2023學(xué)年完整公開課版《宇宙的未來》

宇宙的未來親密接觸?感受魅力

史蒂芬.霍金(StephenHawking)1942年1月8日生于牛津，那一天剛好是伽利略逝世三百年?？赡芤?yàn)樗錾诘诙问澜绱髴?zhàn)的時代，所以小時候?qū)δＰ吞貏e著迷。他十幾歲時不但喜歡做模型飛機(jī)和輪船，還和學(xué)友制作了很多不同種類的戰(zhàn)爭游戲，反映出他研究和操控事物的渴望。這種渴望驅(qū)使他攻讀博士學(xué)位，并在黑洞和宇宙論的研究上獲得重大成就。

霍金十三、四歲時已下定決心要從事物理學(xué)和天文學(xué)的研究。十七歲那年，他考到了自然科學(xué)的獎學(xué)金，順利入讀牛津大學(xué)。學(xué)士畢業(yè)后他轉(zhuǎn)到劍橋大學(xué)攻讀博士，研究宇宙學(xué)。不久他發(fā)現(xiàn)自己患上了會導(dǎo)致肌肉萎縮的盧伽雷氏病。由于醫(yī)生對此病束手無策，起初他打算放棄從事研究的理想，但后來病情惡化的速度減慢了，他便重拾心情，從挫折中站起來，勇敢地面對這次的不幸，繼續(xù)醉心研究。

素材積累:霍金名言

1、如果一個人沒有夢想，無異于死掉。

2、無論命運(yùn)有多壞，人總應(yīng)有所作為，有生命就有希望。

3、身體和精神是不能同時殘障的。

4、上帝既造就天才，也造就傻瓜，這不取決于天賦，完全是個人努力程度不同的結(jié)果。●科技論文閱讀方法：

1、閱讀時，采用兩步走：第一步泛讀，即知其大意，不求甚解。第二步精讀。

2、邊讀邊畫出結(jié)構(gòu)上起過渡、連接作用的詞、句子、段落。

3、畫出段落的中心句，尤其要注意段首、段尾句。

4、畫出文中的關(guān)鍵詞句，如：也許、左右、可能、似乎、大概等模棱兩可的詞語。

5、提取作者觀點(diǎn)時,或摘錄文中語句,或用自己的語言組織。教學(xué)目標(biāo)

1.讀懂本演講錄的內(nèi)容。

2.學(xué)習(xí)本文生動、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)。

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。目標(biāo)、重難點(diǎn)背景知識

中國是最早進(jìn)行天文觀測的國家之一，在殷商甲骨文里，就有許多天文觀測記錄。漢語“宇宙”一詞出現(xiàn)較早。戰(zhàn)國時期的尸佼在他的著作《尸子》中就說：“上下四方曰宇，往古來今曰宙。”東漢的高誘在《淮南子·原道訓(xùn)》注中也說：“四方上下曰宇，古往今來曰宙。”

中國古代的宇宙學(xué)說，有渾天說、蓋天說、宣夜說等。在西方，古希臘人也有多種宇宙學(xué)說。公元前600年左右，住在米利都的古希臘哲學(xué)家泰利斯認(rèn)為地球是一個圓盤，漂浮在一片汪洋中。他的弟子阿那克西曼德認(rèn)為天空是包圍地球的一個球?qū)?，恒星在?nèi)層，太陽和月亮在外層。畢達(dá)哥拉斯認(rèn)為，地球、月亮、太陽、行星和恒星都在一個同心球上圍繞中央火旋轉(zhuǎn)。托勒密總結(jié)了古希臘的天文學(xué)成就，著《天文學(xué)大成》，認(rèn)為地為球形，靜止不動，處于宇宙的中心，其他天體圍繞地球運(yùn)行，創(chuàng)立了“地心說”，統(tǒng)治西方天文學(xué)界一千四百多年，直到波蘭天文學(xué)家哥白尼在16世紀(jì)發(fā)表《天體運(yùn)行論》，創(chuàng)立日心說?，F(xiàn)代宇宙學(xué)最有影響的學(xué)說是大爆炸宇宙學(xué)。大爆炸宇宙學(xué)認(rèn)為，宇宙早期溫度極高(在100億度以上)，物質(zhì)密度極大。在那里，物質(zhì)被壓縮成一個奇點(diǎn)，時間和空間都毫無意義。大約200億年前，發(fā)生“爆炸”，溫度逐漸冷卻，形成各種各樣的恒星體系，也就是我們今天所能觀測到的宇宙。

