《宇宙的未来》教学设计之三.docx

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1、宇宙的未来教学设计之三宇宙的将来教学设计 宇宙的将来 【教学目标】一、学问教化目标1了解有关宇宙学的一些学问；2了解演讲稿的一些特点。二、实力培育目标1学习举办科普讲座，以提高讲座的科学性、规范性；2通过和本单元前面的课文进行比较，提高比较阅读的实力。三、德育渗透目标通过本文的学习，激发学生对宇宙奇妙的探究热忱。四、美育渗透目标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实力。【重点、难点、疑点及解决方法】重点：1了解有关宇宙学的一些学问；2了解演讲稿的一些特点。难点：1学习举办科普讲座，以提高讲座的科学性、规范性；2通过和本单元前面的课文进行比较，提高比较阅读的实力。【课时支

2、配】1课时【教学步骤】一、明确目标1了解有关宇宙学的一些学问；2了解演讲稿的一些特点。3通过和本单元前面的课文进行比较，提高比较阅读的实力。二、整体感知1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唯恐应当首推史蒂芬霍金了，他不但做出了辉煌的科学成就，其坚毅的意志品质也深深地感染着我们，我们今日就来学习他的一篇演说辞宇宙的将来（板书课题）。仰视绚丽的星空，我们会肃然起敬，产生无穷无尽的联想和想像。从古到今，人们对于宇宙的揣测和探究从来也没有停止过。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

3、？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，人们对宇宙的相识才有了根本性的突破。本文作者是当代闻名的理论物理学家，他以宇宙的将来这样玄而又玄的话题在剑桥高校作讲演，对我们相识宇宙有哪些启示呢？2作者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年诞生于英国牛津，先后就读于牛津高校和剑桥高校，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，直至完全丢失语言实力；患者通常因并发肺炎或窒息

4、而死亡。不过，患者的思维实力包括记忆实力不受影响。医生告知霍金他最多只能活两年。在经验了一段短暂的悲观和懊丧后，霍金又起先了他的宇宙学探讨。霍金后来在相对论、大爆炸和黑洞等领域取得了突出的探讨成果。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探讨，仍在为大统一理论而耕耘不已。霍金现任剑桥高校卢卡斯数学教授，这也是牛顿爵士曾担当过的职位。三、重点、难点的学习与目标达成过程1感知课文，明确本文的整体写作思路。在讲演的开头，作者就指出，预言将来是特别困难的，预言宇宙的将来尤其困难。虽然如此，科学家对此仍旧满怀信念

5、。课文第2段，作者却话题一转，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奇色调，而真正的技巧在于说明。近代宗教预言也是这样，不断用新的说明来掩饰预言的失败，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？作者指出，科学预言或许并不比那些巫师或预言家的更牢靠些，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，都还缺乏精确的推断。但是，宇宙在特别大的尺度下的将来，还是可以预言的。宇宙中的局部运动或许会出现混沌状态，但宇宙在大尺度上是可以预料的。宇宙正在高

6、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白宇宙的膨胀大体上是平滑的而非混沌的，因为假如宇宙的膨胀率和平均密度不匀称，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样。这表明，宇宙的行为在特别大尺度下是简洁的，而不是混沌的。因此我们可以预言宇宙遥远的将来。从目前的状况看，宇宙中星系之间的距离在增大，但是星系之间的引力吸引有可能降低膨胀率。假如宇宙的密度大于某个临界值，引力吸引将最终使膨胀停止并使宇宙起先重新收缩。宇宙就会坍缩到一个大挤压。大挤压和大爆炸前的状态相像，具有无限密度，物理定律在这种状态下失效。这样，预言宇宙的将来，关键问题在于：平均密度是多少？假如它比临界值小，宇

7、宙就将恒久膨胀。但是假如它比临界值大，宇宙就会坍缩。但是，计算宇宙的平均密度并不简单。把我们现在能看到的恒星质量加起来，还不到临界值的百分之一；即使加上气体云的质量，最多达到临界值的百分之一。但是，我们能不能据此得出宇宙将恒久膨胀下去的结论呢？还不能。因为宇宙中还存在很多暗物质，这些暗物质我们肉眼看不见，不能干脆观测到。黑洞就是这类暗物质，它是超大恒星死亡的产物。霍金对黑洞的说明是：空间一时间的一个区域，因为那儿的引力是如此之强，以至于任何东西甚至光都不能从该处逃逸出来。（见时间简史一书所附小辞典）我们虽然看不见黑洞的存在，但可以通过视察螺旋星系和星系团来推断它们的存在：能使大质量的星系或星系

