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宇宙的未來(lái)教案
作為一名教師，可能需要進(jìn)行教案編寫工作，教案有助于學(xué)生理解并掌握系統(tǒng)的知識(shí)。那么你有了解過教案嗎？以下是小編幫大家整理的宇宙的未來(lái)教案，僅供參考，大家一起來(lái)看看吧。
宇宙的未來(lái)教案1
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)教育目標(biāo)
1．了解有關(guān)宇宙學(xué)的一些知識(shí)；
2．了解演講稿的一些特點(diǎn)。
二、能力培養(yǎng)目標(biāo)
1．學(xué)習(xí)舉辦科普講座，以提高講座的科學(xué)性、規(guī)范性；
2．通過和本單元前面的課文進(jìn)行比較，提高比較閱讀的能力。
三、德育滲透目標(biāo)
通過本文的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)宇宙奧秘的探索熱情。
四、美育滲透目標(biāo)
引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)這篇講演幽默的語(yǔ)言風(fēng)格，提高自己的思維和語(yǔ)言表達(dá)能力。
重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法
重點(diǎn)：
1．了解有關(guān)宇宙學(xué)的一些知識(shí)；
2．了解演講稿的一些特點(diǎn)。
難點(diǎn)：
1．學(xué)習(xí)舉辦科普講座，以提高講座的科學(xué)性、規(guī)范性；
2．通過和本單元前面的課文進(jìn)行比較，提高比較閱讀的能力。
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)步驟
一、明確目標(biāo)
1．了解有關(guān)宇宙學(xué)的一些知識(shí)；
2．了解演講稿的一些特點(diǎn)。
3．通過和本單元前面的課文進(jìn)行比較，提高比較閱讀的能力。
二、整體感知
1．導(dǎo)入新課
在當(dāng)今世界的自然科學(xué)領(lǐng)域，能夠和愛因斯坦比肩的人物恐怕應(yīng)當(dāng)首推史蒂芬霍金了，他不但做出了輝煌的科學(xué)成就，其堅(jiān)強(qiáng)的意志品質(zhì)也深深地感染著我們，我們今天就來(lái)學(xué)習(xí)他的一篇演說(shuō)辭《宇宙的未來(lái)》（板書課題）。
仰望燦爛的星空，我們會(huì)肅然起敬，產(chǎn)生無(wú)窮無(wú)盡的聯(lián)想和想像。從古到今，人們對(duì)于宇宙的猜測(cè)和探索從來(lái)也沒有停止過。如屈原在《天問》里就發(fā)出了一系列的探問：“遂古之初，誰(shuí)傳道之？上下未形，何由考之？……九天之際，安放安屬？隅隈多有，誰(shuí)知其數(shù)？天何所沓？十二焉分？日月安屬？列星安陳？出自湯谷，次于蒙汜，自明及晦，所行幾里？”中國(guó)古代的宇宙學(xué)有渾天說(shuō)、蓋天說(shuō)、宣夜說(shuō)等，西方有日心說(shuō)、地心說(shuō)等。然而直到20世紀(jì)誕生現(xiàn)代宇宙學(xué)，人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)才有了根本性的突破。本文作者是當(dāng)代著名的理論物理學(xué)家，他以“宇宙的未來(lái)”這樣玄而又玄的話題在劍橋大學(xué)作講演，對(duì)我們認(rèn)識(shí)宇宙有哪些啟示呢？
2．作者簡(jiǎn)介
史蒂芬霍金是繼阿爾伯特愛因斯坦之后最杰出的物理學(xué)家�；艚�1942年出生于英國(guó)牛津，先后就讀于牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理學(xué)和宇宙學(xué)。1963年，霍金經(jīng)診斷得了肌萎縮性側(cè)索硬化癥。這種病會(huì)引起肌肉萎縮，導(dǎo)致癱瘓；說(shuō)話會(huì)越來(lái)越困難，直至完全喪失語(yǔ)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)生告訴霍金他最多只能活兩年。在經(jīng)歷了一段短暫的失望和沮喪后，霍金又開始了他的宇宙學(xué)研究�；艚鸷髞�(lái)在相對(duì)論、“大爆炸”和黑洞等領(lǐng)域取得了突出的研究成果�；艚�1988年出版的宇宙學(xué)著作《時(shí)間簡(jiǎn)史：從大爆炸到黑洞》，是一部里程碑式的暢銷書�；艚鸨淮_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(xué)盧卡斯數(shù)學(xué)教授，這也是牛頓爵士曾擔(dān)任過的職位。
三、重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)達(dá)成過程
1．感知課文，明確本文的整體寫作思路。
在講演的開頭，作者就指出，預(yù)言將來(lái)是非常困難的，預(yù)言宇宙的將來(lái)尤其困難。雖然如此，科學(xué)家對(duì)此仍然滿懷信心。
課文第2段，作者卻話題一轉(zhuǎn)，考察起預(yù)言的歷史。提及預(yù)言，人們會(huì)不由自主地想到古代的巫術(shù)。女巫用“毒藥或火山溢出的氣體”把自己“弄得精神恍惚”，不過是為了增加一點(diǎn)兒神秘色彩，“而真正的技巧在于解釋”。近代宗教預(yù)言也是這樣，不斷用新的解釋來(lái)掩飾預(yù)言的失敗，如“首先要數(shù)出獲救者名單”等。那么，科學(xué)家的預(yù)言是不是也像古代的預(yù)言家一樣是一時(shí)的“騙術(shù)”呢？作者指出，“科學(xué)預(yù)言也許并不比那些巫師或預(yù)言家的更可靠些”，比如對(duì)天氣預(yù)報(bào)、對(duì)“極端條件下物體的精確的定律”，以及對(duì)大腦的工作機(jī)制等，都還缺乏準(zhǔn)確的判斷。但是，“宇宙在非常大的尺度下的未來(lái)”，還是可以預(yù)言的。
宇宙中的局部運(yùn)動(dòng)也許會(huì)出現(xiàn)混沌狀態(tài)，但宇宙在大尺度上是可以預(yù)測(cè)的。宇宙正在高速膨脹，其他星系正在飛速離我們遠(yuǎn)去。宇宙微波背景輻射證明了宇宙的膨脹大體上“是平滑的而非混沌的”，因?yàn)槿绻钪娴呐蛎浡屎推骄芏炔痪鶆�，�?lái)自宇宙各個(gè)方向的宇宙微波背景輻射溫度就不會(huì)如此一致�！斑@表明，宇宙的行為在非常大尺度下是簡(jiǎn)單的，而不是混沌的。因此我們可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來(lái)�！�
從目前的情況看，宇宙中星系之間的距離在增大，但是星系之間的引力吸引有可能降低膨脹率�！叭绻钪娴拿芏却笥谀硞�(gè)臨界值，引力吸引將最終使膨脹停止并使宇宙開始重新收縮。宇宙就會(huì)坍縮到一個(gè)大擠壓�！薄按髷D壓”和“大爆炸”前的狀態(tài)相似，“具有無(wú)限密度”，“物理定律在這種狀態(tài)下失效”。
