《宇宙的未来》导学学案

《宇宙的未来》导学学案学习目标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。 诊断补偿1．文章开头讲了古代巫术和近代的宗教预言，作用是什么？(1)______________________________________________________。(2)______________________________________________________。2．作者用旋转轮赌盘、长远的天气预报、制约大脑的方程式三个例子想说明什么道理？________________________________________________________。3．阅读11-25段，填空。根据大爆炸宇宙宇宙学，宇宙的未来只有两个：()或()。宇宙虽然复杂，但它在()上是可以描述的，()是决定其命运的关键。要计算这个数值，即使将()的质量、()的质量以及()都估算在内，也只能达到使宇宙重新坍缩的临界质量的百分之十左右，这意味着宇宙会()。但是，我们仍不能相信已有的确定证据，因为还有别的理论在探讨宇宙的奥秘，如()、()。学习导航【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。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。 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。 【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。 locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame 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。 【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? 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?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。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。” 知识总结宇宙是怎样诞生的?它从何而来?又向哪里去?斯蒂芬·霍金教授写的《时间简史》给了我们这样的回答：     　　我们现在生活的宇宙有自己的历史起点，它大约诞生于150亿年前，那时，宇宙只是一个点，不占有空间，也没有时间的概念。在这一点发生了大爆炸，时间和空间从此开始，物质开始形成。     　　最初，宇宙的温度极高，随着时间的推移，空间越来越大，温度越来越低，宇宙中的能量与物质不断发生复杂的反应，逐渐形成星系。     　　空间继续扩大、膨胀，直到今天，宇宙仍然在膨胀之中。     　大约在距今50亿年前，太阳形成。     　　大约在距今46亿年前，地球形成。  locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame    　宇宙继续膨胀，将来也会膨胀，也许在膨胀到一定程度后，宇宙开始收缩，可能会收缩成一个点，一个不占有空间的点。到那时，时间结束。到底会不会这样，现在还说不定。     　　大爆炸之前是怎么回事，不知道。永远也无法知道。这就是大爆炸宇宙的基本理论。达标测试1，下列画线词语的读音、字形完全正确的一项是()A．暴涨zhànɡ迄今混沌初开B．缝隙xī悍卫倍受鼓舞C．尴尬ɡà坍缩乳臭未干D．关隘yì膨胀摸棱两可2．将(1)-(3)句排序后填入下面一段文字中的括号内。黑洞还很小，并且具有强到使光线都不能逃逸的引力场。然而，这些残余物仍然继续绕着银河系中心每一亿年转一圈。这些残余物的相撞会使一些抛到星系外面去。()。不管星系或星系团中的暗物质是什么，可以预料它们也会落进这些非常巨大的黑洞中去。(1)并且最终会集中一起(2)余下的会渐渐地在中心附近更近的轨道上稳定下来(3)在星系的中心形成一个巨大的黑洞3．填入下列各句最恰当的一组词语是()(1)但是()大脑的方程式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()。(2)这样就有人对为何密度应这么接近于临界值()另外可能的解释。这种()导致极早期宇宙的暴涨理论。A．限制效果寻求探究B．制约结果寻求探索C．限制结果寻觅探究D．制约效果寻觅探索4．结合课文，分析下面句子中画线部分的表达效果。(1)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。________________________________________________________________________________________________________________________(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时间。________________________________________________________________________________________________________________________5．阅读下面文字，回答问题。locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame 现在小结如下：科学家相信宇宙受定义很好的定律制约，这些定律在原则上允许人们去预言未来。但是定律给出的运动通常是混沌的。这意味着初始状态的微小变化会导致后续行为的快速增大的改变。这样，人们在实际上经常只能对未来相当短的时间作准确的预言。然而，宇宙的大尺度的行为似乎是简单的，而不是混沌的。