8、团绕之旋转的东西，其质量肯定比这些星系和星系团大得多。作者指出，依据现在的观测探讨，将这些暗物质估算在内，仍旧只达到要使宇宙重新坍缩的临界质量的百分之十左右。于是有人择原理和暴涨理论为之说，前者假设有多个宇宙共存，而我们所能理解的只是身处其中的一个；后者认为宇宙可能实行一种特别规的方式突变，从一个微小的尺度很快达到临界状态。归根究竟，宇宙的将来只有两种命运：接着膨胀，或可能收缩。这取决于宇宙现有的密度，所以，科学家在没有称算出宇宙的重量之前，不得不承认宇宙事实上是处在刀锋上，所以要继承巫师或预言家的传统：两方下赌注，以保万无一失。2研读课文，探讨问题。（1）作者是怎样探讨宇宙的将来的？【明确】

9、作者先从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，引出话题，说明从科学的角度谈论宇宙的将来是特别肃穆的事，科学有别于宗教的地方是它的求实精神。探讨宇宙是接着膨胀还是有可能收缩是这篇讲演的主体部分，计算宇宙的密度又是这一主体部分的关键，有关宇宙中物质密度临界值的探讨，则把问题引向深化。最终，介绍两种新的理论-人择原理和暴涨理论，则体现了科学界最新的探究。作者从可见物质谈到暗物质，从成熟的理论谈到科学的假说，把问题讲得透彻明白。最终没有做出一个明确的预言，恰恰说明白他严谨的科学看法。（2）怎样理解本文的一些相关论述？【明确】这是一篇科学讲演，涉及较为困难的背景学问。这些学问和讲演的主题是亲密相关的，假如不作

10、必要的交待，讲演的内容就会显得抽象和单薄。如，谈到天气预报、大脑工作原理都具有混沌性质，来反衬宇宙在大尺度上是平滑而非混沌的；如，谈到恒星的死亡（归宿）引出黑洞，为宇宙中暗物质的存在找寻理论支持；如，谈到现存宇宙对初始密度的极度敏感，引出了人择原理等等。这些相关的论述，或从对立面凸显观点，或从纵深面强化观点，使论证丰富多彩。（3）这篇讲演在语言上具有怎样的特点？【明确】讲演是面对面的沟通，这种沟通又是单向度的，假如不留意讲演的语言艺术，就达不到最佳的表达效果。这篇讲演，除了推理严谨外，语言幽默也是其突出的特点。幽默的语言创建出一种轻松开心的气氛，更具有亲和力，使所阐发的事理更简单为听众接受。如

11、，谈到轮赌盘的旋转具有混沌性质，作者说即使是物理学家也不能计算出它出来的数字，否则的话，物理学家就会在赌场发财，这就生动地说明白什么是混沌现象；如，文章最终一句话：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。兼有讽刺与幽默，对宇宙将来命运的推断实行了审慎看法。布置作业完成研讨与练习一、二。宇宙的将来教学设计之四 宇宙的将来教案示例 【自读导言】 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。(解说：本文虽说是演讲录，但其实就是一篇科技论文，加上语言的欧化风格，要读懂全文并不简单，所以设置了第一个要求；生动、幽默

12、是霍金的演讲风格，是其演讲独具魅力的缘由之一，因此设置了其次个要求；本文是传播科学学问的演讲录，须要让学生从中感受到科学精神，增进科学素养，因此设置了第三个要求。) 自读重难点 1.提炼本文的要点，增加概括实力。 2.探究本文的内涵，增加分析实力。(解说：这两点按本单元的学习重点设计，顺应编辑的教材编排意图。) 【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。详细如下： 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：本文讲的是宇宙的将来问题，预料了两种结局：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

