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課文宇宙的未來(lái)說(shuō)課稿
一、知識教育目標
1.了解有關(guān)宇宙學(xué)的一些知識;
2.了解演講稿的一些特點(diǎn)。
二、能力培養目標
1.學(xué)習舉辦科普講座，以提高講座的科學(xué)性、規范性;
2.通過(guò)和本單元前面的課文進(jìn)行比較，提高比較閱讀的能力。
三、德育滲透目標
通過(guò)本文的學(xué)習，激發(fā)學(xué)生對宇宙奧秘的探索熱情。
四、美育滲透目標
引導學(xué)生體會(huì )這篇講演幽默的語(yǔ)言風(fēng)格，提高自己的思維和語(yǔ)言表達能力。
重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法
重點(diǎn)：
1.了解有關(guān)宇宙學(xué)的一些知識;
2.了解演講稿的一些特點(diǎn)。
難點(diǎn)：
1.學(xué)習舉辦科普講座，以提高講座的科學(xué)性、規范性;
2.通過(guò)和本單元前面的課文進(jìn)行比較，提高比較閱讀的能力。
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)步驟
一、明確目標
1.了解有關(guān)宇宙學(xué)的一些知識;
2.了解演講稿的一些特點(diǎn)。
3.通過(guò)和本單元前面的課文進(jìn)行比較，提高比較閱讀的能力。
二、整體感知
1.導入新課
在當今世界的自然科學(xué)領(lǐng)域，能夠和愛(ài)因斯坦比肩的人物恐怕應當首推史蒂芬霍金了，他不但做出了輝煌的科學(xué)成就，其堅強的意志品質(zhì)也深深地感染著(zhù)我們，我們今天就來(lái)學(xué)習他的一篇演說(shuō)辭《宇宙的未來(lái)》(板書(shū)課題)。
仰望燦爛的星空，我們會(huì )肅然起敬，產(chǎn)生無(wú)窮無(wú)盡的聯(lián)想和想像。從古到今，人們對于宇宙的猜測和探索從來(lái)也沒(méi)有停止過(guò)。如屈原在《天問(wèn)》里就發(fā)出了一系列的探問(wèn)：“遂古之初，誰(shuí)傳道之?上下未形，何由考之?……九天之際，安放安屬?隅隈多有，誰(shuí)知其數?天何所沓?十二焉分?日月安屬?列星安陳?出自湯谷，次于蒙汜，自明及晦，所行幾里?”中國古代的宇宙學(xué)有渾天說(shuō)、蓋天說(shuō)、宣夜說(shuō)等，西方有日心說(shuō)、地心說(shuō)等。然而直到20世紀誕生現代宇宙學(xué)，人們對宇宙的認識才有了根本性的突破。本文作者是當代著(zhù)名的理論物理學(xué)家，他以“宇宙的未來(lái)”這樣玄而又玄的話(huà)題在劍橋大學(xué)作講演，對我們認識宇宙有哪些啟示呢?