在中文里，“宇”是“上下四方”的意思，表示空間；“宙”是“古往今來”的意思，表示時間。宇宙的歷史，就是空間在時間上發(fā)展的過程，斯蒂芬·霍金以時間為序，研究我們所處的這個宇宙誕生、發(fā)展，以及它將來可能的狀況，因此，他把自己的書稱作《時間簡史》，實(shí)際上就是《宇宙簡史》。

何為宇宙？

宇宙是怎樣誕生的?它從何而來?又向哪里去?斯蒂芬·霍金教授寫的《時間簡史》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，宇宙只是一個點(diǎn)，不占有空間，也沒有時間的概念。在這一點(diǎn)發(fā)生了大爆炸，時間和空間從此開始，物質(zhì)開始形成。

最初，宇宙的溫度極高，隨著時間的推移，空間越來越大，溫度越來越低，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，太陽形成。大約在距今46億年前，地球形成。

宇宙繼續(xù)膨脹，將來也會膨脹，也許在膨脹到一定程度后，宇宙開始收縮，可能會收縮成一個點(diǎn)，一個不占有空間的點(diǎn)。到那時，時間結(jié)束。到底會不會這樣，現(xiàn)在還說不定。

大爆炸之前是怎么回事，不知道。永遠(yuǎn)也無法知道。

這就是大爆炸宇宙的基本理論。

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，然后過渡到自己對宇宙未來的預(yù)言，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，重點(diǎn)突出。

本文重點(diǎn)是談作者對宇宙的未來作出的科學(xué)預(yù)言，閱讀時要準(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，還應(yīng)該體會這篇講演在語言上的幽默特點(diǎn)。

本文重點(diǎn)

把握主要觀點(diǎn)1、對宇宙未來的預(yù)言，關(guān)鍵是要弄清宇宙的什么問題?2、作者認(rèn)為宇宙的未來會是怎樣的?

1、明確：“對宇宙未來的預(yù)言，其關(guān)鍵問題在于：平均密度是多少?！?/p>

2、明確：會有兩種可能：“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，宇宙就會坍縮.走進(jìn)文本把握觀點(diǎn)

用一句話簡要地說出本文講了什么。明確：本文講的是宇宙的未來問題，預(yù)測了兩種結(jié)局：或膨脹，或收縮。

提煉出要點(diǎn)方法：或者摘錄文中的語句，或者用自己的語言組織。明確要點(diǎn)：①科學(xué)家有信心預(yù)言未來。②巫師的預(yù)言模棱兩可，宗教的預(yù)言屢測屢敗。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。④宇宙的未來有兩種可能，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)分開來的臨界點(diǎn)上，所以兩種可能都會發(fā)生。梳理結(jié)構(gòu):

這篇演講，從古代巫師的預(yù)言，談到近代宗教的預(yù)言，然后過渡到自己對宇宙未來的預(yù)言，運(yùn)用天體物理學(xué)理論，對宇宙的未來作出了兩種預(yù)測，一是繼續(xù)膨脹下去；二是收縮以至坍縮成一個點(diǎn)。1、文段8中為什么說“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”?為什么第10段又說“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尸F(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)言人類社會的未來”，卻“可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來”?