13、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： 科学家有信念预言将来。 巫师的预言模棱两可，宗教的预言屡测屡败。 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；而宇宙的行为在特别大尺度下却是简洁的，而不是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的将来。 宇宙的将来有两种可能，一是接着膨胀下去，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。 宇宙现在的密度特别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化，能对某些语句的内涵进行分析，也能

14、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.沟通探讨。 沟通探讨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。对总体感知的状况、提炼要点的状况、探究内涵的状况依次进行沟通探讨。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加全班沟通。(解说：本自读程序力图体现学生的自读、自得、互动。让学生自主发展，自我提高。) 【自读点拨】 本文是史蒂芬霍金1991年1月在剑桥高校的一次演讲录。 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将来的预言，结构严谨，重点突出。作者运用天体物理学理论，对宇宙将来作出了两种预料，一

15、是接着膨胀下去；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。假如它比临界值小，宇宙就将恒久膨胀。但是假如它比临界值大，宇宙就会坍缩，而时间就会在大挤压处终结。可现在密度好像特别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，阅读起来特别吃力，难读、难懂。高考试卷上的科技说明文、科技论文只有三四段，考生读起来已经特别吃力，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，但同时也要主动发挥老师的引导作用，将学生由浅入深地引导下去。在引导过程中，可以将以下问题敏捷地插入上面的自读程序中。(特殊是发觉

16、学生在探究内涵不够深化时。) 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，我们仍旧不能利用它们去预言遥远的将来?为什么第10段又说尽管我们知道制约人类行为的方程，但在事实上我们不能预言它?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确定具有混沌行为，初始态的特别小的变更会导致特别不同的结果。 2.为什么科学不能预言人类社会的将来，却可以预言宇宙遥远的将来?明确：因为前者是混沌的，不确定的；而宇宙的行为在特别大尺度下是简洁的，而不是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的将来。 3.作者对宇宙的将来的预言与巫师、宗教预言家对人类社会将来的预

17、言有何不同?明确：前者是有科学依据的，是运用天体物理学理论进行的科学推想，科学预言；而后者是没有科学依据可言的。其实，从上面的题目就可知道，人类社会的将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.对宇宙将来的预言，关键是要弄清宇宙的什么问题?明确：对宇宙将来的预言，其关键问题在于：平均密度是多少。 5.作者认为宇宙的将来会是怎样的?明确：会有两种可能：假如它比临界值小，宇宙就将恒久膨胀，但是假如它比临界值大，宇宙就会坍缩。(解说：设计这些题目旨在让老师引导学生探究文章的内涵，由表及里，将自读引向深化、精确。) 【自读思索】 1.依据作者的论

18、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，好像不足以使宇宙坍缩。然而作者又指出，或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，必需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需存在额外的暗物质。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。(解说：此题旨在引导

19、学生探究文章的内涵。同样是探究文章的内涵，上面五个问题是宏观的，环环相扣，步步深化，这一个则是微观、细碎的，所以单独列在自读思索中。) 2.本文在论述过程中，经常用一些生动的比方来说明事理。下列两个比方句各自说明白什么道理? 例如，假如你略微变更一下你旋转轮赌盘的方式，就会变更出来的数字。你在事实上不行能预言出来的数字，否则的话，物理学家就会在赌场发财。明确：用这个比方生动地说明白即使我们知道了制约宇宙的有关定律，我们仍旧不能利用它们去预言遥远的将来。 这有一点像是再投胎。假如有人声称一个新生的婴儿是和某一死者等同，假如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

20、以同样地讲，它是完全不同的生命。明确：用这个比方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务都是另一个相分别的宇宙的部分。(解说：此题旨在引导学生领悟、学习作者擅长用比方来说理的技巧。) 3.这篇文章语言幽默风趣，在说明科学道理的同时，创建出一种轻松开心的气氛，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： 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情愿用股票来换钱，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。 据说，1844年是其次次回来的起先，但是首先要数出获救者名单。只有数完了名单，审判日

21、才驾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。 假如暴涨理论是正确的，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。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料，二是顺势又对他们进行嘲讽。这种才智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。(解说：此题旨在引导学生领悟并学习作者幽默风趣的演讲风格。) 4.下面这段话引自霍金2022年8月15

