13 * 宇宙的未来公开课参赛课教案

《宇宙的未来》教学设计

要求：

1.能读懂本演讲录的内容。

2.学习本文生动、幽默的演讲风格。

3.感受科学精神，增进科学素养。

重难点：

1.提炼本文的要点，增强概括能力。

2.探究本文的内涵，增强分析能力。

一、导语设计

听苏轼的《水调歌头·明月几时有》，在屏幕上展示歌词及嫦娥奔月的图片，供大家欣赏。

欣赏完毕后，教师抒情的语调引入：“听着这婉转悠扬、如泣如诉的歌曲，我们深切的感受到苏轼那遥望明月、追问青天、欲乘风归去的热情，感受到他那对亲人的牵挂之意和渴盼团圆之情。古人望月竟发出如此丰富的感慨和情意，作为当今的科学家在遥望广阔无垠的宇宙星空的时候，他们又会想些什么？又会抒发怎样的情感？今天我们就来学习英国科学家霍金对宇宙的未来命运的探讨。”

二、背景介绍，提出自读要求

本文是史蒂芬·霍金1991年1月在剑桥大学的一次演讲录。

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。本文专业性强，欧化语言明显，阅读起来非常吃力，难读、难懂。高考试卷上的科技说明文只有三四段，考生读起来已经非常吃力，而这里却有整整26段，是前者的六七倍。所以学习本文时同学们要充分阅读，自主探究；但同时也要注意老师的引导提问，由浅入深地阅读本文。

三、在诵读中理解文章，鉴赏语言

1.初读全文，总体感知。

请同学们结合注释，迅速泛读全文，总体感知文章大意。

提问：哪位同学能用一句话简要地概括本文讲了什么？

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。

2.再读全文，提炼要点。

请同学们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：摘录文中的语句，或者用自己的语言组织。

明确：

要点依次为：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，所以两种可能都会发生。

3.三读全文，探究内涵。

下面请五位同学朗读本文，其余同学读的过程中将你觉得有疑问，或者有深意的句子做上记号。读完后请同学们四人为一组进行交流，选一位代表在全班进行小组发言，提出问题，全班共同解答。

要求：比上一次读得更深入，能对某些语句的内涵进行分析，也能对作者的某个观点进行评析，或者对作者的整个科学思想进行阐述分析。

（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”。

（3）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。

（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。”

（6）根据作者的论述，我们目前所能看到的宇宙物质最多是“临界值”的百分之一，似乎不足以使宇宙坍缩。然而作者又指出，“也许存在足够的暗物质，使宇宙最终坍缩”。宇宙中存在暗物质的证据是什么？作者又举了哪两种假说，说明现在的宇宙密度可能就在临界状态？

明确：宇宙中存在暗物质“一个证据来自于螺旋星系”，“必须存在某种看不见的物质形式，其引力吸引足以把这些旋转的星系牢牢抓住”；“另一个证据来自于星系团”，“要不是引力吸引把星系抓到一起，这些星系团就会飞散开去……所以，在星系团中我们观测到的星系以外必须存在额外的暗物质”。

作者为了说明现在的宇宙密度可能就在临界状态，列举了两种假说，“一种是所谓的人择原理”，另一种是“极早期宇宙的暴涨理论”。

4.四读全文，感受作者幽默的语言魅力。

本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。请同学们自由举例，分析其表达效果。

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：这句话用比喻生动地说明了“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，它是完全不同的生命。”

明确：这句话用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。”

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。”

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。

四、拓展训练，发散思维

本文中霍金对宇宙未来的预言，你怎么看？请同学们各抒已见，四人为一组进行交流，推选一位代表在全班进行小组中心发言。

五、结语设计，让同学们感受霍金身残志坚，不断探索的科学精神

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。

同学们，那么你呢？你怎么看待霍金？你最崇拜的人物是谁？是周杰伦、科比、梅西，还是……

六、教学反思

在语文教学中，“新课程标准”多次要求学生“体会和推敲重点词语在语言环境中的意义”“品味作品中富于表现力的语言”，本文是一篇科技说明文，也是一篇演讲词，这样的语言除了具有准确、严密、逻辑性强的特点之外，还具有生动、风趣、幽默的特点这两个方面值得教师引导学生进行揣摩、体味。因此安排了本文教学设计了教师示范欣赏，学生再赏析这一环节。教师的示范为品析鉴赏指引方向，利于学生明确鉴赏方法，学生就会比较顺利地对课文中的词语进行评点和欣赏，以体悟到作者用语的含义与妙处，这样对本文语言品析这一难点也就突破了。