人教版高中语文《第13课 宇宙的未来》教案 新人教版必修5 4页

13 宇宙的未来 【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。 【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。 【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： 1. 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：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，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。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，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。 4. 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。 自读点拨 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。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。) 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。” 自读思考 1. 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”。 2. 本文在论述过程中，常常用一些生动的比喻来说明事理。下列两个比喻句各自说明 了什么道理? 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：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”。 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：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。 3. 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：①“……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。②“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。”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。③“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。”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。 4. 下面这段话引自霍金 2002 年 8 月 15 日在浙江大学的公众演讲《膜的新奇世界》，读 后请用其中的原句提炼本段的要点，并同课文做比较阅读，说说霍金在介绍深奥理论时喜欢 采用什么方式来让听众听明白? “按照我的意见，膜世界启始的更远为吸引人的解释是，它作为真空中的起伏而自发产 生。膜的产生有点像沸腾水中蒸气泡的形成。水液体中包含亿万个 H2O 分子，它们在最靠近 的邻居之间耦合，并且挤在一起。当水被加热上去，分子运动得更加快，并且相互弹开。这 些碰撞偶然赋予分子如此高的速度，使得它们中的一群能摆脱它们的键，形成热水围绕着的 蒸气小泡泡。泡泡将以随机的方式长大或缩小，这时液体中来的更多的分子参与到蒸气中去， 或者相反的过程。大多数小蒸气泡将会重新塌缩成液体，但是有一些会长大到一定的临界尺 度，超过该尺度泡泡几乎肯定会继续成长。我们在沸腾时观察到的正是这些巨大的膨胀的泡 泡。” 明确：这是迁移运用题。体现本段要点的句子是“膜的产生有点像沸腾水中蒸气泡的形 成。”作者喜欢用比喻的方式将深奥的理论说得通俗易懂。 5. 课文中霍金对宇宙未来的预言，你怎么看?老师鼓励学生发表有创见的观点，只要态 度科学，能自圆其说即可。 6. 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。他的第一项工作是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。 那么你呢?你怎么看待霍金?十年前，一家青少年调查机构调查出我国中学生最崇拜的人 物是歌星刘德华、影星刘晓庆、球星贝利，“三星高照”。你又怎样看待这一现象? 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》。