一知識目標
1.了解有關宇宙學的一些知識。
2能讀懂本演講錄的內容.。
二能力目標
1.激發(fā)學生對宇宙奧秘的探索熱情
2.引導學生體會這篇講演幽默的語言風格,提高自己的思維和表達能力。
三情感目標
通過介紹霍金的感人事跡,感受科學精神。
教學重點、難點
重點:
1、了解有關宇宙學的知識。
2、引導學生體會這篇演講幽默的語言風格。
難點:
能讀懂本演講錄的內容。
教學步驟
趣味導入:
同學們都很喜歡看穿越小說,那誰來給我們說說你看了哪些穿越小說、電影、電視劇呢?你們看的穿越小說,有穿越地球看到宇宙世界的嗎?那么我們今天就來學習一篇講說宇宙未來會怎樣的文章。
作者簡介(展示圖片)
史蒂芬.霍金(StephenHawking)1942年1月8日生于牛津,那一天剛好是伽利略逝世三百年?赡芤驗樗錾诘诙问澜绱髴(zhàn)的時代,所以小時候對模型特別著迷。他十幾歲時不但喜歡做模型飛機和輪船,還和學友制作了很多不同種類的戰(zhàn)爭游戲,反映出他研究和操控事物的渴望。這種渴望驅使他攻讀博士學位,并在黑洞和宇宙論的研究上獲得重大成就。
霍金十三、四歲時已下定決心要從事物理學和天文學的研究。十七歲那年,他考到了自然科學的獎學金,順利入讀牛津大學。學士畢業(yè)后他轉到劍橋大學攻讀博士,研究宇宙學。史蒂芬霍金是繼阿爾伯特愛因斯坦之后杰出的物理學家;艚1942年出生于英國牛津,先后就讀于牛津大學和劍橋大學,學習數(shù)學、物理學和宇宙學。1963年,霍金經診斷得了肌萎縮性側索硬化癥。這種病會引起肌肉萎縮,導致癱瘓;說話會越來越困難,直至完全喪失語言能力;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)生告訴霍金他多只能活兩年。在經歷了一段短暫的失望和沮喪后,霍金又開始了他的宇宙學研究。霍金后來在相對論、“大爆炸”和黑洞等領域取得了突出的研究成果;艚1988年出版的宇宙學著作《時間簡史: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;艚瓞F(xiàn)任劍橋大學盧卡斯數(shù)學教授,這也是牛頓爵士曾擔任過的職位。
。ㄌ嵝褜W生:可積累很好的作文素材或論據(jù)。如--斯蒂芬霍金的工作是令人驚嘆的,可是有著如此偉大發(fā)現(xiàn)的人,卻是一個身患肌萎縮癥的病人,除了思想,他幾乎全身不能動彈,不能說話,頭向前垂落。正因為這點,他更加引起全世界人們的關注和尊敬。在他開始患病時,他意識到自己的生命行將結束,于是抓緊時間,全心投入,誰也沒想到他不僅活了下來,而且成果累累。他的成功,當然離不開他的天才,但那種不向厄運低頭的精神,是沒有人不敬佩的。由此可見,人的精神力量是難以想象的,一個人要有精神,一個民族也要依靠精神,精神的力量往往可以超越世上難以逾越的障礙。)
關于宇宙的未來
今天,我們來探討一個有趣的話題--
宇宙是怎樣誕生的?它從何而來?又向哪里去?
