13 * 宇宙的未来教学设计及教案分析

宇宙的未来

史蒂芬·霍金

教学目标

1．了解有关宇宙学的一些知识；

2．了解演讲稿的一些特点。

3．通过本文的学习，激发学生对宇宙奥秘的探索热情。

4．引导学生体会这篇讲演幽默的语言风格，提高自己的思维和语言表达能力。

教学重点：

1．了解有关宇宙学的一些知识；

2．了解演讲稿的一些特点。

教学难点：

引导学生体会这篇讲演幽默的语言风格，提高自己的思维和语言表达能力。

课时安排

1课时

教学步骤

一、导入新课

我们生活的星球是怎样产生的？自然界的动物、植物又是如何诞生的？这个蔚蓝色的星球还能生存多久？人类最终走向哪里？这些问题是每个成长中的人都有过的疑惑、都思考过的事情。

想起流传很久的“杞人忧天”的寓言：传说杞国有个人怕天塌下来，吃饭睡觉都感到不安。后人用这个寓言比喻不必要的忧虑。但是，用现代人的眼光看，这个“杞人”何尝不是具有忧患意识的准天文学家呢？他的担心在当时的社会里似乎是不必要的，因为当时人们认为天圆地方，天空像个大的锅的盖子，是无论如何也不会掉下的；但是如今人们还真的必须有些杞人的思想，去预测一下我们生活的宇宙的走向。

事实上，人类的智慧还不能完全理解我们生活的宇宙，因为这个我们不能理解完全的宇宙，每天都在发生着我们知道和不知道的变化。

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那么，宇宙何去何从，科学家借助各种知识，作着多种多样的预测。今天，我们就来看一看，史蒂芬•霍金是怎样描述宇宙的未来的。

二、介绍作者

伟大的科学家——史蒂芬•霍金

史蒂芬•霍金教授是当代享有盛誉的伟人之一，被称为在世的最伟大的科学家，当今的爱因斯坦。他在统一二十世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论方面走出了重要一步。

出版作品

1．《时间简史：从大爆炸到黑洞》——《A Brief History of Time：from the Big Bang to Black Holes》（1988年）

2．《时间简史续篇》

3．《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》

4．《时空本性》5．《The Universe in a Nutshell》（2001年10月）

获奖情况

1．1989年获得英国爵士荣誉称号。2．是英国皇家学会学员和美国科学院外籍院士。3．伦敦皇家天文学会的埃丁顿勋章。4．梵蒂冈教皇科学学会十一世勋章。5．霍普金斯奖。6．美国丹尼欧海涅曼奖。7．马克斯韦奖。8．英国皇家学会的休斯勋章。9．1978年获物理界最有威望的大奖——阿尔伯特•爱因斯坦奖。10．与彭罗斯共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。11．1988年霍金的书《时间简史：从大爆炸到黑洞》获沃尔夫基金奖。

三、阅读课文，补充注音、释义

1．字音字形

恍惚（huǎng hū）

拯（zhěng）救

崩溃（kuì）

陷（xiàn）落

尴尬（gām gà）

混沌（hùn dùn）

赌（dǔ）场

膨胀（péng zhàng）

坍缩（tān suō）

沮丧（jǔ

sàng）

2．词语辨识

模棱两可•摇摆不定•徘徊不定•左右为难•犹豫不决

模棱两可：（态度、意见等）含糊，不明确，什么样都可以。

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摇摆不定：向相反的方向来回地移送或变动。也比喻（态度、立场等）不坚定。

徘徊不定：犹豫不决，不能决定。

左右为难：怎么着都会出现问题。

犹豫不决：拿不定主意。

臭名昭著•罄竹难书•罪恶滔天•罪大恶极

臭名昭著：坏的名声传播很远。

罄竹难书：把竹子用完都写不完。比喻事实（多指罪恶）很多，难以说完。

罪恶滔天：所犯罪恶特别大。

罪大恶极：罪恶严重到极点。

感恩戴德•感激涕零•感人肺腑•感同身受

感恩戴德：对别人所给的恩德表示感谢。

无声无息•悄无声息•默默无闻•

感激涕零：因感谢而流泪，形容非常感激。

感人肺腑：使人内心深受感动。

感同身受：感激的心情如同亲身受到（恩惠），也泛指给人带来的麻烦，自己也能亲身感受到。多用来代替别人表示谢意。

四、再读课文，整体感知，理清结构

[思路探微]

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，结构严谨，重点突出。作者运用天体物理学理论，对宇宙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。是膨胀还是收缩，取决于宇宙的平均密度。“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，而时间就会在大挤压处终结。”可“现在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”，所以两种结果都有可能。

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第一层（1）：预言是十分困难的，预言宇宙尤其困第一部分（1－2段）

说明预难，当科学家对此仍满怀信心和自信

言是困第二层（2－6）：考查预言的历史。举了女巫和宗教难的

的预言两个例子说明预言的困难

宇宙中的局部运动也许会出现混沌状态，但宇宙在大尺度上是可以预测的。

宇宙中星系之间的举例在增大，星系间的引力第第二部分（7－25段）

预测宇一宙的将层

来

宇宙膨胀；比临界值大，宇宙坍缩

计算宇宙平均密度不容易

两种理论：人择原理、暴涨理论

第二层：结论。继续膨胀或可能坍缩

第三部分重申预宇宙的密度比临界点值小，宇宙将永远膨胀；如果预言宇宙未来的关键：宇宙密度比临界值小，有可能降低

（26段）

测结论

比临界点值大，宇宙就会坍缩

五、精读课文，品析鉴赏

1．明确霍金对宇宙未来的预言内容

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。在大宇宙的未来

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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．体会文章生动的导引方法

这篇科技论文是演讲辞，具有演讲的特点。预言宇宙的未来，虽然是一个严肃的科学话题。但如果就事论事，很容易枯燥乏味。演讲需要激起听众的兴趣。演讲者从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，既增加了趣味性，又深化了讲演的主题——在与巫术的对比中，更显出了科学的求实精神。

3．体会文章幽默风趣的语言特点

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。

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。”

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”，将“轮赌盘”的不确定性和“制约宇宙的有关定律”的物理方程的解具有混沌性质一语说透，妙趣横生。

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。”

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。

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③“……这些日期使股票市场下泻。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。”

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。”

这句话幽默中含着揶揄和讽刺，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。”

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。

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