13 * 宇宙的未来教学内容概述

《宇宙的未来》教学设计

教学目标

知识目标

1.了解有关宇宙学的一些知识。

2能读懂本演讲录的内容.。

能力目标

1.激发学生对宇宙奥秘的探索热情

2.引导学生体会这篇讲演幽默的语言风格，提高自己的思维和表达能力。

情感目标

通过介绍霍金的感人事迹，感受科学精神。

教学重点、难点

重点：

1、了解有关宇宙学的知识。

2、引导学生体会这篇演讲幽默的语言风格。

难点：

能读懂本演讲录的内容。

教学过程

一导入：

同学们都很喜欢看穿越小说，那谁来给我们说说你看了哪些穿越小说、电影、电视剧呢？你们看的穿越小说，有穿越地球看到宇宙世界的吗？那么我们今天就来学习一篇讲说宇宙未来会怎样的文章。

二、解题：

在中文里，“宇”是“上下四方”的意思，表示空间；“宙”是“古往今来”的意思，表示时间。宇宙的历史，就是空间在时间上发展的过程，斯蒂芬·霍金以时间为序，研究我们所处的这个宇宙诞生、发展，以及它将来可能的状况，因此，他把自己的书称作《时间简史》，实际上就是《宇宙简史》。

三、作者简介

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。

四、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。

五、思考探究

探究本文的要点和内涵，提高筛选、整合信息的能力

1.快速阅读课文，能否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。

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赏析归纳（1-6）

1. 这部分先说明什么？

明确：先表明预言宇宙的信心

2. 这篇讲演的主题是预言宇宙的未来,为什么开篇（1-5）先罗列了一些巫师们预言屡屡失败的尴尬的事件？

明确：通过对比说明巫师们的预言缺乏科学根据，只是一些模棱两可的判断，而真正的技巧在于解释。这与科学家的预言有很大的区别。

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赏析归纳（7-11）

1. 这部分说明什么情况？

明确：分析阻碍预言的东西

2. 作者认为，科学家预言宇宙的未来，必须摆脱哪些思想局限？

明确:思想局限有四个方面

我们只了解正常情况下物体的科学定律，不知道制约在极端条件下的精确定律，故不能预言宇宙的未来。（7-8）

我们受到时间尺度的制约，故不能预言宇宙的未来。（9）

我们毁坏和消灭环境能力的增长比利用这种能力的智慧的增长快得多，故不能预言宇宙的未来。

（10）

我们不能肯定星球在轨道上的微小扰动长期积累会产生怎样的变化，故不能预言宇宙的未来

（11）

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赏析归纳（12-13）

1. 这部分是写什么的？

明确：指出可预言的科学依据

作者认为科学家可以预言宇宙的未来的根据是什么？

1. 我们观察到的从外空间各个方向来的微波幅射背景的温度极其接近，这表明宇宙的膨胀是平滑而非混沌的。（12）

2. 我们根据地球在太阳系中的地位以及其所属的星系中的地位，推断出任何其他星系的任何背景亦相同，故可确定在大尺度下宇宙的行为是简单的，可以预言

。

（13）

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赏析归纳（14-21）

1. 这一部分如何概括？

描绘宇宙未来具体景象

2. 作者是如何描绘宇宙未来的样子的呢？

大爆炸形成宇宙的膨胀。如果宇宙的密度大于某个临界值，吸引力将最终使膨胀停止并使宇宙开始重新收缩，最终宇宙就会坍缩到一个具有无限密度的奇性的大挤压，时间本身就会在大挤压处终结。大挤压之后的存在是不能预言的。

如宇宙密度小于该临界值，宇宙就不会坍缩，它会继续永远膨胀下去，星系们会继续以恒常速度相互离开。现在的宇宙正在膨胀

,至少在100亿年内不会停止。（14-19）

在大约100亿年以后，宇宙中大多数恒星都已把燃料耗尽，似太阳质量的恒星，不是变成白矮星就是变成中子星，具有更大质量的恒星会变成黑洞。这些宇宙残留物继续绕着银河系中心每100亿年转一圈，它们互相碰撞，使一些被抛到星系外面去，余下的会渐渐在中心附近稳定下来，最终汇聚在一起，形成一个巨大的黑洞。最后这个黑洞可能在10的90次方年的时间蒸发掉（

20－21）

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赏析归纳（22-25）

1. 这部分说明什么情况？在对宇宙的未来的预言中，存在哪些不确定的因素？

明确：影响预言的不确定因素

一是可能存在当前我们未知的暗物质，它们会影响大爆炸后一秒钟内宇宙的初始密度，从而影响对宇宙最终坍缩时间的确定（22、23）

二是对宇宙的初始密度的确定有着不同的认识：一是按照人择原理去确定，一是按照暴涨理论去确定。二者有较大差距（24-25）

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赏析归纳（26）

1. 最后一部分做什么？

对全文进行小结

2. 总结的要点是什么？

人们可以预言未来，但宇宙的未来是坍缩还是无限膨胀，尚难定论。因为宇宙现有密度似乎非常接近于把坍缩和无限膨胀区分开来的临界密度。

六、小结全文思路结构

（1-6）先表明预言宇宙的信心

（7-11）再分析阻碍预言的东西

（12-13）指出可预言的科学依据

（14-21）描绘宇宙未来具体景象

（22-25）影响预言的不确定因素

（26）最后对全文进行下小结

七、探究内涵

(1)作者在第8段中为什么说“即使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”?为什么第10段又说“尽管我们知道制约人类行为的方程，但在实际上我们不能预言它”?

明确：“因为物理方程的解会呈现出一种称作混沌的性质”，“方程可能是不稳定的”；同样，“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”。

(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”。

(4)对宇宙未来的预言，关键是要弄清宇宙的什么问题? 明确：“对宇宙未来的预言，其关键问题在于：平均密度是多少。”

(5)作者认为宇宙的未来会是怎样的? 明确：会有两种可能：“如果它比临界值小，宇宙就将永远膨胀，但是如果它比临界值大，宇宙就会坍缩。”

八、语言艺术风格

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。这样的语言是很多的，例如：“幸运的是，数人名看来要花很长的时间。”“你在实际

上不可能预测出来数字，否则的话，物理学家就会在赌场发财。”“即便宇宙将要坍缩，我可以满怀信心地预言，它至少在一百亿年内不会停止膨胀。我预料那时自己不会留在世上被证明是错的。”“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。”

九、精读课文，品系鉴赏

作为一篇关于宇宙未来的演讲词，本文的大量篇幅都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它运用了许多风趣幽默的语言，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。

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。”

明确：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，它是完全不同的个体。”

明确：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。”

明确：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。”

明确：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。”

明确：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。

十、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》、《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)