一、知识教育目标 1.了解有关宇宙学的一些知识; 2.了解演讲稿的一些特点。 二、能力培养目标 1.学习举办科普讲座，以提高讲座的科学性、规范性; 2.通过和本单元前面的课文进行比较，提高比较阅读的能力。 三、德育渗透目标 通过本文的学习，激发学生对宇宙奥秘的探索热情。 四、美育渗透目标 引导学生体会这篇讲演幽默的语言风格，提高自己的思维和语言表达能力。 重点、难点、疑点及解决办法 重点： 1.了解有关宇宙学的一些知识; 2.了解演讲稿的一些特点。 难点： 1.学习举办科普讲座，以提高讲座的科学性、规范性; 2.通过和本单元前面的课文进行比较，提高比较阅读的能力。 课时安排 1课时 教学步骤 一、明确目标 1.了解有关宇宙学的一些知识; 2.了解演讲稿的一些特点。 3.通过和本单元前面的课文进行比较，提高比较阅读的能力。 二、整体感知 1.导入新课 在当今世界的自然科学领域，能够和爱因斯坦比肩的人物恐怕应当首推史蒂芬霍金了，他不但做出了辉煌的科学成就，其坚强的意志品质也深深地感染着我们，我们今天就来学习他的一篇演说辞《宇宙的未来》(板书课题)。 仰望灿烂的星空，我们会肃然起敬，产生无穷无尽的联想和想像。从古到今，人们对于宇宙的猜测和探索从来也没有停止过。如屈原在《天问》里就发出了一系列的探问：＂遂古之初，谁传道之?上下未形，何由考之?……九天之际，安放安属?隅隈多有，谁知其数?天何所沓?十二焉分?日月安属?列星安陈?出自汤谷，次于蒙汜，自明及晦，所行几里?＂中国古代的宇宙学有浑天说、盖天说、宣夜说等，西方有日心说、地心说等。然而直到20世纪诞生现代宇宙学，人们对宇宙的认识才有了根本性的突破。本文作者是当代著名的理论物理学家，他以＂宇宙的未来＂这样玄而又玄的话题在剑桥大学作讲演，对我们认识宇宙有哪些启示呢? 2.作者简介 史蒂芬霍金是继阿尔伯特爱因斯坦之后最杰出的物理学家。霍金1942年出生于英国牛津，先后就读于牛津大学和剑桥大学，学习数学、物理学和宇宙学。1963年，霍金经诊断得了肌萎缩性侧索硬化症。这种病会引起肌肉萎缩，导致瘫痪;说话会越来越困难，直至完全丧失语言能力;患者通常因并发肺炎或窒息而死亡。不过，患者的思维能力包括记忆能力不受影响。医生告诉霍金他最多只能活两年。在经历了一段短暂的失望和沮丧后，霍金又开始了他的宇宙学研究。霍金后来在相对论、＂大爆炸＂和黑洞等领域取得了突出的研究成果。霍金1988年出版的宇宙学著作《时间简史：从大爆炸到黑洞》，是一部里程碑式的畅销书。霍金被确诊患病已三十多年，但他仍孜孜于宇宙起源的理论研究，仍在为大统一理论而耕耘不已。霍金现任剑桥大学卢卡斯数学教授，这也是牛顿爵士曾担任过的职位。 三、重点、难点的学习与目标达成过程 1.感知课文，明确本文的整体写作思路。 在讲演的开头，作者就指出，预言将来是非常困难的，预言宇宙的将来尤其困难。虽然如此，科学家对此仍然满怀信心。 课文第2段，作者却话题一转，考察起预言的历史。提及预言，人们会不由自主地想到古代的巫术。女巫用＂毒药或火山溢出的气体＂把自己＂弄得精神恍惚＂，不过是为了增加一点儿神秘色彩，＂而真正的技巧在于解释＂。近代宗教预言也是这样，不断用新的解释来掩饰预言的失败，如＂首先要数出获救者名单＂等。那么，科学家的预言是不是也像古代的预言家一样是一时的＂骗术＂呢?