时间和空间的相对性学案.docx

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1、时间和空间的相对性学案时间和空间的旅行学案 时间和空间的旅行学案学习要点1.依据课文理解“空间旅行”“时间旅行”“时间膨胀”等概念，积累有关科学学问；2.整体把握文章思想内容，抓住关键语句，精确、快速地筛选、提取有价值的信息，进行思维训练；3.引发学生想象与联想，激发学生酷爱科学、勇于探究的爱好与热忱。课文解读写作背景简介阿尔伯特爱因斯坦的论运动物体的电动力学，提出了根本不同于传统观念的空间、时间理论，这被他后来称为“狭义相对论”。狭义相对论不仅引起了时空观的革命，也带来了整个物理学的革命。爱因斯坦建立了统一的物理理论即洛伦兹变换，通过这种变换，他推导出运动的尺子要缩短；运动的钟要变慢；任何物

2、体的运动速度都不能超过光速。爱因斯坦继而又写了一篇完整的总结性论文广义相对论的基础。广义相对论以它思想的深湛、丰富和形式的完整、漂亮而令人赞美，在更深一层意义上否定了牛顿的肯定时空观。爱因斯坦去世后，宇宙学探讨的重任就落在了史蒂芬霍金身上。他试图把相对论和量子力学结合起来，展示给人类一幅新的宇宙图像。霍金80年头中期完成了重要著作-时间简史-从大爆炸到黑洞，在有关宇宙学时空观的探讨方面又获得了胜利。巴里齐然尔曼、戴维齐然尔曼著的火星，我的其次家园运用爱因斯坦、史蒂芬霍金宇宙相对论的时空观，推断出“空间旅行”和“时间旅行”，从而带领我们进行了科学畅想。本文的层次结构分析全文以小标题的形式分成了四

3、大块，内容概括醒目。前后按内在的逻辑先后依次贯穿排列。文章第一句话“让我们在地球通向宇宙中的任何行星、恒星和星系的宇宙高速马路上起先我们的旅行”领起全篇，以下按距离地球远近依次介绍。由“到其他行星上旅行”写到“到其他恒星上旅行”，又由于距离的遥远，就涉及到一个速度问题，所以作者接着介绍了“加快速度”方面的学问，而还因为有人的寿命问题，作者紧接着又介绍了“时间膨胀”。这样按内在严密的逻辑性逐步写来，内容多而有序，层次条理分明。文章内容的过渡连接特别好。如在介绍飞行器的速度时，他说，“很明显，时速60英里的速度，不能进行星际旅行。好在我们有时速更快的飞行器。”便很自然地过渡到了“更快的飞行器”。如

4、在其次节到其他恒星上去的结尾时，他说，“这个距离实在让人惊讶。我们能够在有生之年到达银河系中最近的恒星吗？”其后，便进入第三节加快速度。应当让学生体会到文章的过渡连接对于文章的结构有着如此奇异的作用。本文介绍了哪些学问在“空间旅行”部分，作者介绍了地球与其他行星、恒星之间的距离，及到这些星球所须要的速度和对应的时间。重点介绍了“加快速度”及产生加速度的方法。其中作者对这些方法进行了大胆的设想，如核裂变，核聚变，物质反物质发动机等。使读者感受到星际旅行的现实性，可能性和艰难性。在“时间旅行”部分，作者主要介绍了时间膨胀现象。所谓时间膨胀，指当运动物体接近光速时发生的相对于运动物体的时钟，化学反应

5、和生物过程减慢的现象。同时作者又依据理论大胆推想介绍了人类可以回来过去的有关学问，使读者对神奇的宇宙产生种种奇思妙想，并对科学心仪神往。本文是如何体现科普文章的学问性和趣味性的精确的学问介绍和丰富大胆的想象是本文的一大特点。作者在介绍时间和空间旅行的学问时，列出了一些准确的数字，使读者在获得大量的学问中，体会到了作者的严谨。同时敬重科学，又不拘于科学，作者以其丰富的常识和大胆的想象，拓开思维的空间，探究宇宙，预料将来，为读者绽开一幅深遥无边的宇宙画面，既吸取科学学问，又神游科学殿堂，受到一种精神上的浸染。自学指导按要求筛选主要信息筛选信息是本文的教学重点，请同学们自读课文、按要求筛选主要信息及