22、日在浙江高校的公众演讲膜的新颖世界，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，说说霍金在介绍深邃理论时喜爱采纳什么方式来让听众听明白?根据我的看法，膜世界启始的更远为吸引人的说明是，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。这些碰撞偶然给予分子如此高的速度，使得它们中的一群能摆脱它们的键，形成热水围围着的蒸气小泡泡。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加到蒸气中去，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

23、一些会长大到肯定的临界尺度，超过该尺度泡泡几乎确定会接着成长。我们在沸腾时视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。作者喜爱用比方的方式将深邃的理论说得通俗易懂。 5.课文中霍金对宇宙将来的预言，你怎么看?老师激励学生发表有创见的观点，只要看法科学，能自圆其说即可。(解说：设计该题旨在引导学生独立思索，培育独立的人格，同时也培育独立的科学精神。学生可以畅所欲言，比如认为霍金的观点只是一家之言，只是一种推想，无法得到证明，他和爱因斯坦的相对论一样，虽然都很宏大，但都只是一种理论，一种思想，缺少科学的实证，因此也都没能获得须要实

24、证的诺贝尔奖。其他科学家站在另外的角度来思索来假设，或许会有不同的结论，不同的发觉。所以青少年对霍金的观点可以学习，可以接受，但不能迷信，不能束缚自己的思维。) 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宏大的代表人物。他的第一项工作是和彭罗斯一起证明白广义相对论的奇性定理；其次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；第三项工作是探讨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。而他全部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。在科学史上有很多残疾科

25、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，却把探讨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溢诗意的台词：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：只要有才智和精神在，没有什么能打倒自己。身体的健康当然重要，心灵的健康也会给你无穷的力气。在少年霍金的心中，崇拜的不是歌星

26、或球星，而是贝特朗罗素，一位不知疲乏的思想家、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? (解说：科学和人文是教化的两大内容，学习本文可以增进学生的科学素养，因此设计了上题；而从作者霍金的身上，还能感受到高尚的人格魅力，因而设计了本题。霍金的挚友曾这样感慨：可以信任，当他所酷爱的东西都失去时，他不仅坚毅地活着，而且宏大地活着，那么他所带给我们的不仅仅是科学的才智，还有人类最珍贵的精神。老师可介绍霍金的生平，介绍霍金2022年8月来华刮起的霍金旋风，让学生产生主动的情感体验

27、，学习霍金战胜自我、挑战极限、追求科学的坚韧品质。对于三星高照的现象，能够引发学生的深化思索，并作出较为正确的评价，比如这样评价：这一现象的出现，既有中学生自身价值取向的问题，也有新闻媒体的误导问题。要让学生意识到，只有在正确的价值取向引导下，个人才能体现出最大的人生价值，社会才能快速向前发展。) 【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、果壳中的宇宙(2022年8月霍金在浙江高校的公众演讲膜的新颖世界就选自其中)。(解说：两个题目，一读一写，由课文深化、拓绽开去。老师给定一个完成的时间，然后在全班沟通，将学习气氛推向高潮。)

28、宇宙的将来教学设计之二 【自读导言】 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。 (解说：本文虽说是演讲录，但其实就是一篇科技论文，加上语言的欧化风格，要读懂全文并不简单，所以设置了第一个要求；生动、幽默是霍金的演讲风格，是其演讲独具魅力的缘由之一，因此设置了其次个要求；本文是传播科学学问的演讲录，须要让学生从中感受到科学精神，增进科学素养，因此设置了第三个要求。) 自读重难点 1.提炼本文的要点，增加概括实力。 2.探究本文的内涵，增加分析实力。 (解说：这两点按本单元的学习重点设计，顺应编辑的教材编排意图。) 【自读程序】 总的

29、原则是：多次自读，逐层领悟，逐个落实学习重点。详细如下： 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：本文讲的是宇宙的将来问题，预料了两种结局：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：科学家有信念预言将来。巫师的预言模棱两可，宗教的预言屡测屡败。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；而宇宙的行为在特别大尺度下却是简洁的，而不是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的将

30、来。宇宙的将来有两种可能，一是接着膨胀下去，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。宇宙现在的密度特别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化，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.沟通探讨。 沟通探讨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。对总体感知的状况、提炼要点的状况、探究内涵的状况依次进行沟通探讨。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加全班沟通。 (解说：本自读程序力图体现学生的自

31、读、自得、互动。让学生自主发展，自我提高。) 【自读点拨】 本文是史蒂芬霍金1991年1月在剑桥高校的一次演讲录。 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将来的预言，结构严谨，重点突出。作者运用天体物理学理论，对宇宙将来作出了两种预料，一是接着膨胀下去；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。假如它比临界值小，宇宙就将恒久膨胀。但是假如它比临界值大，宇宙就会坍缩，而时间就会在大挤压处终结。可现在密度好像特别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，阅读起来特别吃力，难读、难懂。高考试卷上的

32、科技说明文、科技论文只有三四段，考生读起来已经特别吃力，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，但同时也要主动发挥老师的引导作用，将学生由浅入深地引导下去。 在引导过程中，可以将以下问题敏捷地插入上面的自读程序中。(特殊是发觉学生在探究内涵不够深化时。) 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，我们仍旧不能利用它们去预言遥远的将来?为什么第10段又说尽管我们知道制约人类行为的方程，但在事实上我们不能预言它? 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确定具有混沌行为，初始态的特别小

33、的变更会导致特别不同的结果。 2.为什么科学不能预言人类社会的将来，却可以预言宇宙遥远的将来? 明确：因为前者是混沌的，不确定的；而宇宙的行为在特别大尺度下是简洁的，而不是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的将来。 3.作者对宇宙的将来的预言与巫师、宗教预言家对人类社会将来的预言有何不同? 明确：前者是有科学依据的，是运用天体物理学理论进行的科学推想，科学预言；而后者是没有科学依据可言的。其实，从上面的题目就可知道，人类社会的将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.对宇宙将来的预言，关键是要弄清宇宙的什么问题? 明确：对宇宙将来的预言，

34、其关键问题在于：平均密度是多少。 5.作者认为宇宙的将来会是怎样的? 明确：会有两种可能：假如它比临界值小，宇宙就将恒久膨胀，但是假如它比临界值大，宇宙就会坍缩。 (解说：设计这些题目旨在让老师引导学生探究文章的内涵，由表及里，将自读引向深化、精确。) 【自读思索】 1.依据作者的论述，我们目前所能看到的宇宙物质最多是临界值的百分之一，好像不足以使宇宙坍缩。然而作者又指出，或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，必需存在某种看不见的物质形式，其引力吸引足以把这些

35、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需存在额外的暗物质。 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。 (解说：此题旨在引导学生探究文章的内涵。同样是探究文章的内涵，上面五个问题是宏观的，环环相扣，步步深化，这一个则是微观、细碎的，所以单独列在自读思索中。) 2.本文在论述过程中，经常用一些生动的比方来说明事理。下列两个比方句各自说明白什么道理? 例如，假如你略微变更一下你旋转轮赌盘的方式，就会变更出来的数字。你在事实上不行能预言

36、出来的数字，否则的话，物理学家就会在赌场发财。 明确：用这个比方生动地说明白即使我们知道了制约宇宙的有关定律，我们仍旧不能利用它们去预言遥远的将来。 这有一点像是再投胎。假如有人声称一个新生的婴儿是和某一死者等同，假如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：用这个比方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务都是另一个相分别的宇宙的部分。 (解说：此题旨在引导学生领悟、学习作者擅长用比方来说理的技巧。) 3.这篇文章语言幽默风趣，在说明科学道理的同时，创建出一种轻松开心的气氛，体现了演讲词的特点。试举出三

37、个例子，分析其表达效果。 例如： 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情愿用股票来换钱，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。 据说，1844年是其次次回来的起先，但是首先要数出获救者名单。只有数完了名单，审判日才驾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。 假如暴涨理论是正确的，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。听众明知作者做的是科

38、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料，二是顺势又对他们进行嘲讽。这种才智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。 (解说：此题旨在引导学生领悟并学习作者幽默风趣的演讲风格。) 4.下面这段话引自霍金2022年8月15日在浙江高校的公众演讲膜的新颖世界，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，说说霍金在介绍深邃理论时喜爱采纳什么方式来让听众听明白? 根据我的看法，膜世界启始的更远为吸引人的说明是，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

