《宇宙的未來》學案 省賽獲獎

PAGE15《宇宙的未來》學案學習目標1、學習本文生動、幽默的演講風格，感受語言的幽默生動帶來的親和力和輕松感。2、感受科學精神，增進科學素養(yǎng)，培養(yǎng)科學思辨能力和愛科學、用科學的熱情。學習重點學習本文生動、幽默的演講風格，感受語言的幽默生動帶來的親和力和輕松感。學習難點準確地感知和理解文中重要語句。學習課時一課時學習方法自主、合作、探究

知識鏈接：這篇演講稿的特色：2、嚴謹的推理作為一篇科學演講，其最終目的是讓人信服。本文嚴謹的推理，增強了說服力。宇宙雖然復雜，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的關鍵，然而，確定這一點非常不易。演講者從可見物質談到暗物質，從成熟的理論談到科學假說，把問題講得透徹明白。沒有作出一個明確的預言，也說明了演講者嚴謹的科學態(tài)度。3、幽默的語言演講是面對面的交流，這種交流是單向的，如果不注意演講的語言藝術，就達不到最佳的表達效果。這篇演講語言幽默，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：“我比其他的末日預言者更占便宜。即使宇宙將要坍縮，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。我預料那時自己不會留在世上被證明是錯的?！币越沂咀约骸白运健钡男睦肀硎居哪?，同時傳達出重要的信息：宇宙“至少在一百億年內不會停止膨脹”。預習檢測：1、下列詞語的注音、解釋全正確的一項是（）A混沌（húndùn）：我國傳說中指宇宙形成以前模糊一團的景象。尷尬（gāngà）：神色、態(tài)度）不自然。B詰問（jiéwèn）：反問倚重（yǐhòng：倚靠，器重。C三昧（sānwěi）：指心神專注而不散亂。比薩（bíshā）：一種意大利式餡餅。D告罄（gàoìng）：指能源枯竭。黑洞（hēidòng）：一種特殊的天體。2、下列詞語中沒有錯別字的一組是（）A別出心裁映入眼簾贊嘆不已如煙似霧B明察秋毫幅圓廣闊輕而易舉瞬息萬變C瞻養(yǎng)父母歸根到底晶瑩透明模棱兩可D推陳出新疏疏朗朗因地治宜臭名昭著3、作者及其相關內容：霍金，英國學家。其作品《》在全世界行銷千萬冊，本文是霍金在1991年1月在的一次演講。學習內容：整體感知1、課文談的內容要點是什么？

2、這篇演講稿的結構思路怎樣？

合作探究1、作者在第一段中為什么說“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語言遙遠的未來”原因分析錯誤的一項是（）A物理方程的解會呈現出一種稱作混沌的性質。B方程可能是不穩(wěn)定的。C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。D我們只是對宇宙的有關定律有所了解，缺乏深入的研究。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”（）A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”。B人類社會的未來是復雜的，而宇宙的行為在非常大尺度下是混沌的。C因為前者是確定的，所以預言困難；而“宇宙的行為在非常大尺度下是混沌的，因此我們可以預言宇宙遙遠的未來”。D人來社會的未來根本就無法語言的，因為方程是唯一的，宇宙的行為在非常大尺度下是有規(guī)律的，因此我們可以預言宇宙遙遠的未來。3、下列對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的說法錯誤的一項是（）A作者的預言是有科學根據的，是運用天體物理學理論進行的科學推測、科學預言。B巫師、宗教預言家的預言是沒有科學根據可言的。C因為制約大腦的方程式混沌的，所以巫師、宗教預言家對人類社會的預言注定就是荒唐的。D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，就本質來說，沒有區(qū)別，因為人類社會的未來根本就是無法預言的。4、本文在論述過程中，常常用一些生動的修辭方法來說明事理。對此，下列說法不正確的一項是（）A“例如，如果你稍微改變一下你旋轉輪賭盤的方式，就會改變出來的數字。你在實際上不可能預言出來的數字，否則的話，物理學家就會在賭場發(fā)財?！边@個比喻生動地說明了“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”。B“這有一點像是再投胎。如果有人聲稱一個新生的嬰兒是和某一死者等同，如果該嬰兒沒從他的以前的生命遺傳到任何特征或記憶，這種聲稱有什么意義呢人們可以同樣地講，它是完全不同的個體?！庇眠@個比喻形象地說明宇宙在大擠壓處終結后，并不是任何發(fā)生在“之后”的事件都是另一個相分離的宇宙的部分。C“宇宙的其他地方對于地球上發(fā)生的任何事物根本不在乎?！庇脭M人的手法說明在一段時間之后，就不可能預言運動的細節(jié)。D“在地球大氣的情形下，這個時間尺度是五天的數量級，大約為空氣繞地球吹一圈的時間?！庇脭M人的手法形象地說明人們沒有辦法對具體的天氣情況作出準確的預報。5、這篇文章語言幽默風趣，在說明科學道理的同時，創(chuàng)造出一種輕松愉快的氣氛，體現了演講詞的特點。試舉出例子，分析其表達效果。