作者指出，＂科学预言也许并不比那些巫师或预言家的更可靠些＂，比如对天气预报、对＂极端条件下物体的精确的定律＂，以及对大脑的工作机制等，都还缺乏准确的判断。但是，＂宇宙在非常大的尺度下的未来＂，还是可以预言的。 宇宙中的局部运动也许会出现混沌状态，但宇宙在大尺度上是可以预测的。宇宙正在高速膨胀，其他星系正在飞速离我们远去。宇宙微波背景辐射证明了宇宙的膨胀大体上＂是平滑的而非混沌的＂，因为如果宇宙的膨胀率和平均密度不均匀，来自宇宙各个方向的宇宙微波背景辐射温度就不会如此一致。＂这表明，宇宙的行为在非常大尺度下是简单的，而不是混沌的。因此我们可以预言宇宙遥远的未来。＂ 从目前的情况看，宇宙中星系之间的距离在增大，但是星系之间的引力吸引有可能降低膨胀率。＂如果宇宙的密度大于某个临界值，引力吸引将最终使膨胀停止并使宇宙开始重新收缩。宇宙就会坍缩到一个大挤压。＂＂大挤压＂和＂大爆炸＂前的状态相似，＂具有无限密度＂，＂物理定律在这种状态下失效＂。 这样，预言宇宙的未来，＂关键问题在于：平均密度是多少?如果它比临界值小，宇宙就将永远膨胀。但是如果它比临界值大，宇宙就会坍缩＂。 但是，计算宇宙的平均密度并不容易。把我们现在能看到的恒星质量加起来，还不到临界值的百分之一;即使加上＂气体云的质量＂，最多达到临界值的百分之一。但是，我们能不能据此得出宇宙将永远膨胀下去的结论呢?还不能。因为宇宙中还存在许多暗物质，这些暗物质我们肉眼看不见，不能直接观测到。黑洞就是这类暗物质，它是超大恒星死亡的＂产物。霍金对黑洞的解释是：＂空间一时间的一个区域，因为那儿的引力是如此之强，以至于任何东西甚至光都不能从该处逃逸出来。＂(见《时间简史》一书所附《小辞典》)我们虽然看不见黑洞的存在，但可以通过观察螺旋星系和星系团来判断它们的存在：能使大质量的星系或星系团绕之旋转的东西，其质量一定比这些星系和星系团大得多。 作者指出，根据现在的观测研究，将这些暗物质估算在内，＂仍然只达到要使宇宙重新坍缩的临界质量的百分之十左右＂。于是有人择原理和暴涨理论为之说，前者假设有多个宇宙共存，而我们所能理解的只是身处其中的一个;后者认为宇宙可能采取一种非常规的方式突变，从一个微小的尺度很快达到临界状态。 归根到底，宇宙的未来只有两种命运：继续膨胀，或可能收缩。这取决于宇宙现有的密度，所以，科学家在没有称算出宇宙的重量之前，不得不承认＂宇宙实际上是处在刀锋上＂，所以要继承巫师或预言家的传统：＂两方下赌注，以保万无一失。＂ 2.研读课文，讨论问题。 (1)作者是怎样探讨＂宇宙的未来＂的? 【明确】作者先从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，引出话题，说明从科学的角度谈论宇宙的未来是非常严肃的事，科学有别于宗教的地方是它的求实精神。探讨宇宙是继续膨胀还是有可能收缩是这篇讲演的主体部分，计算宇宙的密度又是这一主体部分的关键，有关宇宙中物质密度临界值的探讨，则把问题引向深入。最后，介绍两种新的理论——人择原理和暴涨理论，则体现了科学界最新的探索。作者从可见物质谈到暗物质，从成熟的理论谈到科学的假说，把问题讲得透彻明白。最后没有做出一个明确的预言，恰恰说明了他严谨的科学态度。 (2)怎样理解本文的一些相关论述? 【明确】这是一篇科学讲演，涉及较为复杂的背景知识。