這樣，預(yù)言宇宙的未來(lái)，“關(guān)鍵問題在于：平均密度是多少？如果它比臨界值小，宇宙就將永遠(yuǎn)膨脹。但是如果它比臨界值大，宇宙就會(huì)坍縮”。
但是，計(jì)算宇宙的平均密度并不容易。把我們現(xiàn)在能看到的恒星質(zhì)量加起來(lái)，還不到臨界值的百分之一；即使加上“氣體云的質(zhì)量”，最多達(dá)到臨界值的百分之一。但是，我們能不能據(jù)此得出宇宙將永遠(yuǎn)膨脹下去的結(jié)論呢？還不能。因?yàn)橛钪嬷羞�存在許多暗物質(zhì)，這些暗物質(zhì)我們?nèi)庋劭床灰�，不能直接觀測(cè)到。黑洞就是這類暗物質(zhì)，它是超大恒星死亡的產(chǎn)物�；艚饘�(duì)黑洞的解釋是：“空間一時(shí)間的一個(gè)區(qū)域，因?yàn)槟莾旱囊κ侨绱酥畯?qiáng)，以至于任何東西甚至光都不能從該處逃逸出來(lái)�！保ㄒ姟稌r(shí)間簡(jiǎn)史》一書所附《小辭典》）我們雖然看不見黑洞的存在，但可以通過觀察螺旋星系和星系團(tuán)來(lái)判斷它們的存在：能使大質(zhì)量的星系或星系團(tuán)繞之旋轉(zhuǎn)的東西，其質(zhì)量一定比這些星系和星系團(tuán)大得多。
作者指出，根據(jù)現(xiàn)在的觀測(cè)研究，將這些暗物質(zhì)估算在內(nèi)，“仍然只達(dá)到要使宇宙重新坍縮的臨界質(zhì)量的百分之十左右”。于是有人擇原理和暴漲理論為之說(shuō)，前者假設(shè)有多個(gè)宇宙共存，而我們所能理解的.只是身處其中的一個(gè)；后者認(rèn)為宇宙可能采取一種非常規(guī)的方式突變，從一個(gè)微小的尺度很快達(dá)到臨界狀態(tài)。
歸根到底，宇宙的未來(lái)只有兩種命運(yùn)：繼續(xù)膨脹，或可能收縮。這取決于宇宙現(xiàn)有的密度，所以，科學(xué)家在沒有稱算出宇宙的重量之前，不得不承認(rèn)“宇宙實(shí)際上是處在刀鋒上”，所以要繼承巫師或預(yù)言家的傳統(tǒng)：“兩方下賭注，以保萬(wàn)無(wú)一失�！�
2．研讀課文，討論問題。
�。�1）作者是怎樣探討“宇宙的未來(lái)”的？
【明確】作者先從古代的巫術(shù)和近代的宗教預(yù)言談起，引出話題，說(shuō)明從科學(xué)的角度談?wù)撚钪娴奈磥?lái)是非常嚴(yán)肅的事，科學(xué)有別于宗教的地方是它的求實(shí)精神。探討宇宙是繼續(xù)膨脹還是有可能收縮是這篇講演的主體部分，計(jì)算宇宙的密度又是這一主體部分的關(guān)鍵，有關(guān)宇宙中物質(zhì)密度臨界值的探討，則把問題引向深入。最后，介紹兩種新的理論——人擇原理和暴漲理論，則體現(xiàn)了科學(xué)界最新的探索。作者從可見物質(zhì)談到暗物質(zhì)，從成熟的理論談到科學(xué)的假說(shuō)，把問題講得透徹明白。最后沒有做出一個(gè)明確的預(yù)言，恰恰說(shuō)明了他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
�。�2）怎樣理解本文的一些相關(guān)論述？
【明確】這是一篇科學(xué)講演，涉及較為復(fù)雜的背景知識(shí)。這些知識(shí)和講演的主題是密切相關(guān)的，如果不作必要的交待，講演的內(nèi)容就會(huì)顯得抽象和單薄。如，談到天氣預(yù)報(bào)、大腦工作原理都具有混沌性質(zhì)，來(lái)反襯宇宙在大尺度上是“平滑而非混沌”的；如，談到恒星的死亡（歸宿）引出黑洞，為宇宙中暗物質(zhì)的存在尋找理論支持；如，談到現(xiàn)存宇宙對(duì)初始密度的極度敏感，引出了“人擇原理”等等。這些相關(guān)的論述，或從對(duì)立面凸顯觀點(diǎn)，或從縱深面強(qiáng)化觀點(diǎn)，使論證豐富多彩。
�。�3）這篇講演在語(yǔ)言上具有怎樣的特點(diǎn)？
【明確】講演是面對(duì)面的交流，這種交流又是單向度的，如果不注意講演的語(yǔ)言藝術(shù)，就達(dá)不到最佳的表達(dá)效果。這篇講演，除了推理嚴(yán)謹(jǐn)外，語(yǔ)言幽默也是其突出的特點(diǎn)。幽默的語(yǔ)言創(chuàng)造出一種輕松愉快的氣氛，更具有親和力，使所闡發(fā)的事理更容易為聽眾接受。如，談到輪賭盤的旋轉(zhuǎn)具有混沌性質(zhì)，作者說(shuō)即使是物理學(xué)家也不能計(jì)算出它“出來(lái)的數(shù)字，否則的話，物理學(xué)家就會(huì)在賭場(chǎng)發(fā)財(cái)”，這就生動(dòng)地說(shuō)明了什么是混沌現(xiàn)象；如，文章最后一句話：“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(wàn)無(wú)一失�！奔嬗兄S刺與幽默，對(duì)宇宙未來(lái)命運(yùn)的判斷采取了審慎態(tài)度。
布置作業(yè)
完成“研討與練習(xí)一、二”。
宇宙的未來(lái)教案2
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)教育目標(biāo)
1.引導(dǎo)學(xué)生熟讀課文，理清文章的論述線索，抓住作者的主要觀點(diǎn);
2.通過學(xué)習(xí)，了解有關(guān)數(shù)學(xué)文化的一些知識(shí)。
二、能力培養(yǎng)目標(biāo)
1.引導(dǎo)學(xué)生悉心體會(huì)作者對(duì)數(shù)學(xué)源頭的溯訪，感受其令人信服的推理能力和獨(dú)特的語(yǔ)言魅力;
2.鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和閱讀積累，就作者所闡發(fā)的觀點(diǎn)作廣泛深入的研討，以提高探究能力。
三、德育滲透目標(biāo)
引導(dǎo)學(xué)生像作者一樣，站在人類文化的高度來(lái)審視數(shù)學(xué)文化，激發(fā)熱愛科學(xué)的精神。
四、美育滲透目標(biāo)
啟發(fā)學(xué)生具有宏觀的文化視野，以科學(xué)精神勵(lì)志，以人文精神向?qū)W，開辟出一個(gè)語(yǔ)文學(xué)習(xí)的新境界。
重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法
重點(diǎn)：
1.引導(dǎo)學(xué)生熟讀課文，理清文章的論述線索，抓住作者的主要觀點(diǎn);
2.通過學(xué)習(xí)，了解有關(guān)數(shù)學(xué)文化的一些知識(shí)。
難點(diǎn)：
1.引導(dǎo)學(xué)生悉心體會(huì)作者對(duì)數(shù)學(xué)源頭的溯訪，感受其令人信服的推理能力和獨(dú)特的語(yǔ)言魅力;
2.鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和閱讀積累，就作者所闡發(fā)的觀點(diǎn)作廣泛深入的研討，以提高探究能力。
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)步驟
一、明確目標(biāo)
1.引導(dǎo)學(xué)生熟讀課文，理清文章的論述線索，抓住作者的主要觀點(diǎn);
2.通過學(xué)習(xí)，了解有關(guān)數(shù)學(xué)文化的一些知識(shí);
3.引導(dǎo)學(xué)生悉心體會(huì)作者對(duì)數(shù)學(xué)源頭的溯訪，感受其令人信服的推理能力和獨(dú)特的語(yǔ)言魅力;
二、整體感知
1.導(dǎo)入新課
“屈指可數(shù)”“彈指一揮見”，手指在生活中的計(jì)數(shù)功能，直接催生了數(shù)學(xué)這門科學(xué)，丹齊克的《指印》為我們揭開了這二者的關(guān)系(板書課題)。
2.作者及相關(guān)背景介紹
丹齊克(1884—1956)，原籍立陶宛，曾在巴黎大學(xué)求學(xué)。1910年去美國(guó)，入美國(guó)國(guó)籍，先后在哥倫比亞大學(xué)、約翰?霍普金斯大學(xué)、馬里蘭大學(xué)講授數(shù)學(xué)。
三、重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)達(dá)成過程
1.感知課文，明確本文的整體寫作思路。
(1)學(xué)生讀課文，整理文章的結(jié)構(gòu)脈絡(luò)。
(2)小組交流討論。
【明確】數(shù)學(xué)作為科學(xué)的語(yǔ)言，在當(dāng)代科技發(fā)展中具有重要的地位。本文作者饒有興味地給我們講述了數(shù)學(xué)的起源——人類計(jì)數(shù)的歷史。原來(lái)，讓現(xiàn)代人望而生畏的數(shù)學(xué)在它的起步階段并不是那么高深莫測(cè)，我們現(xiàn)在普遍采用的十進(jìn)位制，只不過是原始人類以手指計(jì)數(shù)的遺跡。曾幾何時(shí)，我們的祖先無(wú)法把握數(shù)量的多少，面對(duì)生活的難題，他們困惑不已。然而人類的理性終于從紛繁的事物中抽象出數(shù)的概念，發(fā)展了數(shù)學(xué)思想，從而推動(dòng)了社會(huì)文明的發(fā)展。
數(shù)字的起源，如同文字的起源一樣，是對(duì)人類心靈最具誘惑力的問題之一。作者在正文前面摘引古羅馬詩(shī)人奧維德的詩(shī)句，表現(xiàn)出古人在這方面的好奇和迷惘。
課文節(jié)選部分共6節(jié)。第1節(jié)，談人和動(dòng)物的數(shù)覺。數(shù)覺是一種對(duì)數(shù)的原始直覺，是人和動(dòng)物(如某些鳥類和昆蟲)都具有的一種本領(lǐng)，是對(duì)小數(shù)目東西數(shù)量的判斷能力。作者列舉了鳥類、蜂類的例子，說(shuō)明這種本領(lǐng)不獨(dú)為人類所有。還講了莊園主驅(qū)趕烏鴉的故事，說(shuō)明這種依靠本能對(duì)數(shù)的辨識(shí)能力是十分有限的，有時(shí)會(huì)因此丟掉性命。
第2節(jié)，作者進(jìn)一步對(duì)上述例子加以分析，舉出了兩種意見。一種是正確的，即“具有這種數(shù)覺的動(dòng)物只限于極少的幾類”，可能“只限于幾種昆蟲、幾種鳥類和整個(gè)人類”;一種是片面的，即認(rèn)為“動(dòng)物數(shù)覺的范圍實(shí)在太小，簡(jiǎn)直可以略而不論”。作者在第2節(jié)中主要是針對(duì)這種意見進(jìn)行了辯駁，指出“人類的數(shù)覺范圍也是十分有限的”，“如果人類單憑這種直接的數(shù)的直覺，在計(jì)算的技術(shù)上，就不會(huì)比鳥類有什么進(jìn)步”。為了證明自己的觀點(diǎn)，作者首先界定了數(shù)覺的概念，指出人類借助圖形、心算、計(jì)數(shù)等輔助手段來(lái)識(shí)數(shù)不能算是數(shù)覺;另外，還從原始民族、原始語(yǔ)言和歐洲語(yǔ)言中找例證，如南非布須曼族表示數(shù)字的字只有一、二和多，英文、拉丁文、法文“三倍”(或“三”)都有表示“多”的意義。
第3節(jié)，繼續(xù)舉語(yǔ)言上的例子，指出很多原始語(yǔ)言表示數(shù)字的字都是具體的，沒有抽象的“數(shù)”，就連英語(yǔ)“集合”(Collection)、“集”(Aggregate)兩個(gè)表示數(shù)的抽象詞都是外來(lái)語(yǔ)。由此證明“具體的東西總在抽象的東西之先”，由具體的、駁雜的對(duì)數(shù)的表示法，到“統(tǒng)一的抽象的數(shù)概念”，是“數(shù)學(xué)發(fā)展的前提”。作者援引羅素的精彩論述，說(shuō)明了人類抽象能力的發(fā)展，經(jīng)過了漫長(zhǎng)的歷史，讀之令人感喟。
第4節(jié)，進(jìn)而談集合的'對(duì)應(yīng)和匹配原理。在現(xiàn)實(shí)生活場(chǎng)景中，“會(huì)堂的座位”與“出席的人”，可以通過比對(duì)看出多少來(lái)。但是這種比對(duì)的方法太笨了，既不能事先預(yù)知，也不能脫離現(xiàn)場(chǎng)來(lái)完成，于是產(chǎn)生了“各種模范集合”。模范集合起到了計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的作用，如同貨幣可以充當(dāng)一般等價(jià)物一樣。這樣，人們要表示數(shù)字“二”時(shí)，就想到了“鳥的翼”;要表示數(shù)字“三”時(shí)，就想到了“苜蓿葉”;要表示數(shù)字“四”時(shí)，就想到了“獸足”;要表示數(shù)字“五”時(shí)，就想到了“自己的手指”。后來(lái)，這些模范集合的具體所指逐漸被淡化，人們只是習(xí)得了記住了它們的語(yǔ)音形式，拋棄了它們生動(dòng)的模范的內(nèi)容，于是較為抽象的數(shù)字產(chǎn)生了。
第5節(jié)，承接前面的話題，提出了基數(shù)與序數(shù)的概念。脫胎于模范集合、從“對(duì)應(yīng)原則”產(chǎn)生出來(lái)的數(shù)，再抽象也是基數(shù)。單憑基數(shù)本身，是不能創(chuàng)造出“計(jì)數(shù)術(shù)”來(lái)的。一定要在對(duì)應(yīng)中增加“序列”的概念，即完成由基數(shù)到序數(shù)的轉(zhuǎn)化，才能擺脫古老的煩瑣的“一一匹配”辦法，“創(chuàng)造出一種計(jì)算方法”，實(shí)現(xiàn)“識(shí)數(shù)”的質(zhì)的飛躍。
第6節(jié)，繼續(xù)探討“基數(shù)與序數(shù)的微妙區(qū)別”，并從屈指計(jì)數(shù)方便靈活上，推斷“在用手指的時(shí)候，人類借助于這個(gè)工具，就不自覺地從基數(shù)轉(zhuǎn)進(jìn)到序數(shù)”。作者的這種推斷，在許多語(yǔ)言中找到了“遺跡”，因?yàn)樵谠S多語(yǔ)言中，“‘五’這個(gè)數(shù)，就用‘手’表示;而‘十’則用‘雙手’”。作者至此點(diǎn)明本章(本文是其前半部分)主題，指出“人類在計(jì)算方面之所以成功，應(yīng)當(dāng)歸功于十指分明”。
閱讀本文，不但能增進(jìn)我們對(duì)數(shù)字、計(jì)數(shù)起源的認(rèn)識(shí)，也會(huì)在作者親切、信實(shí)的敘述中，領(lǐng)略到其語(yǔ)言的魅力，為作者探究數(shù)學(xué)文化的執(zhí)著精神所感動(dòng)。
2.研讀課文，討論問題。
(1)作者在論述中列舉了一些原始語(yǔ)言現(xiàn)象，是為了說(shuō)明什么問題?
【明確】語(yǔ)言與數(shù)學(xué)似乎風(fēng)馬牛不相及，其實(shí)不然。它們是兩種語(yǔ)言體系，而且在早期還具有同源關(guān)系。認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，才能深切體會(huì)到作者以大量原始語(yǔ)言現(xiàn)象說(shuō)明數(shù)學(xué)起源問題的良苦用心。作者在論述中列舉了一些原始語(yǔ)言現(xiàn)象，是為了說(shuō)明原始人類的數(shù)覺或表現(xiàn)數(shù)的方式，來(lái)闡述人類數(shù)學(xué)能力的發(fā)展歷程。如對(duì)南非的布須曼人只有一、二和“多”三個(gè)數(shù)字，間接說(shuō)明了原始人類對(duì)數(shù)的感覺極為有限;對(duì)不列顛哥倫比亞的辛姆珊族語(yǔ)言的分析，論證了原始時(shí)代的數(shù)字經(jīng)過了由多元具體系統(tǒng)到一元抽象系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變過程。
(2)作者為什么說(shuō)“數(shù)覺和計(jì)數(shù)不能混為一談”?它們有怎樣的區(qū)別?
【明確】區(qū)分?jǐn)?shù)覺和計(jì)數(shù)是作者在文中反復(fù)申明的，它是人與動(dòng)物的數(shù)學(xué)能力的本質(zhì)區(qū)別。要通讀全文，才能充分理解作者這句話的深刻含義。這是作者自始至終強(qiáng)調(diào)的一個(gè)觀點(diǎn)，也是本篇立論的關(guān)鍵所在。數(shù)覺是人與動(dòng)物都有的一種對(duì)于數(shù)的直覺，而且就這種能力來(lái)說(shuō)，人也不比某些鳥類或昆蟲高明多少。但是計(jì)數(shù)是人類所獨(dú)有的，它借助于人類的“十指分明”得以起飛，演變?yōu)橛?jì)數(shù)，成為全部數(shù)學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)。
(3)作為一篇談?wù)摂?shù)學(xué)文化的文章，本文具有怎樣的論述風(fēng)格?
【明確】《數(shù)：科學(xué)的語(yǔ)言》一書主要是介紹數(shù)的概念及其發(fā)展歷史的，然而作者卻很少用艱深的數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)描述，盡量用日常語(yǔ)言娓娓道來(lái)，其目的是為了能讓更多的普通讀者讀懂這本書，以激發(fā)大眾對(duì)數(shù)學(xué)文化的關(guān)注和熱愛。本書原版有一個(gè)副標(biāo)題，為“為有文化而非專攻數(shù)學(xué)的人寫的評(píng)論性概述”。所以，脈絡(luò)清晰，條理分明，語(yǔ)言親切、通俗是本書的主要特色，這在課文節(jié)選的部分也有突出的體現(xiàn)。另外，作者并沒有就數(shù)學(xué)論數(shù)學(xué)，而是站在人類文化發(fā)展的高度，來(lái)描述數(shù)學(xué)發(fā)展的軌跡。所以旁征博引，亦莊亦諧，妙趣橫生，可讀性極強(qiáng)。這些來(lái)自作者對(duì)數(shù)學(xué)文化深厚的理解和熱愛，來(lái)自他駕馭語(yǔ)言的能力，很值得我們借鑒和學(xué)習(xí)。
〔導(dǎo)學(xué)新概念〕
宇宙是怎樣誕生的?它從何而來(lái)?又向哪里去?斯蒂芬?霍金教授寫的《時(shí)間簡(jiǎn)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(diǎn)，它大約誕生于150億年前，那時(shí)，宇宙只是一個(gè)點(diǎn)，不占有空間，也沒有時(shí)間的概念。在這一點(diǎn)發(fā)生了大爆炸，時(shí)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(shí)間的推移，空間越來(lái)越大，溫度越來(lái)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(kuò)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(yáng)形成。
大約在距今46億年前，地球形成。
宇宙繼續(xù)膨脹，將來(lái)也會(huì)膨脹，也許在膨脹到一定程度后，宇宙開始收縮，可能會(huì)收縮成一個(gè)點(diǎn)，一個(gè)不占有空間的點(diǎn)。到那時(shí)，時(shí)間結(jié)束。到底會(huì)不會(huì)這樣，現(xiàn)在還說(shuō)不定。
大爆炸之前是怎么回事，不知道。永遠(yuǎn)也無(wú)法知道這就是大爆炸宇宙的基本理論。
《時(shí)間簡(jiǎn)史》出版于1988年，《宇宙的未來(lái)》是斯蒂芬?霍金1991年在劍橋大學(xué)的一次講演錄。本文重點(diǎn)是談作者對(duì)宇宙的未來(lái)作出的科學(xué)預(yù)言，閱讀時(shí)要準(zhǔn)確地篩選出這些預(yù)言的觀點(diǎn)和支撐這些觀點(diǎn)的材料。同時(shí)，還應(yīng)該體會(huì)這篇講演在語(yǔ)言上的幽默特點(diǎn)。
〔資料顯示屏〕
《時(shí)間簡(jiǎn)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(bào)刊的記者要求訪問霍金，在以后的兩年時(shí)間里，電視臺(tái)工作人員不時(shí)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(guó)家用不同的語(yǔ)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?dòng)浾咴L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(dòng)人心的時(shí)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(lái)”的意思，表示時(shí)間。宇宙的歷史，就是空間在時(shí)間上發(fā)展的過程，斯蒂芬?霍金以時(shí)間為序，研究我們所處的這個(gè)宇宙誕生、發(fā)展，以及它將來(lái)可能的狀況，因此，他把自己的書稱作《時(shí)間簡(jiǎn)史》，實(shí)際上就是《宇宙簡(jiǎn)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(gè)身患肌萎縮癥的病人，除了思想，他幾乎全身不能動(dòng)彈，不能說(shuō)話，頭向前垂落。正因?yàn)檫@點(diǎn)，他更加引起全世界人們的關(guān)注和尊敬。在他開始患病時(shí)，他意識(shí)到自己的生命行將結(jié)束，于是抓緊時(shí)間，全心投入，誰(shuí)也沒想到他不僅活了下來(lái)，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(yùn)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(gè)人要有精神，一個(gè)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
宇宙的未來(lái)教案3
【自讀導(dǎo)言】
自讀要求
1.能讀懂本演講錄的內(nèi)容。
2.學(xué)習(xí)本文生動(dòng)、幽默的演講風(fēng)格。
3.感受科學(xué)精神，增進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)。
(解說(shuō)：本文雖說(shuō)是演講錄，但其實(shí)就是一篇科技論文，加上語(yǔ)言的歐化風(fēng)格，要讀懂全文并不容易，所以設(shè)置了第一個(gè)要求;生動(dòng)、幽默是霍金的演講風(fēng)格，是其演講獨(dú)具魅力的原因之一，因此設(shè)置了第二個(gè)要求;本文是傳播科學(xué)知識(shí)的演講錄，需要讓學(xué)生從中感受到科學(xué)精神，增進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)，因此設(shè)置了第三個(gè)要求。)
自讀重難點(diǎn)
1.提煉本文的要點(diǎn)，增強(qiáng)概括能力。
2.探究本文的內(nèi)涵，增強(qiáng)分析能力。
