《宇宙的未來》學(xué)案 省賽獲獎(jiǎng)

PAGE15《宇宙的未來》學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)1、學(xué)習(xí)本文生動(dòng)、幽默的演講風(fēng)格，感受語言的幽默生動(dòng)帶來的親和力和輕松感。2、感受科學(xué)精神，增進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)科學(xué)思辨能力和愛科學(xué)、用科學(xué)的熱情。學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)本文生動(dòng)、幽默的演講風(fēng)格，感受語言的幽默生動(dòng)帶來的親和力和輕松感。學(xué)習(xí)難點(diǎn)準(zhǔn)確地感知和理解文中重要語句。學(xué)習(xí)課時(shí)一課時(shí)學(xué)習(xí)方法自主、合作、探究

知識(shí)鏈接：這篇演講稿的特色：2、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评碜鳛橐黄茖W(xué)演講，其最終目的是讓人信服。本文嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评恚鰪?qiáng)了說服力。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，把問題講得透徹明白。沒有作出一個(gè)明確的預(yù)言，也說明了演講者嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。3、幽默的語言演講是面對(duì)面的交流，這種交流是單向的，如果不注意演講的語言藝術(shù)，就達(dá)不到最佳的表達(dá)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(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”。預(yù)習(xí)檢測(cè)：1、下列詞語的注音、解釋全正確的一項(xiàng)是（）A混沌（húndùn）：我國傳說中指宇宙形成以前模糊一團(tuán)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(cuò)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(guān)內(nèi)容：霍金，英國學(xué)家。其作品《》在全世界行銷千萬冊(cè)，本文是霍金在1991年1月在的一次演講。學(xué)習(xí)內(nèi)容：整體感知1、課文談的內(nèi)容要點(diǎn)是什么？

2、這篇演講稿的結(jié)構(gòu)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(guān)定律，我們?nèi)匀徊荒芾盟鼈內(nèi)フZ言遙遠(yuǎn)的未來”原因分析錯(cuò)誤的一項(xiàng)是（）A物理方程的解會(huì)呈現(xiàn)出一種稱作混沌的性質(zhì)。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(huì)導(dǎo)致非常不同的結(jié)果。D我們只是對(duì)宇宙的有關(guān)定律有所了解，缺乏深入的研究。2、為什么科學(xué)“不能預(yù)言人類社會(huì)的未來”，卻“可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來”（）A因?yàn)榍罢呤腔煦绲模淮_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(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來”。B人類社會(huì)的未來是復(fù)雜的，而宇宙的行為在非常大尺度下是混沌的。C因?yàn)榍罢呤谴_定的，所以預(yù)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(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來”。D人來社會(huì)的未來根本就無法語言的，因?yàn)榉匠淌俏ㄒ坏模钪娴男袨樵诜浅４蟪叨认率怯幸?guī)律的，因此我們可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來。3、下列對(duì)作者對(duì)宇宙的未來的預(yù)言與巫師、宗教預(yù)言家對(duì)人類社會(huì)未來的預(yù)言的說法錯(cuò)誤的一項(xiàng)是（）A作者的預(yù)言是有科學(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。B巫師、宗教預(yù)言家的預(yù)言是沒有科學(xué)根據(jù)可言的。C因?yàn)橹萍s大腦的方程式混沌的，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。D作者對(duì)宇宙的未來的預(yù)言與巫師、宗教預(yù)言家對(duì)人類社會(huì)未來的預(yù)言，就本質(zhì)來說，沒有區(qū)別，因?yàn)槿祟惿鐣?huì)的未來根本就是無法預(yù)言的。4、本文在論述過程中，常常用一些生動(dòng)的修辭方法來說明事理。對(duì)此，下列說法不正確的一項(xiàng)是（）A“例如，如果你稍微改變一下你旋轉(zhuǎn)輪賭盤的方式，就會(huì)改變出來的數(shù)字。你在實(shí)際上不可能預(yù)言出來的數(shù)字，否則的話，物理學(xué)家就會(huì)在賭場(chǎng)發(fā)財(cái)?！边@個(gè)比喻生動(dòng)地說明了“即便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”。B“這有一點(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，它是完全不同的個(gè)體。”用這個(gè)比喻形象地說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。C“宇宙的其他地方對(duì)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(shí)間之后，就不可能預(yù)言運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)。D“在地球大氣的情形下，這個(gè)時(shí)間尺度是五天的數(shù)量級(jí)，大約為空氣繞地球吹一圈的時(shí)間?！庇脭M人的手法形象地說明人們沒有辦法對(duì)具體的天氣情況作出準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)。5、這篇文章語言幽默風(fēng)趣，在說明科學(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)。試舉出例子，分析其表達(dá)效果。

拓展延伸6、霍金的中國學(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)合成語言，有了新的想法也只能通過三個(gè)手指“敲擊”進(jìn)語言合成器里保存……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》里一句充滿詩意的臺(tái)詞：“我即使被關(guān)在果殼里，仍自以為是無限空間之王!”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：“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)給你無窮的力量?！痹谏倌昊艚鸬男闹校绨莸牟皇歉栊腔蚯蛐?，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)象答：

7、讀下列與作者有關(guān)的短文，然后思考問題?；艚鹗且晃粋ゴ蟮目茖W(xué)家。人們對(duì)他的敬重，不僅在于他在理論物理方面的巨大貢獻(xiàn)，還在于他對(duì)人類的這些貢獻(xiàn)，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(duì)于現(xiàn)在的青少年來說，高士其的名字很可能是陌生的，但對(duì)于上世紀(jì)五六十年代的青少年來說，高士其可是一個(gè)響當(dāng)當(dāng)?shù)拿??！案呤科洹比齻€(gè)字頻頻出現(xiàn)在報(bào)刊電臺(tái)和中小學(xué)的課本上，如果要說偶像，高士其可是那個(gè)時(shí)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(xué)家。其二，他們都是身患絕癥，全身癱瘓的科學(xué)家。1927年，高士其入芝加哥大學(xué)醫(yī)學(xué)研究院攻讀細(xì)菌學(xué)，次年，在實(shí)驗(yàn)時(shí)不慎，受甲型腦炎病毒感染，留下嚴(yán)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(xué)畢業(yè)到劍橋大學(xué)讀研究生，也是在“次年”，體檢時(shí)，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(xué)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(jìn)行的。高士其致殘后，他仍以超人的毅力，堅(jiān)持學(xué)完了細(xì)菌學(xué)博士研究生的全部課程?；貒?，他的工作的重心轉(zhuǎn)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(jiān)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(gè)字一個(gè)字地口述，由秘書、妻子和護(hù)士記錄整理。有時(shí)為了弄清一個(gè)字，往往要反復(fù)哼二十幾遍，記下一段話，要用半天時(shí)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(gè)手指操縱按鈕輸入要說的話，再經(jīng)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(jìn)行的。平常，霍金看書必須依賴翻書頁的機(jī)器，讀文獻(xiàn)時(shí)需要請(qǐng)人將每一頁都攤在大桌子上，然后驅(qū)動(dòng)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(gè)單詞的“慢”速度進(jìn)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(zhì)答：