6、相关表层信息。1阅读前两部分内容，筛选出下列信息：（1）什么是空间旅行？（2）要进行空间旅行，为什么速度问题成为主要障碍？2阅读“加快速度”部分，在文中筛选出下列信息：（1）理论上怎样将速度提高到光速？（2）作者设想了哪些为飞船供应足够推力的方法？3阅读最终一部分“时间旅行”。筛选出下列信息：（1）什么是时间旅行？（2）什么是时间膨胀？时间膨胀现象发生的主要条件是什么？（3）时间膨胀对于空间旅行的意义是什么？（4）为什么说时间膨胀为探究人类实力所不能及的宇宙供应了方法？4.重点阅读“时间旅行”部分，联系上下文理解重点语句，筛选隐含信息。（1）第四部分第三段写到时间膨胀“是一种时间旅行”，而第四

7、段又假定“时间膨胀的现象不是时间旅行”，两种推断是否冲突，为什么？（2）能“看到过去事物”这一推断依据是什么？能看到地球的过去的原理是什么？（3）为什么看到过去事物这种现象不是时间旅行？实力训练一、基础学问1给下列加横线的字注音。膨胀（）（）侏罗纪（）炫目（）2依次填入下列横线上的词语，最恰当的一组是（）即使以光速旅行，也只能到达星系中的几百个恒星。地球上已经验数代沧桑，文明已经多次兴衰，冰期出现又多次。到达冥王星须要6800年，相当于最早的文明时代至今的年数。A接近消逝持续B邻近消逝持续C接近消逝持续D邻近消逝持续3下列句子没有语病的一项是（）A踩油门以每小时60英里的时速行驶，我们要用半年

8、的时间才能到月球。B1947年，美国飞行员查理斯耶格尔首次突破声音，以超过每小时670英里（1078公里）的速度飞行。C即使我们能够以光速或接近光速旅行，旅行范围也限于我们在有生之年可进行探究的星体。D半人马星座离地球约4.2光年，即从地球到半人马座，约须要4.2年。4下列这段文字所缺的语句排序正确的一项是（）。这一现象叫时间膨胀。对随光一起旅行的任何物体和人员来说，时间慢了下来。并非只有时钟减慢，化学反应和生物过程也减慢了。运动物体接近光速会出现令人费解的现象。这是爱因斯坦的狭义论的部分内容，利用原子钟进行的试验证明白这一点。ABCD5依据上文，请概括“时间膨胀现象”。（不超过40字）时间膨

9、胀现象是的一种现象。6下列说法中，不是“时间旅行”的一项是（）A看到过去的事物。B一种科学幻想活动，指人离开现在而置身于将来或过去。C时间膨胀现象。D假如太阳突然爆炸并消逝，我们仍能看到它在空中又持续闪烁8分钟。在8分钟内，我们仍受到其重力的影响。7人类无法到遥远的恒星和其他星系中旅行，最主要的障碍是（）A无法到达光速。B即使我们能够以光速或接近光速旅行，旅行范围也限于我们在有生之年要进行探究的星体。C不能为宇宙飞船供应足够的推动力。D人类无法登上太阳神探测器。8下列说法符合原文意思的一项是（）A以每小时115200英里（185391公里）或每秒32英里（51公里）的巡航速度绕太阳飞行的美国宇

10、航局的德国建立的太阳神探测器是速度最快的载人宇宙飞船。B半人马星座比邻星是离我们最近的恒星（这里当然不包括我们自己的太阳）之一。C光年是光在空中传播一年的距离。D在宇宙的万亿个星系中只有5个行星能够用肉眼望见，他们在天空中分别只有一个小黑点。二、阅读下面文段，完成911题我们假定，时间膨胀的现象不是时间旅行既不是将来时间的一部分，也不是过去时间的一部分。我们都知道即运用光速旅行也须要时间，旅行做不到即刻到达。例如，光从月球到地球须要1秒多钟。阳光到达地球须要约8分钟。半人马星座比邻星的光到达地球须要42年，M104星系的光到达地球，须要4000万年。我们抬头看到的月亮是1秒多钟之前的月亮，太阳

