下面是范文網(wǎng)小編整理的宇宙的未來10篇(《宇宙的未來》)，供大家參考。
宇宙的未來1
一知識目標(biāo)
1.了解有關(guān)宇宙學(xué)的一些知識。
2能讀懂本演講錄的內(nèi)容.。
二能力目標(biāo)
1.激發(fā)學(xué)生對宇宙奧秘的探索熱情
2.引導(dǎo)學(xué)生體會這篇講演幽默的語言風(fēng)格，提高自己的思維和表達(dá)能力。
三情感目標(biāo)
通過介紹霍金的感人事跡，感受科學(xué)精神。
教學(xué)重點、難點
重點：
1、了解有關(guān)宇宙學(xué)的知識。
2、引導(dǎo)學(xué)生體會這篇演講幽默的語言風(fēng)格。
難點：
能讀懂本演講錄的內(nèi)容。
教學(xué)步驟
趣味導(dǎo)入：
同學(xué)們都很喜歡看穿越小說，那誰來給我們說說你看了哪些穿越小說、電影、電視劇呢？你們看的穿越小說，有穿越地球看到宇宙世界的嗎？那么我們今天就來學(xué)習(xí)一篇講說宇宙未來會怎樣的文章。
作者簡介（展示圖片）
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?？赡芤驗樗錾诘诙问澜绱髴?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)。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?942年出生于英國牛津，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。這種病會引起肌肉萎縮，導(dǎo)致癱瘓；說話會越來越困難，直至完全喪失語言能力；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?；艚鸷髞碓谙鄬φ?、“大爆炸”和黑洞等領(lǐng)域取得了突出的研究成果?；艚?988年出版的宇宙學(xué)著作《時間簡史：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。
?。ㄌ嵝褜W(xué)生：可積累很好的作文素材或論據(jù)。如--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，卻是一個身患肌萎縮癥的病人，除了思想，他幾乎全身不能動彈，不能說話，頭向前垂落。正因為這點，他更加引起全世界人們的關(guān)注和尊敬。在他開始患病時，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。）
關(guān)于宇宙的未來
今天，我們來探討一個有趣的話題--
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，它大約誕生于150億年前，那時，宇宙只是一個點，不占有空間，也沒有時間的概念。在這一點發(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)擴大、膨脹，直到今天，宇宙仍然在膨脹之中。
ァ〈笤莢誥嘟50億年前，太陽形成。
大約在距今46億年前，地球形成。
ァ∮鈧婕絳膨脹，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，一個不占有空間的點。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。フ餼褪譴蟊炸宇宙的基本理論。
文體了解
本文是霍金1991年1月在劍橋大學(xué)的講演
演講稿也叫演說辭，它是在較為隆重的儀式上和某些公眾場所發(fā)表的講話文稿。演講稿是進(jìn)行演講的依據(jù)，是對演講內(nèi)容和形式的規(guī)范和提示，它體現(xiàn)著演講的目的和手段，演講的內(nèi)容和形式。演講稿是人們在工作和社會生活中經(jīng)常使用的一種文體。它可以用來交流思想、感情，表達(dá)主張、見解；也可以用來介紹自己的學(xué)習(xí)、工作情況和經(jīng)驗等等；演講稿具有宣傳、鼓動、教育和欣賞等作用，它可以把演講者的觀點、主張與思想感情傳達(dá)給聽眾以及讀者，使他們信服并在思想感情上產(chǎn)生共鳴。
題解：
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》，實際上就是《宇宙簡史》。
整體感知
預(yù)習(xí)了本篇文章，用一句話簡要地說出本文講了什么。
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。（只要是文中提到的都算對）
研讀文章
這篇文章讀起來雖然有點困難，但我們還是知道它在說什么?？磥硗瑢W(xué)們的領(lǐng)悟能力還不錯。那下面我們來分析文章。把文章分成幾個部分，然后逐一進(jìn)行分析。
閱讀1--6段，回答以下兩個問題：
?。?）作者講演的題目是“宇宙的未來”，卻先講了許多歷史故事，這起到了什么作用？你認(rèn)為這是跑題了還是還是與話題有關(guān)聯(lián)？
答：如同中國古代說書人先講一段別的故事以引出正題一樣，屬于反面落筆，這篇講演先從古代的先知和女巫談起，以引起聽眾的興趣，起到了引出話題的作用。作者敢于諷刺那些古代預(yù)言家，正是代表科學(xué)界表明了一種自信，因為科學(xué)的預(yù)言是建立在科學(xué)研究基礎(chǔ)之上的。是可以用科學(xué)原理加以說明的。所以說，“講史”是為了“襯今”，不是“跑題”，而是與話題相關(guān)的。
（2）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。--其實，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，因為方程是混沌的，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。