39、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。这些碰撞偶然给予分子如此高的速度，使得它们中的一群能摆脱它们的键，形成热水围围着的蒸气小泡泡。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加到蒸气中去，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肯定的临界尺度，超过该尺度泡泡几乎确定会接着成长。我们在沸腾时视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。作者喜爱用比方的方式将深邃的理论说得通俗易懂。 5.课文中霍金对宇宙将来的预言，你怎么看?老师激励学生发表有创见的观

40、点，只要看法科学，能自圆其说即可。 (解说：设计该题旨在引导学生独立思索，培育独立的人格，同时也培育独立的科学精神。学生可以畅所欲言，比如认为霍金的观点只是一家之言，只是一种推想，无法得到证明，他和爱因斯坦的相对论一样，虽然都很宏大，但都只是一种理论，一种思想，缺少科学的实证，因此也都没能获得须要实证的诺贝尔奖。其他科学家站在另外的角度来思索来假设，或许会有不同的结论，不同的发觉。所以青少年对霍金的观点可以学习，可以接受，但不能迷信，不能束缚自己的思维。) 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宏大的代表人物。他的第一项工作是和彭罗斯一起证

41、明白广义相对论的奇性定理；其次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；第三项工作是探讨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。而他全部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。在科学史上有很多残疾科学家，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，却把探讨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

42、亚戏剧哈姆雷特里一句充溢诗意的台词：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：只要有才智和精神在，没有什么能打倒自己。身体的健康当然重要，心灵的健康也会给你无穷的力气。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，一位不知疲乏的思想家、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? (解说：科学和人文是教化的两大内容，学习本文可以增进学生的科学素养，因此设计了上题；而

43、从作者霍金的身上，还能感受到高尚的人格魅力，因而设计了本题。霍金的挚友曾这样感慨：可以信任，当他所酷爱的东西都失去时，他不仅坚毅地活着，而且宏大地活着，那么他所带给我们的不仅仅是科学的才智，还有人类最珍贵的精神。老师可介绍霍金的生平，介绍霍金2022年8月来华刮起的霍金旋风，让学生产生主动的情感体验，学习霍金战胜自我、挑战极限、追求科学的坚韧品质。对于三星高照的现象，能够引发学生的深化思索，并作出较为正确的评价，比如这样评价：这一现象的出现，既有中学生自身价值取向的问题，也有新闻媒体的误导问题。要让学生意识到，只有在正确的价值取向引导下，个人才能体现出最大的人生价值，社会才能快速向前发展。)

44、【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、果壳中的宇宙(2022年8月霍金在浙江高校的公众演讲膜的新颖世界就选自其中)。 (解说：两个题目，一读一写，由课文深化、拓绽开去。老师给定一个完成的时间，然后在全班沟通，将学习气氛推向高潮。) 宇宙的将来教学设计之五 教学目标 一、学问教化目标 1了解有关宇宙学的一些学问； 2了解演讲稿的一些特点。 二、实力培育目标 1学习举办科普讲座，以提高讲座的科学性、规范性； 2通过和本单元前面的课文进行比较，提高比较阅读的实力。 三、德育渗透目标 通过本文的学习，激发学生对宇宙奇妙的探究热忱。

45、 四、美育渗透目标 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实力。 重点、难点、疑点及解决方法 重点： 1了解有关宇宙学的一些学问； 2了解演讲稿的一些特点。 难点： 1学习举办科普讲座，以提高讲座的科学性、规范性； 2通过和本单元前面的课文进行比较，提高比较阅读的实力。 课时支配 1课时 教学步骤 一、明确目标 1了解有关宇宙学的一些学问； 2了解演讲稿的一些特点。 3通过和本单元前面的课文进行比较，提高比较阅读的实力。 二、整体感知 1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唯恐应当首推史蒂芬霍金了，他不但做出了辉煌的科学成就，其坚毅的意志品质也深深地感染着我们，我们今日就来学习他的一篇演说辞宇宙的将来（板书课题）。 仰视绚丽的星空，我们会肃然起敬，产生无穷无尽的联想和想像。从古到今，人们对于宇宙的揣测和探究从来也没有停止过。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、