《宇宙的未來》教案設(shè)計

文/韓承金
   
    
    ［導(dǎo)學(xué)新概念］ 
   �オビ钪媸窃鯓诱Q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(zhì)開始形成。 
    最初，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(zhì)不斷發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)，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。 
   �� 大約在距今50億年前，太陽形成。 
    大約在距今46億年前，地球形成。 
   �� 宇宙繼續(xù)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(jié)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(yuǎn)也無法知道。�ミ@就是大爆炸宇宙的基本理論。 
    《時間簡史》出版于1988年，《宇宙的未來》是斯蒂芬·霍金1991年在劍橋大學(xué)的一次講演錄。本文重點是談作者對宇宙的未來作出的科學(xué)預(yù)言，閱讀時要準(zhǔn)確地篩選出這些預(yù)言的觀點和支撐這些觀點的材料。同時，還應(yīng)該體會這篇講演在語言上的幽默特點。 
    ［資料顯示屏］ 
    《時間簡史》出版（1988年）后，劍橋的應(yīng)用數(shù)學(xué)和理論物理系的氣氛有了微妙的變化，不斷有世界各地的報刊的記者要求訪問霍金，在以后的兩年時間里，電視臺工作人員不時地占用大樓，他們要為這位世界上最著名的科學(xué)家拍一部有關(guān)他生活的記錄片。在不同的國家用不同的語言反復(fù)講述同一故事：霍金如何憑著自己的勇敢克服了身體的殘疾成為科學(xué)的巨人和新聞媒介的英雄。一批又一批的新聞記者訪問了霍金在西爾弗大街那凌亂的辦公室，并和這位公眾新近的英雄度過激動人心的時刻。 
   
   ——《斯蒂芬·霍金的科學(xué)生涯》（英） 
   
   
    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》。 
   
   ——《少年版世界名人傳記·霍金傳》 
   
   
    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(guān)注和尊敬。在他開始患病時，他意識到自己的生命行將結(jié)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(dāng)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。 
   
   ——洪偉 
   
   
    ［教學(xué)設(shè)計ABC］ 
    �ピO(shè)計A 
    一、導(dǎo)語 設(shè)計 
    ��1.可以從普通人對我們賴以生存的地球的關(guān)注導(dǎo)入  ，引出科學(xué)家對無限廣闊的宇宙的關(guān)注，從而引出霍金的《宇宙的未來》。（這樣導(dǎo)入  意在強調(diào)科學(xué)家的責(zé)任感） 
    2�笨梢詮拈喿x科技論文和科技說明文的目的（了解觀點，獲取知識）導(dǎo)入  ，直截了當(dāng)?shù)厍腥氡疚牡幕�本觀點。（這樣導(dǎo)入  意在突出科技論文的閱讀方法） 
    以上兩種導(dǎo)入  都要直接切入文章的主體部分，不必分析全文結(jié)構(gòu)。 
    二、過程設(shè)計 
    ��1�边^程：學(xué)生閱讀、討論、交流，教師指導(dǎo)、點撥、歸納。 
    2�狈椒ǎ簩W(xué)生——自由討論式，教師——點撥引導(dǎo)式。 
    ��3�睔w納：霍金對宇宙未來的預(yù)言主要有以下一些觀點： 
    （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臨界值，它就會永遠(yuǎn)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(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(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(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，從而可能會使宇宙最終坍縮。但這個時間肯定在一百五十億年之后。 
    4�斌w會這篇演講詞幽默風(fēng)趣的語言特點。 
    作為一篇關(guān)于宇宙未來的演講詞，本文的大量篇幅是較為嚴(yán)肅的科學(xué)話題，運用了好多專業(yè)術(shù)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(fēng)趣的語言，使得這樣一篇旨在說明科學(xué)道理的學(xué)術(shù)演講，讓人能夠在一種輕松愉快的氣氛中認(rèn)真聽下去。這樣的語言是很多的，例如：“幸運的是，數(shù)人名看來要花很長的時間。”“你在實際上不可能預(yù)測出來數(shù)字，否則的話，物理學(xué)家就會在賭場發(fā)財。”“即便宇宙將要坍縮，我可以滿懷信心地預(yù)言，它至少在一百億年內(nèi)不會停止膨脹。我預(yù)料那時自己不會留在世上被證明是錯的。”“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(yù)言者的良好傳統(tǒng)，兩方下賭注，以保萬無一失。” 
    設(shè)計B 
    一、導(dǎo)語 設(shè)計 
    �ネ�設(shè)計A 
    二、過程設(shè)計 
    ��1�背踝x課文，找出一些關(guān)鍵詞語，把握文章大意。 
    從標(biāo)題和開頭都可以看出文章要談的是對宇宙未來的預(yù)測，初讀文章就應(yīng)該找出與這一預(yù)測有剮的關(guān)鍵詞語，最重要的應(yīng)該有兩個：“膨脹”與“坍縮”，然后進(jìn)一步找到與這兩個詞相剮聯(lián)的其他關(guān)鍵詞：“平均密度”和“暗物質(zhì)”，即可基本把握文章大意。 
    2⒈細(xì)讀課文，弄清這些關(guān)鍵詞語之間的關(guān)系，把握作者的觀點。 
    作者的觀點是：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臨界值，唆就會永遠(yuǎn)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(jié)。事實上，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。 
    3�弊プ∩鷦拥谋扔鳎�理解作者的觀點。 
    在闡明科學(xué)道理的時候，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。如：“例如，如果你稍微改變一下你旋轉(zhuǎn)賭盤的方式，就會改變出來的數(shù)字。你在實際上不可能預(yù)言出來的數(shù)字，否則的話，物理學(xué)家就會在賭場發(fā)財。” 
    設(shè)計C 
    在學(xué)生讀完文章大致清楚所寫內(nèi)容之后，可設(shè)計幾個問題，做較為深入的分析。 
    ��1�蔽恼聝�(nèi)容是談對宇宙未來的預(yù)測，為什么開篇卻談巫師預(yù)言的尷尬、宗教預(yù)言的失敗? 
    2�弊髡哒f將宇宙中的暗物質(zhì)考慮在內(nèi)，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到宇宙重新坍縮的臨界密度，據(jù)此則可預(yù)言宇宙會繼續(xù)無限地膨脹下去，為什么后文又說宇宙最終可能會坍縮? 
    3�睂τ钪娴奈磥恚�作者以為是可以預(yù)測呢，還是不可以預(yù)測? 
    討論分析清楚這些問題，就可較為準(zhǔn)確地把握觀點。 
   
   
   中國基礎(chǔ)教育21世紀(jì)