《宇宙的未來》教案示例

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1、 《宇宙的未來》教案示例 九江縣一中 劉詠絮 【自讀導(dǎo)言】 自讀要求 1. 能讀懂本演講錄的內(nèi)容。 2. 學(xué)習(xí)本文生動、幽默的演講風(fēng)格。 3. 感受科學(xué)精神，增進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)。 ( 解說：本文雖說是演講錄，但其實(shí)就是一篇科技論文，加上語言的歐化風(fēng)格，要讀懂 全文并不容易， 所以設(shè)置了第一個要求； 生動、幽默是霍金的演講風(fēng)格，是其演講獨(dú)具魅力 的原因之一， 因此設(shè)置了第二個要求； 本文是傳播科學(xué)知識的演講錄， 需要讓學(xué)生從中感受 到科學(xué)精神，增進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)，因此設(shè)置了第三個要求。 ) 自讀重難點(diǎn) 1

2、. 提煉本文的要點(diǎn)，增強(qiáng)概括能力。 2. 探究本文的內(nèi)涵，增強(qiáng)分析能力。 ( 解說：這兩點(diǎn)按本單元的學(xué)習(xí)重點(diǎn)設(shè)計(jì)，順應(yīng)編輯的教材編排意圖。 ) 【自讀程序】 總的原則是：多次自讀，逐層領(lǐng)悟，逐個落實(shí)學(xué)習(xí)重點(diǎn)。具體如下： 1. 初讀，總體感知。 結(jié)合注釋，通讀全文，總體感知。 讀后能用一句話簡要地說出本文講了什么。 明確：本文講的是宇宙的未來問題，預(yù)測了兩種結(jié)局：或膨脹，或收縮。 2. 再讀，提煉要點(diǎn)。 要求比上一次讀得細(xì)一些， 邊讀邊給課文分段， 明確作者講了幾層意思， 并提煉出要點(diǎn)。 提煉要點(diǎn)的方法是：或者

3、摘錄文中的語句，或者用自己的語言組織。 明確： 要點(diǎn)依次為： ①科學(xué)家有信心預(yù)言未來。 ②巫師的預(yù)言模棱兩可， 宗教的預(yù)言屢測屢敗。③物理方程、 制約大腦的方程具有混沌性， 因此我們不能預(yù)言人類； 而宇宙的行為在非常大尺度下卻是簡單的， 而不是混沌的， 因此我們可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來。 ④宇宙的未來有兩種可能，一是繼續(xù)膨脹下去，二是收縮以至坍縮成一個點(diǎn)。是膨脹還是坍縮，取決于宇宙的 平均密度。 ⑤宇宙現(xiàn)在的密度非常接近于把坍縮和膨脹區(qū)分開來的臨界點(diǎn)上， 所以兩種可能都會發(fā)生。 3. 三讀，探究內(nèi)涵。 要求比上一次讀得更深入， 能對某

4、些語句的內(nèi)涵進(jìn)行分析， 也能對作者的某個觀點(diǎn)進(jìn)行 評析，或者對作者的整個科學(xué)思想進(jìn)行闡述分析。 4. 交流討論。 交流討論可以在前三步之后綜合進(jìn)行， 也可以在每一步 ( 初讀、再讀、三讀 ) 之后分別進(jìn) 行。對總體感知的情況、 提煉要點(diǎn)的情況、探究內(nèi)涵的情況依次進(jìn)行交流討論?？梢韵仍谛? 組( 前后桌為一組 ) 內(nèi)進(jìn)行，然后每個小組選一人參與全班交流。 ( 解說：本自讀程序力圖體現(xiàn)學(xué)生的自讀、自得、互動。讓學(xué)生自主發(fā)展，自我提高。  ) 【自讀點(diǎn)撥】 本文是史蒂芬霍金 1991 年 1 月在劍橋大學(xué)的一次演講錄。

5、 這篇演講， 從古代巫師的預(yù)言， 談到近代宗教的預(yù)言， 然后過渡到自己對宇宙未來的預(yù) 言，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，重點(diǎn)突出。作者運(yùn)用天體物理學(xué)理論，對宇宙未來作出了兩種預(yù)測，一是繼 續(xù)膨脹下去；二是收縮以至坍縮成一個點(diǎn)。是膨脹還是收縮，取決于宇宙的平均密度。 “如 果它比臨界值小，宇宙就將永遠(yuǎn)膨脹。但是如果它比臨界值大，宇宙就會坍縮，而時間就會 在大擠壓處終結(jié)。 ”可“現(xiàn)在密度似乎非常接近于把坍縮和無限膨脹區(qū)分開來的臨界密度” ， 所以兩種結(jié)果都有可能。 本文專業(yè)性強(qiáng)，歐化語言明顯，閱讀起來非常吃力，難讀、難懂。高考試卷上的科技說 明文、科技論文只