所以，人们可以预言，宇宙将永远膨胀下去呢，还是最终将会坍缩。这要按照宇宙的现有密度而定。事实上，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。如果暴涨理论是正确的，则宇宙事实上是处在刀锋上。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。(1)对“定律所给出的运动通常是混沌的”理解，不正确的一项是()A．宇宙是丰富多彩的，它的运动也是丰富多样的。人们研究的定律也只是一个宏观的笼统的定律，不可能事无巨细都能予以明晰的准确的运动规律。B．宇宙的局部运动是混沌状态的运动。C．宇宙细小的变化能导致后续行为的快速增大的改变，但改变的结果，改变的日期，尚难定论。D．一切事物的运动都是混沌状态的运动。(2)对上面文字的内容理解有误的两项是()A．科学家的预言，受宇宙自然规律的限制。B．宇宙的大尺度的运动不受混沌定律的制约，是可以预言的。C．宇宙局部的混沌状态，不妨碍对它的宏观预测。D．巫师和预言者判断符合自然界、宇宙的规律，其预言有一定的科学性。(3)概括本段文字的主要内容。________________________________________________________________________________________________________________________拓展练习阅读下面短文，完成1-4题。天文学家发现迄今为止宇宙中离地球最远的星系。据英国《每日电讯报》报道，这个星系名叫8C1433+63，距地球大约150亿光年，是天文学家利用设置在夏威夷群岛莫纳克亚天文台的凯克望远镜发现的。这个星系的光信号要经历150亿光年才能到达地球，所需时间是地球年龄的3倍。这一发现表明，宇宙本身至少有150亿光年的历史，从而否定了最近根据宇宙膨胀情况而对宇宙作出的估算：宇宙只有120亿光年，或甚至更小的年纪。在此之前天文学家发现的最近的星系距地球130亿光年是1991年发现的。值得注意的是，这个新发现的星系似乎包含有一些恒星，这些恒星在其光信号到达我们地球时，就已经年迈了。美国加利福尼亚大学的海隆·斯客拉德教授日前对英国《每日电讯报》的记者说，这个新发现的星系已经充分形成这一事实表明，宇宙的年龄有可能还要大于150亿光年。这一结论与对靠近我们地球的一些恒星的年龄的估算相符。天文学家估计离我们地球最近的一些恒星的年龄至少有160亿光年。1．第4段中的“最近”一词所指的时间是()A．1991年后B．1991年之前C．1991年至1995年初D．与发现8C1433+63星系几乎同时2．不能成为“宇宙本身至少有150亿光年的历史”这一推论的依据的是()A．这个新发现的星系的光信号要经历150亿光年才能到达地球。B．这个新发现的星系的光信号到达地球所需的时间是地球年龄的3倍。C．最近根据宇宙膨胀情况而对宇宙年龄作出的估算是错误的。locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame D．天文学家估计地球最近的一些恒星的年龄至少有160亿光年。3．海隆·斯客拉德教授说：“宇宙的年龄有可能还要大于150亿光年”的根据是()A．这个新发现的星系的光信号要经历150亿光年才能到达地球。B．这个新发现的星系中的恒星在其光信号达到地球时就已经年迈了。C．这一推论与对靠近地球的一些恒星的年龄的估计相符。D．天文学家估计离我们地球最近的一些恒星的年龄至少有160亿光年。4．下列表述符合原文意思的一项是()A．8C1433+63星系是宇宙中离地球最远的星系。B．这个新发现的星系包含一些恒星。C．这个新发现否定了最近根据宇宙膨胀情况而对宇宙年龄作出的估算。D．第4段中“在此之前”的“此”是指代“根据宇宙膨胀情况而对宇宙年龄作出的估算”。 答案诊断补偿1．(1)增强演讲的趣味性。(2)深化主题：在与巫术的对比中更显出科学的求实精神。2．小小的改变会导致截然不同的结果，制约宇宙的定律具有模糊性。3．继续膨胀坍缩大尺度宇宙的密度能看得见的恒星气体云暗物质继续无限地膨胀下去人择原理暴涨理论学习导航【自读程序】 1.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.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。【自读思考】1.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”。 2.①“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。” 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”。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。” locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame 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。1.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。 2.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。 达标测试1．C2．(2)(1)(3)3．B4．(1)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”。(2)含蓄幽默地将“末日预言者”的尴尬处境揭露出来。5．(1)D(2)BD(3)宇宙的未来由于受定义很好的定律的制约，原则上可以预言。至于宇宙的未来是坍缩还是膨胀，尚难定论。拓展练习1．B2．C3．B4．ClocatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame