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文本内容:
2019-2020年高中语文必修五教案第13课宇宙的未来1教学目标
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”设计B
一、导语设计同设计A
二、过程设计1初读课文,找出一些关键词语,把握文章大意从标题和开头都可以看出文章要谈的是对宇宙未来的预测,初读文章就应该找出与这一预测有剐的关键词语,最重要的应该有两个“膨胀”与“坍缩”,然后进一步找到与这两个词相剐联的其他关键词“平均密度”和“暗物质”,即可基本把握文章大意2细读课文,弄清这些关键词语之间的关系,把握作者的观点作者的观点是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,唆就会永远膨胀如果平均密度大于临界值,宇宙就会坍缩,时间本身就会终结事实上,现在的密度似乎非常接近与把坍缩和无限膨胀区分开来的临界密度但宇宙的未来是膨胀还是坍缩,仍尚难定论3抓住生动的比喻,理解作者的观点在阐明科学道理的时候,作者用了一些人们熟知的事例,有助于我们理解文章的观点如“例如,如果你稍微改变一下你旋转赌盘的方式,就会改变出来的数字你在实际上不可能预言出来的数字,否则的话,物理学家就会在赌场发财”设计C在学生读完文章大致清楚所写内容之后,可设计几个问题,做较为深入的分析1文章内容是谈对宇宙未来的预测,为什么开篇却谈巫师预言的尴尬、宗教预言的失败2作者说将宇宙中的暗物质考虑在内,也远远达不到宇宙重新坍缩的临界密度,据此则可预言宇宙会继续无限地膨胀下去,为什么后文又说宇宙最终可能会坍缩3对宇宙的未来,作者以为是可以预测呢,还是不可以预测讨论分析清楚这些问题,就可较为准确地把握观点。