(解說(shuō)：這兩點(diǎn)按本單元的學(xué)習(xí)重點(diǎn)設(shè)計(jì)，順應(yīng)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(lǐng)悟，逐個(gè)落實(shí)學(xué)習(xí)重點(diǎn)。具體如下：
1.初讀，總體感知。
結(jié)合注釋，通讀全文，總體感知。
讀后能用一句話簡(jiǎn)要地說(shuō)出本文講了什么。
明確：本文講的是宇宙的未來(lái)問題，預(yù)測(cè)了兩種結(jié)局：或膨脹，或收縮。
2.再讀，提煉要點(diǎn)。
要求比上一次讀得細(xì)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(diǎn)。提煉要點(diǎn)的方法是：或者摘錄文中的語(yǔ)句，或者用自己的語(yǔ)言組織。
明確：
要點(diǎn)依次為：①科學(xué)家有信心預(yù)言未來(lái)。②巫師的預(yù)言模棱兩可，宗教的預(yù)言屢測(cè)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(yù)言人類;而宇宙的行為在非常大尺度下卻是簡(jiǎn)單的，而不是混沌的，因此我們可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來(lái)。④宇宙的未來(lái)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(gè)點(diǎn)。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(lái)的臨界點(diǎn)上，所以兩種可能都會(huì)發(fā)生。
3.三讀，探究?jī)?nèi)涵。
要求比上一次讀得更深入，能對(duì)某些語(yǔ)句的內(nèi)涵進(jìn)行分析，也能對(duì)作者的某個(gè)觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)析，或者對(duì)作者的整個(gè)科學(xué)思想進(jìn)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(jìn)行，也可以在每一步(初讀、再讀、三讀)之后分別進(jìn)行。對(duì)總體感知的情況、提煉要點(diǎn)的情況、探究?jī)?nèi)涵的情況依次進(jìn)行交流討論。可以先在小組(前后桌為一組)內(nèi)進(jìn)行，然后每個(gè)小組選一人參與全班交流。
(解說(shuō)：本自讀程序力圖體現(xiàn)學(xué)生的自讀、自得、互動(dòng)。讓學(xué)生自主發(fā)展，自我提高。)
【自讀點(diǎn)撥】
本文是史蒂芬·霍金1991年1月在劍橋大學(xué)的一次演講錄。
這篇演講，從古代巫師的預(yù)言，談到近代宗教的預(yù)言，然后過渡到自己對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)言，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，重點(diǎn)突出。作者運(yùn)用天體物理學(xué)理論，對(duì)宇宙未來(lái)作出了兩種預(yù)測(cè)，一是繼續(xù)膨脹下去;二是收縮以至坍縮成一個(gè)點(diǎn)。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(yuǎn)膨脹。但是如果它比臨界值大，宇宙就會(huì)坍縮，而時(shí)間就會(huì)在大擠壓處終結(jié)�？涩F(xiàn)在密度似乎非常接近于把坍縮和無(wú)限膨脹區(qū)分開來(lái)的臨界密度，所以兩種結(jié)果都有可能。
本文專業(yè)性強(qiáng)，歐化語(yǔ)言明顯，閱讀起來(lái)非常吃力，難讀、難懂。高考試卷上的科技說(shuō)明文、科技論文只有三四段，考生讀起來(lái)已經(jīng)非常吃力，而這里卻有整整26段，是前者的六七倍。所以教學(xué)本文時(shí)一方面要讓學(xué)生充分閱讀，自主探究，但同時(shí)也要積極發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，將學(xué)生由淺入深地引導(dǎo)下去。
在引導(dǎo)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(xué)生在探究?jī)?nèi)涵不夠深入時(shí)。)
1.作者在第8段中為什么說(shuō)即使知道了制約宇宙的有關(guān)定律，我們?nèi)匀徊荒芾盟鼈內(nèi)ヮA(yù)言遙遠(yuǎn)的未來(lái)?為什么第10段又說(shuō)盡管我們知道制約人類行為的方程，但在實(shí)際上我們不能預(yù)言它?
明確：因?yàn)槲锢矸匠痰慕鈺?huì)呈現(xiàn)出一種稱作混沌的性質(zhì)，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(huì)導(dǎo)致非常不同的結(jié)果。
2.為什么科學(xué)不能預(yù)言人類社會(huì)的未來(lái)，卻可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來(lái)?
明確：因?yàn)榍罢呤腔煦绲�，不確定的;而宇宙的行為在非常大尺度下是簡(jiǎn)單的，而不是混沌的，因此我們可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來(lái)。
3.作者對(duì)宇宙的未來(lái)的預(yù)言與巫師、宗教預(yù)言家對(duì)人類社會(huì)未來(lái)的預(yù)言有何不同?
明確：前者是有科學(xué)根據(jù)的，是運(yùn)用天體物理學(xué)理論進(jìn)行的科學(xué)推測(cè)，科學(xué)預(yù)言;而后者是沒有科學(xué)根據(jù)可言的。其實(shí)，從上面的題目就可知道，人類社會(huì)的未來(lái)根本就是無(wú)法預(yù)言的，因?yàn)榉匠淌腔煦绲�，所以巫師、宗教預(yù)言家對(duì)人類社會(huì)的預(yù)言注定就是荒唐的。
4.對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)言，關(guān)鍵是要弄清宇宙的什么問題?
明確：對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)言，其關(guān)鍵問題在于：平均密度是多少。
5.作者認(rèn)為宇宙的未來(lái)會(huì)是怎樣的?
明確：會(huì)有兩種可能：如果它比臨界值小，宇宙就將永遠(yuǎn)膨脹，但是如果它比臨界值大，宇宙就會(huì)坍縮。
(解說(shuō)：設(shè)計(jì)這些題目旨在讓教師引導(dǎo)學(xué)生探究文章的內(nèi)涵，由表及里，將自讀引向深入、準(zhǔn)確。)
【自讀思考】
1.根據(jù)作者的論述，我們目前所能看到的`宇宙物質(zhì)最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(zhì)，使宇宙最終坍縮。宇宙中存在暗物質(zhì)的證據(jù)是什么?作者又舉了哪兩種假說(shuō)，說(shuō)明現(xiàn)在的宇宙密度可能就在臨界狀態(tài)?
明確：宇宙中存在暗物質(zhì)一個(gè)證據(jù)來(lái)自于螺旋星系，必須存在某種看不見的物質(zhì)形式，其引力吸引足以把這些旋轉(zhuǎn)的星系牢牢抓住;另一個(gè)證據(jù)來(lái)自于星系團(tuán)，要不是引力吸引把星系抓到一起，這些星系團(tuán)就會(huì)飛散開去所以，在星系團(tuán)中我們觀測(cè)到的星系以外必須存在額外的暗物質(zhì)。
作者為了說(shuō)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(shuō)，一種是所謂的人擇原理，另一種是極早期宇宙的暴漲理論。
(解說(shuō)：此題旨在引導(dǎo)學(xué)生探究文章的內(nèi)涵。同樣是探究文章的內(nèi)涵，上面五個(gè)問題是宏觀的，環(huán)環(huán)相扣，步步深入，這一個(gè)則是微觀、細(xì)碎的，所以單獨(dú)列在自讀思考中。)
2.本文在論述過程中，常常用一些生動(dòng)的比喻來(lái)說(shuō)明事理。下列兩個(gè)比喻句各自說(shuō)明了什么道理?