6、有三四段，考生讀起來已經(jīng)非常吃力，而這里卻有整整 26 段，是前者的 六七倍。 所以教學(xué)本文時一方面要讓學(xué)生充分閱讀， 自主探究， 但同時也要積極發(fā)揮教師的 引導(dǎo)作用，將學(xué)生由淺入深地引導(dǎo)下去。 在引導(dǎo)過程中，可以將以下問題靈活地插入上面的“自讀程序”中。 ( 特別是發(fā)現(xiàn)學(xué)生 在“探究內(nèi)涵”不夠深入時。 ) 1. 作者在第 8 段中為什么說 “即使知道了制約宇宙的有關(guān)定律， 我們?nèi)匀徊荒芾盟鼈? 去預(yù)言遙遠(yuǎn)的未來”  ?為什么第  10 段又說 “盡管我們知道制約人類行為的方程，  但在實(shí)際上

7、我們不能預(yù)言它”  ? 明確：“因?yàn)槲锢矸匠痰慕鈺尸F(xiàn)出一種稱作混沌的性質(zhì)” ，“方程可能是不穩(wěn)定的” ； 同樣，“制約大腦的方程幾乎肯定具有混沌行為， 初始態(tài)的非常小的改變會導(dǎo)致非常不同的 結(jié)果”。 2. 為什么科學(xué)“不能預(yù)言人類社會的未來”，卻“可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來” ? 明確：因 前者是混沌的，不確定的；而“宇宙的行 在非常大尺度下是 的，而不 是混沌的，因此我 可以 言宇宙遙 的未來”。 3. 作者 宇宙的未來的 言與巫 、宗教 言家 人 社會未來的 言有何不同  ?

8、 明確： 前者是有科學(xué)根據(jù)的，是運(yùn)用天體物理學(xué)理 行的科學(xué)推 ，  科學(xué) 言； 而后 者是沒有科學(xué)根據(jù)可言的。 ——其 ， 從上面的 目就可知道， 人 社會的未來根本就是無 法 言的，因 方程是混沌的，所以巫 、宗教 言家 人 社會的 言注定就是荒唐的。 4. 宇宙未來的 言，關(guān) 是要弄清宇宙的什么 ? 明確：“ 宇宙未來的 言，其關(guān) 在于：平均密度是多少。” 5. 作者 宇宙的未來會是怎 的 ? 明確：會有兩種可能： “如果它比 界 小，宇宙就將永 膨 ，但是如果它比 界 大，宇宙就會坍 ?！?

9、( 解 ： 些 目旨在 教 引 學(xué)生探究文章的內(nèi)涵，由表及里，將自 引向深 入、準(zhǔn)確。 ) 【自 思考】 1. 根據(jù)作者的 述， 我 目前所能看到的宇宙物 最多是 “ 界 ”的百分之一， 似乎不足以使宇宙坍 。然而作者又指出， “也 存在足 的暗物 ，使宇宙最 坍 ”。宇宙 中存在暗物 的 據(jù)是什么 ?作者又 了哪兩種假 ， 明 在的宇宙密度可能就在 界狀態(tài)? 明確：宇宙中存在暗物 “一個 據(jù)來自于螺旋星系”， “必 存在某種看不 的物 形式，其引力吸引足以把 些旋 的星系牢牢抓住”； “另一個 據(jù)來自于星系 ”， “要

10、 不是引力吸引把星系抓到一起， 些星系 就會 散開去??所以， 在星系 中我 到 的星系以外必 存在 外的暗物 ”。 作者 了 明 在的宇宙密度可能就在 界狀 ， 列 了兩種假 ， “一種是所 的人 原理”，另一種是“極早期宇宙的暴 理 ”。 ( 解 ：此 旨在引 學(xué)生探究文章的內(nèi)涵。同 是探究文章的內(nèi)涵，上面五個 是 宏 的， 相扣， 步步深入， 一個 是微 、 碎的， 所以 獨(dú)列在 “自 思考”中。 ) 2. 本文在 述 程中， 常常用一些生 的比 來 明事理。 下列兩個比 句各自 明了什么道理 ?

