《宇宙的未来》教案

　　《宇宙的未来》教案;教学目标一、知识与技能1.了解有关宇宙学的一些知识;2.了解演演讲的一些特点。3.引导学生体会这篇讲演幽默的语言风格，提高自己的思维和语言表达能力二、情感态度与价值观通过本文的学习，激发学生对宇宙奥秘的探索热情。三、过程与方法运用多媒体使学生系统的掌握相关知识教学重点1.了解有关宇宙学的一些知识;2.了解演讲稿的一些特点。教学难点： 引导学生体会这篇讲演幽默的语言风格，提高自己的思维和语言表达能力课时安排1课时教学步骤一.导入新课在当今世界的自然科学领域，能够和爱因斯坦比肩的人物恐怕应当首推史蒂芬霍金了，他不但做出了辉煌的科学成就，其坚强的意志品质也深深地感染着我们，我们今天就来学习他的一篇演说辞《宇宙的未来》(板书课题)。 仰望灿烂的星空，我们会肃然起敬，产生无穷无尽的联想和想像。从古到今，人们对于宇宙的猜测和探索从来也没有停止过。如屈原在《天问》里就发出了一系列的探问：遂古之初，谁传道之?上下未形，何由考之?九天之际，安放安属?隅隈多有，谁知其数?天何所沓?十二焉分?日月安属?列星安陈?出自汤谷，次于蒙汜，自明及晦，所行几里?中国古代的宇宙学有浑天说、盖天说、宣夜说等，西方有日心说、地心说等。然而直到20世纪诞生现代宇宙学，人们对宇宙的认识才有了根本性的突破。本文是当代著名的理论物理学家，他以宇宙的未来这样玄而又玄的话题在剑桥大学作讲演，对我们认识宇宙有哪些启示呢?2.简介史蒂芬霍金是继阿尔伯特爱因斯坦之后最杰出的物理学家。霍金1942年出生于英国牛津，先后就读于牛津大学和剑桥大学，学习数学、物理学和宇宙学。1963年，霍金经诊断得了肌萎缩性侧索硬化症。这种病会引起肌肉萎缩，导致瘫痪;说话会越来越困难，直至完全丧失语言能力;患者通常因并发肺炎或窒息而死亡。不过，患者的思维能力包括记忆能力不受影响。医生告诉霍金他最多只能活两年。在经历了一段短暂的失望和沮丧后，霍金又开始了他的宇宙学研究。霍金后来在相对论、大爆炸和黑洞等领域取得了突出的研究成果。霍金1988年出版的宇宙学著作《时间简史：从大爆炸到黑洞》，是一部里程碑式的畅销书。霍金被确诊患病已三十多年，但他仍孜孜于宇宙起源的理论研究，仍在为大统一理论而耕耘不已。霍金现任剑桥大学卢卡斯数学教授，这也是牛顿爵士曾担任过的职位。三、重点、难点的学习与目标达成过程 1.霍金对宇宙未来的预言主要有哪些观点?(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。2.初读课文，找出一些关键词语，把握文章大意。 从标题和开头都可以看出文章要谈的是对宇宙未来的预测，初读文章就应该找出与这一预测有剐的关键词语，最重要的应该有两个：膨胀与坍缩，然后进一步找到与这两个词相剐联的其他关键词：平均密度和暗物质，即可基本把握文章大意。3.细读课文，弄清这些关键词语之间的关系，把握的观点。的观点是：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，唆就会永远膨胀。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。事实上，现在的密度似乎非常接近与把坍缩和无限膨胀区分开来的临界密度。但宇宙的未来是膨胀还是坍缩，仍尚难定论。4.抓住生动的比喻，理解的观点。在阐明科学道理的时候，用了一些人们熟知的事例，有助于我们理解文章的观点。如：例如，如果你稍微改变一下你旋转赌盘的方式，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。四、研读课文，讨论问题(学生组成学习小组讨论)1、文章内容是谈对宇宙未来的预测，为什么开篇却谈巫师预言的尴尬、宗教预言的失败? 【明确】：在讲演的开头，就指出，预言将来是非常困难的，预言宇宙的将来尤其困难。虽然如此，科学家对此仍然满怀信心。课文第2段，却话题一转，考察起预言的历史。提及预言，人们会不由自主地想到古代的巫术。女巫用毒药或火山溢出的气体把自己弄得精神恍惚，不过是为了增加一点儿神秘色彩，而真正的技巧在于解释。近代宗教预言也是这样，不断用新的解释来掩饰预言的失败，如首先要数出获救者名单等。那么，科学家的预言是不是也像古代的预言家一样是一时的骗术呢?指出，科学预言也许并不比那些巫师或预言家的更可靠些，比如对天气预报、对极端条件下物体的精确的定律，以及对大脑的工作机制等，都还缺乏准确的判断。但是，宇宙在非常大的尺度下的未来，还是可以预言的。2、说将宇宙中的暗物质考虑在内，也远远达不到宇宙重新坍缩的临界密度，据此则可预言宇宙会继续无限地膨胀下去，为什么后文又说宇宙最终可能会坍缩?【明确】：预言宇宙的未来，关键问题在于：平均密度是多少?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。3、对宇宙的未来，以为是可以预测呢，还是不可以预测? 【明确】：宇宙中的局部运动也许会出现混沌状态，但宇宙在大尺度上是可以预测的。宇宙正在高速膨胀，其他星系正在飞速离我们远去。宇宙微波背景辐射证明了宇宙的膨胀大体上是平滑的而非混沌的，因为如果宇宙的膨胀率和平均密度不均匀，来自宇宙各个方向的宇宙微波背景辐射温度就不会如此一致。这表明，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。五、演讲的特点(学生发言、老师总结)【明确】：1、生动的导引这篇科技论文是演讲辞，具有演讲的特点。预言宇宙的未来，虽然是一个严肃的科学话题。但如果就事论事，很容易枯燥乏味。演讲需要激起听众的兴趣。演讲者从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，既增加了趣味性，又深化了讲演的主题──在与巫术的对比中，更显出了科学的求实精神。2、严谨的推理作为一篇科学演讲，其最终目的是让人信服。本文严谨的推理，增强了说服力。宇宙虽然复杂，但它在大尺度上又是可以描述的。宇宙的密度是决定其命运的关键，然而，确定这一点非常不易。演讲者从可见物质谈到暗物质，从成熟的理论谈到科学假说，把问题讲得透彻明白。没有作出一个明确的预言，也说明了演讲者严谨的科学态度。3、幽默的语言 演讲是面对面的交流，这种交流是单向的，如果不注意演讲的语言艺术，就达不到最佳的表达效果。这篇演讲语言幽默，创造出一种轻松愉快的气氛，使所论述的问题更易于为听众接受。如，文中有一段话说：我比其他的末日预言者更占便宜。即使宇宙将要坍缩，我可以满怀信心地预言，它至少在一百亿年内不会停止膨胀。我预料那时自己不会留在世上被证明是错的。以揭示自己自私的心理表示幽默，同时传达出重要的信息：宇宙至少在一百亿年内不会停止膨胀。六、布置作业完成研讨与练习一、二。七、反思通过本文的学习，激发了学生对宇宙奥秘的探索热情。