2021年【教案】熵：一种新的世界观(节选)教学教案.docx

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1、精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -熵：一种新的世界观节选教学教案第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -熵：一种新的世界观节选教学教案导学新概念熵为一个物理学概念，为用来说明热力学其次定律的；作 者在书中却把这一物理学概念广泛运用于哲学.经济学.社 会学.政治学以及西方文化的各个领域；所以学习文章时， 需要留意 .熵：一种新的世纪观.一书的产生背景，仍需要对这种新的世纪观有一个总的熟悉；里夫金和霍华德的这部书为在1981 年出版的，该书对现代科学技术所带来

2、的负面影响作了深刻的分析；现代科学技术在只有几百年的开展中，为人类带来了高度的文明，从根本上转变了我们这个世界；与此同时，现代科学技术也使人类陷入种种困境之中，如环境危机.能源危机等；1972 年，马萨诸塞理工学院的丹尼斯米都斯领导的一个17 人小组向罗马俱乐部提交了一份题为.增长的极限 .的报告； 该报告指出，人口和经济的增长，必定耗尽世界上不行再生的自然资源，同时污染环境，威逼人类生存；这一报告在全世界引起了庞大反响；1981 年出版的 .熵：一种新的世界观.比.增长的极限 .涉及的领域更广泛，意义也更深远；把熵的概念引入对世界的熟悉中，远远扩大了它在物理学上的意义；熵定律不仅适合于地球，

3、而且适合于整个宇宙； 地球上的有效能量有用完的时候，宇宙的有效能量也有用完的时候；有效能量用完，称之为“热寂，到那时，一切能第 2页第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -量差异都趋向于零，全部有用能量已消耗一空，处处为永恒的死寂；宇宙正无可挽回地走向死亡；这就为一种新的世界观；资料显示屏想象把一杯水放在桌子的边缘上；略微推一下杯子就会落到地面上去无疑杯子会被打成很多碎片，水会溅到相当大的面积上，或许会被地毯吸取，仍会流到地板的缝隙去；我们这一杯水在这里只不过忠实地遵循着物理的方程罢了； 牛顿的描

4、述即已足够；杯子和水中的原子独立地遵守牛顿定律；现在让我们把这图像在时间的相反方向表演；由于这些 定律的时间可逆性，这些水可以一样很简洁地从地毯和地板缝隙中流出，流进一个由很多碎片拼凑而成的玻璃杯中，再 整体从地板上刚好跳动到桌子的高度，然后它停在边缘上； 正如杯子落下打碎的过程一样，全部这一切又都和牛顿定律相吻合；由牛顿力学推导而来的热力学第肯定律为时间 对称的；第肯定律并不以任何方式限制玻璃和水，从而排除 碎片集合成杯子，并且布满水后奇迹般地跳回到桌面上的可能性；为了集合玻璃碎片并收回全部溅开的水，而且最 后美丽地跳回到桌子上，必需以不行思议的精确度把它们的运动和谐起来；可以确定的为，这样

5、的协同的运动实际上为 不存在的； .皇帝新脑 .第 3页第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -煤比木材更难开采.加工，因此把它转化到有用状态要消耗更多的能量； 这一点也可以在热力学其次定律的作用中找到答案；世界上的有效能源不断被消耗掉，而最先消耗的总 为最简洁得到的能源；后一个能源环境所依靠的能源总要比前一个能源环境的主要能源更难获得；煤的开采和加工比树木的砍伐更困难，而石油的开采和加工仍要困难；分裂原子 以获得核能就更麻烦了； .熵：一种新的世界观.教学设计ABC 设计 A一.导入新课地球宇宙