11、 ①“例如， 如果你稍微改 一下你旋 的方式，就會改 出來的數(shù)字。 你在 上不可能 言出來的數(shù)字，否 的 ，物理學(xué)家就會在 ?！? 明確：用 個比 生 地 明了 “即使我 知道了制 宇宙的有關(guān)定律， 我 仍然不能 利用它 去 言遙 的未來”。 ②“ 有一點(diǎn)像是再投胎。 如果有人聲稱一個新生的 兒是和某一死者等同， 如果 兒沒從他的以前的生命 到任何特征或 ， 種聲稱有什么意 呢 ?人 可以同 地 ， 它是完全不同的生命?！? 明確： 用 個比 形象地 明宇宙在大 后，并

12、不是任何 生在“之后” 的事 件都是另一個相分離的宇宙的部分。 ( 解 ：此 旨在引 學(xué)生 會、學(xué) 作者善于用比 來 理的技巧。 ) 3. 篇文章 言幽默 趣， 在 明科學(xué)道理的同 ， 造出一種 松愉快的氣氛， 體 了演 的特點(diǎn)。 出三個例子，分析其表達(dá)效果。 明確： 例如： ①“?? 些日期使股票市 下瀉。 然它使我百思不解， 何世界的 會使 人愿意用股票來 ， 假定你在世界末日什么也 不走的 。 ” 句 人在笑聲中悟到人 自身的某些缺陷和某些思 區(qū)。②“據(jù) ， 1844 年是第二次回 的開始，但是首先要

13、 數(shù)出 救者名 。只有數(shù)完了名 ， 判日才降 到那些不列在名 上的人。幸運(yùn)的是，數(shù) 人名看來要花很 的 ?！?句 幽默中含著揶揄和 刺， 揭露了宗教 言 的荒 ，表 了 方屢 屢 卻又想方 法自 其 的 尬與可笑。 ③“如果暴 理 是正確的， 宇 宙 上是 在刀 上。 所以我正是 承那些巫 或 言者的良好 ， 兩方下 注， 以保 萬無一失。 ”聽眾明知作者做的是科學(xué)的 言，和巫 他 完全不同， 可作者卻有意將自己 降 他 的同 ， 一是 明自己恰好也有兩種 ， 二是 又 他 行嘲 。 種智慧 的表達(dá)既 來了 松愉悅的氣氛，又大大增加

14、了自己與聽眾的 和力。 ( 解 ：此 旨在引 學(xué)生 會并學(xué) 作者幽默 趣的演 格。 ) 4. 下面 段 引自霍金 2002 年 8 月 15 日在浙江大學(xué)的公眾演 《膜的新奇世界》 ， 后 用其中的原句提 本段的要點(diǎn)， 并同 文做比 ， 霍金在介 深奧理 喜 采用什么方式來 聽眾聽明白 ? “按照我的意 ， 膜世界啟始的更 吸引人的解 是， 它作 真空中的起伏而自 生。膜的 生有點(diǎn)像沸 水中蒸氣泡的形成。 水液體中包含 萬個 H2O分子， 它 在最靠近 的 居之 耦合，并且 在一起。當(dāng)水被加 上去，分子運(yùn)

15、 得更加快，并且相互 開。 些碰撞偶然 予分子如此高的速度， 使得它 中的一群能 脫它 的 ， 形成 水 著的 蒸氣小泡泡。 泡泡將以隨機(jī)的方式 大或 小， 液體中來的更多的分子參與到蒸氣中去， 或者相反的 程。 大多數(shù)小蒸氣泡將會重新塌 成液體， 但是有一些會 大到一定的 界尺 度，超 尺度泡泡幾乎肯定會 成 。 我 在沸 察到的正是 些巨大的膨 的泡 泡?！? 明確： 是遷移運(yùn)用 。 體 本段要點(diǎn)的句子是 “膜的 生有點(diǎn)像沸 水中蒸氣泡的形 成?！弊髡呦?用比 的方式將深奧的理 得通俗易

16、懂。 5. 文中霍金 宇宙未來的 言，你怎么看  ?老 鼓勵學(xué)生 表有 的 點(diǎn)，只要 度科學(xué)，能自 其 即可。 ( 解 ： 旨在引 學(xué)生獨(dú)立思考，培養(yǎng)獨(dú)立的人格，同 也培養(yǎng)獨(dú)立的科學(xué)精 神。學(xué)生可以 所欲言， 比如 霍金的 點(diǎn)只是一家之言， 只是一種推 ， 無法得到 ， 他和 因斯坦的相 一 ， 然都很 大， 但都只是一種理 ， 一種思想，缺少科學(xué)的 ，因此也都沒能 得需要 的 。 其他科學(xué)家站在另外的角度來思考來假 ， 或 會有不同的 ， 不同的 。所以青少年 霍金的

