2019-2020年新人教版高中語(yǔ)文必修5《宇宙的未來》教案設(shè)計(jì)2套.doc

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4、宇宙的未來 ●點(diǎn)擊學(xué)習(xí)目標(biāo) ▲ 知能目標(biāo) 1、 通過閱讀方法，能讀懂本演講錄的基本內(nèi)容，把握基本觀點(diǎn)。 2、 學(xué)習(xí)本文生動(dòng)、幽默的演講風(fēng)格。 3. 感受科學(xué)精神，增進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)。 ▲ 情感目標(biāo) 1．品讀文中描述的有關(guān)宇宙未來的預(yù)測(cè)，從而引發(fā)對(duì)宇宙探索的興趣。 2．培養(yǎng)科學(xué)思辨能力和愛科學(xué)、論科學(xué)的熱情。 3．感受演講語(yǔ)言的幽默生動(dòng)帶來的親和力和輕松感。 ▲ 重點(diǎn)難點(diǎn) 1、提煉本文的要點(diǎn)，增強(qiáng)概括能力。  2、探究本文的內(nèi)涵，增強(qiáng)分析能力。 3．準(zhǔn)確地感知和理解文中重要語(yǔ)句。 ●刷新知識(shí)庫(kù)存 知識(shí)庫(kù)存 1、關(guān)于作者 斯蒂芬.霍金，是本世紀(jì)享有國(guó)際盛譽(yù)的偉人之一，現(xiàn)年60多歲，出生于伽利略逝世周年紀(jì)念日，劍橋大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)及理論物理學(xué)系教授，當(dāng)代最重要的廣義相對(duì)論和宇宙論家。70年代他與彭羅斯一道證明了著名的奇性定理，為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎(jiǎng)。他因此被譽(yù)為繼愛因斯坦之后世界上最著名的科學(xué)思想家和最杰出的理論物理學(xué)家”。他還證明了黑洞的面積定理。他擔(dān)任的職務(wù)是劍橋大學(xué)有史以來最為崇高的教授職務(wù)，那是牛頓和狄拉克擔(dān)任過的盧卡遜數(shù)學(xué)教授。他擁有幾個(gè)榮譽(yù)學(xué)位，是皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。他因患盧伽雷氏癥（肌萎縮性側(cè)索硬化癥），禁錮在一張輪椅上達(dá)20年之久，他卻身殘志不殘，使之化為優(yōu)勢(shì)，克服了殘廢之患而成為國(guó)際物理界的超新星。他不能寫，甚至口齒不清，但他超越了相對(duì)論、量子力學(xué)、大爆炸等理論而邁入創(chuàng)造宇宙的“幾何之舞”。盡管他那么無助地坐在輪椅上，他的思想?yún)s出色地遨游到廣袤的時(shí)空，解開了宇宙之謎。 霍金教授也是現(xiàn)代科普小說家，他的代表作是1988年撰寫的《時(shí)間簡(jiǎn)史》，這是一篇優(yōu)秀的天文科普小說。作者想象豐富，構(gòu)思奇妙，語(yǔ)言優(yōu)美，字字珠璣，更讓人咋驚世界之外，未來之變，是這樣的神奇和美妙。這本書至今累計(jì)發(fā)行量已達(dá)2500萬冊(cè)，被譯成近 40種語(yǔ)言。1992年耗資350萬英鎊的同名電影問世。霍金堅(jiān)信關(guān)于宇宙的起源和生命的基本理念可以不用數(shù)學(xué)來表達(dá)，世人應(yīng)當(dāng)可以通過電影——這一視聽媒介來了解他那深?yuàn)W莫測(cè)的學(xué)說。本書是關(guān)于探索時(shí)間本質(zhì)和宇宙最前沿的通俗讀物，是一本當(dāng)代有關(guān)宇宙科學(xué)思想最重要的經(jīng)典著作，它改變了人類對(duì)宇宙的觀念。本書一出版 即在全世界引起巨大反響?！稌r(shí)間簡(jiǎn)史》對(duì)我們這些喜用言語(yǔ)表達(dá)甚于方程表達(dá)的讀者而言是一本里程碑式的佳書。它長(zhǎng)于一個(gè)對(duì)人類思想有接觸貢獻(xiàn)者之手，這是一本對(duì)知識(shí)無限追求之作，是對(duì)時(shí)空本質(zhì)之謎不懈探討之作。 2．中西古代對(duì)宇宙的關(guān)注與研究 中國(guó)古代的宇宙學(xué)說，有渾天說、蓋天說、宣夜說等。渾天說認(rèn)為，“渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞子中黃，孤居于天內(nèi)，天大而地小。