11、光是在8分钟前出现的，半人马星座比邻星闪耀的光是42年前的。用功能很强的望远镜看到的M104发出的光是4000万年前的。我们所见到的一切都是过去的。我们生活在过去。假如太阳突然爆炸并消逝，我们仍能看到它在空中又持续闪烁8分钟。在这8分钟内，我们仍受到其重力的影响。9文中破折号的作用是。10这段文字运用的说明方法是。11这段文字的说明中心是（）A时间膨胀现象不是时间旅行。B任何旅行都须要时间。C我们所见到的一切都是过去的。D我们生活在过去。参考答案一、1（略）2D3C4B5运动物体接近光速时会出现时钟减慢，化学反应和生物过程也减慢的现象叫时间膨胀。6A7B8B二、9说明说明10举例子、列数字11

12、B 空间和时间旅行 教学目标 1.依据课文理解“空间旅行”“时间旅行”“时间膨胀”等概念，积累有关科学学问； 2.整体把握文章思想内容，抓住关键句，精确、快速地筛选、提取有价值的信息，进行思维训练； 3.引发学生想象与联想，激发学生酷爱科学、勇于探究的爱好与热忱。 教学设想本文是一篇科普文章，概念多，信息量大，适于训练学生筛选信息的实力。在本单元前三篇课文的学习过程中，学生已基本驾驭了筛选信息的一些基本方法，因此，本课可设计成一节训练验收课、提高课，使学生在实践中驾驭筛选信息的实力，提高阅读水平。本课是自读课，课文内容涉及科学的尖端课题，其中的名词术语不宜要求全部理解，如旋转黑洞、白洞、虫孔、

13、超级绳索等。把握什么是空间旅行、什么是时间旅行是学习本文的关键。空间旅行概念简单理解，难点在于对时间旅行的把握。老师可利用文中大胆而奇妙的想象激发学生阅读的爱好，并赐予学生充分的阅读、思索和探讨的空间，注意发展学生的思维。 教学过程 一、导入新课 1994年初，一架意大利客机在非洲海岸上空飞行，突然，客机从限制室的雷达屏幕上消逝了。正值地面上的机场工作人员着急万分之际，客机又在原来的空域出现，雷达又追踪到了客机的讯号。最终，这架客机平安着陆在意大利境内的机场。然而，客机上的机组人员和315名乘客，并不知道他们曾经“失踪”过。机长巴达里怀疑不解地说：“我们的班机由马尼拉起飞后，始终都很平稳，没有

14、任何意外发生，但限制室竟说失去班机的踪影，实在有点不寻常。”不过，事实却不容争论：到达机场时，每个乘客的手表都慢了20分钟。无独有偶，据资料记载，1970年也发生过类似的奇闻。当时一架727喷气客机在飞往美国迈阿密国际机场的旅途中，也无故“失踪”了10分钟。10分钟以后，客机也在原来的地方出现；接着，平安飞抵目的地。客机上的全部人也都不知道发生了什么事，而最终使他们信任的理由也是因为全部的手表都慢了10分钟。对此现象，专家们认为惟一的说明是：在“失踪”的一刹那，时间“静止”不动了，或者说出现了时间倒流。 宇宙对于人类来说，充溢了神奇色调与超乎寻常的吸引力，尽管人类从诞生之日起就在探究宇宙奇妙的

15、问题上进行着不解的努力，但至今我们仍对宇宙知之甚少。人类是否真的能在不久的将来移居其它星球？是否真能让时间倒流？今日我们就和英国科普作家齐然尔曼先生一起探讨关于空间和时间旅行的问题。 二、明确本课训练重点、训练要求及训练方式。1本单元的学习重点是筛选信息，我们在前三篇课文的学习中已驾驭了筛选信息的有关方法，这节课就以这篇课文为例来检测同学们筛选信息的实力水平。再次强调筛选信息的要求是快速、精确。2.学生分组探讨，比较哪组同学能够快速而精确地筛选信息。三、整体感知课文内容。1要求学生读一遍课文，快速筛选出文章的中心话题，依据各部分小标题理清文章的总体思路。2学生探讨、回答。明确：全文围绕首句“让

16、我们在地球通向宇宙中的任何行星、恒星和星系的宇宙高速马路上起先我们的旅行”绽开话题。全文共四个部分，每部分的小标题可作为理清思路的切入点。进行空间旅行无论是到其他行星旅行，还是到其他恒星旅行，最大的障碍是速度问题，于是引出第三部分的如何提高速度的话题，但即使是以最快的光速旅行，也不能使个体的人在有生之年达到宇宙中随意远的星体，由此又引出第四部分“时间旅行”的话题。可启发学生画出简洁的思路图。 四、在把握全文思路的基础上分部分阅读课文、筛选主要信息及相关表层信息。1找学生阅读前两部分内容，探讨并回答下列问题：（1）什么是空间旅行？明确：本文指星际和星系之间的旅行。（2）要进行空间旅行，为什么速度

17、问题成为主要障碍？明确：利用目前人类所创建的速度最快的太阳神探测器，能在较短时间内进行星际旅行，但这只是想象和推断，因为“其实我们无法登上这个无人驾驶的飞行器”。即使假设太阳神探测器能载人，也无法在人的有生之年到达距离无限遥远的其它恒星和星系。因此，提高速度是关键问题。2阅读“加快速度”部分，在文中筛选出下列信息：（1）理论上怎样将速度提高到光速？明确：在连续时间段要能够（为飞船）供应足够的推力。（2）作者设想了哪些为飞船供应足够推力的方法？明确：运用燃料的方式包括：运用校推动系统（包括核裂变反应及更为先进的核聚变反应）、运用物质反物质发动机；不运用燃料的方式：利用太阳风的能量作为推力。3阅读

18、最终一部分“时间旅行”。探讨并回答下列问题：（1）什么是时间旅行？明确：指人离开现在而置身于将来或过去。（2）什么是时间膨胀？时间膨胀现象发生的主要条件是什么？明确：运动物体接近光速时，对随光一起旅行的任何物体和人员来说，时间慢了下来，化学反应和生物过程也减慢T，这种现象叫时间膨胀。时间膨胀现象发生的主要条件是运动物体的速度接近光速。（3）时间膨胀对于空间旅行的意义是什么？明确：为探究人类实力所不能及的宇宙供应了方法，即使星系间旅行成为可能。（4）为什么说时间膨胀为探究人类实力所不能及的宇宙供应了方法？明确：人类在时间膨胀中生活，生命似乎短暂停止了，事实上能够到遥远的恒星和其他星系中旅行，即时

19、间膨胀极大地延长了人的生命，因此使到遥远恒星和其他星系旅行成为可能。 五、重点阅读“时间旅行”部分，联系上下文理解重点语句，筛选隐含信息。老师可依据学生详细状况作适当点拨。1第四部分第三段写到时间膨胀“是一种时间旅行”，而第四段又假定“时间膨胀的现象不是时间旅行”，二种推断是否冲突，为什么？明确：不冲突，两个推断都成立，因为推断角度不同。“时间膨胀是一种时间旅行”是从科学幻想的角度进行的推断，因为此时空间旅行者相对自身来讲是在将来旅行，在体验自然条件下自身所不能达到的将来。“时间膨胀的现象不是时间旅行”是从科学角度进行的推断，因为此时的时间就宇宙时间来讲既不是过去的时间，更不是将来的时间，因为

20、即运用光速旅行也须要时间，旅行做不到即刻到达，这确定了人类不能到达将来的宇宙时间。2能“看到过去事物”这一推断依据是什么？能看到地球的过去的原理是什么？明确：这一推断的依据是，光速也须要时间，我们看到的一切都是过去的（用电视动画演示这一事实）。看到地球过去的原理：依据镜子反射原理，设想有一颗距地球无限遥远的星体，其表面特殊光滑，反射实力极强，天文学家可利用功能极强的光学望远镜收集该星体反射的光，看到地球过去的状况（用电视动画演示这一原理）。3为什么看到过去事物这种现象不是时间旅行？明确：看到过去并不是离开现在回到过去，所以不是时间旅行。 六、小结全文。1请学生总结从本文获得的主要信息有哪些，次