�、倮�，如果你稍微改變一下你旋轉(zhuǎn)輪賭盤的方式，就會(huì)改變出來(lái)的數(shù)字。你在實(shí)際上不可能預(yù)言出來(lái)的數(shù)字，否則的話，物理學(xué)家就會(huì)在賭場(chǎng)發(fā)財(cái)。
明確：用這個(gè)比喻生動(dòng)地說(shuō)明了即使我們知道了制約宇宙的有關(guān)定律，我們?nèi)匀徊荒芾盟鼈內(nèi)ヮA(yù)言遙遠(yuǎn)的未來(lái)。
�、谶@有一點(diǎn)像是再投胎。如果有人聲稱一個(gè)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，它是完全不同的生命。
明確：用這個(gè)比喻形象地說(shuō)明宇宙在大擠壓處終結(jié)后，并不是任何發(fā)生在之后的事件都是另一個(gè)相分離的宇宙的部分。
(解說(shuō)：此題旨在引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)、學(xué)習(xí)作者善于用比喻來(lái)說(shuō)理的技巧。)
3.這篇文章語(yǔ)言幽默風(fēng)趣，在說(shuō)明科學(xué)道理的同時(shí)，創(chuàng)造出一種輕松愉快的氣氛，體現(xiàn)了演講詞的特點(diǎn)。試舉出三個(gè)例子，分析其表達(dá)效果。
明確：
例如：①這些日期使股票市場(chǎng)下瀉。雖然它使我百思不解，為何世界的終結(jié)會(huì)使人愿意用股票來(lái)?yè)Q錢，假定你在世界末日什么也帶不走的話。這句話讓人在笑聲中悟到人類自身的某些缺陷和某些思維誤區(qū)。②據(jù)說(shuō)，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(yùn)的是，數(shù)人名看來(lái)要花很長(zhǎng)的時(shí)間。這句話幽默中含著揶揄和諷刺，揭露了宗教預(yù)言師的荒謬，表現(xiàn)了對(duì)方屢測(cè)屢敗卻又想方設(shè)法自圓其說(shuō)的尷尬與可笑。③如果暴漲理論是正確的，則宇宙實(shí)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)，兩方打賭，以保萬(wàn)無(wú)一失。聽眾明知作者做的是科學(xué)的預(yù)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(shuō)明自己恰好也有兩種預(yù)測(cè)，二是順勢(shì)又對(duì)他們進(jìn)行嘲諷。這種智慧的表達(dá)既帶來(lái)了輕松愉悅的氣氛，又大大增加了自己與聽眾的親和力。
(解說(shuō)：此題旨在引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)并學(xué)習(xí)作者幽默風(fēng)趣的演講風(fēng)格。)
4.下面這段話引自霍金2002年8月15日在浙江大學(xué)的公眾演講《膜的新奇世界》，讀后請(qǐng)用其中的原句提煉本段的要點(diǎn)，并同課文做比較閱讀，說(shuō)說(shuō)霍金在介紹深?yuàn)W理論時(shí)喜歡采用什么方式來(lái)讓聽眾聽明白?
按照我的意見，膜世界啟始的更遠(yuǎn)為吸引人的解釋是，它作為真空中的起伏而自發(fā)產(chǎn)生。膜的產(chǎn)生有點(diǎn)像沸騰水中蒸氣泡的形成。水液體中包含億萬(wàn)個(gè)H2O分子，它們?cè)谧羁拷泥従又g耦合，并且擠在一起。當(dāng)水被加熱上去，分子運(yùn)動(dòng)得更加快，并且相互彈開。這些碰撞偶然賦予分子如此高的速度，使得它們中的一群能擺脫它們的鍵，形成熱水圍繞著的蒸氣小泡泡。泡泡將以隨機(jī)的方式長(zhǎng)大或縮小，這時(shí)液體中來(lái)的更多的分子參與到蒸氣中去，或者相反的過程。大多數(shù)小蒸氣泡將會(huì)重新塌縮成液體，但是有一些會(huì)長(zhǎng)大到一定的臨界尺度，超過該尺度泡泡幾乎肯定會(huì)繼續(xù)成長(zhǎng)。我們?cè)诜序v時(shí)觀察到的正是這些巨大的膨脹的泡泡。
明確：這是遷移運(yùn)用題。體現(xiàn)本段要點(diǎn)的句子是膜的產(chǎn)生有點(diǎn)像沸騰水中蒸氣泡的形成。作者喜歡用比喻的方式將深?yuàn)W的理論說(shuō)得通俗易懂。
5.課文中霍金對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)言，你怎么看?老師鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表有創(chuàng)見的觀點(diǎn)，只要態(tài)度科學(xué)，能自圓其說(shuō)即可。
(解說(shuō)：設(shè)計(jì)該題旨在引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，培養(yǎng)獨(dú)立的人格，同時(shí)也培養(yǎng)獨(dú)立的科學(xué)精神。學(xué)生可以暢所欲言，比如認(rèn)為霍金的觀點(diǎn)只是一家之言，只是一種推測(cè)，無(wú)法得到證實(shí)，他和愛因斯坦的相對(duì)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(xué)的實(shí)證，因此也都沒能獲得需要實(shí)證的諾貝爾獎(jiǎng)。其他科學(xué)家站在另外的角度來(lái)思考來(lái)假設(shè)，或許會(huì)有不同的結(jié)論，不同的發(fā)現(xiàn)。所以青少年對(duì)霍金的觀點(diǎn)可以學(xué)習(xí)，可以接受，但不能迷信，不能束縛自己的思維。)
6.霍金的中國(guó)學(xué)生吳忠超教授這樣介紹史蒂芬·霍金：在相對(duì)論和引力論領(lǐng)域，霍金是繼愛因斯坦之后最偉大的代表人物。他的第一項(xiàng)工作是和彭羅斯一起證明了廣義相對(duì)論的奇性定理;第二項(xiàng)工作是創(chuàng)立了黑洞物理理論，其中有黑洞的無(wú)毛定理和黑洞視界面積增加定理;第三項(xiàng)工作是研究極早期宇宙和宇宙的創(chuàng)生，其量子宇宙學(xué)使人們單獨(dú)地從科學(xué)定律即能預(yù)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(cè)面硬化病)后的40年間所做的。在科學(xué)史上有許多殘疾科學(xué)家，但是像霍金這樣殘疾到這種程度的則絕無(wú)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(gè)手指能活動(dòng)，不能講話，與人交談要靠計(jì)算機(jī)合成語(yǔ)言，有了新的想法也只能通過三個(gè)手指敲擊進(jìn)語(yǔ)言合成器里保存可就是這樣一個(gè)重度殘疾的人，卻把研究的目標(biāo)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(shī)意的臺(tái)詞：我即使被關(guān)在果殼里，仍自以為是無(wú)限空間之王!這句臺(tái)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(gè)挑戰(zhàn)命運(yùn)的不屈的靈魂。他曾說(shuō)：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(huì)給你無(wú)窮的力量。在少年霍金的心中，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(xué)家和科學(xué)家。
那么你呢?你怎么看待霍金?十年前，一家青少年調(diào)查機(jī)構(gòu)調(diào)查出我國(guó)中學(xué)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(xiàn)象?