拓展延伸6、霍金的中國學生吳忠超教授這樣介紹史蒂芬?霍金：在相對論和引力論領域，霍金是繼愛因斯坦之后最偉大的代表人物。他的第一項工作是和彭羅斯一起證明了廣義相對論的奇性定理；第二項工作是創(chuàng)立了黑洞物理理論，其中有黑洞的無毛定理和黑洞視界面積增加定理；第三項工作是研究極早期宇宙和宇宙的創(chuàng)生，其量子宇宙學使人們單獨地從科學定律即能預言出宇宙中的一切。而他所有這些成就都是在他患盧伽雷病肌肉萎縮性側面硬化病后的40年間所做的。在科學史上有許多殘疾科學家，但是像霍金這樣殘疾到這種程度的則絕無僅有——21歲就患病，幾十年被禁錮在特制的輪椅上，全身只有三個手指能活動，不能講話，與人交談要靠計算機合成語言，有了新的想法也只能通過三個手指“敲擊”進語言合成器里保存……可就是這樣一個重度殘疾的人，卻把研究的目標直指浩瀚的宇宙。在《果殼中的宇宙》一書中，霍金引用了莎士比亞戲劇《哈姆雷特》里一句充滿詩意的臺詞：“我即使被關在果殼里，仍自以為是無限空間之王!”這句臺詞形象地道出了霍金的崇高精神追求，使人們親眼看到了“果殼”中的那個挑戰(zhàn)命運的不屈的靈魂。他曾說：“只要有智慧和精神在，沒有什么能打倒自己。身體的健康固然重要，心靈的健康也會給你無窮的力量?！痹谏倌昊艚鸬男闹?，崇拜的不是歌星或球星，而是貝特朗?羅素，一位不知疲倦的思想家、哲學家和科學家。那么你呢你怎么看待霍金十年前，一家青少年調查機構調查出我國中學生最崇拜的人物是歌星劉德華、影星劉曉慶、球星貝利，“三星高照”。你又怎樣看待這一現象答：