2.閱讀7--10自然段，思考這樣一個問題：作者在第八自然段中為什么說“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)ヮA(yù)言遙遠(yuǎn)的未來”？為什么第十自然段又說“盡管我們知道制約人類行為的方程，但在實際上我們不能預(yù)言它”？
答：“因為物理方程的解會呈現(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)的非常小的改變會導(dǎo)致非常不同的結(jié)果”。
3.閱讀第11--13自然段，思考為什么科學(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？
答：人類社會的未來是混沌的，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(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來”。
4.閱讀14--25段，思考一下三個問題。
?。?）預(yù)言宇宙未來的關(guān)鍵是什么？
答：關(guān)鍵在于宇宙的平均密度是多少。
?。?）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？
答：“一個證據(jù)來自于螺旋星系”，“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”。“另一個證據(jù)來自于星系團”，“要不是引力吸引把星系抓到一起，這些星系團就會飛散開去……所以，在星系團中我們觀測到的星系以外必須存在額外的暗物質(zhì)”。
（3）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)？
作者為了說明現(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”.
5.最后一段是總結(jié)。文中最后一句：“兩方下賭注，以保萬無一失”，表現(xiàn)了作者什么樣的語言風(fēng)格？文章中類似的語句還有哪些？
答：表現(xiàn)了作者幽默的語言風(fēng)格，也表明了作者嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
總體感知
體會這篇演講詞幽默風(fēng)趣的預(yù)言特點。
作為一篇關(guān)于宇宙未來的演講詞，本文的大量篇幅是較為嚴(yán)肅的科學(xué)話題，運用了好多專業(yè)術(shù)語，容易使人感到沉悶。但是霍金的聰明之處在于他運用了許多幽默風(fēng)趣的語言，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。這樣的語言是很多的。
文中表現(xiàn)作者幽默風(fēng)格的句子還有哪些？
?。?）第四段：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。
（將假設(shè)的情景置于句末，起強調(diào)作用。這句話讓人在笑聲悟到人類自身的某些缺陷和某些思想誤區(qū)。）
?。?）第五段：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.幸運的是，數(shù)人名看來要花很長的時間。
?。ā靶疫\的是”四字，極盡諷刺，這句話的言外之意是：宗教預(yù)言屢屢失敗，不斷另立新說，以擺脫尷尬局面。這樣說，有利于創(chuàng)設(shè)愉快輕松的氛圍，更能吸引聽眾的注意力，抓住聽眾的心。）
?。?）第八段：你在實際上不可能預(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。
（用比喻說明了我們目前還不知道“制約宇宙的有關(guān)定律”。即便知道了，它的“物理方程的解”也會出現(xiàn)混沌的性質(zhì)，不可能有確解。作者之所以這么說，一是說明自己恰好也有兩種預(yù)測，二是對文中提到的巫師等的諷刺。）
?。?）第十段：其危險在于，我們毀壞或消滅環(huán)境的能力的增長比利用這種能力的智慧的增長快得太多了。
?。ㄗ髡哂迷溨C的語言指出了人類對環(huán)境的破壞程度和速度。）
?。?）第十二段：它只能把食物加熱到絕對溫度的2.7度，所以不能用來溫?zé)崮愕耐赓u比薩。
?。ㄕf理時不忘調(diào)侃，使行文生動活潑。）
?。?）十六段：然而，我比其他預(yù)言者更占便宜。即便宇宙將要坍縮，我可以滿懷信心地預(yù)言，它至少在一百億年內(nèi)不會停止膨脹。我預(yù)言那時自己不會留在世上被證明是錯的。
?。ㄔ俅物@示了詼諧的語言風(fēng)格，同時也表明作者對自己的預(yù)言是滿懷信心的。這句話傳達(dá)出重要的信息：宇宙“至少在一百億年內(nèi)不會停止膨脹”，同時也以幽默的語氣說明宇宙坍塌時間遠(yuǎn)在人類滅絕之后，不必為此恐慌。）
?。?）最后一段：“如果暴漲理論是正確的，則宇宙實際上是處在刀鋒上。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。
疑難探究
1.作者關(guān)于宇宙的未來的主要觀點有哪些？
?。?）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臨界值，它就會永遠(yuǎn)膨脹。如果平均密度大于臨界值，宇宙就會坍縮，時間本身就會終結(jié)。
（2）在螺旋星系和星系團中應(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飛散開去。
（3）如果宇宙繼續(xù)膨脹下去，五十億年后，太陽將耗盡它的核燃料，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)量的恒星會變成黑洞。
?。?）黑洞中粒子的速度有可能超過光速逃出黑洞，只要有足夠長的時間，巨大的黑洞也可以“蒸發(fā)”掉。