这些知识和讲演的主题是密切相关的，如果不作必要的交待，讲演的内容就会显得抽象和单薄。如，谈到天气预报、大脑工作原理都具有混沌性质，来反衬宇宙在大尺度上是＂平滑而非混沌＂的;如，谈到恒星的死亡(归宿)引出黑洞，为宇宙中暗物质的存在寻找理论支持;如，谈到现存宇宙对初始密度的极度敏感，引出了＂人择原理＂等等。这些相关的论述，或从对立面凸显观点，或从纵深面强化观点，使论证丰富多彩。 (3)这篇讲演在语言上具有怎样的特点? 【明确】讲演是面对面的交流，这种交流又是单向度的，如果不注意讲演的语言艺术，就达不到最佳的表达效果。这篇讲演，除了推理严谨外，语言幽默也是其突出的特点。幽默的语言创造出一种轻松愉快的气氛，更具有亲和力，使所阐发的事理更容易为听众接受。如，谈到轮赌盘的旋转具有混沌性质，作者说即使是物理学家也不能计算出它＂出来的数字，否则的话，物理学家就会在赌场发财＂，这就生动地说明了什么是混沌现象;如，文章最后一句话：＂所以我正是继承那些巫师或预言者的良好传统，两方下赌注，以保万无一失。＂兼有讽刺与幽默，对宇宙未来命运的判断采取了审慎态度。 布置作业 完成＂研讨与练习一、二＂。 设计A 一、导语设计 1.可以从普通人对我们赖以生存的地球的关注导入，引出科学家对无限广阔的宇宙的关注，从而引出霍金的《宇宙的未来》。(这样导入意在强调科学家的责任感) 2?可以从阅读科技论文和科技说明文的目的(了解观点，获取知识)导入，直截了当地切入本文的基本观点。(这样导入意在突出科技论文的阅读方法) 以上两种导入都要直接切入文章的主体部分，不必分析全文结构。 二、过程设计 1?过程：学生阅读、讨论、交流，教师指导、点拨、归纳。 2?方法：学生——自由讨论式，教师——点拨引导式。 3?归纳：霍金对宇宙未来的预言主要有以下一些观点： (1)宇宙的膨胀和坍缩与宇宙的平均密度有关，如果平均密度小于某个临界值，它就会永远膨胀。如果平均密度大于临界值，宇宙就会坍缩，时间本身就会终结。 (2)在螺旋星系和星系团中应该存在有某种看不见的暗物质，它的引力吸引足以把高速旋转的星系牢牢抓住，不至于使这些星系或星系团飞散开去。 (3)如果宇宙继续膨胀下去，五十亿年后，太阳将耗尽它的核燃料，变成一颗白矮星。在大约一百亿年后，具有太阳质量的恒星将变成白矮星或中子星，具有更大质量的恒星会变成黑洞。 (4)黑洞中粒子的速度有可能超过光速逃出黑洞，只要有足够长的时间，巨大的黑洞也可以＂蒸发＂掉。 (5)在星系或星系团之外，应该存在有足够的暗物质，这些暗物质能使密度达到临界值，从而可能会使宇宙最终坍缩。但这个时间肯定在一百五十亿年之后。 4?体会这篇演讲词幽默风趣的语言特点。 作为一篇关于宇宙未来的演讲词，本文的大量篇幅是较为严肃的科学话题，运用了好多专业术语，容易使人感到沉闷。但是霍金的聪明之处在于他运用了许多幽默风趣的语言，使得这样一篇旨在说明科学道理的学术演讲，让人能够在一种轻松愉快的气氛中认真听下去。这样的语言是很多的，例如：＂幸运的是，数人名看来要花很长的时间。＂＂你在实际上不可能预测出来数字，否则的话，物理学家就会在赌场发财。＂＂即便宇宙将要坍缩，我可以满怀信心地预言，它至少在一百亿年内不会停止膨胀。我预料那时自己不会留在世上被证明是错的。＂＂如果暴涨理论是正确的，则宇宙实际上是处在刀锋上。所以我正是继承那些巫师或预言者的良好传统，两方下赌注，以保万无一失。