2.作者簡(jiǎn)介
史蒂芬霍金是繼阿爾伯特愛(ài)因斯坦之后最杰出的物理學(xué)家�；艚�1942年出生于英國牛津，先后就讀于牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)，學(xué)習數學(xué)、物理學(xué)和宇宙學(xué)。1963年，霍金經(jīng)診斷得了肌萎縮性側索硬化癥。這種病會(huì )引起肌肉萎縮，導致癱瘓;說(shuō)話(huà)會(huì )越來(lái)越困難，直至完全喪失語(yǔ)言能力;患者通常因并發(fā)肺炎或窒息而死亡。不過(guò)，患者的思維能力包括記憶能力不受影響。醫生告訴霍金他最多只能活兩年。在經(jīng)歷了一段短暫的失望和沮喪后，霍金又開(kāi)始了他的宇宙學(xué)研究�；艚鸷髞�(lái)在相對論、“大爆炸”和黑洞等領(lǐng)域取得了突出的研究成果�；艚�1988年出版的宇宙學(xué)著(zhù)作《時(shí)間簡(jiǎn)史：從大爆炸到黑洞》，是一部里程碑式的暢銷(xiāo)書(shū)�；艚鸨淮_診患病已三十多年，但他仍孜孜于宇宙起源的理論研究，仍在為大統一理論而耕耘不已�；艚瓞F任劍橋大學(xué)盧卡斯數學(xué)教授，這也是牛頓爵士曾擔任過(guò)的職位。
三、重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習與目標達成過(guò)程
1.感知課文，明確本文的整體寫(xiě)作思路。
在講演的開(kāi)頭，作者就指出，預言將來(lái)是非常困難的，預言宇宙的將來(lái)尤其困難。雖然如此，科學(xué)家對此仍然滿(mǎn)懷信心。
課文第2段，作者卻話(huà)題一轉，考察起預言的歷史。提及預言，人們會(huì )不由自主地想到古代的巫術(shù)。女巫用“毒藥或火山溢出的氣體”把自己“弄得精神恍惚”，不過(guò)是為了增加一點(diǎn)兒神秘色彩，“而真正的技巧在于解釋”。近代宗教預言也是這樣，不斷用新的解釋來(lái)掩飾預言的失敗，如“首先要數出獲救者名單”等。那么，科學(xué)家的預言是不是也像古代的預言家一樣是一時(shí)的“騙術(shù)”呢?作者指出，“科學(xué)預言也許并不比那些巫師或預言家的更可靠些”，比如對天氣預報、對“極端條件下物體的精確的定律”，以及對大腦的工作機制等，都還缺乏準確的判斷。但是，“宇宙在非常大的尺度下的未來(lái)”，還是可以預言的。
宇宙中的局部運動(dòng)也許會(huì )出現混沌狀態(tài)，但宇宙在大尺度上是可以預測的。宇宙正在高速膨脹，其他星系正在飛速離我們遠去。宇宙微波背景輻射證明了宇宙的膨脹大體上“是平滑的而非混沌的”，因為如果宇宙的膨脹率和平均密度不均勻，來(lái)自宇宙各個(gè)方向的宇宙微波背景輻射溫度就不會(huì )如此一致�！斑@表明，宇宙的行為在非常大尺度下是簡(jiǎn)單的，而不是混沌的。因此我們可以預言宇宙遙遠的未來(lái)�！�
從目前的情況看，宇宙中星系之間的距離在增大，但是星系之間的引力吸引有可能降低膨脹率�！叭绻钪娴拿芏却笥谀硞�(gè)臨界值，引力吸引將最終使膨脹停止并使宇宙開(kāi)始重新收縮。宇宙就會(huì )坍縮到一個(gè)大擠壓�！薄按髷D壓”和“大爆炸”前的狀態(tài)相似，“具有無(wú)限密度”，“物理定律在這種狀態(tài)下失效”。
這樣，預言宇宙的未來(lái)，“關(guān)鍵問(wèn)題在于：平均密度是多少?如果它比臨界值小，宇宙就將永遠膨脹。但是如果它比臨界值大，宇宙就會(huì )坍縮”。