7、讀下列與作者有關的短文，然后思考問題。霍金是一位偉大的科學家。人們對他的敬重，不僅在于他在理論物理方面的巨大貢獻，還在于他對人類的這些貢獻，是在身患絕癥、全身癱瘓的情況下作出來的。一見到霍金的名字，不禁使人想到了高士其。對于現在的青少年來說，高士其的名字很可能是陌生的，但對于上世紀五六十年代的青少年來說，高士其可是一個響當當的名字?！案呤科洹比齻€字頻頻出現在報刊電臺和中小學的課本上，如果要說偶像，高士其可是那個時代許多青少年心目中的偶像。霍金與高士其，兩人何其相似乃爾！其一，他們都是科學家。其二，他們都是身患絕癥，全身癱瘓的科學家。1927年，高士其入芝加哥大學醫(yī)學研究院攻讀細菌學，次年，在實驗時不慎，受甲型腦炎病毒感染，留下嚴重后遺癥，后來病情不斷加重，造成全身癱瘓。那一年，高士其23歲。1962年，霍金從英國牛津大學畢業(yè)到劍橋大學讀研究生，也是在“次年”，體檢時，被確診患上了“肌萎縮性脊髓索硬化”這一無法治愈的疾病，后來，身體每況愈下，以致全身癱瘓。那一年，霍金才21歲。其三，他們的科學研究，都是在身體致殘以后，在常人難以想象的極為艱難的情況進行的。高士其致殘后，他仍以超人的毅力，堅持學完了細菌學博士研究生的全部課程?；貒?，他的工作的重心轉到了科普創(chuàng)作上。他的手癱瘓后，筆握不住了，甚至連說話也困難，即使在這種情況下，他仍然堅持創(chuàng)作。他先打好腹稿，然后艱難地發(fā)出模糊的喉音‘嗯嗯、喔喔’，一個字一個字地口述，由秘書、妻子和護士記錄整理。有時為了弄清一個字，往往要反復哼二十幾遍，記下一段話，要用半天時間……霍金致殘并癱瘓后，再也無法用自己的聲音表述他的思想，只能借助3個手指操縱按鈕輸入要說的話，再經由語言合成器發(fā)出聲音，他的演講，就是采用這樣一種常人無法想象的困難方式進行的。平常，霍金看書必須依賴翻書頁的機器，讀文獻時需要請人將每一頁都攤在大桌子上，然后驅動輪椅如蠶吃桑葉般地逐頁閱讀；寫作則是以平均一分鐘輸入10個單詞的“慢”速度進行……最終，他們都取得了令人矚目的成就。1從這兩人身上，你看到了什么精神品質答：