?。?）在星系或星系團之外，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，從而可能會使宇宙最終坍縮。但這個時間肯定在一百五十億年之后。
2.你怎樣看待霍金對宇宙未來的預(yù)言的？
答：霍金的觀點只是一家之言，只是一種推測，無法得到證實，他和愛因斯坦的相對論一樣，雖然都很偉大，但都只是一種理論、一種思想，缺少科學(xué)的實證，因此都沒能獲得需要實證的諾貝爾獎。其他科學(xué)家站在另外的角度來思考、假設(shè)，或許會有不同的結(jié)論，不同的發(fā)現(xiàn)。所以我們對霍金觀點的可以學(xué)習(xí)，可以接受，但不能迷信，不能束縛自己的思維。
宇宙的未來2
文/韓承金
?。蹖?dǎo)學(xué)新概念］
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，它大約誕生于150億年前，那時，宇宙只是一個點，不占有空間，也沒有時間的概念。在這一點發(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，一個不占有空間的點。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。
《時間簡史》出版于1988年，《宇宙的未來》是斯蒂芬·霍金1991年在劍橋大學(xué)的一次講演錄。本文重點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)言的觀點和支撐這些觀點的材料。同時，還應(yīng)該體會這篇講演在語言上的幽默特點。
?。圪Y料顯示屏］
《時間簡史》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刊的記者要求訪問霍金，在以后的兩年時間里，電視臺工作人員不時地占用大樓，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。在不同的國家用不同的語言反復(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。一批又一批的新聞記者訪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人心的時刻。
——《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”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》，實際上就是《宇宙簡史》。
——《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，卻是一個身患肌萎縮癥的病人，除了思想，他幾乎全身不能動彈，不能說話，頭向前垂落。正因為這點，他更加引起全世界人們的關(guān)注和尊敬。在他開始患病時，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。
——洪偉
?。劢虒W(xué)設(shè)計ABC］
設(shè)計A
一、導(dǎo)語設(shè)計
1.可以從普通人對我們賴以生存的地球的關(guān)注導(dǎo)入，引出科學(xué)家對無限廣闊的宇宙的關(guān)注，從而引出霍金的《宇宙的未來》。（這樣導(dǎo)入意在強調(diào)科學(xué)家的責(zé)任感）
2可以從閱讀科技論文和科技說明文的目的（了解觀點，獲取知識）導(dǎo)入，直截了當(dāng)?shù)厍腥氡疚牡幕居^點。（這樣導(dǎo)入意在突出科技論文的閱讀方法）
以上兩種導(dǎo)入都要直接切入文章的主體部分，不必分析全文結(jié)構(gòu)。
二、過程設(shè)計
1過程：學(xué)生閱讀、討論、交流，教師指導(dǎo)、點撥、歸納。
2方法：學(xué)生——自由討論式，教師——點撥引導(dǎo)式。
3歸納：霍金對宇宙未來的預(yù)言主要有以下一些觀點：
（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臨界值，它就會永遠(yuǎn)膨脹。如果平均密度大于臨界值，宇宙就會坍縮，時間本身就會終結(jié)。
?。?）在螺旋星系和星系團中應(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飛散開去。
（3）如果宇宙繼續(xù)膨脹下去，五十億年后，太陽將耗盡它的核燃料，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)量的恒星會變成黑洞。
?。?）黑洞中粒子的速度有可能超過光速逃出黑洞，只要有足夠長的時間，巨大的黑洞也可以“蒸發(fā)”掉。
（5）在星系或星系團之外，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，從而可能會使宇宙最終坍縮。但這個時間肯定在一百五十億年之后。
4體會這篇演講詞幽默風(fēng)趣的語言特點。
作為一篇關(guān)于宇宙未來的演講詞，本文的大量篇幅是較為嚴(yán)肅的科學(xué)話題，運用了好多專業(yè)術(shù)語，容易使人感到沉悶。但是霍金的聰明之處在于他運用了許多幽默風(fēng)趣的語言，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。這樣的語言是很多的，例如：“幸運的是，數(shù)人名看來要花很長的時間?！薄澳阍趯嶋H上不可能預(yù)測出來數(shù)字，否則的話，物理學(xué)家就會在賭場發(fā)財?！薄凹幢阌钪鎸⒁s，我可以滿懷信心地預(yù)言，它至少在一百億年內(nèi)不會停止膨脹。我預(yù)料那時自己不會留在世上被證明是錯的?！薄叭绻q理論是正確的，則宇宙實際上是處在刀鋒上。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?！?
設(shè)計B
一、導(dǎo)語設(shè)計
同設(shè)計A
二、過程設(shè)計
1初讀課文，找出一些關(guān)鍵詞語，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宇宙未來的預(yù)測，初讀文章就應(yīng)該找出與這一預(yù)測有剮的關(guān)鍵詞語，最重要的應(yīng)該有兩個：“膨脹”與“坍縮”，然后進(jìn)一步找到與這兩個詞相剮聯(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。
2⒈細(xì)讀課文，弄清這些關(guān)鍵詞語之間的關(guān)系，把握作者的觀點。
作者的觀點是：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臨界值，唆就會永遠(yuǎn)膨脹。如果平均密度大于臨界值，宇宙就會坍縮，時間本身就會終結(jié)。事實上，現(xiàn)在的密度似乎非常接近與把坍縮和無限膨脹區(qū)分開來的臨界密度。但宇宙的未來是膨脹還是坍縮，仍尚難定論。
3抓住生動的比喻，理解作者的觀點。
在闡明科學(xué)道理的時候，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。如：“例如，如果你稍微改變一下你旋轉(zhuǎn)賭盤的方式，就會改變出來的數(shù)字。你在實際上不可能預(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?！?
設(shè)計C
在學(xué)生讀完文章大致清楚所寫內(nèi)容之后，可設(shè)計幾個問題，做較為深入的分析。
1文章內(nèi)容是談對宇宙未來的預(yù)測，為什么開篇卻談巫師預(yù)言的尷尬、宗教預(yù)言的失敗?
2作者說將宇宙中的暗物質(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)言宇宙會繼續(xù)無限地膨脹下去，為什么后文又說宇宙最終可能會坍縮?
3對宇宙的未來，作者以為是可以預(yù)測呢，還是不可以預(yù)測?
討論分析清楚這些問題，就可較為準(zhǔn)確地把握觀點。
中國基礎(chǔ)教育21世紀(jì)
宇宙的未來3
(2003-01-02 10:51:31)
霍金
本文是霍金1991年1月在劍橋大學(xué)的一次講演錄。
這篇講演，從古代巫師的預(yù)言，談到近代宗教預(yù)言，再過渡到對宇宙未來的討論，主要探討了宇宙未來的兩種命運：一是繼續(xù)膨脹下去，一是收縮以至于坍縮成一個點。膨脹還是收縮，取決于宇宙的平均密度。運用天體物理學(xué)理論，對宇宙的未來作出科學(xué)的論斷，這是科學(xué)家與巫師不同之處。
節(jié)選自《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》(湖南科學(xué)技術(shù)出版社1995年版)。杜欣欣、吳忠超譯。史蒂芬·霍金，英國理論物理學(xué)家，1942年1月生于英國的牛津。先后在牛津大學(xué)物理系和劍橋大學(xué)物理系學(xué)習(xí)，23歲獲博士學(xué)位。21歲時，患上一種運動神經(jīng)細(xì)胞病，以致全身不能動彈，不能說話。他身殘志堅，在大爆炸、黑洞等宇宙學(xué)理論上取得了舉世矚目的成就，被譽為當(dāng)代的愛因斯坦。他的科普著作《時間簡史》在全世界行銷數(shù)千萬冊，極大地增進(jìn)了人們對宇宙的認(rèn)識。現(xiàn)任英國劍橋大學(xué)盧卡遜數(shù)學(xué)講座教授。本文是霍金1991年1月在劍橋大學(xué)的一次講演錄。