斯蒂芬霍金教授寫的《時間簡史》給了我們這樣的回答:
我們現(xiàn)在生活的宇宙有自己的歷史起點,它大約誕生于150億年前,那時,宇宙只是一個點,不占有空間,也沒有時間的概念。在這一點發(fā)生了大爆炸,時間和空間從此開始,物質開始形成。
初,宇宙的溫度極高,隨著時間的推移,空間越來越大,溫度越來越低,宇宙中的能量與物質不斷發(fā)生復雜的反應,逐漸形成星系。
空間繼續(xù)擴大、膨脹,直到今天,宇宙仍然在膨脹之中。
ァ〈笤莢誥嘟50億年前,太陽形成。
大約在距今46億年前,地球形成。
ァ∮鈧婕絳膨脹,將來也會膨脹,也許在膨脹到一定程度后,宇宙開始收縮,可能會收縮成一個點,一個不占有空間的點。到那時,時間結束。到底會不會這樣,現(xiàn)在還說不定。
大爆炸之前是怎么回事,不知道。永遠也無法知道。フ餼褪譴蟊炸宇宙的基本理論。
文體了解
本文是霍金1991年1月在劍橋大學的講演
演講稿也叫演說辭,它是在較為隆重的儀式上和某些公眾場所發(fā)表的講話文稿。演講稿是進行演講的依據(jù),是對演講內容和形式的規(guī)范和提示,它體現(xiàn)著演講的目的和手段,演講的內容和形式。演講稿是人們在工作和社會生活中經常使用的一種文體。它可以用來交流思想、感情,表達主張、見解;也可以用來介紹自己的學習、工作情況和經驗等等;演講稿具有宣傳、鼓動、教育和欣賞等作用,它可以把演講者的觀點、主張與思想感情傳達給聽眾以及讀者,使他們信服并在思想感情上產生共鳴。
題解:
在中文里,“宇”是“上下四方”的意思,表示空間;“宙”是“古往今來”的意思,表示時間。宇宙的歷史,就是空間在時間上發(fā)展的過程,斯蒂芬霍金以時間為序,研究我們所處的這個宇宙誕生、發(fā)展,以及它將來可能的狀況,因此,他把自己的書稱作《時間簡史》,實際上就是《宇宙簡史》。
整體感知
預習了本篇文章,用一句話簡要地說出本文講了什么。
本文講的是宇宙的未來問題,預測了兩種結局:或膨脹,或收縮。(只要是文中提到的都算對)
研讀文章
這篇文章讀起來雖然有點困難,但我們還是知道它在說什么?磥硗瑢W們的領悟能力還不錯。那下面我們來分析文章。把文章分成幾個部分,然后逐一進行分析。
閱讀1--6段,回答以下兩個問題:
(1)作者講演的題目是“宇宙的未來”,卻先講了許多歷史故事,這起到了什么作用?你認為這是跑題了還是還是與話題有關聯(lián)?
答:如同中國古代說書人先講一段別的故事以引出正題一樣,屬于反面落筆,這篇講演先從古代的先知和女巫談起,以引起聽眾的興趣,起到了引出話題的作用。作者敢于諷刺那些古代預言家,正是代表科學界表明了一種自信,因為科學的預言是建立在科學研究基礎之上的。是可以用科學原理加以說明的。所以說,“講史”是為了“襯今”,不是“跑題”,而是與話題相關的。
。2)作者對宇宙的未來的預言與巫師、宗教預言家對人類社會未來的預言有何不同?
明確:前者是有科學根據(jù)的,是運用天體物理學理論進行的科學推測,科學預言;而后者是沒有科學根據(jù)可言的。--其實,從上面的題目就可知道,人類社會的未來根本就是無法預言的,因為方程是混沌的,所以巫師、宗教預言家對人類社會的預言注定就是荒唐的。
2.閱讀7--10自然段,思考這樣一個問題:作者在第八自然段中為什么說“即便我們知道了制約宇宙的有關定律,我們仍然不能利用它們去預言遙遠的未來”?為什么第十自然段又說“盡管我們知道制約人類行為的方程,但在實際上我們不能預言它”?
答:“因為物理方程的解會呈現(xiàn)出一種稱作混沌的性質”“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)的非常小的改變會導致非常不同的結果”。
3.閱讀第11--13自然段,思考為什么科學不能預言人類社會的未來,卻可以預言宇宙遙遠的未來?
答:人類社會的未來是混沌的,不確定的;而“宇宙的行為在非常大尺度下是簡單的,而不是混沌的。因此我們可以預言宇宙遙遠的未來”。
4.閱讀14--25段,思考一下三個問題。
。1)預言宇宙未來的關鍵是什么?
答:關鍵在于宇宙的平均密度是多少。
。2)根據(jù)作者的論述,我們目前所能看到的宇宙物質多是“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,使宇宙終坍縮”呢。宇宙中存在暗物質的證據(jù)是什么?
答:“一個證據(jù)來自于螺旋星系”,“必須存在某種看不見的物質形式,其引力吸引足以把這些旋轉的星系牢牢抓住”。“另一個證據(jù)來自于星系團”,“要不是引力吸引把星系抓到一起,這些星系團就會飛散開去……所以,在星系團中我們觀測到的星系以外必須存在額外的暗物質”。
。3)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)?
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“極早期的暴漲理論”.
5.后一段是總結。文中后一句:“兩方下賭注,以保萬無一失”,表現(xiàn)了作者什么樣的語言風格?文章中類似的語句還有哪些?
答:表現(xiàn)了作者幽默的語言風格,也表明了作者嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。
總體感知
體會這篇演講詞幽默風趣的預言特點。
作為一篇關于宇宙未來的演講詞,本文的大量篇幅是較為嚴肅的科學話題,運用了好多專業(yè)術語,容易使人感到沉悶。但是霍金的聰明之處在于他運用了許多幽默風趣的語言,使得這樣一篇旨在說明科學道理的學術演講,讓人能夠在一種輕松愉快的氣氛中認真聽下去。這樣的語言是很多的。
文中表現(xiàn)作者幽默風格的句子還有哪些?
。1)第四段:雖然它使我百思不解,為何世界的終結會使人愿意用股票來換錢,假定你在世界末日什么也帶不走的話。
(將假設的情景置于句末,起強調作用。這句話讓人在笑聲悟到人類自身的某些缺陷和某些思想誤區(qū)。)
。2)第五段: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.幸運的是,數(shù)人名看來要花很長的時間。
(“幸運的是”四字,極盡諷刺,這句話的言外之意是:宗教預言屢屢失敗,不斷另立新說,以擺脫尷尬局面。這樣說,有利于創(chuàng)設愉快輕松的氛圍,更能吸引聽眾的注意力,抓住聽眾的心。)
。3)第八段:你在實際上不可能預言出來的數(shù)字,否則的話,物理學家就會在*發(fā)財。
。ㄓ帽扔髡f明了我們目前還不知道“制約宇宙的有關定律”。即便知道了,它的“物理方程的解”也會出現(xiàn)混沌的性質,不可能有確解。作者之所以這么說,一是說明自己恰好也有兩種預測,二是對文中提到的巫師等的諷刺。)
。4)第十段:其危險在于,我們毀壞或消滅環(huán)境的能力的增長比利用這種能力的智慧的增長快得太多了。
。ㄗ髡哂迷溨C的語言指出了人類對環(huán)境的破壞程度和速度。)
。5)第十二段:它只能把食物加熱到絕對溫度的2.7度,所以不能用來溫熱你的外賣比薩。
。ㄕf理時不忘調侃,使行文生動活潑。)
。6)十六段:然而,我比其他預言者更占便宜。即便宇宙將要坍縮,我可以滿懷信心地預言,它至少在一百億年內不會停止膨脹。我預言那時自己不會留在世上被證明是錯的。
。ㄔ俅物@示了詼諧的語言風格,同時也表明作者對自己的預言是滿懷信心的。這句話傳達出重要的信息:宇宙“至少在一百億年內不會停止膨脹”,同時也以幽默的語氣說明宇宙坍塌時間遠在人類滅絕之后,不必為此恐慌。)
(7)后一段:“如果暴漲理論是正確的,則宇宙實際上是處在刀鋒上。所以我正是繼承那些巫師或預言者的良好傳統(tǒng),兩方下賭注,以保萬無一失。”
明確:聽眾明知作者做的是科學的預言,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測,二是順勢又對他們進行嘲諷。這種智慧的表達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。
疑難探究
1.作者關于宇宙的未來的主要觀點有哪些?
。1)宇宙的膨脹和坍縮與宇宙的平均密度有關,如果平均密度小于某個臨界值,它就會永遠膨脹。如果平均密度大于臨界值,宇宙就會坍縮,時間本身就會終結。
。2)在螺旋星系和星系團中應該存在有某種看不見的暗物質,它的引力吸引足以把高速旋轉的星系牢牢抓住,不至于使這些星系或星系團飛散開去。
。3)如果宇宙繼續(xù)膨脹下去,五十億年后,太陽將耗盡它的核燃料,變成一顆白矮星。在大約一百億年后,具有太陽質量的恒星將變成白矮星或中子星,具有更大質量的恒星會變成黑洞。
(4)黑洞中粒子的速度有可能超過光速逃出黑洞,只要有足夠長的時間,巨大的黑洞也可以“蒸發(fā)”掉。
。5)在星系或星系團之外,應該存在有足夠的暗物質,這些暗物質能使密度達到臨界值,從而可能會使宇宙終坍縮。但這個時間肯定在一百五十億年之后。
2.你怎樣看待霍金對宇宙未來的預言的?
