宙的追问与求索以及霍金的坚强意志与乐观心态，人文精神与科学精神一以贯之，是个不错的思路，这一点对于上课的一个文科班而言尤其重要，效果很好。另外，教学本文不是去进行科学研究，而是作为一节语文课来上，重视了信息获取与整合以及语言表达，这一点自己也较为满意。但内容还是有些“满”，若能再精简一些效果会更好，如提高筛选和整合信息能力或语言表达能力，宜重点突出其中一个，而另一个可以抓住几个重点语段，以练习（选择题）形式以练代讲。