這篇講演的主題是宇宙的未來，或者不如說，科學(xué)家認(rèn)為將來是什么樣子的。預(yù)言將來當(dāng)然是非常困難的。我曾經(jīng)起過一個念頭，要寫一本題為《昨天之明天：未來歷史》的書。它會是一部對未來預(yù)言的歷史，幾乎所有這些預(yù)言都是大錯特錯的。但是盡管有這些失敗，科學(xué)家仍然認(rèn)為他們能預(yù)言未來。(盡管預(yù)言宇宙的未來有困難，但科學(xué)家仍未失去信心。)
在非常早的時代，預(yù)言未來是先知或者女巫的職責(zé)。這些通常是被毒藥或火山隙溢出的氣體弄得精神恍惚的女人。周圍的牧師把她們的咒語翻譯出來，而真正的技巧在于解釋。古希臘的德勒菲的著名巫師以模棱兩可而臭名昭著。當(dāng)這些斯巴達(dá)人問道，在波斯人攻擊希臘時會發(fā)生什么時，這巫師回答道：要么斯巴達(dá)會被消滅，(古代巫師的預(yù)言，訣竅在于可以隨意作出解釋。)要么其國王會被殺害。我想這些牧師盤算，如果這些最終都沒有發(fā)生，則斯巴達(dá)就會對阿波羅太陽神如此之感恩戴德，以致忽視其巫師作錯預(yù)言的這個事實。事實上，國王在捍衛(wèi)特莫皮拉隘道〔特莫皮拉隘道〕一般譯作“溫泉關(guān)”。公元前480年，波斯國王薛西斯一世率領(lǐng)大軍五十多萬、戰(zhàn)艦千艘，越過達(dá)達(dá)尼爾海峽，水陸兩路進(jìn)犯希臘。斯巴達(dá)國王列奧尼達(dá)斯率領(lǐng)300名斯巴達(dá)士兵在溫泉關(guān)頑強抵抗波斯軍，全部戰(zhàn)死。波斯軍隊占領(lǐng)雅典，大肆焚掠。希波戰(zhàn)爭是希臘諸城邦反抗波斯侵略和壓迫的戰(zhàn)爭，最后以希臘的勝利而結(jié)束。的一次拯救斯巴達(dá)并最終擊敗波斯人的行動中喪生了。
另一次事件，利迪亞〔利迪亞〕一般譯作“呂底亞”，小亞細(xì)亞西部的奴隸制國家，在現(xiàn)在的土耳其境內(nèi)。的國王克羅修斯〔克羅修斯〕一般譯作“克羅伊斯”，呂底亞的末代國王(約前560—前546年在位)。公元前546年，波斯國王居魯士攻破其首都薩狄斯，被俘。據(jù)說他是古代的巨富之一，他的名字已成為“富豪”的同義語。，這位世界上最富裕的人有一次問道：如果他侵略波斯的話會發(fā)生什么。其回答是：一個偉大的王國將會崩潰?？肆_修斯以為這是指波斯帝國，殊不知正是他自己的王國要陷落，而他自己的下場是活活地在柴堆上受火刑。
近代的末日預(yù)言者為了避免尷尬，不為世界的末日設(shè)定日期。這些日期使股票市場下瀉。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。
迄今為止，所有為世界末日設(shè)定的日期都無聲無息地過去了。但是這些預(yù)言家經(jīng)常為他們顯然的失敗找借口解釋。例如，第七日回歸的創(chuàng)建者威廉·米勒〔威廉·米勒〕(1782—1849)美國紐約州農(nóng)民，近代基督復(fù)臨運動的創(chuàng)始人。從1831年起開始傳道，根據(jù)《但以理書》的某些章節(jié)推算出基督將于1843年或1844年3月21日第二次降臨，贏得了成千上萬的追隨者。預(yù)言雖然失敗，但該派仍堅持教義，并于1863年成立了基督復(fù)臨安息日會。預(yù)言，耶穌的第二次到來會在1843年3月21日至1844年3月21日間發(fā)生。在沒有發(fā)生這件事后，這個日期就修正為1844年10月22日。當(dāng)這個日期通過又沒有發(fā)生什么事后，又提出了一種新的解釋。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。幸運的是，數(shù)人名看來要花很長的時間。
當(dāng)然，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。人們只要想到天氣預(yù)報就可以了。但是在某些情形下，我們認(rèn)為可以做可靠的預(yù)言。宇宙在非常大的尺度下的未來，便是其中一個例子。
我們在過去的三百年間發(fā)現(xiàn)了制約在所有正常情形下物體的科學(xué)定律。我們?nèi)匀徊恢乐萍s在極端條件下物體的精確的定律。那些定律在理解宇宙如何起始方面很重要，但是它不影響宇宙的未來演化，除非直到宇宙坍縮成一種高密度的狀態(tài)。事實上，我們必須花費大量金錢建造巨大粒子加速器去檢驗這些高能定律，便是這些定律對現(xiàn)在宇宙的影響是多么微不足道的一個標(biāo)志。
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。這是因為物理方程的解會呈現(xiàn)出一種稱作混沌的性質(zhì)。這表明方程可能是不穩(wěn)定的：在某一時刻對系統(tǒng)作非常微小的改變，系統(tǒng)的未來行為很快會變得完全不同。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。
在不穩(wěn)定或混沌的系統(tǒng)中，一般地存在一個時間尺度，初始狀態(tài)下的小改變在這個時間尺度將增長到兩倍。在地球大氣的情形下，這個時間尺度是五天的數(shù)量級，大約為空氣繞地球吹一圈的時間。人們可以在五天之內(nèi)作相當(dāng)準(zhǔn)確的天氣預(yù)報，但是要做更長遠(yuǎn)得多的天氣預(yù)報，就既需要大氣現(xiàn)狀的準(zhǔn)確知識，又需要一種不可逾越的復(fù)雜計算。我們除了給出季度平均值以外，沒有辦法對六個月以后作具體的天氣預(yù)報。
我們還知道制約化學(xué)和生物的基本定律，這樣在原則上，我們應(yīng)能確定大腦如何工作。但是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。這樣，盡管我們知道制約人類行為的方程，但在實際上我們不能預(yù)言它。科學(xué)不能預(yù)言人類社會的未來或者甚至它有沒有未來。其危險在于，我們毀壞或消滅環(huán)境的能力的增長比利用這種能力的智慧的增長快得太多了。
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。繞著太陽公轉(zhuǎn)的行星的運動似乎最終會變成混沌，盡管其時間尺度很長。這表明隨著時間流逝，任何預(yù)言的誤差將越來越大。在一段時間之后，就不可能預(yù)言運動的細(xì)節(jié)。我們能相當(dāng)?shù)乜隙ǎ厍蛟谙喈?dāng)長的時間內(nèi)不會和金星相撞。但是我們不能肯定，在軌道上的微小擾動會不會積累起來，引起在十幾億年后發(fā)生這種碰撞。太陽和其他恒星繞著銀河系的運動，以及銀河系繞著其局部星系團的運動也是混沌的。我們觀測到，其他星系正離開我們運動而去，而且它們離開我們越遠(yuǎn)，就離開得越快。這意味著我們周圍的宇宙正在膨脹：不同星系間的距離隨時間而增加。
我們觀察到的從外空間來的微波輻射〔微波輻射〕指宇宙微波背景輻射，即來自宇宙空間背景上的各個方向同性的微波輻射，是宇宙之初“大爆炸”的余熱，溫度比開氏絕對零度高2.7度，習(xí)慣上稱為3K輻射。1965年美國科學(xué)家彭齊亞斯和威爾遜因共同發(fā)現(xiàn)宇宙微波背景輻射而獲1978年諾貝爾物理學(xué)獎。背景給出這種膨脹是平滑而非混沌的證據(jù)。你只要把你的電視調(diào)到一個空的頻道就能實際觀測到這個輻射。你在屏幕上看到的斑點的小部分是由太陽系外的微波引起的。這就是從微波爐得到的同類的輻射，但是要更微弱得多。它只能把食物加熱到絕對溫度〔絕對溫度〕即開氏溫度，1848年由英國物理學(xué)家開爾文(1824—1907)提出，1960年第十一屆國際計量大會規(guī)定熱力學(xué)溫度以開爾文為單位。開氏的零度稱為“絕對零度”，等于零下攝氏273.15度。③〔哥白尼(1473—1543)〕波蘭天文學(xué)家，太陽中心說的創(chuàng)立者，近代天文學(xué)的奠基人。