（2）從這兩人的故事中，你受到什么啟發(fā)答：

學習小結達標檢測閱讀下面的文字，完成后面題目。觀測宇宙的新窗口人類最早用眼睛觀察宇宙，后來出現了光學望遠鏡，增加了觀測的距離，射電、紅外、紫外、X—射線、γ射線等望遠鏡的出現，擴展了觀測宇宙的視野、然而，所有這些觀測手段的基礎，都是接受來自天體的電磁輻射，對于某些缺乏電磁輻射的“暗”天體，我們就會視而不見，引力波探測可以彌補這一缺陷。由于天體都具有質量，因而只要探測器足夠靈敏。它們的運動都可由于輻射引力波而被檢測。預期中的黑洞就是一個例子。黑洞不輻射電磁波，而它們的產生和碰撞都將輻射出強烈的引力波。歷史上每一新的探測工具的使用，都伴隨著重大的天文學發(fā)現，如射電望遠鏡“看”到了中子星，宇宙微波背景觀測發(fā)現3K宇宙背景輻射?？梢灶A測，由于引力波攜帶著天體運動的大量原始信息，引力波探測也將在宇宙觀測上有新的發(fā)觀，引力波探測器將成為研究天然物理學的有力工具。這一前景激發(fā)了天體引力波源的研究熱潮，極大地推動了天文學和天體物理學的進展。1992年物理學諾貝爾獎得主是美國的和，得獎原因是他們對脈沖雙星PSRl91316的發(fā)現和研究。這是一個罕見的雙脈沖系統(tǒng)，距離地球萬光年，軌道偏心率大～，由于不對稱性和高速的軌道運動而有強烈的引力輻射，輻射的能量損失使軌道周期變短從1974年開始，經過十多年觀測，得出軌道周期率為±10-1288-1。相當于每年變化秒。這與根據廣義相對論引力輻射理論的預期十分準確地符合。這一觀測，成為存在引力輻射的第一間接觀測證據。人們對引力波探測的興趣，還在于這一探測對人類認識自然的重要作用。從物理學角度看，既然各種引力理論都預言了引力波的存在，并賦予它們以不同的特征如傳播速度，偏震，能量輻射方式等。引力波探測的結果將有助于區(qū)分理論的正確與否，從而推動理論研究的進展，對引力波性質的深入了解，有助于引力場量子化學的理論研究，從而為大統(tǒng)一理論做出貢獻。由于引力波探測需要大量高精儀器和技術，探測的要求將促進這些技術的發(fā)展，超導量子干涉器SQUID和大功率釔鋁石榴激光器Nd：YAG就是例子。……經過20世紀前40年的努力，以愛因斯坦為代表的學術先驅建立了引力波的理論體系；以韋伯為代表的科技界從60年代開始了引力波的實驗探測，達到理論上檢驗靈敏度要求的引力波探測器可望在20世紀末建成。將近百年的不懈努力，反映了人們追求真知的熱忱。人們期望20世紀末建成的激光引力波探測器，在21世紀的頭十年取得突破，在地球上首次測到引力波訊號。更多的引力波訊號的獲得將極大地開闊人類的宇宙視野，對獲得的引力波訊號特性的分析將促進人類對引力本質的認識。有人認為，人類一旦掌握了引力波，所導致的社會效應將可與人類掌握電磁波相類比。由于引力波具有極強的穿透力，作為宇宙間的通訊工具將具有無與倫比的優(yōu)勢。也許最新的探測器仍未能發(fā)現引力波的“芳蹤”。那么，這將是對現有引力理論，特別是廣義相對論的極大挑戰(zhàn)，新的理論必將出現。作為近代科技前沿研究的引力波探測熱潮，在世紀之交的時刻，由于面臨突破而更加“熱”了。近百年的努力使人們充分認識到這一任務的艱巨性，需要各國科學家的共同努力?？茖W家們在這方面已建立起良好的合作關系，新的突破，將是共同努力的結晶，這也是引力波探測的一個特點。節(jié)選自胡斯科《引力波探測》1、根據文意，下列對引力波探測器的說明，錯誤的一項是A歷史上每一新的探測工具的使用，都伴隨著重大的天文學發(fā)現?？梢灶A測，由于引力波攜帶著天體運動的大量原始信息，引力波探測也將在宇宙觀測上有新的發(fā)現，引力波探測器將成為研究天體物理學的有力工具。B達到理論上檢驗靈敏度要求的引力波探測器已經在20世紀末建成。C人們期望20世紀末建成的激光引力波探測器在21世紀的頭十年取得突破，使在地球上首次測到引力波的訊號成為可能。D有可能最新的探測器即引力波探測器仍未能發(fā)現引力波的“芳蹤”。2、根據文意，關于引力波探測的說明，正確的一項是A人們對引力波探測的興趣，關鍵在于這一探測對人類認識自然的重要作用。B引力波探測的實施將有助于區(qū)分理論的正確與否，從而推動理論研究的進展。C對引力波性質的深入了解，有助于引力場量子化學的實驗研究，從而為大統(tǒng)一理論做出貢獻。D引力波探測可以彌補我們對于某些缺乏電磁輻射的“暗”天體視而不見這一缺陷。3、下列理解符合原文意思的一項是A引力波的理論體系的建立，是在經過20世紀前40年的努力，由以愛因斯坦為代表的學術先驅完成的。B在地球上首次測到引力波的訊號的時間在21世紀的頭十年。C宇宙間的通訊工具中具有無與倫比的優(yōu)勢的就是具有極強的穿透力的引力波探測器。D作為近代科技前沿研究的引力波探測熱潮，在世紀之交的時刻，由于更加“熱”了而面臨突破。4、根據本文提供的信息，以下推斷錯誤的一項是A與增加了觀測距離的光學望遠鏡，擴展了觀測宇宙的視野的射電、紅外、紫外、X—射線、γ射線等望遠鏡相比，引力波探測器將成為觀測宇宙的新工具，并將為人們提供觀測宇宙的新窗口。91316這個罕見的雙脈沖系統(tǒng)，經過十多年觀測，得出軌道周期率為±10-1288-1，相當于每年變化秒，這一觀測，成為存在引力輻射的第一間接觀測證據。這也表明，目前還沒有證明引力輻射的直接觀測證據。C從物理學角度看，既然各種引力理論都預言了引力波的存在，并賦予它們以不同的特征如傳播速度，偏震，能量輻射方式等，引力波探測的結果將有助于區(qū)分理論的正確與否，從而推動理論研究的進展，對引力波性質的深入了解，有助于引力場量子化學的理論研究，從而為各種假想理論的統(tǒng)一做出貢獻。D如果最新的探測器仍未能發(fā)現引力波的“芳蹤”，那么，這將是對現有引力理論，特別中廣義相對論的極大挑戰(zhàn)；如果這個挑戰(zhàn)成功，新的理論必將出現。選做題1、下列加點成語使用不當的一項是（）A當前，發(fā)達國家的不合理生產方