(解說(shuō)：科學(xué)和人文是教育的兩大內(nèi)容，學(xué)習(xí)本文可以增進(jìn)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，因此設(shè)計(jì)了上題;而從作者霍金的身上，還能感受到高尚的人格魅力，因而設(shè)計(jì)了本題�；艚鸬呐笥言@樣感慨：可以相信，當(dāng)他所熱愛的東西都失去時(shí)，他不僅堅(jiān)強(qiáng)地活著，而且偉大地活著，那么他所帶給我們的不僅僅是科學(xué)的智慧，還有人類最可貴的精神。教師可介紹霍金的生平，介紹霍金2002年8月來(lái)華刮起的霍金旋風(fēng)，讓學(xué)生產(chǎn)生積極的情感體驗(yàn)，學(xué)習(xí)霍金戰(zhàn)勝自我、挑戰(zhàn)極限、追求科學(xué)的頑強(qiáng)品質(zhì)。對(duì)于三星高照的現(xiàn)象，能夠引發(fā)學(xué)生的深入思考，并作出較為正確的評(píng)價(jià)，比如這樣評(píng)價(jià)：這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，既有中學(xué)生自身價(jià)值取向的問題，也有新聞媒體的誤導(dǎo)問題。要讓學(xué)生意識(shí)到，只有在正確的價(jià)值取向引導(dǎo)下，個(gè)人才能體現(xiàn)出最大的人生價(jià)值，社會(huì)才能快速向前發(fā)展。)
【課外作業(yè)】
1.仿照本文幽默風(fēng)趣的語(yǔ)言風(fēng)格，寫一個(gè)演講片段，題目是《霍金·明星·我》。
2.閱讀霍金的名著《時(shí)間簡(jiǎn)史》、《果殼中的宇宙》(2002年8月霍金在浙江大學(xué)的公眾演講《膜的新奇世界》就選自其中)。
(解說(shuō)：兩個(gè)題目，一讀一寫，由課文深化、拓展開去。教師給定一個(gè)完成的時(shí)間，然后在全班交流，將學(xué)習(xí)氣氛推向高潮。)
宇宙的未來(lái)教案4
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1.了解有關(guān)宇宙學(xué)的一些知識(shí);
2.了解演演講的一些特點(diǎn)。
3. 引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)這篇講演幽默的語(yǔ)言風(fēng)格，提高自己的思維和語(yǔ)言表達(dá)能力
二、情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過本文的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)宇宙奧秘的探索熱情。
三、過程與方法
運(yùn)用多媒體使學(xué)生系統(tǒng)的掌握相關(guān)知識(shí)
教學(xué)重點(diǎn)
1.了解有關(guān)宇宙學(xué)的一些知識(shí);
2.了解演講稿的一些特點(diǎn)。
教學(xué)難點(diǎn)：
引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)這篇講演幽默的語(yǔ)言風(fēng)格，提高自己的思維和語(yǔ)言表達(dá)能力
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)步驟
一.導(dǎo)入新課
在當(dāng)今世界的自然科學(xué)領(lǐng)域，能夠和愛因斯坦比肩的人物恐怕應(yīng)當(dāng)首推史蒂芬·霍金了，他不但做出了輝煌的科學(xué)成就，其堅(jiān)強(qiáng)的意志品質(zhì)也深深地感染著我們，我們今天就來(lái)學(xué)習(xí)他的一篇演說(shuō)辭《宇宙的未來(lái)》(板書課題)。
仰望燦爛的星空，我們會(huì)肅然起敬，產(chǎn)生無(wú)窮無(wú)盡的聯(lián)想和想像。從古到今，人們對(duì)于宇宙的猜測(cè)和探索從來(lái)也沒有停止過。如屈原在《天問》里就發(fā)出了一系列的探問：“遂古之初，誰(shuí)傳道之?上下未形，何由考之?……九天之際，安放安屬?隅隈多有，誰(shuí)知其數(shù)?天何所沓?十二焉分?日月安屬?列星安陳?出自湯谷，次于蒙汜，自明及晦，所行幾里?”中國(guó)古代的宇宙學(xué)有渾天說(shuō)、蓋天說(shuō)、宣夜說(shuō)等，西方有日心說(shuō)、地心說(shuō)等。然而直到20世紀(jì)誕生現(xiàn)代宇宙學(xué)，人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)才有了根本性的突破。本文作者是當(dāng)代著名的理論物理學(xué)家，他以“宇宙的未來(lái)”這樣玄而又玄的話題在劍橋大學(xué)作講演，對(duì)我們認(rèn)識(shí)宇宙有哪些啟示呢?
2.作者簡(jiǎn)介
史蒂芬·霍金是繼阿爾伯特·愛因斯坦之后最杰出的物理學(xué)家。霍金1942年出生于英國(guó)牛津，先后就讀于牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理學(xué)和宇宙學(xué)。1963年，霍金經(jīng)診斷得了肌萎縮性側(cè)索硬化癥。這種病會(huì)引起肌肉萎縮，導(dǎo)致癱瘓;說(shuō)話會(huì)越來(lái)越困難，直至完全喪失語(yǔ)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)生告訴霍金他最多只能活兩年。在經(jīng)歷了一段短暫的失望和沮喪后，霍金又開始了他的宇宙學(xué)研究。霍金后來(lái)在相對(duì)論、“大爆炸”和黑洞等領(lǐng)域取得了突出的研究成果�；艚�1988年出版的宇宙學(xué)著作《時(shí)間簡(jiǎn)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。霍金現(xiàn)任劍橋大學(xué)盧卡斯數(shù)學(xué)教授，這也是牛頓爵士曾擔(dān)任過的職位。
三、重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)達(dá)成過程
1. 霍金對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)言主要有哪些觀點(diǎn)?
(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(gè)臨界值，它就會(huì)永遠(yuǎn)膨脹。如果平均密度大于臨界值，宇宙就會(huì)坍縮，時(shí)間本身就會(huì)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(yáng)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(yáng)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(huì)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(zhǎng)的時(shí)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(huì)使宇宙最終坍縮。但這個(gè)時(shí)間肯定在一百五十億年之后。
2. 初讀課文，找出一些關(guān)鍵詞語(yǔ)，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(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)測(cè)，初讀文章就應(yīng)該找出與這一預(yù)測(cè)有剮的關(guān)鍵詞語(yǔ)，最重要的應(yīng)該有兩個(gè)：“膨脹”與“坍縮”，然后進(jìn)一步找到與這兩個(gè)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。
3. 細(xì)讀課文，弄清這些關(guān)鍵詞語(yǔ)之間的關(guān)系，把握作者的觀點(diǎn)。
作者的觀點(diǎn)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(gè)臨界值，唆就會(huì)永遠(yuǎn)膨脹。如果平均密度大于臨界值，宇宙就會(huì)坍縮，時(shí)間本身就會(huì)終結(jié)。事實(shí)上，現(xiàn)在的密度似乎非常接近與把坍縮和無(wú)限膨脹區(qū)分開來(lái)的臨界密度。但宇宙的未來(lái)是膨脹還是坍縮，仍尚難定論。
4. 抓住生動(dòng)的比喻，理解作者的觀點(diǎn)。
在闡明科學(xué)道理的時(shí)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(diǎn)。如：“例如，如果你稍微改變一下你旋轉(zhuǎn)賭盤的方式，就會(huì)改變出來(lái)的數(shù)字。你在實(shí)際上不可能預(yù)言出來(lái)的數(shù)字，否則的話，物理學(xué)家就會(huì)在賭場(chǎng)發(fā)財(cái)�！�
四、研讀課文，討論問題(學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組討論)
1、文章內(nèi)容是談對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)測(cè)，為什么開篇卻談巫師預(yù)言的尷尬、宗教預(yù)言的失敗?