的2.7度，所以不能用來溫?zé)崮愕耐赓u皮薩〔皮薩〕一種意大利式的餡餅。。人們認(rèn)為這種輻射是熱的早期宇宙的殘余。但是它最使人印象深刻的是，從任何方向來的輻射量幾乎完全相同。宇宙背景探索者衛(wèi)星已經(jīng)非常精確地測量了這種輻射。從這些觀測繪出的天空圖可以顯示輻射的不同溫度。在不同方向上這些溫度不同，但是差別非常微小，只有十萬分之一。因為宇宙不是完全光滑的，存在諸如恒星、星系和星系團的局部無規(guī)性，所以從不同方向來的微波必須有些不同。但是，要和我們觀測到的局部無規(guī)性相協(xié)調(diào)，微波背景的變化不可能再小了。微波背景在所有方向上能夠相等到100 000分之99 999。
上古時代，人們以為地球是宇宙的中心。在任何方向上背景都一樣的事實，對于他們而言毫不足怪。然而，從哥白尼③時代開始，我們就被降級為繞著一顆非常平凡的恒星公轉(zhuǎn)的一顆行星，而該恒星又是繞著我們看得見的不過是一千億個星系中的一個典型星系的外邊緣公轉(zhuǎn)。我們現(xiàn)在是如此之謙和，我們不能聲稱任何在宇宙中的特殊地位。所以我們必須假定，在圍繞任何其他星系的任何方向的背景也是相同的。這只有在如果宇宙的平均密度以及膨脹率處處相同時才有可能。平均密度或膨脹率的大區(qū)域的任何變化都會使微波背景在不同方向上不同。這表明，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。
因為宇宙的膨脹是如此之均勻，所以人們可按照一個單獨的數(shù)，即兩個星系間的距離來描述它?，F(xiàn)在這個距離在增大，但是人們預(yù)料不同星系之間的引力吸引正在降低這個膨脹率。如果宇宙的密度大于某個臨界值，引力吸引將最終使膨脹停止并使宇宙開始重新收縮。宇宙就會坍縮到一個大擠壓。這和起始宇宙的大爆炸相當(dāng)相似。大擠壓是被稱作奇性的一個東西，是具有無限密度的狀態(tài)，物理定律在這種狀態(tài)下失效。這就表明即便在大擠壓之后存在事件，它們要發(fā)生什么也是不能預(yù)言的。但是若在事件之間不存在因果的連接，就沒有合理的方法說一個事件發(fā)生于另一個事件之后。也許人們可以說，我們的宇宙在大擠壓處終結(jié)，而任何發(fā)生在“之后”的事件都是另一個相分離的宇宙的部分。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。
如果宇宙的密度小于該臨界值，它將不會坍縮，而會繼續(xù)永遠(yuǎn)膨脹下去。其密度在一段時間后會變得如此之低，引力吸引對于減緩膨脹沒有任何顯著的效應(yīng)。星系們會繼續(xù)以恒常速度相互離開。
這樣，對于宇宙的未來其關(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，宇宙就會坍縮，而時間本身就會在大擠壓處終結(jié)。然而，我比其他的末日預(yù)言者更占便宜。即便宇宙將要坍縮，我可以滿懷信心地預(yù)言，它至少在一百億年內(nèi)不會停止膨脹。我預(yù)料那時自己不會留在世上被證明是錯的。
我們可以從觀測來估計宇宙的平均密度。如果我們計算能看得見的恒星并把它們的質(zhì)量相加，我們得到的，不到臨界值的百分之一左右。即使我們加上在宇宙中觀測到的氣體云的質(zhì)量，它仍然只把總數(shù)加到臨界值的百分之一。然而，我們知道，宇宙還應(yīng)該包含所謂的暗物質(zhì)，即是我們不能直接觀測到的東西。暗物質(zhì)的一個證據(jù)來自于螺旋星系。存在恒星和氣體的巨大的餅狀聚合體。我們觀測到它們圍繞著自己的中心旋轉(zhuǎn)。但是如果它們只包含我們觀測到的恒星和氣體，則旋轉(zhuǎn)速率就高到足以把它們甩開。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。