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”。

3、作者對宇宙的未來的預(yù)言與巫師、宗教預(yù)言家對人類社會未來的預(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，科學(xué)預(yù)言；而后者是沒有科學(xué)根據(jù)可言的?！鋵?shí)，從上面的題目就可知道，人類社會的未來根本就是無法預(yù)言的，因?yàn)榉匠淌腔煦绲?，所以巫師、宗教預(yù)言家對人類社會的預(yù)言注定就是荒唐的。4、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”呢。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，說明現(xiàn)在的宇宙密度可能就在臨界狀態(tài)？宇宙中存在暗物質(zhì)“一個證據(jù)來自螺旋星系”，“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)的星系牢牢捉住”；“另一個證據(jù)來自于星系團(tuán)”，“要不是引力吸引把星系捉到一起，這些星系團(tuán)就會分散開去……所以，在星系團(tuán)中我們觀測到的星系以外必須存在額外的暗物質(zhì)?！弊髡邽榱苏f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，“一種是所謂的人擇原理”，另一種是“極早期的暴漲理論”.

精讀課文品析賞鑒

作為一篇關(guān)于宇宙未來的演講詞，本文的大量篇幅都是較為嚴(yán)肅的科學(xué)話題，運(yùn)用了好多專業(yè)術(shù)語，容易使人感到沉悶，但是霍金的聰明之處在于它運(yùn)用了許多風(fēng)趣幽默的語言，使得這樣一篇旨在說明科學(xué)道理的學(xué)術(shù)演講，讓人能夠在一種輕松愉快的氣氛中認(rèn)真聽下去。

下列兩個比喻句各自說明了什么道理?

1“例如，如果你稍微改變一下你旋轉(zhuǎn)輪賭盤的方式，就會改變出來的數(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)家就會在賭場發(fā)財(cái)?！?/p>

明確：用這個比喻生動地說明了“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”。將“賭輪盤”的不確定性和“制約宇宙的有關(guān)定律”的物理方程的解具有混沌性質(zhì)一語說透，妙趣橫生。也生動說明了科學(xué)預(yù)言不是賭博，對宇宙未來的預(yù)測要十分謹(jǐn)慎。

2、“這有一點(diǎn)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。”

明確：用這個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相分離的宇宙的部分。

3、“……這些日期使股票市場下跌.雖然它使我百思不解，為何世界的終結(jié)會使人愿意用股票來換錢，假定你在世界末日什么也帶不走的話?！?/p>

明確：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)。

4、“據(jù)說，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)人名看來要花很長的時間.

明確：這句話幽默中含著諷刺，揭露了宗教預(yù)言師的荒謬，表現(xiàn)了對方屢測屢敗卻又想方設(shè)法自圓其說的尷尬與可笑。

5、“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)，兩方下賭注，以保萬無一失?！?/p>

明確：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，一是說明自己恰好也有兩種預(yù)測，二是順勢又對他們進(jìn)行嘲諷。這種智慧的表達(dá)既帶來了輕松愉悅的氣氛，又大大增加了自己與聽眾的親和力。

總結(jié)比喻的作用用比喻的方式將深奧的理論說得通俗易懂

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，卻是一個身患肌肉萎縮癥的病人，除了思想，幾乎全身不能動彈，不能說話，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。在開始患病時，他意識到自己的生命行將結(jié)束，于是抓緊時間，全心投入，誰也沒想到他不僅活了下來，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，一個人要有精神，一個民族也要依靠精神，精神的力量往往可以超越世上難以逾越的障礙。聯(lián)系實(shí)際，拓展延伸

《果殼中的宇宙》霍金的前一本宇宙學(xué)科普著作《時間簡史》在全世界大受歡迎，銷量超過千萬冊。但有不少人評論說，這本書的內(nèi)容過于艱深，許多讀者都沒有讀完。與之相比，《果殼中的宇宙》大量使用圖形來解釋宇宙學(xué)概念，給讀者一種直觀印象。果殼中的宇宙霍金因疾病被困于輪椅上，只能靠語音合成器講話，卻思考著宇宙學(xué)最前沿的問題?！豆麣ぶ械挠钪妗窌醋陨勘葋啈騽　豆防滋亍返呐_詞：“我即使被關(guān)在果殼之中，仍自以為無限空間之王?！睂艚饋碚f，這句話再合適不過。

聯(lián)系實(shí)際.拓展延伸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(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，心靈的健康也會給你無窮的力量。”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。

你怎么看待霍金?近期，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周杰倫、影星章子怡