《時(shí)間和空間的旅行》學(xué)案
學(xué)習(xí)要點(diǎn)
1.根據(jù)課文理解“空間旅行”“時(shí)間旅行”“時(shí)間膨脹”等概念，積累有關(guān)科學(xué)知識(shí)；
2.整體把握文章思想內(nèi)容，抓住關(guān)鍵語(yǔ)句，準(zhǔn)確、迅速地篩選、提取有價(jià)值的信息，進(jìn)行思維訓(xùn)練；
3.引發(fā)學(xué)生想象與聯(lián)想，激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、勇于探索的興趣與熱情。
課文解讀
寫(xiě)作背景簡(jiǎn)介
阿爾伯特•愛(ài)因斯坦的《論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)》，提出了根本不同于傳統(tǒng)觀念的空間、時(shí)間理論，這被他后來(lái)稱(chēng)為“狹義相對(duì)論”。狹義相對(duì)論不僅引起了時(shí)空觀的革命，也帶來(lái)了整個(gè)物理學(xué)的革命。愛(ài)因斯坦建立了統(tǒng)一的物理理論即洛倫茲變換，通過(guò)這種變換，他推導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)的尺子要縮短；運(yùn)動(dòng)的鐘要變慢；任何物體的運(yùn)動(dòng)速度都不能超過(guò)光速。愛(ài)因斯坦繼而又寫(xiě)了一篇完整的總結(jié)性論文《廣義相對(duì)論的基礎(chǔ)》。廣義相對(duì)論以它思想的深湛、豐富和形式的完整、美麗而令人贊嘆，在更深一層意義上否定了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀。
愛(ài)因斯坦去世后，宇宙學(xué)研究的重任就落在了史蒂芬•霍金身上。他試圖把相對(duì)論和量子力學(xué)結(jié)合起來(lái)，展示給人類(lèi)一幅新的宇宙圖像。霍金80年代中期完成了重要著作--《時(shí)間簡(jiǎn)史--從大爆炸到黑洞》，在有關(guān)宇宙學(xué)時(shí)空觀的研究方面又獲得了成功。
巴里•齊然爾曼、戴維•齊然爾曼著的《火星，我的第二家園》運(yùn)用愛(ài)因斯坦、史蒂芬•霍金宇宙相對(duì)論的時(shí)空觀，推斷出“空間旅行”和“時(shí)間旅行”，從而帶領(lǐng)我們進(jìn)行了科學(xué)暢想。
本文的層次結(jié)構(gòu)分析
全文以小標(biāo)題的形式分成了四大塊，內(nèi)容概括醒目。前后按內(nèi)在的邏輯先后順序貫穿排列。文章第一句話“讓我們?cè)诘厍蛲ㄏ蛴钪嬷械娜魏涡行恰⒑阈呛托窍档挠钪娓咚俟飞祥_(kāi)始我們的旅行”領(lǐng)起全篇，以下按距離地球遠(yuǎn)近依次介紹。由“到其他行星上旅行”寫(xiě)到“到其他恒星上旅行”，又由于距離的遙遠(yuǎn)，就涉及到一個(gè)速度問(wèn)題，所以作者接著介紹了“加快速度”方面的知識(shí)，而還因?yàn)橛腥说膲勖鼏?wèn)題，作者緊接著又介紹了“時(shí)間膨脹”。這樣按內(nèi)在嚴(yán)密的邏輯性逐步寫(xiě)來(lái)，內(nèi)容多而有序，層次條理分明。
文章內(nèi)容的過(guò)渡銜接非常好。
如在介紹飛行器的速度時(shí)，他說(shuō)，“很顯然，時(shí)速60英里的速度，不能進(jìn)行星際旅行。好在我們有時(shí)速更快的飛行器。”便很自然地過(guò)渡到了“更快的飛行器”。如在第二節(jié)《到其他恒星上去》的結(jié)尾時(shí)，他說(shuō)，“這個(gè)距離實(shí)在讓人吃驚。我們能夠在有生之年到達(dá)銀河系中最近的恒星嗎？”其后，便進(jìn)入第三節(jié)《加快速度》。應(yīng)該讓學(xué)生體會(huì)到文章的過(guò)渡銜接對(duì)于文章的結(jié)構(gòu)有著如此奇妙的作用。
本文介紹了哪些知識(shí)
在“空間旅行”部分，作者介紹了地球與其他行星、恒星之間的距離，及到這些星球所需要的速度和對(duì)應(yīng)的時(shí)間。重點(diǎn)介紹了“加快速度”及產(chǎn)生加速度的方法。其中作者對(duì)這些方法進(jìn)行了大膽的設(shè)想，如核裂變，核聚變，物質(zhì)——反物質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)等。使讀者感受到星際旅行的現(xiàn)實(shí)性，可能性和艱巨性。
在“時(shí)間旅行”部分，作者主要介紹了時(shí)間膨脹現(xiàn)象。所謂時(shí)間膨脹，指當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體接近光速時(shí)發(fā)生的相對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體的時(shí)鐘，化學(xué)反應(yīng)和生物過(guò)程減慢的現(xiàn)象。同時(shí)作者又根據(jù)理論大膽推測(cè)介紹了人類(lèi)可以回歸過(guò)去的有關(guān)知識(shí)，使讀者對(duì)神秘的宇宙產(chǎn)生種種奇思妙想，并對(duì)科學(xué)心儀神往。