13 * 宇宙的未来优秀教案案例

《宇宙的未来》教案设计

【自读导言】

自读要求：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。

解说：本文虽说是演讲录，但其实就是一篇科技论文，加上语言的欧化风格，要读懂全文并不容易，所以设置了第一个要求；生动、幽默是霍金的演讲风格，是其演讲独具魅力的原因之一，因此设置了第二个要求；本文是传播科学知识的演讲录，需要让学生从中感受到科学精神，增进科学素养，因此设置了第三个要求。

【自读重难点】

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。

解说：这两点按本单元的学习重点设计，顺应编辑的教材编排意图。

【自读程序】

总的原则是：多次自读，逐层领悟，逐个落实学习重点。具体如下：!" 初读，总体感知。结合注释，通读全文，总体感知。读后能用一句话简要地说出本文讲了什么。

明确：一、.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。

二、再读，提炼要点。要求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：或者摘录文中的语句，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。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。"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。"

三读，探究内涵。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。

四、

交流讨论。交流讨论可以在前三步之后综合进行，也可以在每一步初读、再读、三读之后分别进行。对总体感知的情况、提炼要点的情况、探究内涵的情况依次进行交流讨

论。可以先在小组前后桌为一组内进行，然后每个小组选一人参与全班交流。

解说：本自读程序力图体现学生的自读、自得、互动。让学生自主发展，自我提高。

【自读点拨】

本文是史蒂芬·霍金

&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。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。

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、科技论文只有三四段，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。所以教学本文时一方面要让学生充分阅读，自主探究，但同时也要积极发挥教师的引导作用，将学生由浅入深地引导下去。在引导过程中，可以将以下问题灵活地插入上面的

“自读程序”中。特别是发现学生在

“探究内涵”不够深入时。作者为什么说“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”。

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”。(" 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”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”。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+ 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。

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。”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。”

解说：设计这些题目旨在让教师引导学生探究文章的内涵，由表及里，将自读引向深入、准确。

【自读思考】

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，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”。

解说：此题旨在引导学生探究文章的内涵。同样是探究文章的内涵，上面五个问题是宏观的，环环相扣，步步深入，这一个则是微观、细碎的，所以单独列在“自读思考”中。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”。! “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：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。

解说：此题旨在引导学生领会、学习作者善于用比喻来说理的技巧。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。试举出三个例子，分析其表达效果。

明确：例如：“……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。

【课外作业】

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》

（解说：两个题目，一读一写，由课文深化、拓展开去。教师给定一个完成的时间，然后在全班交流，将学习气氛推向高潮。）