（2）從這兩人的故事中，你受到什么啟發(fā)答：

學(xué)習(xí)小結(jié)達(dá)標(biāo)檢測(cè)閱讀下面的文字，完成后面題目。觀測(cè)宇宙的新窗口人類最早用眼睛觀察宇宙，后來出現(xiàn)了光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，增加了觀測(cè)的距離，射電、紅外、紫外、X—射線、γ射線等望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn)，擴(kuò)展了觀測(cè)宇宙的視野、然而，所有這些觀測(cè)手段的基礎(chǔ)，都是接受來自天體的電磁輻射，對(duì)于某些缺乏電磁輻射的“暗”天體，我們就會(huì)視而不見，引力波探測(cè)可以彌補(bǔ)這一缺陷。由于天體都具有質(zhì)量，因而只要探測(cè)器足夠靈敏。它們的運(yùn)動(dòng)都可由于輻射引力波而被檢測(cè)。預(yù)期中的黑洞就是一個(gè)例子。黑洞不輻射電磁波，而它們的產(chǎn)生和碰撞都將輻射出強(qiáng)烈的引力波。歷史上每一新的探測(cè)工具的使用，都伴隨著重大的天文學(xué)發(fā)現(xiàn)，如射電望遠(yuǎn)鏡“看”到了中子星，宇宙微波背景觀測(cè)發(fā)現(xiàn)3K宇宙背景輻射?？梢灶A(yù)測(cè)，由于引力波攜帶著天體運(yùn)動(dòng)的大量原始信息，引力波探測(cè)也將在宇宙觀測(cè)上有新的發(fā)觀，引力波探測(cè)器將成為研究天然物理學(xué)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(dòng)了天文學(xué)和天體物理學(xué)的進(jìn)展。1992年物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)得主是美國的和，得獎(jiǎng)原因是他們對(duì)脈沖雙星PSRl91316的發(fā)現(xiàn)和研究。這是一個(gè)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(duì)稱性和高速的軌道運(yùn)動(dòng)而有強(qiáng)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(jīng)過十多年觀測(cè)，得出軌道周期率為±10-1288-1。相當(dāng)于每年變化秒。這與根據(jù)廣義相對(duì)論引力輻射理論的預(yù)期十分準(zhǔn)確地符合。這一觀測(cè)，成為存在引力輻射的第一間接觀測(cè)證據(jù)。人們對(duì)引力波探測(cè)的興趣，還在于這一探測(cè)對(duì)人類認(rèn)識(shí)自然的重要作用。從物理學(xué)角度看，既然各種引力理論都預(yù)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(cè)的結(jié)果將有助于區(qū)分理論的正確與否，從而推動(dòng)理論研究的進(jìn)展，對(duì)引力波性質(zhì)的深入了解，有助于引力場(chǎng)量子化學(xué)的理論研究，從而為大統(tǒng)一理論做出貢獻(xiàn)。由于引力波探測(cè)需要大量高精儀器和技術(shù)，探測(cè)的要求將促進(jìn)這些技術(shù)的發(fā)展，超導(dǎo)量子干涉器SQUID和大功率釔鋁石榴激光器Nd：YAG就是例子?！?jīng)過20世紀(jì)前40年的努力，以愛因斯坦為代表的學(xué)術(shù)先驅(qū)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(shí)驗(yàn)探測(cè)，達(dá)到理論上檢驗(yàn)靈敏度要求的引力波探測(cè)器可望在20世紀(jì)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(jì)末建成的激光引力波探測(cè)器，在21世紀(jì)的頭十年取得突破，在地球上首次測(cè)到引力波訊號(hào)。更多的引力波訊號(hào)的獲得將極大地開闊人類的宇宙視野，對(duì)獲得的引力波訊號(hào)特性的分析將促進(jìn)人類對(duì)引力本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。有人認(rèn)為，人類一旦掌握了引力波，所導(dǎo)致的社會(huì)效應(yīng)將可與人類掌握電磁波相類比。由于引力波具有極強(qiáng)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(shì)。