但是，計算宇宙的平均密度并不容易。把我們現在能看到的恒星質(zhì)量加起來(lái)，還不到臨界值的百分之一;即使加上“氣體云的質(zhì)量”，最多達到臨界值的百分之一。但是，我們能不能據此得出宇宙將永遠膨脹下去的結論呢?還不能。因為宇宙中還存在許多暗物質(zhì)，這些暗物質(zhì)我們肉眼看不見(jiàn)，不能直接觀(guān)測到。黑洞就是這類(lèi)暗物質(zhì)，它是超大恒星死亡的產(chǎn)物�；艚饘诙吹慕忉屖牵骸翱臻g一時(shí)間的一個(gè)區域，因為那兒的引力是如此之強，以至于任何東西甚至光都不能從該處逃逸出來(lái)�！�(見(jiàn)《時(shí)間簡(jiǎn)史》一書(shū)所附《小辭典》)我們雖然看不見(jiàn)黑洞的存在，但可以通過(guò)觀(guān)察螺旋星系和星系團來(lái)判斷它們的存在：能使大質(zhì)量的星系或星系團繞之旋轉的東西，其質(zhì)量一定比這些星系和星系團大得多。
作者指出，根據現在的觀(guān)測研究，將這些暗物質(zhì)估算在內，“仍然只達到要使宇宙重新坍縮的臨界質(zhì)量的百分之十左右”。于是有人擇原理和暴漲理論為之說(shuō)，前者假設有多個(gè)宇宙共存，而我們所能理解的只是身處其中的一個(gè);后者認為宇宙可能采取一種非常規的方式突變，從一個(gè)微小的尺度很快達到臨界狀態(tài)。
歸根到底，宇宙的未來(lái)只有兩種命運：繼續膨脹，或可能收縮。這取決于宇宙現有的密度，所以，科學(xué)家在沒(méi)有稱(chēng)算出宇宙的重量之前，不得不承認“宇宙實(shí)際上是處在刀鋒上”，所以要繼承巫師或預言家的傳統：“兩方下賭注，以保萬(wàn)無(wú)一失�！�
2.研讀課文，討論問(wèn)題。
(1)作者是怎樣探討“宇宙的未來(lái)”的?
【明確】作者先從古代的巫術(shù)和近代的宗教預言談起，引出話(huà)題，說(shuō)明從科學(xué)的角度談?wù)撚钪娴奈磥?lái)是非常嚴肅的事，科學(xué)有別于宗教的地方是它的求實(shí)精神。探討宇宙是繼續膨脹還是有可能收縮是這篇講演的主體部分，計算宇宙的密度又是這一主體部分的關(guān)鍵，有關(guān)宇宙中物質(zhì)密度臨界值的探討，則把問(wèn)題引向深入。最后，介紹兩種新的理論——人擇原理和暴漲理論，則體現了科學(xué)界最新的探索。作者從可見(jiàn)物質(zhì)談到暗物質(zhì)，從成熟的理論談到科學(xué)的假說(shuō)，把問(wèn)題講得透徹明白。最后沒(méi)有做出一個(gè)明確的預言，恰恰說(shuō)明了他嚴謹的科學(xué)態(tài)度。
(2)怎樣理解本文的一些相關(guān)論述?
【明確】這是一篇科學(xué)講演，涉及較為復雜的背景知識。這些知識和講演的主題是密切相關(guān)的，如果不作必要的交待，講演的內容就會(huì )顯得抽象和單薄。如，談到天氣預報、大腦工作原理都具有混沌性質(zhì)，來(lái)反襯宇宙在大尺度上是“平滑而非混沌”的;如，談到恒星的死亡(歸宿)引出黑洞，為宇宙中暗物質(zhì)的存在尋找理論支持;如，談到現存宇宙對初始密度的極度敏感，引出了“人擇原理”等等。這些相關(guān)的論述，或從對立面凸顯觀(guān)點(diǎn)，或從縱深面強化觀(guān)點(diǎn)，使論證豐富多彩。
(3)這篇講演在語(yǔ)言上具有怎樣的特點(diǎn)?