�。涸谥v演的開頭，作者就指出，預(yù)言將來(lái)是非常困難的，預(yù)言宇宙的將來(lái)尤其困難。雖然如此，科學(xué)家對(duì)此仍然滿懷信心。課文第2段，作者卻話題一轉(zhuǎn)，考察起預(yù)言的歷史。提及預(yù)言，人們會(huì)不由自主地想到古代的巫術(shù)。女巫用“毒藥或火山溢出的氣體”把自己“弄得精神恍惚”，不過是為了增加一點(diǎn)兒神秘色彩，“而真正的技巧在于解釋”。近代宗教預(yù)言也是這樣，不斷用新的解釋來(lái)掩飾預(yù)言的失敗，如“首先要數(shù)出獲救者名單”等。那么，科學(xué)家的預(yù)言是不是也像古代的預(yù)言家一樣是一時(shí)的“騙術(shù)”呢?作者指出，“科學(xué)預(yù)言也許并不比那些巫師或預(yù)言家的更可靠些”，比如對(duì)天氣預(yù)報(bào)、對(duì)“極端條件下物體的精確的定律”，以及對(duì)大腦的工作機(jī)制等，都還缺乏準(zhǔn)確的判斷。但是，“宇宙在非常大的尺度下的未來(lái)”，還是可以預(yù)言的。
2、作者說(shuō)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(huì)繼續(xù)無(wú)限地膨脹下去，為什么后文又說(shuō)宇宙最終可能會(huì)坍縮?
：預(yù)言宇宙的未來(lái)，“關(guān)鍵問題在于：平均密度是多少?如果它比臨界值小，宇宙就將永遠(yuǎn)膨脹。但是如果它比臨界值大，宇宙就會(huì)坍縮”。
3、對(duì)宇宙的未來(lái)，作者以為是可以預(yù)測(cè)呢，還是不可以預(yù)測(cè)?
�。河钪嬷械木植窟\(yùn)動(dòng)也許會(huì)出現(xiàn)混沌狀態(tài)，但宇宙在大尺度上是可以預(yù)測(cè)的。宇宙正在高速膨脹，其他星系正在飛速離我們遠(yuǎn)去。宇宙微波背景輻射證明了宇宙的膨脹大體上“是平滑的而非混沌的”，因?yàn)槿绻钪娴呐蛎浡屎推骄芏炔痪鶆�，�?lái)自宇宙各個(gè)方向的宇宙微波背景輻射溫度就不會(huì)如此一致�！斑@表明，宇宙的行為在非常大尺度下是簡(jiǎn)單的，而不是混沌的。因此我們可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來(lái)。”
五、演講的特點(diǎn)
(學(xué)生發(fā)言、老師總結(jié))
：1、生動(dòng)的導(dǎo)引
這篇科技論文是演講辭，具有演講的特點(diǎn)。預(yù)言宇宙的未來(lái)，雖然是一個(gè)嚴(yán)肅的科學(xué)話題。但如果就事論事，很容易枯燥乏味。演講需要激起聽眾的興趣。演講者從古代的巫術(shù)和近代的宗教預(yù)言談起，既增加了趣味性，又深化了講演的主題──在與巫術(shù)的對(duì)比中，更顯出了科學(xué)的求實(shí)精神。
2、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评?/p>
作為一篇科學(xué)演講，其最終目的是讓人信服。本文嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评�，增�?qiáng)了說(shuō)服力。宇宙雖然復(fù)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(yùn)的關(guān)鍵，然而，確定這一點(diǎn)非常不易。演講者從可見物質(zhì)談到暗物質(zhì)，從成熟的理論談到科學(xué)假說(shuō)，把問題講得透徹明白。沒有作出一個(gè)明確的預(yù)言，也說(shuō)明了演講者嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
3、幽默的語(yǔ)言
演講是面對(duì)面的交流，這種交流是單向的，如果不注意演講的語(yǔ)言藝術(shù)，就達(dá)不到最佳的表達(dá)效果。這篇演講語(yǔ)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(shuō)：“我比其他的末日預(yù)言者更占便宜。即使宇宙將要坍縮，我可以滿懷信心地預(yù)言，它至少在一百億年內(nèi)不會(huì)停止膨脹。我預(yù)料那時(shí)自己不會(huì)留在世上被證明是錯(cuò)的�！币越沂咀约骸白运健钡男睦肀硎居哪瑫r(shí)傳達(dá)出重要的信息：宇宙“至少在一百億年內(nèi)不會(huì)停止膨脹”。
六、布置作業(yè)
完成“研討與練習(xí)一、二”。
七、反思
通過本文的學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生對(duì)宇宙奧秘的探索熱情。
宇宙的未來(lái)教案5
【活動(dòng)目標(biāo)】
1、了解神州號(hào)的特征以及宇航員在飛船里的生活，并嘗試用繪畫表現(xiàn)。
2、對(duì)宇宙飛船和宇航員感興趣。
【活動(dòng)準(zhǔn)備】
1、幼兒對(duì)神州號(hào)發(fā)射的信息有所了解;
2、神州號(hào)發(fā)射的圖片若干;
3、繪畫材料;
4、幼兒操作包。
【活動(dòng)過程】
一、激趣導(dǎo)入。
提問：你們聽說(shuō)過“神舟九號(hào)飛船”嗎?分享一下你的信息?
二、觀看交流。
1、請(qǐng)幼兒觀察參加神九發(fā)射的宇航員。
2、通過觀看體會(huì)宇航員在太空艙中的生活。
三、觀察操作。
1、逐一出示神州號(hào)飛船從發(fā)射到返回的圖片，引導(dǎo)幼兒觀察講述。
提問：神州號(hào)飛船在哪里?神州號(hào)的火箭上有什么標(biāo)志?
宇航員乘坐在飛船的哪個(gè)部位?宇航員在飛船里是怎樣生活的?(怎樣行走?物品是怎樣擺放的?服裝是怎樣的?)
2、幼兒操作，教師觀察。
四、聯(lián)想創(chuàng)作。
引導(dǎo)語(yǔ)：我們的航天科學(xué)家和宇航員們真了不起，造出了這么先進(jìn)的`宇宙飛船，他們還在不斷地研究，以后的宇宙飛船肯定還要先進(jìn)。小朋友想想看，我們將來(lái)造的宇宙飛船是什么樣的，把它畫下來(lái)。
1、指導(dǎo)幼兒繪畫出宇宙飛船和火箭的主要特征。
2、展示幼兒作品。
【活動(dòng)建議】
1、在區(qū)角活動(dòng)中學(xué)折火箭。
2、提供各種積木與廢舊材料，在幼兒學(xué)會(huì)制作飛機(jī)的基礎(chǔ)上，制作火箭、飛船、航天飛機(jī)。
3、家長(zhǎng)與幼兒一起收集宇航員的資料，通過介紹、交流，知道宇航員在太空的生活。
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