天表里有水，天之包地，猶殼之裹黃。天地各乘氣而立，載水而浮?！?《張衡渾儀注》) 蓋天說認(rèn)為，“天似蓋笠，地法覆盤”(《晉書天文志》)，天地都是穹形的，如同一個(gè)同心的球穹，相距八萬里。宣夜說認(rèn)為，“天了無質(zhì)，仰而瞻之，高遠(yuǎn)無極，眼瞀精絕，故蒼蒼然也。”(《晉書天文志》)就是說“天”不是一個(gè)固體的“天穹”，不過充滿了無邊無際的氣體，日月星辰都在這氣體中浮動(dòng)。 在西方，古希臘人也有多種宇宙學(xué)說。公元前600年左右，住在米利都的古希臘哲學(xué)家泰利斯認(rèn)為地球是一個(gè)圓盤，漂浮在一片汪洋中。他的弟子阿那克西曼德認(rèn)為天空是包圍地球的一個(gè)球?qū)?，恒星在?nèi)層，太陽(yáng)和月亮在外層。畢達(dá)哥拉斯認(rèn)為，地球、月亮、太陽(yáng)、行星和恒星都在一個(gè)同心球上圍繞中央作為旋轉(zhuǎn)。托勒密總結(jié)了古希臘的天文學(xué)成就，著《天文學(xué)大成》，認(rèn)為地為球形，靜止不動(dòng)，處于宇宙的中心，其他天體圍繞地球運(yùn)行，創(chuàng)立了“地心說”，統(tǒng)治西方天文學(xué)界一千四百多年，直到波蘭天文學(xué)家哥白尼在16世紀(jì)發(fā)表《天體運(yùn)行論》，創(chuàng)立日心說。17世紀(jì)，意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家伽利略親手制造天文望遠(yuǎn)鏡，開拓了人們的天文視野。德國(guó)天文學(xué)家開普勒提出了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律，英國(guó)物理學(xué)家牛頓用力學(xué)的引力原理解釋開普勒的行星運(yùn)動(dòng)定律，創(chuàng)立了天體力學(xué)。 3． 宇宙大爆炸理論簡(jiǎn)介： 現(xiàn)代宇宙學(xué)最有影響的學(xué)說是大爆炸宇宙學(xué)。大爆炸宇宙學(xué)認(rèn)為，宇宙早期溫度極高(在100億度以上)，物質(zhì)密度極大。在那里，物質(zhì)被壓縮成一個(gè)奇點(diǎn)，時(shí)間和空間都毫無意義。大約200億年前，發(fā)生“爆炸”，溫度逐漸冷卻，形成各種各樣的恒星體系，也就是我們今天所能觀測(cè)到的宇宙。 宇宙大爆炸學(xué)說是逐漸形成的。20世紀(jì)初，愛因斯坦的相對(duì)論改變了科學(xué)家研究宇宙的方法。1927年，比利時(shí)天文學(xué)家勒梅特第一個(gè)提出了動(dòng)態(tài)宇宙模型，認(rèn)為宇宙是從一種“原始原子”不斷分裂、膨脹形成的。他推測(cè)：如果宇宙中物質(zhì)的質(zhì)量小于某個(gè)臨界值，宇宙就會(huì)繼續(xù)膨脹下去，成為“開放的宇宙”；反之，就會(huì)坍縮，成為“閉合的宇宙”。1948年，出生在俄國(guó)的美籍物理學(xué)家伽莫夫發(fā)展了這一理論，提出了“大爆炸”學(xué)說。 大爆炸學(xué)說得到了以下天文觀測(cè)的支持。(1)河外星系有系統(tǒng)地譜線紅移(課文中涉及到)。1917年，美國(guó)天文學(xué)家斯里弗發(fā)現(xiàn)河外星系譜線有系統(tǒng)地向紅端移動(dòng)，表明這些遙遠(yuǎn)的天體正在離我們遠(yuǎn)去。1929年，美國(guó)天文學(xué)家哈勃發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的星系都有紅移現(xiàn)象。星系距離越遠(yuǎn)，紅移越大。這種紅移與距離之間的線性關(guān)系，稱為哈勃定律。(2)在各種不同的天體上，氦的密度相近，大都是30%。根據(jù)大爆炸理論，早期宇宙溫度很高，所以產(chǎn)生氦的效率也很高。(3)測(cè)定各種天體的年齡，均小于200億年。(4)宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)(課文中涉及到)。 4黑洞解答 究竟什么是黑洞?黑洞是由具有極大質(zhì)量的超巨星在塌陷時(shí)所形成的，恒星的核心在本身重量的影響下非?？焖俚氖湛s，并釋放出強(qiáng)勁的暴發(fā)能量，如果核心物質(zhì)大得使塌陷無限地繼續(xù)下去，便產(chǎn)生了黑洞，在重力巨大的擠壓下，所留下的物質(zhì)有難以想像的高密度。由于黑洞的質(zhì)量非常大，使得它們具有強(qiáng)大的重力場(chǎng)，這些力量大的連光線也無法逃出它的手掌心，這也就是為什么它要叫做黑洞的原因了，在它的邊界內(nèi)你看不到任何東西。 “黑洞”，顧名思義就是一個(gè)漆黑的洞。因其引力過強(qiáng)，以至于連自己發(fā)出的光線都無法由其中逃脫而出。就連光線由外射入 ，也像射入無底洞。然而大質(zhì)量塌縮的恒星是如何到達(dá)此情境的呢?試想一物體于一塌縮星的表面，隨著恒星塌落而凝縮，不停的靠向中心，重力愈來愈強(qiáng)。(天體的重力離中心愈近愈大)而恒星愈收縮，要離開它的表面速度要求愈大。當(dāng)恒星塌縮到到光速時(shí)，已幾乎無任何物體可逃脫而出。而塌縮到光速都無法逃出時(shí)，任何物體都不可能再?gòu)暮诙粗谐鰜?。?dāng)恒星塌縮到此一境界時(shí)，這時(shí)黑洞所呈現(xiàn)的半徑就稱為「史瓦西半徑」。假設(shè)地球也做如此的塌縮，那此時(shí)地球的史瓦西半徑就為一厘米寬。但恒星并非一定凝縮到此程度才形成不可逃脫的表面。質(zhì)量愈大，其史瓦西半徑內(nèi)的物質(zhì)密度愈小。如質(zhì)量是太陽(yáng)一億倍的，縮到水的密度便達(dá)到史瓦西半徑了。 　　黑洞是一去不復(fù)返的深淵，但在靠近黑洞時(shí)，由于時(shí)間的延滯，會(huì)發(fā)生許多奇妙的事。黑洞旅行者穿越事界，按他的計(jì)時(shí)系統(tǒng)來說，只是很短的時(shí)間，但對(duì)遠(yuǎn)方的觀測(cè)者來說，其結(jié)果卻是恰恰相反。他看見愈近事界，宇航員的身影愈薄，接近事界愈緩慢?；鸺裏o限靠近事界，但總不能到達(dá)。外界的人看事界亦為如此，也是越塌縮越緩慢，形狀也越朦朧，塌縮星就像是漸漸凝住了，所以以前把這現(xiàn)象叫做「塌縮星凝止」。凝止的界面就稱為「凝止界面」(Static limit)。而當(dāng)塌縮接近事界時(shí)，星光迅速黯淡。對(duì)于是太陽(yáng)質(zhì)量十倍的星，就在凝止那一剎那，在百萬分之四秒內(nèi)全部化為烏有。所以我們無從得知黑洞是如何形成的。然而黑洞周圍的時(shí)空彎曲的性質(zhì)，對(duì)人的壽命有特殊影響。它周圍的時(shí)間進(jìn)度緩慢，也許這可以做為一種變時(shí)機(jī)制，勇敢涉足于事界邊緣也許可以不老不死。但在黑洞的邊緣要求很大的加速度。愈靠近黑洞，要求的加速度越大，時(shí)間延滯也越厲害。 理論上，黑洞的質(zhì)量并沒有多大或多小的限制。任何大小的質(zhì)量如果被壓縮到足夠高的密度，在理論上都有可能形成黑洞。我們認(rèn)為大多數(shù)實(shí)際存在的黑洞是有大質(zhì)量的恒星死亡后產(chǎn)生的，所以我們認(rèn)為那些黑洞和那些大質(zhì)量的恒星一樣重。一個(gè)恒星級(jí)黑洞的典型質(zhì)量差不多是太陽(yáng)的十倍，或者說是10^(30)千克。天文學(xué)家們也認(rèn)為許多星系的中心都有質(zhì)量巨大的黑洞。它們的質(zhì)量大約是太陽(yáng)的一百萬倍，或者說是10^(36)千克。 5．字形辨析 沮：沮喪 棱：模棱兩可 沌：混沌 輻：輻射 咀：咀嚼 凌：凌云壯志 燉：清燉 幅：幅員 ●探究互動(dòng)平臺(tái) 探究平臺(tái) 【整體把握】 1、課文談的內(nèi)容要點(diǎn)是什么？ 　※①科學(xué)家有信心預(yù)言未來。②巫師的預(yù)言模棱兩可，宗教的預(yù)言屢測(cè)屢敗。③物理方程、制約大腦的方程具有混沌性，因此我們不能預(yù)言人類；而宇宙的行為在非常大尺度下卻是簡(jiǎn)單的，而不是混沌的，因此我們可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來。④宇宙的未來有兩種可能，一是繼續(xù)膨脹下去，二是收縮以至坍縮成一個(gè)點(diǎn)。是膨脹還是坍縮，取決于宇宙的平均密度。⑤宇宙現(xiàn)在的密度非常接近于把坍縮和膨脹區(qū)分開來的臨界點(diǎn)上，所以兩種可能都會(huì)發(fā)生。 2、這篇演講稿的結(jié)構(gòu)思路怎樣？ 　※這篇演講，從古代巫師的預(yù)言，談到近代宗教的預(yù)言，然后過渡到自己對(duì)宇宙未來的預(yù)言，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，重點(diǎn)突出。作者運(yùn)用天體物理學(xué)理論，對(duì)宇宙未來作出了兩種預(yù)測(cè)，一是繼續(xù)膨脹下去；二是收縮以至坍縮成一個(gè)點(diǎn)。是膨脹還是收縮，取決于宇宙的平均密度?！叭绻扰R界值小，宇宙就將永遠(yuǎn)膨脹。但是如果它比臨界值大，宇宙就會(huì)坍縮，而時(shí)間就會(huì)在大擠壓處終結(jié)?！笨伞艾F(xiàn)在密度似乎非常接近于把坍縮和無限膨脹區(qū)分開來的臨界密度”，所以兩種結(jié)果都有可能。 【內(nèi)容探究】 1.作者在第8段中為什么說“即使知道了制約宇宙的有關(guān)定律，我們?nèi)匀徊荒芾盟鼈內(nèi)ヮA(yù)言遙遠(yuǎn)的未來”?為什么第10段又說“盡管我們知道制約人類行為的方程，但在實(shí)際上我們不能預(yù)言它”? 明確：“因?yàn)槲锢矸匠痰慕鈺?huì)呈現(xiàn)出一種稱作混沌的性質(zhì)”，“方程可能是不穩(wěn)定的”；同樣，“制約大腦的方程幾乎肯定具有混沌行為，初始態(tài)的非常小的改變會(huì)導(dǎo)致非常不同的結(jié)果”。 2、為什么科學(xué)“不能預(yù)言人類社會(huì)的未來”，卻“可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來”? 明確：因?yàn)榍罢呤腔煦绲?，不確定的；而“宇宙的行為在非常大尺度下是簡(jiǎn)單的，而不是混沌的，因此我們可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來”。 3.作者對(duì)宇宙的未來的預(yù)言與巫師、宗教預(yù)言家對(duì)人類社會(huì)未來的預(yù)言有何不同? 明確：前者是有科學(xué)根據(jù)的，是運(yùn)用天體物理學(xué)理論進(jìn)行的科學(xué)推測(cè)，科學(xué)預(yù)言；而后者是沒有科學(xué)根據(jù)可言的?！鋵?shí)，從上面的題目就可知道，人類社會(huì)的未來根本就是無法預(yù)言的，因?yàn)榉匠淌腔煦绲模晕讕?、宗教預(yù)言家對(duì)人類社會(huì)的預(yù)言注定就是荒唐的。 4.對(duì)宇宙未來的預(yù)言，關(guān)鍵是要弄清宇宙的什么問題? 明確：“對(duì)宇宙未來的預(yù)言，其關(guān)鍵問題在于：平均密度是多少?！? 5.作者認(rèn)為宇宙的未來會(huì)是怎樣的? 明確：會(huì)有兩種可能：“如果它比臨界值小，宇宙就將永遠(yuǎn)膨脹，但是如果它比臨界值大，宇宙就會(huì)坍縮?！? 6.根據(jù)作者的論述，我們目前所能看到的宇宙物質(zhì)最多是“臨界值”的百分之一，似乎不足以使宇宙坍縮。然而作者又指出，“也許存在足夠的暗物質(zhì)，使宇宙最終坍縮”。宇宙中存在暗物質(zhì)的證據(jù)是什么?作者又舉了哪兩種假說，說明現(xiàn)在的宇宙密度可能就在臨界狀態(tài)? 明確：宇宙中存在暗物質(zhì)“一個(gè)證據(jù)來自于螺旋星系”，“必須存在某種看不見的物質(zhì)形式，其引力吸引足以把這些旋轉(zhuǎn)的星系牢牢抓住”；“另一個(gè)證據(jù)來自于星系團(tuán)”，“要不是引力吸引把星系抓到一起，這些星系團(tuán)就會(huì)飛散開去……所以，在星系團(tuán)中我們觀測(cè)到的星系以外必須存在額外的暗物質(zhì)”。作者為了說明現(xiàn)在的宇宙密度可能就在臨界狀態(tài)，列舉了兩種假說，“一種是所謂的人擇原理”，另一種是“極早期宇宙的暴漲理論”。 7.試舉出三個(gè)例子，分析本文演講語(yǔ)言的表達(dá)效果。 明確：例如：①“……這些日期使股票市場(chǎng)下瀉。雖然它使我百思不解，為何世界的終結(jié)會(huì)使人愿意用股票來?yè)Q錢，假定你在世界末日什么也帶不走的話。”這句話讓人在笑聲中悟到人類自身的某些缺陷和某些思維誤區(qū)。②“據(jù)說，1844年是第二次回歸的開始，但是首先要數(shù)出獲救者名單。只有數(shù)完了名單，審判日才降臨到那些不列在名單上的人。幸運(yùn)的是，數(shù)人名看來要花很長(zhǎng)的時(shí)間?！边@句話幽默中含著揶揄和諷刺，揭露了宗教預(yù)言師的荒謬，表現(xiàn)了對(duì)方屢測(cè)屢敗卻又想方設(shè)法自圓其說的尷尬與可笑。③“如果暴漲理論是正確的，則宇宙實(shí)際上是處在刀鋒上。所以我正是繼承那些巫師或預(yù)言者的良好傳統(tǒng)，兩方下賭注，以保萬無一失?！甭牨娒髦髡咦龅氖强茖W(xué)的預(yù)言，和巫師他們完全不同，可作者卻有意將自己降為他們的同類，一是說明自己恰好也有兩種預(yù)測(cè)，二是順勢(shì)又對(duì)他們進(jìn)行嘲諷。這種智慧的表達(dá)既帶來了輕松愉悅的氣氛，又大大增加了自己與聽眾的親和力。 8、霍金對(duì)宇宙未來的預(yù)言主要有哪些觀點(diǎn)？ 　　明確：（1）宇宙的膨脹和坍縮與宇宙的平均密度有關(guān)，如果平均密度小于某個(gè)臨界值，它就會(huì)永遠(yuǎn)膨脹。如果平均密度大于臨界值，宇宙就會(huì)坍縮，時(shí)間本身就會(huì)終結(jié)。 　　（2）在螺旋星系和星系團(tuán)中應(yīng)該存在有某種看不見的暗物質(zhì)，它的引力吸引足以把高速旋轉(zhuǎn)的星系牢牢抓住，不至于使這些星系或星系團(tuán)飛散開去。 　　（3）如果宇宙繼續(xù)膨脹下去，五十億年后，太陽(yáng)將耗盡它的核燃料，變成一顆白矮星。在大約一百億年后，具有太陽(yáng)質(zhì)量的恒星將變成白矮星或中子星，具有更大質(zhì)量的恒星會(huì)變成黑洞。 　?。?）黑洞中粒子的速度有可能超過光速逃出黑洞，只要有足夠長(zhǎng)的時(shí)間，巨大的黑洞也可以“蒸發(fā)”掉。 　?。?）在星系或星系團(tuán)之外，應(yīng)該存在有足夠的暗物質(zhì)，這些暗物質(zhì)能使密度達(dá)到臨界值，從而可能會(huì)使宇宙最終坍縮。但這個(gè)時(shí)間肯定在一百五十億年之后。 【特色析要】 這篇演講稿有什么特色？ 1生動(dòng)的導(dǎo)引 這篇科技論文是演講辭，具有演講的特點(diǎn)。預(yù)言宇宙的未來，雖然是一個(gè)嚴(yán)肅的科學(xué)話題。但如果就事論事，很容易枯燥乏味。演講需要激起聽眾的興趣。演講者從古代的巫術(shù)和近代的宗教預(yù)言談起，既增加了趣味性，又深化了講演的主題──在與巫術(shù)的對(duì)比中，更顯出了科學(xué)的求實(shí)精神。 2嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评? 作為一篇科學(xué)演講，其最終目的是讓人信服。本文嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评?，增?qiáng)了說服力。宇宙雖然復(fù)雜，但它在大尺度上又是可以描述的。宇宙的密度是決定其命運(yùn)的關(guān)鍵，然而，確定這一點(diǎn)非常不易。演講者從可見物質(zhì)談到暗物質(zhì)，從成熟的理論談到科學(xué)假說，把問題講得透徹明白。沒有作出一個(gè)明確的預(yù)言，也說明了演講者嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 3幽默的語(yǔ)言 演講是面對(duì)面的交流，這種交流是單向的，如果不注意演講的語(yǔ)言藝術(shù)，就達(dá)不到最佳的表達(dá)效果。這篇演講語(yǔ)言幽默，創(chuàng)造出一種輕松愉快的氣氛，使所論述的問題更易于為聽眾接受。如，文中有一段話說：“我比其他的末日預(yù)言者更占便宜。即使宇宙將要坍縮，我可以滿懷信心地預(yù)言，它至少在一百億年內(nèi)不會(huì)停止膨脹。我預(yù)料那時(shí)自己不會(huì)留在世上被證明是錯(cuò)的。”以揭示自己“自私”的心理表示幽默，同時(shí)傳達(dá)出重要的信息：宇宙“至少在一百億年內(nèi)不會(huì)停止膨脹”。 相關(guān)鏈接 ※霍金的生平是非常富有傳奇性的，在科學(xué)成就上，他是有史以來最杰出的科學(xué)家之一。霍金的著作還有《時(shí)間簡(jiǎn)史續(xù)編》、《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》，《時(shí)空本性》、《未來的魅力》等。 ※中國(guó)是最早進(jìn)行天文觀測(cè)的國(guó)家之一，在殷商甲骨文里，就有許多天文觀測(cè)記錄。漢語(yǔ)“宇宙”一詞出現(xiàn)較早。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的尸佼在《尸子》中就說：“上下四方曰宇，往古來今曰宙?！睎|漢的高誘在《淮南子原道訓(xùn)》注中也說：“四方上下曰宇，古往今來曰宙?！? ※實(shí)際上有兩種不同的大爆炸宇宙論模型。按第一種模型，宇宙將永遠(yuǎn)膨脹下去。按第二種模型，宇宙最后將重新收縮。在這兩種模型中，使宇宙趨向再收縮的引力都是由初始爆炸的力抗衡著，后者在永遠(yuǎn)膨脹的模型中相對(duì)較強(qiáng)，而在注定要再收縮的模型中相對(duì)較弱。 ※根據(jù)愛因斯坦相對(duì)論而言，光速是所有物體速度的極限，幾乎沒有任何物體的速度會(huì)超過光速。 ※黑洞中的物體毫無辦法的向下落，亦即絕對(duì)不停止的沖向黑洞中心。在外界不斷向時(shí)間的一方流逝，在事界卻變?yōu)椴粩嗟南蛑行淖呷?，舍此別無他途。 點(diǎn) 睛 聚 焦 ※邊讀邊給課文分段，明確作者講了幾層意思，并提煉出要點(diǎn)。提煉要點(diǎn)的方法是：或者摘錄文中的語(yǔ)句，或者用自己的語(yǔ)言組織。 ※在講演的開頭，作者就指出，預(yù)言將來是非常困難的，預(yù)言宇宙的將來尤其困難。但科學(xué)家仍然有信心。為下文作鋪墊。 ※解說：設(shè)計(jì)這些問題旨在引導(dǎo)讀者探究文章的內(nèi)涵，由表及里，將自讀引向深入、準(zhǔn)確。 ※此題旨在引導(dǎo)你探究文章的內(nèi)涵。同樣是探究文章的內(nèi)涵，上面五個(gè)問題是宏觀的，環(huán)環(huán)相扣，步步深入，這一個(gè)則是微觀、細(xì)碎的， ※這篇文章語(yǔ)言幽默風(fēng)趣，在說明科學(xué)道理的同時(shí)，創(chuàng)造出一種輕松愉快的氣氛，體現(xiàn)了演講詞的特點(diǎn)。 ※作者的觀點(diǎn)概括為：宇宙的膨脹和坍縮與宇宙的平均密度有關(guān)，如果平均密度小于某個(gè)臨界值，它就會(huì)永遠(yuǎn)膨脹。如果平均密度大于臨界值，宇宙就會(huì)坍縮，時(shí)間本身就會(huì)終結(jié)。事實(shí)上，現(xiàn)在的密度似乎非常接近與把坍縮和無限膨脹區(qū)分開來的臨界密度。但宇宙的未來是膨脹還是坍縮，仍尚難定論。 ※在闡明科學(xué)道理的時(shí)候，作者用了一些人們熟知的事例，有助于我們理解文章的觀點(diǎn)。如：“例如，如果你稍微改變一下你旋轉(zhuǎn)賭盤的方式，就會(huì)改變出來的數(shù)字。你在實(shí)際上不可能預(yù)言出來的數(shù)字，否則的話，物理學(xué)家就會(huì)在賭場(chǎng)發(fā)財(cái)?！? 2019-2020年新人教版高中語(yǔ)文必修5《宇宙的未來》教案設(shè)計(jì)2套 　　教學(xué)目標(biāo) 　　一、知識(shí)教育目標(biāo) 　　1．了解有關(guān)宇宙學(xué)的一些知識(shí)； 　　2．了解演講稿的一些特點(diǎn)。 　　二、能力培養(yǎng)目標(biāo) 　　1．學(xué)習(xí)舉辦科普講座，以提高講座的科學(xué)性、規(guī)范性； 　　2．通過和本單元前面的課文進(jìn)行比較，提高比較閱讀的能力。 　　三、德育滲透目標(biāo) 　　通過本文的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)宇宙奧秘的探索熱情。 　　四、美育滲透目標(biāo) 　　引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)這篇講演幽默的語(yǔ)言風(fēng)格，提高自己的思維和語(yǔ)言表達(dá)能力。 　　重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法 　　重點(diǎn)： 　　1．了解有關(guān)宇宙學(xué)的一些知識(shí)； 　　2．了解演講稿的一些特點(diǎn)。 　　難點(diǎn)： 　　1．學(xué)習(xí)舉辦科普講座，以提高講座的科學(xué)性、規(guī)范性； 　　2．通過和本單元前面的課文進(jìn)行比較，提高比較閱讀的能力。 　　課時(shí)安排 　　1課時(shí) 　　教學(xué)步驟 　　一、明確目標(biāo) 　　1．了解有關(guān)宇宙學(xué)的一些知識(shí)； 　　2．了解演講稿的一些特點(diǎn)。 　　3．通過和本單元前面的課文進(jìn)行比較，提高比較閱讀的能力。 　　二、整體感知 　　1．導(dǎo)入新課 　　在當(dāng)今世界的自然科學(xué)領(lǐng)域，能夠和愛因斯坦比肩的人物恐怕應(yīng)當(dāng)首推史蒂芬?霍金了，他不但做出了輝煌的科學(xué)成就，其堅(jiān)強(qiáng)的意志品質(zhì)也深深地感染著我們，我們今天就來學(xué)習(xí)他的一篇演說辭《宇宙的未來》（板書課題）。 　　仰望燦爛的星空，我們會(huì)肅然起敬，產(chǎn)生無窮無盡的聯(lián)想和想像。從古到今，人們對(duì)于宇宙的猜測(cè)和探索從來也沒有停止過。如屈原在《天問》里就發(fā)出了一系列的探問：“遂古之初，誰傳道之？上下未形，何由考之？……九天之際，安放安屬？隅隈多有，誰知其數(shù)？天何所沓？十二焉分？日月安屬？列星安陳？出自湯谷，次于蒙汜，自明及晦，所行幾里？”中國(guó)古代的宇宙學(xué)有渾天說、蓋天說、宣夜說等，西方有日心說、地心說等。然而直到20世紀(jì)誕生現(xiàn)代宇宙學(xué)，人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)才有了根本性的突破。本文作者是當(dāng)代著名的理論物理學(xué)家，他以“宇宙的未來”這樣玄而又玄的話題在劍橋大學(xué)作講演，對(duì)我們認(rèn)識(shí)宇宙有哪些啟示呢？ 　　2．作者簡(jiǎn)介 　　史蒂芬?霍金是繼阿爾伯特?愛因斯坦之后最杰出的物理學(xué)家?；艚?942年出生于英國(guó)牛津，先后就讀于牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理學(xué)和宇宙學(xué)。1963年，霍金經(jīng)診斷得了肌萎縮性側(cè)索硬化癥。這種病會(huì)引起肌肉萎縮，導(dǎo)致癱瘓；說話會(huì)越來越困難，直至完全喪失語(yǔ)言能力；患者通常因并發(fā)肺炎或窒息而死亡。不過，患者的思維能力包括記憶能力不受影響。醫(yī)生告訴霍金他最多只能活兩年。在經(jīng)歷了一段短暫的失望和沮喪后，霍金又開始了他的宇宙學(xué)研究。霍金后來在相對(duì)論、“大爆炸”和黑洞等領(lǐng)域取得了突出的研究成果?；艚?988年出版的宇宙學(xué)著作《時(shí)間簡(jiǎn)史：從大爆炸到黑洞》，是一部里程碑式的暢銷書。霍金被確診患病已三十多年，但他仍孜孜于宇宙起源的理論研究，仍在為大統(tǒng)一理論而耕耘不已。霍金現(xiàn)任劍橋大學(xué)盧卡斯數(shù)學(xué)教授，這也是牛頓爵士曾擔(dān)任過的職位。 　　三、重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)達(dá)成過程 　　1．感知課文，明確本文的整體寫作思路。 　　在講演的開頭，作者就指出，預(yù)言將來是非常困難的，預(yù)言宇宙的將來尤其困難。雖然如此，科學(xué)家對(duì)此仍然滿懷信心。 　　課文第2段，作者卻話題一轉(zhuǎn)，考察起預(yù)言的歷史。提及預(yù)言，人們會(huì)不由自主地想到古代的巫術(shù)。女巫用“毒藥或火山溢出的氣體”把自己“弄得精神恍惚”，不過是為了增加一點(diǎn)兒神秘色彩，“而真正的技巧在于解釋”。近代宗教預(yù)言也是這樣，不斷用新的解釋來掩飾預(yù)言的失敗，如“首先要數(shù)出獲救者名單”等。那么，科學(xué)家的預(yù)言是不是也像古代的預(yù)言家一樣是一時(shí)的“騙術(shù)”呢？作者指出，“科學(xué)預(yù)言也許并不比那些巫師或預(yù)言家的更可靠些”，比如對(duì)天氣預(yù)報(bào)、對(duì)“極端條件下物體的精確的定律”，以及對(duì)大腦的工作機(jī)制等，都還缺乏準(zhǔn)確的判斷。但是，“宇宙在非常大的尺度下的未來”，還是可以預(yù)言的。 　　宇宙中的局部運(yùn)動(dòng)也許會(huì)出現(xiàn)混沌狀態(tài)，但宇宙在大尺度上是可以預(yù)測(cè)的。宇宙正在高速膨脹，其他星系正在飛速離我們遠(yuǎn)去。宇宙微波背景輻射證明了宇宙的膨脹大體上“是平滑的而非混沌的”，因?yàn)槿绻钪娴呐蛎浡屎推骄芏炔痪鶆?，來自宇宙各個(gè)方向的宇宙微波背景輻射溫度就不會(huì)如此一致?！斑@表明，宇宙的行為在非常大尺度下是簡(jiǎn)單的，而不是混沌的。因此我們可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來?！? 　　從目前的情況看，宇宙中星系之間的距離在增大，但是星系之間的引力吸引有可能降低膨脹率?！叭绻钪娴拿芏却笥谀硞€(gè)臨界值，引力吸引將最終使膨脹停止并使宇宙開始重新收縮。宇宙就會(huì)坍縮到一個(gè)大擠壓?！薄按髷D壓”和“大爆炸”前的狀態(tài)相似，“具有無限密度”，“物理定律在這種狀態(tài)下失效”。 　　這樣，預(yù)言宇宙的未來，“關(guān)鍵問題在于：平均密度是多少？如果它比臨界值小，宇宙就將永遠(yuǎn)膨脹。但是如果它比臨界值大，宇宙就會(huì)坍縮”。 　　但是，計(jì)算宇宙的平均密度并不容易。把我們現(xiàn)在能看到的恒星質(zhì)量加起來，還不到臨界值的百分之一；即使加上“氣體云的質(zhì)量”，最多達(dá)到臨界值的百分之一。但是，我們能不能據(jù)此得出宇宙將永遠(yuǎn)膨脹下去的結(jié)論呢？還不能。因?yàn)橛钪嬷羞€存在許多暗物質(zhì)，這些暗物質(zhì)我們?nèi)庋劭床灰姡荒苤苯佑^測(cè)到。黑洞就是這類暗物質(zhì)，它是超大恒星死亡的產(chǎn)物?；艚饘?duì)黑洞的解釋是：“空間一時(shí)間的一個(gè)區(qū)域，因?yàn)槟莾旱囊κ侨绱酥畯?qiáng)，以至于任何東西甚至光都不能從該處逃逸出來?！保ㄒ姟稌r(shí)間簡(jiǎn)史》一書所附《小辭典》）我們雖然看不見黑洞的存在，但可以通過觀察螺旋星系和星系團(tuán)來判斷它們的存在：能使大質(zhì)量的星系或星系團(tuán)繞之旋轉(zhuǎn)的東西，其質(zhì)量一定比這些星系和星系團(tuán)大得多。 　　作者指出，根據(jù)現(xiàn)在的觀測(cè)研究，將這些暗物質(zhì)估算在內(nèi)，“仍然只達(dá)到要使宇宙重新坍縮的臨界質(zhì)量的百分之十左右”。于是有人擇原理和暴漲理論為之說，前者假設(shè)有多個(gè)宇宙共存，而我們所能理解的只是身處其中的一個(gè)；后者認(rèn)為宇宙可能采取一種非常規(guī)的方式突變，從一個(gè)微小的尺度很快達(dá)到臨界狀態(tài)。 　　歸根到底，宇宙的未來只有兩種命運(yùn)：繼續(xù)膨脹，或可能收縮。這取決于宇宙現(xiàn)有的密度，所以，科學(xué)家在沒有稱算出宇宙的重量之前，不得不承認(rèn)“宇宙實(shí)際上是處在刀鋒上”，所以要繼承巫師或預(yù)言家的傳統(tǒng)：“兩方下賭注，以保萬無一失?！? 　　2．研讀課文，討論問題。 　　（1）作者是怎樣探討“宇宙的未來”的？ 【明確】作者先從古代的巫術(shù)和近代的宗教預(yù)言談起，引出話題，說明從科學(xué)的角度談?wù)撚钪娴奈磥硎欠浅?yán)肅的事，科學(xué)有別于宗教的地方是它的求實(shí)精神。探討宇宙是繼續(xù)膨脹還是有可能收縮是這篇講演的主體部分，計(jì)算宇宙的密度又是這一主體部分的關(guān)鍵，有關(guān)宇宙中物質(zhì)密度臨界值的探討，則把問題引向深入。最后，介紹兩種新的理論——人擇原理和暴漲理論，則體現(xiàn)了科學(xué)界最新的探索。作者從可見物質(zhì)談到暗物質(zhì)，從成熟的理論談到科學(xué)的假說，把問題講得透徹明白。最后沒有做出一個(gè)明確的預(yù)言，恰恰說明了他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 　　（2）怎樣理解本文的一些相關(guān)論述？ 　　【明確】這是一篇科學(xué)講演，涉及較為復(fù)雜的背景知識(shí)。這些知識(shí)和講演的主題是密切相關(guān)的，如果不作必要的交待，講演的內(nèi)容就會(huì)顯得抽象和單薄。如，談到天氣預(yù)報(bào)、大腦工作原理都具有混沌性質(zhì)，來反襯宇宙在大尺度上是“平滑而非混沌”的；如，談到恒星的死亡（歸宿）引出黑洞，為宇宙中暗物質(zhì)的存在尋找理論支持；如，談到現(xiàn)存宇宙對(duì)初始密度的極度敏感，引出了“人擇原理”等等。這些相關(guān)的論述，或從對(duì)立面凸顯觀點(diǎn)，或從縱深面強(qiáng)化觀點(diǎn)，使論證豐富多彩。 　?。?）這篇講演在語(yǔ)言上具有怎樣的特點(diǎn)？ 　　【明確】講演是面對(duì)面的交流，這種交流又是單向度的，如果不注意講演的語(yǔ)言藝術(shù)，就達(dá)不到最佳的表達(dá)效果。這篇講演，除了推理嚴(yán)謹(jǐn)外，語(yǔ)言幽默也是其突出的特點(diǎn)。幽默的語(yǔ)言創(chuàng)造出一種輕松愉快的氣氛，更具有親和力，使所闡發(fā)的事理更容易為聽眾接受。如，談到輪賭盤的旋轉(zhuǎn)具有混沌性質(zhì)，作者說即使是物理學(xué)家也不能計(jì)算出它“出來的數(shù)字，否則的話，物理學(xué)家就會(huì)在賭場(chǎng)發(fā)財(cái)”，這就生動(dòng)地說明了什么是混沌現(xiàn)象；如，文章最后一句話：“所以我正是繼承那些巫師或預(yù)言者的良好傳統(tǒng)，兩方下賭注，以保萬無一失。”兼有諷刺與幽默，對(duì)宇宙未來命運(yùn)的判斷采取了審慎態(tài)度。 　　布置作業(yè) 完成“研討與練習(xí)一、二”。