答:霍金的觀點只是一家之言,只是一種推測,無法得到證實,他和愛因斯坦的相對論一樣,雖然都很偉大,但都只是一種理論、一種思想,缺少科學的實證,因此都沒能獲得需要實證的諾貝爾獎。其他科學家站在另外的角度來思考、假設,或許會有不同的結論,不同的發(fā)現(xiàn)。所以我們對霍金觀點的可以學習,可以接受,但不能迷信,不能束縛自己的思維。
【自讀導言】
自讀要求
1.能讀懂本演講錄的內容。
2.學習本文生動、幽默的演講風格。
3.感受科學精神,增進科學素養(yǎng)。
(解說:本文雖說是演講錄,但其實就是一篇科技論文,加上語言的歐化風格,要讀懂全文并不容易,所以設置了第一個要求;生動、幽默是霍金的演講風格,是其演講獨具魅力的原因之一,因此設置了第二個要求;本文是傳播科學知識的演講錄,需要讓學生從中感受到科學精神,增進科學素養(yǎng),因此設置了第三個要求。)
自讀重難點
1.提煉本文的要點,增強概括能力。
2.探究本文的內涵,增強分析能力。
(解說:這兩點按本單元的學習重點設計,順應編輯的教材編排意圖。)
【自讀程序】
總的原則是:多次自讀,逐層領悟,逐個落實學習重點。具體如下:
1.初讀,總體感知。
結合注釋,通讀全文,總體感知。
讀后能用一句話簡要地說出本文講了什么。
明確:本文講的是宇宙的未來問題,預測了兩種結局:或膨脹,或收縮。
2.再讀,提煉要點。
要求比上讀得細一些,邊讀邊給課文分段,明確作者講了幾層意思,并提煉出要點。提煉要點的方法是:或者摘錄文中的語句,或者用自己的語言組織。
明確:
要點依次為:①科學家有信心預言未來。②巫師的預言模棱兩可,宗教的預言屢測屢敗。③物理方程、制約大腦的方程具有混沌性,因此我們不能預言人類;而宇宙的行為在非常大尺度下卻是簡單的,而不是混沌的,因此我們可以預言宇宙遙遠的未來。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點。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)分開來的臨界點上,所以兩種可能都會發(fā)生。
3.三讀,探究內涵。
要求比上讀得更深入,能對某些語句的內涵進行分析,也能對作者的某個觀點進行評析,或者對作者的整個科學思想進行闡述分析。
4.交流討論。
交流討論可以在前三步之后綜合進行,也可以在每一步(初讀、再讀、三讀)之后分別進行。對總體感知的情況、提煉要點的情況、探究內涵的情況依次進行交流討論?梢韵仍谛〗M(前后桌為一組)內進行,然后每個小組選一人參與全班交流。
(解說:本自讀程序力圖體現(xiàn)學生的自讀、自得、互動。讓學生自主發(fā)展,自我提高。)
【自讀點撥】
本文是史蒂芬•霍金1991年1月在劍橋大學的演講錄。
這篇演講,從古代巫師的預言,談到近代宗教的預言,然后過渡到自己對宇宙未來的預言,結構嚴謹,重點突出。作者運用天體物理學理論,對宇宙未來作出了兩種預測,一是繼續(xù)膨脹下去;二是收縮以至坍縮成一個點。是膨脹還是收縮,取決于宇宙的平均密度。“如果它比臨界值小,宇宙就將永遠膨脹。但是如果它比臨界值大,宇宙就會坍縮,而時間就會在大擠壓處終結!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”,所以兩種結果都有可能。
本文專業(yè)性強,歐化語言明顯,閱讀起來非常吃力,難讀、難懂。高考試卷上的科技說明文、科技論文只有三四段,考生讀起來已經非常吃力,而這里卻有整整26段,是前者的六七倍。所以教學本文時一方面要讓學生充分閱讀,自主探究,但同時也要積極發(fā)揮教師的引導作用,將學生由淺入深地引導下去。
在引導過程中,可以將以下問題靈活地插入上面的“自讀程序”中。(特別是發(fā)現(xiàn)學生在“探究內涵”不夠深入時。)
1.作者在第8段中為什么說“即使知道了制約宇宙的有關定律,我們仍然不能利用它們去預言遙遠的未來”?為什么第10段又說“盡管我們知道制約人類行為的方程,但在實際上我們不能預言它”?
明確:“因為物理方程的解會呈現(xiàn)出一種稱作混沌的性質”,“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)的非常小的改變會導致非常不同的結果”。
2.為什么科學“不能預言人類社會的未來”,卻“可以預言宇宙遙遠的未來”?
明確:因為前者是混沌的,不確定的;而“宇宙的行為在非常大尺度下是簡單的,而不是混沌的,因此我們可以預言宇宙遙遠的未來”。
3.作者對宇宙的未來的預言與巫師、宗教預言家對人類社會未來的預言有何不同?
明確:前者是有科學根據(jù)的,是運用天體物理學理論進行的科學推測,科學預言;而后者是沒有科學根據(jù)可言的!鋵,從上面的題目就可知道,人類社會的未來根本就是無法預言的,因為方程是混沌的,所以巫師、宗教預言家對人類社會的預言注定就是荒唐的。
4.對宇宙未來的預言,關鍵是要弄清宇宙的什么問題?
明確:“對宇宙未來的預言,其關鍵問題在于:平均密度是多少!
5.作者認為宇宙的未來會是怎樣的?
明確:會有兩種可能:“如果它比臨界值小,宇宙就將永遠膨脹,但是如果它比臨界值大,宇宙就會坍縮!
(解說:設計這些題目旨在讓教師引導學生探究文章的內涵,由表及里,將自讀引向深入、準確。)