21、要信息及相关信息有哪些，并谈谈在筛选信息时所运用的主要方法。提示：主要信息包括空间旅行和时间旅行的概念，以刚好间膨胀概念等。次要信息及相关信息进行空间旅行的方式、方法，对于提高速度的多种设想，时间膨胀的意义，看到过去事物的设想等。运用的方法包括：抓关键语句，联系上下文捕获主要信息和相关信息，透过表层信息挖掘隐含信息等。2老师小结：确定学生在本课学习中所表现出的主动主动性，对表现突出的小组进行表扬。结语：宇宙的奇妙无穷无尽，希望通过这篇文章的学习能激发同学们关于宇宙未知数的联想、想象以及探究宇宙的爱好和热忱，因为我们今日建立在科学基础上的畅想往往会成为明天的现实。 七、布置作业。1写一篇科学幻想

22、作文。要求：信息含量大；想象与联想大胆新颖，同时还要有肯定的科学依据；800字以内。2.举荐科普读物（如“剑桥文丛”科普丛书）、霍金的时间简史等，激励学生在互联网上查阅有关信息。高二生物教案：相对性状教学设计 一、教学目标 1.区分相对性状 2.具备分析生物相对性状的实力 3.认同选择豌豆为探讨材料是孟德尔遗传试验胜利的缘由 二、教学重难点 1.重点：相对性状的概念及会区分相对性状 2.难点：区分相对性状 三、教学过程 【导入】之前的学习我们知道了，孟德尔之所以胜利的关键缘由就在于他选对了试验材料豌豆。那么，为什么豌豆是遗传试验的好材料呢?它都有什么特征呢? (学生回顾，引出新课) 【新课】自

23、花传粉、闭花授粉，自然状态下一般都是纯种，结果牢靠又简单分析。孟德尔分析的是什么呢?(生答：豌豆长什么样)长什么样，我们用专业术语讲，叫性状。 比如说，豌豆有高茎的，也有矮茎的;有结圆粒种子的，也有结皱粒种子的。像这样，一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状。我们来看看孟德尔视察的7对相对性状。 (多媒体出示教材图) 【小嬉戏1】请大家把双手伸出来，五指分开，然后双手自然交叉，握紧，和四周的同学比较一下，看看你们的握手的方式有什么不同?(哪个手的拇指在上) 【小嬉戏2】竖起拇指，看看弯曲的状况，是挺直的呢?还是拇指向指背面弯曲呢? 【小嬉戏3】伸出自己的舌头，试着卷舌，看看你能做到嘛

24、?(有人能卷舌，有人不能卷舌) 这些都是我们身体里的相对性状，你们自己还可以试着说一说。 (单眼皮和双眼皮;有酒窝和无酒窝;有美人尖和无美人尖;有耳垂和无耳垂等等) 【巩固】我们知道了豌豆的和人体的各种各样相对性状，下面我们来小试牛刀，看看你能不能推断下面几组是不是相对性状。 A.狗的长毛和卷毛 B.棉花的掌状叶和鸡脚叶 C.玉米叶梢的紫色和叶片的绿色 D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎 正确答案应当是B。狗的长毛对应的相对性状应当是短毛，卷毛对应的是直毛。玉米叶鞘的颜色应当对应叶鞘的，而不是叶片的颜色，因为概念中说“同一性状”相比较。豌豆的高茎应当对应豌豆的矮茎，而不是蚕豆的，因为概念中说“同一种生

25、物”相比较。 【小结】 相识了什么是相对性状，也知道在同一种生物身上有许多不同的相对性状，那当时孟德尔是如何对豌豆的性状进行探讨的呢? (生答：他先对每一对相对性状的进行分别探讨。) 孟德尔的探讨详细是如何操作的?他都发觉了什么问题和规律?我们下节课来共同揭开神奇面纱，探究遗传的奇妙。 【作业】总结豌豆做试验材料的优点，并预习下节课的内容。 四、板书设计 相对性状 概念：一种生物的同一种性状的不同表现类型 例如：豌豆的高茎与矮茎 圆粒与皱粒 高一语文教案：空间和时间旅行 教学目标 学习这篇科普作品所介绍的学问，在此基础上充分利用所学学问，发挥大胆想象，在 理解文章的基础上学习如何用科学合理的语

26、言介绍自己所知道的东西或自己所想象出的宇宙的奇妙。 教学过程 一、导入新课 随着人类文明的不断进步和科学技术的飞速发展，人类对身边事物规律和对未知世界的探究也在持续地深化中，由最初对宇宙和自然的懵懂的新奇与揣测、幻想到今日的载人飞船的太空遨游这一系列认知上的量的飞跃。但是直到今日，还有许多的问题是悬而未决的谜团，对此，人类接着进行着探讨与探究，而许多探讨成果更须要从被少数人得知到为多数人了解，从文学领域上来讲，科普作品无疑是承载这一任务的有效文化载体。今日我们要学习的空间和时间旅行，就是英国当代科普作家巴里齐然尔曼和戴维齐然尔曼的优秀作品。 二、整体感知 1阅读“自读提示”和书下注解的内容。

27、2默读全文，指出各个小标题所介绍的主要内容。 三、课文分析 1请同学们结合自己已经驾驭的学问谈一谈你是如何理解时间与空间的。 老师作适当引导与评价，在这个问题上尽可以充分发挥学生的想象，不必有一个既定的标准答案去约束，让他们大胆说出自己的想法，熬炼学生运用所学学问向他人说明道理的实力。 比如对宇宙空间的相识，太阳只不过是银河系2000亿颗恒星中的一颗，银河系之中还有着数目惊人的河外星系，宇宙的遥远和无限是不可思议的，因此关于她的奇妙要用“无穷”来形容。地球人类的眼光还没有越出太阳系，可以认为，UFO实体来自宇宙的某一个地方。我们地球人不也有自己的宇宙飞船吗？UFO在人的视觉中是个物质的东西。可

28、是，它可以转瞬湮没，这是它的一大特点。有的时候，人的眼睛可以望见UFO，而雷达却捕获不到，摄像机也拍摄不到。有些案例表明，UFO能使人失去时间概念，或使人用意念的力气使汤匙弯曲。从大宇宙的角度来看，一切现象都有其说明。类似这样的相识，信任学生们会有许多可说的，一方面熬炼表达实力，另一方面引发学习本文的主动性。 2那么我们就结合同学们所谈的内容看看作者是怎样向我们展示空间与时间旅行的。请同学们指出每个部分的大意。概括大意之后，就可以得到如下的文章的结构图： 3加快速度的方法在于连续的时间段要能供应足够的推力，请同学们结合练习二第1题考虑作者设想了哪些方法？ 老师明确：（1）化学燃料推动系统；（2

29、）核裂变推动系统；（3）核聚变推动系统；（4）或许根本不须要燃料，可以从太阳风获得能量；（5）幻想家们的设计：物质反物质发动机。 4为什么说时间膨胀“为探究人类实力所不能及的宇宙供应了方法”？ 老师明确：因为对随光一起旅行的任何物体和人员来说，时间慢了下来，人的化学反应和生物过程也减慢了。空间旅行者苍老的速度是没有进行旅行的人的千分之一或万分之一。人类在时间膨胀中生活，生命似乎短暂停止了，事实上能够到遥远的恒星和其他星系中旅行。 四、总结 文章作为一篇科普作品，本身在结构和语言上并不存在过多的疑难点，主要是一些关于自然科学的理论学问的理解，这样在总结本课时就应当在着重引导学生理解文章说明问题的

30、方法和结构设计的基础上，进一步激发学生用自己的头脑去发觉问题、探讨问题并解决问题的爱好，并进一步形成实力。 基于这一点，应启发和激励学生在课下结合书本学问适当阅读有关人类对未知宇宙界探究的科学成果的书籍，一方面加深了对文章本身的理解和消化，另一方面也在无形中拓宽了学生的学问面，这对于学生实力的形成与素养的培育是有着极大意义的。 五、布置作业 1在适当涉猎有关学问的基础上，进一步对本文提到的科学学问加深理解。 2就自己了解的某方面科学学问加以归纳，试写一篇科普性的小作文。 第18页 共18页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页