17、點(diǎn)可以學(xué) ， 可以接受， 但不能迷 信，不能束 自己的思 。 ) 6. 霍金的中國學(xué)生吳忠超教授 介 史蒂芬霍金：在相 和引力 域， 霍金是 因斯坦之后最 大的代表人物。 他的第一 工作是和彭 斯一起 明了廣 相 的奇 性定理； 第二 工作是 立了黑洞物理理 ， 其中有黑洞的無毛定理和黑洞 界面 增加定 理；第三 工作是研究極早期宇宙和宇宙的 生， 其量子宇宙學(xué)使人 獨(dú)地從科學(xué)定律即 能 言出宇宙中的一切。而他所有 些成就都是在他患 伽雷病 ( 肌肉萎 性 面硬化病 ) 后的 40 年 所做的。在科學(xué)史上有 多殘疾

18、科學(xué)家，但是像霍金 殘疾到 種程度的 無 有—— 21 就患病，幾十年被禁 在特制的 椅上，全身只有三個手指能活 ，不 能 ，與人交 要靠 算機(jī)合成 言， 有了新的想法也只能通 三個手指 “敲 ” 言 合成器里保存??可就是 一個重度殘疾的人，卻把研究的目 直指浩瀚的宇宙。 在《果殼中的宇宙》一 中，霍金引用了莎士比 《哈姆雷特》里一句充 意的 臺 ：“我即使被關(guān)在果殼里，仍自以 是無限空 之王 ! ” 句臺 形象地道出了霍金的 崇高精神追求，使人 眼看到了“果殼”中的那個挑 命運(yùn)的不屈的靈魂。他曾 ： “只 要有智慧和精神在，

19、 沒有什么能打倒自己。 身體的健康固然重要， 心靈的健康也會 你無 的力量?！痹谏倌昊艚鸬男闹校绨莸牟皇歉栊腔蚯蛐?，而是 特朗 素，一位不知疲倦 的思想家、哲學(xué)家和科學(xué)家。 那么你呢 ?你怎么看待霍金 ?十年前，一家青少年 機(jī)構(gòu) 出我國中學(xué)生最崇拜的人 物是歌星劉德 、影星劉 、球星 利，“三星高照”。你又怎 看待 一 象 ? ( 解說：科學(xué)和人文是教育的兩大內(nèi)容，學(xué)習(xí)本文可以增進(jìn)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，因此設(shè)計(jì) 了上題；而從作者霍金的身上， 還能感受到高尚的人格魅力， 因而設(shè)計(jì)了本題。霍金的朋友曾這樣感慨： “可以相

20、信，當(dāng)他所熱愛的東西都失去時，他不僅堅(jiān)強(qiáng)地活著，而且偉大地活 著，那么他所帶給我們的不僅僅是科學(xué)的智慧，還有人類最可貴的精神?！?教師可介紹霍金的生平，介紹霍金 2002 年 8 月來華刮起的“霍金旋風(fēng)”，讓學(xué)生產(chǎn)生積極的情感體驗(yàn)，學(xué)習(xí)霍金戰(zhàn)勝自我、挑戰(zhàn)極限、追求科學(xué)的頑強(qiáng)品質(zhì)。對于“三星高照”的現(xiàn)象，能夠引發(fā)學(xué) 生的深入思考， 并作出較為正確的評價， 比如這樣評價： 這一現(xiàn)象的出現(xiàn)， 既有中學(xué)生自身價值取向的問題， 也有新聞媒體的誤導(dǎo)問題。 要讓學(xué)生意識到， 只有在正確的價值取向引導(dǎo) 下，個人才能體現(xiàn)出最大的人生價值，社會才能快速向前發(fā)展。 ) 【課外作業(yè)】 1. 仿照本文幽默風(fēng)趣的語言風(fēng)格，寫一個演講片段，題目是《霍金明星我》。 2. 閱讀霍金的名著《時間簡史》、《果殼中的宇宙》 (2002 年 8 月霍金在浙江大學(xué)的公眾演講《膜的新奇世界》就選自其中 ) 。 ( 解說：兩個題目，一讀一寫，由課文深化、拓展開去。教師給定一個完成的時間，然 后在全班交流，將學(xué)習(xí)氣氛推向高潮。 )