【明確】講演是面對面的交流，這種交流又是單向度的，如果不注意講演的語(yǔ)言藝術(shù)，就達不到最佳的表達效果。這篇講演，除了推理嚴謹外，語(yǔ)言幽默也是其突出的特點(diǎn)。幽默的語(yǔ)言創(chuàng )造出一種輕松愉快的氣氛，更具有親和力，使所闡發(fā)的事理更容易為聽(tīng)眾接受。如，談到輪賭盤(pán)的旋轉具有混沌性質(zhì)，作者說(shuō)即使是物理學(xué)家也不能計算出它“出來(lái)的數字，否則的話(huà)，物理學(xué)家就會(huì )在賭場(chǎng)發(fā)財”，這就生動(dòng)地說(shuō)明了什么是混沌現象;如，文章最后一句話(huà)：“所以我正是繼承那些巫師或預言者的良好傳統，兩方下賭注，以保萬(wàn)無(wú)一失�！奔嬗兄S刺與幽默，對宇宙未來(lái)命運的判斷采取了審慎態(tài)度。
布置作業(yè)
完成“研討與練習一、二”。
設計A
一、導語(yǔ)設計
1.可以從普通人對我們賴(lài)以生存的地球的關(guān)注導入，引出科學(xué)家對無(wú)限廣闊的宇宙的關(guān)注，從而引出霍金的《宇宙的未來(lái)》。(這樣導入意在強調科學(xué)家的責任感)
2?可以從閱讀科技論文和科技說(shuō)明文的目的(了解觀(guān)點(diǎn)，獲取知識)導入，直截了當地切入本文的基本觀(guān)點(diǎn)。(這樣導入意在突出科技論文的閱讀方法)
以上兩種導入都要直接切入文章的主體部分，不必分析全文結構。
二、過(guò)程設計
1?過(guò)程：學(xué)生閱讀、討論、交流，教師指導、點(diǎn)撥、歸納。
2?方法：學(xué)生——自由討論式，教師——點(diǎn)撥引導式。
3?歸納：霍金對宇宙未來(lái)的預言主要有以下一些觀(guān)點(diǎn)：
(1)宇宙的膨脹和坍縮與宇宙的平均密度有關(guān)，如果平均密度小于某個(gè)臨界值，它就會(huì )永遠膨脹。如果平均密度大于臨界值，宇宙就會(huì )坍縮，時(shí)間本身就會(huì )終結。
(2)在螺旋星系和星系團中應該存在有某種看不見(jiàn)的暗物質(zhì)，它的引力吸引足以把高速旋轉的星系牢牢抓住，不至于使這些星系或星系團飛散開(kāi)去。
(3)如果宇宙繼續膨脹下去，五十億年后，太陽(yáng)將耗盡它的核燃料，變成一顆白矮星。在大約一百億年后，具有太陽(yáng)質(zhì)量的恒星將變成白矮星或中子星，具有更大質(zhì)量的恒星會(huì )變成黑洞。
(4)黑洞中粒子的速度有可能超過(guò)光速逃出黑洞，只要有足夠長(cháng)的時(shí)間，巨大的黑洞也可以“蒸發(fā)”掉。
(5)在星系或星系團之外，應該存在有足夠的暗物質(zhì)，這些暗物質(zhì)能使密度達到臨界值，從而可能會(huì )使宇宙最終坍縮。但這個(gè)時(shí)間肯定在一百五十億年之后。
4?體會(huì )這篇演講詞幽默風(fēng)趣的語(yǔ)言特點(diǎn)。
作為一篇關(guān)于宇宙未來(lái)的演講詞，本文的大量篇幅是較為嚴肅的科學(xué)話(huà)題，運用了好多專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)，容易使人感到沉悶。但是霍金的聰明之處在于他運用了許多幽默風(fēng)趣的語(yǔ)言，使得這樣一篇旨在說(shuō)明科學(xué)道理的學(xué)術(shù)演講，讓人能夠在一種輕松愉快的氣氛中認真聽(tīng)下去。這樣的語(yǔ)言是很多的，例如：“幸運的是，數人名看來(lái)要花很長(cháng)的時(shí)間�！薄澳阍趯�(shí)際上不可能預測出來(lái)數字，否則的話(huà)，物理學(xué)家就會(huì )在賭場(chǎng)發(fā)財�！薄凹幢阌钪鎸⒁s，我可以滿(mǎn)懷信心地預言，它至少在一百億年內不會(huì )停止膨脹。我預料那時(shí)自己不會(huì )留在世上被證明是錯的�！薄叭绻q理論是正確的，則宇宙實(shí)際上是處在刀鋒上。所以我正是繼承那些巫師或預言者的良好傳統，兩方下賭注，以保萬(wàn)無(wú)一失。
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