也許最新的探測(cè)器仍未能發(fā)現(xiàn)引力波的“芳蹤”。那么，這將是對(duì)現(xiàn)有引力理論，特別是廣義相對(duì)論的極大挑戰(zhàn)，新的理論必將出現(xiàn)。作為近代科技前沿研究的引力波探測(cè)熱潮，在世紀(jì)之交的時(shí)刻，由于面臨突破而更加“熱”了。近百年的努力使人們充分認(rèn)識(shí)到這一任務(wù)的艱巨性，需要各國科學(xué)家的共同努力?？茖W(xué)家們?cè)谶@方面已建立起良好的合作關(guān)系，新的突破，將是共同努力的結(jié)晶，這也是引力波探測(cè)的一個(gè)特點(diǎn)。節(jié)選自胡斯科《引力波探測(cè)》1、根據(jù)文意，下列對(duì)引力波探測(cè)器的說明，錯(cuò)誤的一項(xiàng)是A歷史上每一新的探測(cè)工具的使用，都伴隨著重大的天文學(xué)發(fā)現(xiàn)?？梢灶A(yù)測(cè)，由于引力波攜帶著天體運(yùn)動(dòng)的大量原始信息，引力波探測(cè)也將在宇宙觀測(cè)上有新的發(fā)現(xiàn)，引力波探測(cè)器將成為研究天體物理學(xué)的有力工具。B達(dá)到理論上檢驗(yàn)靈敏度要求的引力波探測(cè)器已經(jīng)在20世紀(jì)末建成。C人們期望20世紀(jì)末建成的激光引力波探測(cè)器在21世紀(jì)的頭十年取得突破，使在地球上首次測(cè)到引力波的訊號(hào)成為可能。D有可能最新的探測(cè)器即引力波探測(cè)器仍未能發(fā)現(xiàn)引力波的“芳蹤”。2、根據(jù)文意，關(guān)于引力波探測(cè)的說明，正確的一項(xiàng)是A人們對(duì)引力波探測(cè)的興趣，關(guān)鍵在于這一探測(cè)對(duì)人類認(rèn)識(shí)自然的重要作用。B引力波探測(cè)的實(shí)施將有助于區(qū)分理論的正確與否，從而推動(dòng)理論研究的進(jìn)展。C對(duì)引力波性質(zhì)的深入了解，有助于引力場(chǎng)量子化學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究，從而為大統(tǒng)一理論做出貢獻(xiàn)。D引力波探測(cè)可以彌補(bǔ)我們對(duì)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(xiàng)是A引力波的理論體系的建立，是在經(jīng)過20世紀(jì)前40年的努力，由以愛因斯坦為代表的學(xué)術(shù)先驅(qū)完成的。B在地球上首次測(cè)到引力波的訊號(hào)的時(shí)間在21世紀(jì)的頭十年。C宇宙間的通訊工具中具有無與倫比的優(yōu)勢(shì)的就是具有極強(qiáng)的穿透力的引力波探測(cè)器。D作為近代科技前沿研究的引力波探測(cè)熱潮，在世紀(jì)之交的時(shí)刻，由于更加“熱”了而面臨突破。4、根據(jù)本文提供的信息，以下推斷錯(cuò)誤的一項(xiàng)是A與增加了觀測(cè)距離的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，擴(kuò)展了觀測(cè)宇宙的視野的射電、紅外、紫外、X—射線、γ射線等望遠(yuǎn)鏡相比，引力波探測(cè)器將成為觀測(cè)宇宙的新工具，并將為人們提供觀測(cè)宇宙的新窗口。91316這個(gè)罕見的雙脈沖系統(tǒng)，經(jīng)過十多年觀測(cè)，得出軌道周期率為±10-1288-1，相當(dāng)于每年變化秒，這一觀測(cè)，成為存在引力輻射的第一間接觀測(cè)證據(jù)。這也表明，目前還沒有證明引力輻射的直接觀測(cè)證據(jù)。C從物理學(xué)角度看，既然各種引力理論都預(yù)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(cè)的結(jié)果將有助于區(qū)分理論的正確與否，從而推動(dòng)理論研究的進(jìn)展，對(duì)引力波性質(zhì)的深入了解，有助于引力場(chǎng)量子化學(xué)的理論研究，從而為各種假想理論的統(tǒng)一做出貢獻(xiàn)。D如果最新的探測(cè)器仍未能發(fā)現(xiàn)引力波的“芳蹤”，那么，這將是對(duì)現(xiàn)有引力理論，特別中廣義相對(duì)論的極大挑戰(zhàn)；如果這個(gè)挑戰(zhàn)成功，新的理論必將出現(xiàn)。選做題1、下列加點(diǎn)成語使用不當(dāng)?shù)囊豁?xiàng)是（）A當(dāng)前，發(fā)達(dá)國家的不合理生產(chǎn)方