6、为一个庞大的能量宝库，我们经常用“取之不 尽，用之不竭来形容；这能量宝库真的就没有用完的那一 天吗 .读了 .熵：一种新的世界观.一文之后，我们就会有较为清醒的熟悉；二.指导阅读1速读课文，说明“熵的含义；明确“熵为不能再被转化做功的能量的总和的测定单 位，熵为无效能量的总和，“污染就为熵的同义词；仍需要留意“无效能量这一概念；在谈熵的含义时，作者讲了蒸汽机做功和河水发电的事例，以此说明熵为不能再转化做功的能量的总和；第 4页第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2 再读课文，解决两个问题：一为

7、能量耗散的问题，一为能源危机的问题；明确：能量耗散意味着熵的增加，就意味着有效能量的减 少，而我们做的很多事情，都为在消耗能量，哪怕在你点燃 一支烟的时候，世界上的有效能量也在削减；加之地球上的 不行再生能源为有限的，可以再生的能源也为有限的，所以 人类会面临能源危机；当然我们可以回收利用，但要做到百 分之百地回收为不行能的，而且回收本身也都要消耗额外的能量；当宇宙的有效能量耗尽时，就不会有任何可以做功的 能量，也就更不会有生命；3 把熵与能量联系起来摸索，就会对世界产生一种新的熟悉，也就为一种新的世界观；4 阅读目光要敏捷，阅读感知也要敏捷；在两次阅读中，肯定要把熵.能量消耗.能源危机等语找

8、出来，并能作出精确的说明；设计 B导课可以采纳设计A，指导阅读可以变化为问题摸索式； 1在同学阅读全文之后，让同学谈谈对文章的大致懂得；2老师可设计几个问题，供同学们摸索争论，从而加深对文章的熟悉和懂得；问题一：第一段结尾说，假如你听说过“你不行能不劳而获“覆水难收“天网恢恢，疏而不漏等谚语，并且有第 5页第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -过亲身体验的话，那你就懂得了热力学第肯定律和其次定律了；为什么这样说.请谈一谈你对这些谚语意思的懂得；明确： 由于可以用这些谚语来表达热力学第肯定律和其次

9、定律的含义； 例如，热力学第肯定律认为能量既不能被制造， 也不能被毁灭，但可以从一种形式转化为另一种形式；热力 学其次定律认为“当能量从一个较高的集中程度转化到一个较低的集中程度时，它就做了功，而且，每当能量转化后，我们就会“得到肯定的惩处；这个惩处就为已经作了功的能量，再也不能做功了；也就为说，尽管能量的总数没有变，但做功之前为有效能量，做功以后就变成无效能量了；因此，每一次能量转化都意味着有效能量削减，无效能量增加，也就为熵的增加；作者引用的谚语就为这个意思；“你 不行能不劳而获为说要想有收成，就肯定得付出劳动，正 如做功就得消耗能量一样；“覆水难收为说倒出去的水就再也收不回来了，正如做功

10、消耗的能量就不能再做功了一样；“天网恢恢，疏而不漏为说法网虽宽，却不会让一个坏人漏网， 在这里强调的为无一例外，即做功就要消耗能量，消耗了能量熵就要增加，这为宇宙万物谁都逃不脱的定律；问题二：为了阐述科学道理，文章运用了一些日常生活中的例子来帮忙说明；请从文章中找出这样的例子来，分别说说它们所说明的道理为什么；明确：1“高楼拔地而起“青草的生成都为能量第 6页第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -的转化，都要消耗有效能量；2“烧掉一块煤能量并没有消逝，只为转化了， 不过不能再用它来做功了；3“点燃一支烟要消耗能量，有效能量就会削减；这样的事例为很多的，如：“餐具的使用“把烧红了的火钳从火堆里取出来“河水越过水坝流入湖泊，都可以拿来分析，原先高深的道理就简洁明白了；设计 C1 从环境污染谈起，联系现实，想一想我们应当为这个世界宇宙做些什么；要有环保意识和能量意识2 从可连续开展谈起，联系现实，看一看我们已为这世界宇宙做了些什么；要有危机感和责任感3 从本文内容谈起，开动脑筋，谈一谈对作者这种新的世界观的熟悉和评判； 要有科技意识和创新意识第 7页第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - - -