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宇宙的未來(lái)的教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)目標(biāo)】
1、了解作者及相關(guān)背景;
2、學(xué)習(xí)本文生動(dòng)、幽默的演講風(fēng)格;
3、感受科學(xué)精神?激發(fā)學(xué)生對(duì)宇宙奧秘的探索熱情。
【教學(xué)重點(diǎn)】
提煉本文的要點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)生分析概括能力。
【教學(xué)難點(diǎn)】
探究本文的內(nèi)涵，提高學(xué)生探究問(wèn)題的能力。
【學(xué)習(xí)過(guò)程】
一.預(yù)習(xí)
1、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。霍金1942年出生于英國(guó)牛津，先后就讀于牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理學(xué)和宇宙學(xué)。1988年出版的宇宙學(xué)著作《時(shí)間簡(jiǎn)史：從大爆炸到黑洞》，是一部里程碑式的暢銷書。霍金現(xiàn)任劍橋大學(xué)盧卡斯數(shù)學(xué)教授，這也是牛頓爵士曾擔(dān)任過(guò)的職位。
霍金的作品(1)《時(shí)間簡(jiǎn)史：從大爆炸到黑洞》(2)《時(shí)間簡(jiǎn)史續(xù)篇》 (3)《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》(4)《時(shí)空本性》(5)《果殼中的宇宙》
2、寫作背景
《黑洞、嬰兒宇宙及其他》由霍金1976-1992年間所寫文章和演講稿共13篇結(jié)集而成。討論了虛時(shí)間、有黑洞引起的嬰兒宇宙的誕生以及科學(xué)家尋求完全統(tǒng)一理論的努力，并對(duì)自由意志、生活價(jià)值和死亡作出了獨(dú)到的見(jiàn)解。
本文是史蒂芬霍金1991年1月在劍橋大學(xué)的一次演講錄。
二.互動(dòng)
(一)整體感知 理清思路
1、用一句話簡(jiǎn)要概括本文內(nèi)容。
明確：本文講的是宇宙的未來(lái)問(wèn)題，預(yù)測(cè)了兩種結(jié)局：或膨脹，或收縮。
2、文章較長(zhǎng)，內(nèi)容豐富，試根據(jù)提示理清文章思路結(jié)構(gòu)。
科學(xué)家有信心預(yù)言未來(lái) 一→ 科學(xué)預(yù)言，更可靠些
巫師的預(yù)言模棱兩可
一→ 其預(yù)言不可靠、荒謬
宗教的預(yù)言屢測(cè)屢敗
物理方程的方程具有混沌性
一→ 不能預(yù)言人類的未來(lái)
制約大腦的方程具有混沌性
宇宙的行為大尺度下簡(jiǎn)單不混沌 一→ 可以預(yù)言宇宙的未來(lái)
繼續(xù)膨脹下去
宇宙的未來(lái)有兩種可能 一→取決于宇宙的平均密度
收縮以至坍縮成一點(diǎn)
(二)合作探究 具體研討
1、歸納霍金對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)言的主要觀點(diǎn)
明確：(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(yuǎn)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(jié)。
(2)在螺旋星系和星系團(tuán)中應(yīng)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(zhuǎn)的星系牢牢抓住，不至于使這些星系或星系團(tuán)飛散開(kāi)去。
(3)如果宇宙繼續(xù)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(zhǎng)的時(shí)間，巨大的黑洞也可以“蒸發(fā)”掉。
(5)在星系或星系團(tuán)之外，應(yīng)該存在有足夠的暗物質(zhì)，這些暗物質(zhì)能使密度達(dá)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。
2、文章內(nèi)容是談對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)測(cè)，為什么開(kāi)篇卻談巫師預(yù)言的尷尬、宗教預(yù)言的失敗?
明確：作者先從古代的巫術(shù)和近代的宗教預(yù)言談起，是為了引出話題，說(shuō)明從科學(xué)的角度談?wù)撚钪娴奈磥?lái)是非常嚴(yán)肅的事，科學(xué)有別于宗教的地方是它的求實(shí)精神，前者是有科學(xué)根據(jù)的，是運(yùn)用天體物理學(xué)理論進(jìn)行的科學(xué)推測(cè)，科學(xué)預(yù)言;而后者是沒(méi)有科學(xué)根據(jù)可言的。——其實(shí)，從上面的題目就可知道，人類社會(huì)的未來(lái)根本就是無(wú)法預(yù)言的，因?yàn)榉匠淌腔煦绲模晕讕煛⒆诮填A(yù)言家對(duì)人類社會(huì)的預(yù)言注定就是荒唐的。
3、作者認(rèn)為宇宙的未來(lái)會(huì)是怎樣的?
明確：歸根到底，宇宙的未來(lái)只有兩種命運(yùn)：繼續(xù)膨脹，或可能收縮。這取決于宇宙現(xiàn)有的密度，所以，科學(xué)家在沒(méi)有稱算出宇宙的重量之前，不得不承認(rèn)“宇宙實(shí)際上是處在刀鋒上”，所以要繼承巫師或預(yù)言家的傳統(tǒng)：“兩方下賭注，以保萬(wàn)無(wú)一失。
4、這篇演講詞的語(yǔ)言有何特點(diǎn)?
明確：這篇講演，除了推理嚴(yán)謹(jǐn)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，談到輪賭盤的旋轉(zhuǎn)具有混沌性質(zhì)，作者說(shuō)即使是物理學(xué)家也不能計(jì)算出它“出來(lái)的數(shù)字，否則的話，物理學(xué)家就會(huì)在賭場(chǎng)發(fā)財(cái)”，這就生動(dòng)地說(shuō)明了什么是混沌現(xiàn)象;如，文章最后一句話：“所以我正是繼承那些巫師或預(yù)言者的良好傳統(tǒng)，兩方下賭注，以保萬(wàn)無(wú)一失。”兼有諷刺與幽默，對(duì)宇宙未來(lái)命運(yùn)的判斷采取了審慎態(tài)度。另外，這也是使用了生動(dòng)形象的比喻來(lái)說(shuō)明事理的，它使深邃的物理學(xué)、宇宙學(xué)知識(shí)變得通俗易懂，增添了演講的趣味性和吸引力。
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