13 * 宇宙的未来教案1

13.《宇宙的未来》教学设计

西安市航天中学

惠言

教学目标

一

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.。

二

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。

三

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。

教学步骤

一、趣味导入：

二、作者简介（展示图片）

史蒂芬·霍金:

1942年1月8日在英国伦敦出生，曾先后毕业于牛津大学和剑桥大学三一学院，并获剑桥大学哲学博士学位。他在轮椅上坐了40多年，现在全身只有面部肌肉会动，演讲和问答只能通过语音合成器来完成。英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教授，当代最重要的广义相对论和宇宙论家，是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，被称为在世的最伟大的科学家，还被称为“宇宙之王”。1942年1月8日生于英国牛津的霍金刚好出生于伽利略逝世300周年纪念日之时。70年代他与彭罗斯一道证明了著名的奇性定理，为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家。

他还证明了黑洞的面积定理。霍金的生平是非常富有传奇性的，在科学成就上，他是有史以来最杰出的科学家之一。他担任的职务是剑桥大学有史以来最为崇高的教授职务，那是牛顿和狄拉克担任过的卢卡逊数学教授。他拥有几个荣誉学位，是英国皇家学会会员。

斯蒂芬·霍金因患“肌萎缩性侧索硬化症

“,禁锢在一把轮椅上达40年之久，他却身残志不残，克服了残废之患而成为国际物理界的超新星。他不能写，甚至口齿不清，但他超越了相对论、量子力学、大爆炸等理论而迈入创造宇宙的“几何之舞”。尽管他那么无助地坐在轮椅上，他的思想却出色地遨游到广袤的时空，解开了宇宙之谜。

霍金的魅力不仅在于他是一个充满传奇色彩的物理天才，也因为他是一个令人折服的生活强者。他不断求索的科学精神和勇敢顽强的人格力量深深地吸引了每一个知道他的人。

他被誉为“在世的最伟大的科学家”＂另一个爱因斯坦＂"不折不扣的生活强者＂。

三、文章背景：

《宇宙的未来》是斯蒂芬·霍金1991年在剑桥大学的一次讲演录。本文重点是谈作者对宇宙的未来作出的科学预言。

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》。

四、介绍“宇宙学”相关概念

宇宙学是从整体的角度来研究宇宙的结构和演化的天文学分支学科。

现代宇宙学是天文学和物理学的分支学科, 它从整体角度研究宇宙的结构、运动和演化.事实上,自古以来人类对于宇宙的认识一方面依赖于观测和经验,另一方面依赖于思维和演绎推理.宇宙,按其原来的字义就是空间和时间的意思.中国古代先哲提出“四方上下曰宇,古往今来曰宙”、“天圆如张盖、地方如棋局”以及“浑天如鸡子,地如鸡中黄”等概念,古代所讨论的宇宙,不外乎大地及其周围的天空.哥白尼冲破了宗教神学的阻挠,纠正了托勒密地心说的错误,建立了日心说,引起了天文学的巨大革命.但是,哥白尼时代所指的宇宙实质上是太阳系.

五、带着问题阅读课文：

问题:明确：

斯蒂芬·霍金教授写的《时间简史》给了我们这样的回答：

我们现在生活的宇宙有自己的历史起点，它大约诞生于150亿年前， 那时，宇宙只是一个

“奇点”，时间和空间都毫无意义。

最初，宇宙的温度极高（在100亿度以上），物质密度极大。大约200亿年前，发生“爆炸”。随着时间的推移，空间越来越大，温度越来越低，宇宙中的能量与物质不断发生复杂的反应，逐渐形成星系。

空间继续扩大、膨胀，直到今天，宇宙仍然在膨胀之中。

大约在距今50亿年前，太阳形成。大约在距今46亿年前，地球形成。

收缩，可能会收缩成一个点，一个不占有空间的点。到那时，时间结束。到底宇宙是怎样诞生的?它从何而来?又向哪里去?

会不会这样，现在还说不定。

大爆炸之前是怎么回事，不知道。永远也无法知道。

这就是大爆炸宇宙的基本理论。

六、读课文，概括：霍金对宇宙未来的预言观点

问题：

（一）、《昨天之明天：未来历史》怎么理解？ “它会是一部对未来预言的历史，几乎所有这些预言都是大错特错的。”

这是一部“前人对未来预测的书”

（二）、先知或女巫的咒语，通过周围的牧师把她们的咒语翻译出来，而真正的技巧在于解释。古希腊的德勒菲的著名巫师以模棱两可而臭名昭著。

分析事例

（三）、概括：霍金对宇宙未来的预言观点

（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。

（6）人们可以预言，宇宙将永远膨胀下去呢，还是最终将会坍缩。这要按照宇宙的现有密度而定。事实上，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。

霍金展示想象中外星生物形态

【新浪科技讯】

据国外媒体报道，英国著名物理学家史蒂芬·霍金在探索频道的新纪录片《与霍金一起了解宇宙》里，介绍了他想象中的外星生命的长相。

七、布置作业：

《优化探究》练习册

13课《宇宙的未来》81-84页