暗物質(zhì)的另一個證據(jù)來自于星系團。我們觀測到星系在整個空間中分布得不均勻，它們成團地集中在一起，其范圍從幾個星系直至幾百個星系。假定這些星系互相吸引成一組從而形成這些星系團。然而，我們可以測量這些星系團中的個別星系的運動速度。我們發(fā)現(xiàn)其速度是如此之高，要不是引力吸引把星系抓到一起，這些星系團就會飛散開去。所需要的質(zhì)量比所有星系總質(zhì)量都要大很多。這是在這種情形下估算的，即我們認(rèn)為星系已具有在它們旋轉(zhuǎn)時把自己抓在一起的所需的質(zhì)量。所以，在星系團中我們觀測到的星系以外必須存在額外的暗物質(zhì)。
人們可以對我們具有確定證據(jù)的那些星系和星系團中的暗物質(zhì)的量作一個相當(dāng)可靠的估算。但是這個估算值仍然只達(dá)到要使宇宙重新坍縮的臨界質(zhì)量的百分之十左右。這樣，如果我們僅僅依據(jù)觀測證據(jù)，則可預(yù)言宇宙會繼續(xù)無限地膨脹下去。再過五十億年左右，太陽將耗盡它的核燃料。它會腫脹成一顆所謂的紅巨星〔紅巨星〕光譜呈橙色、紅色的巨星稱為紅巨星。其形成是因為在恒星演化過程中，由于內(nèi)部核燃料的耗盡，熱核反應(yīng)的速率減弱，打破了引力與輻射壓之間的平衡，恒星的外殼開始燃燒膨脹。，直到它把地球和其他更鄰近的行星都吞沒。它最后會穩(wěn)定成一顆只有幾千英里尺度的白矮星白矮星〕一類低光度、高溫度、高密度的簡并態(tài)恒星，是恒星演化的一種歸宿。當(dāng)恒星經(jīng)過紅巨星階段損失大量質(zhì)量后，剩下的質(zhì)量若小于1.44個太陽質(zhì)量，這顆恒星就演化成白矮星。。我正在預(yù)言世界的結(jié)局，但這還不是。這個預(yù)言還不至于使股票市場過于沮喪。前面還有一兩個更緊迫的問題。無論如何，假定在太陽爆炸的時刻，我們還沒有把自己毀滅的話，我們應(yīng)該已經(jīng)掌握了恒星際旅行的技術(shù)。
在大約一百億年以后，宇宙中大多數(shù)恒星都已把燃料耗盡。大約具有太陽質(zhì)量的恒星不是變成白矮星就是變成中子星〔中子星〕恒星在核能耗盡后，經(jīng)過引力坍縮，依靠簡并中子的壓力與引力平衡形成的星體。，中子星比白矮星更小更緊致。具有更大質(zhì)量的恒星會變成黑洞〔黑洞〕一種特殊的天體，是時間—空間的一個區(qū)域。它的基本特征是有一個封閉的視界。由于引力強大，就連光也不能從中逃逸出來，所以黑洞是看不見的。。黑洞還更小，并且具有強到使光線都不能逃逸的引力場。然而，這些殘留物仍然繼續(xù)繞著銀河系中心每一億年轉(zhuǎn)一圈。這些殘余物的相撞會使一些被拋到星系外面去。余下的會漸漸地在中心附近更近的軌道上穩(wěn)定下來，并且最終會集中在一起，在星系的中心形成一顆巨大的黑洞。不管星系或星系團中的暗物質(zhì)是什么，可以預(yù)料它們也會落進(jìn)這些非常巨大的黑洞中去。
因此可以假定，星系或星系團中的大部分物體最后在黑洞里終結(jié)。然而，我在若干年以前發(fā)現(xiàn)，黑洞并不像被描繪的那樣黑。量子力學(xué)的不確定性原理〔量子力學(xué)的不確定性原理〕即德國物理學(xué)家海森伯(1901—1976)提出的測不準(zhǔn)原理。它的量子力學(xué)意義是不能在同一個態(tài)中同時準(zhǔn)確測量出粒子的位置和速度。講，粒子不可能同時具有定義很好的位置和定義很好的速度。粒子位置定義得越精確，則其速度就只能定義得越不精確，反之亦然。如果在一顆黑洞中有一顆粒子，它的位置在黑洞中被很好地定義，這意味著它的速度不能被精確地定義。所以粒子的速度就有可能超過光速，這就使得它能從黑洞逃逸出來，粒子和輻射就這么緩慢地從黑洞中泄漏出來。在一顆星系中心的巨大黑洞可有幾百萬英里的尺度。這樣，在它之內(nèi)的粒子的位置就具有很大的不確定性。因此，粒子速度的不確定性就很小，這表明一顆粒子要花非常長的時間才能逃離黑洞。但是它最終是要逃離的。在一個星系中心的巨大黑洞可能花10(九十次方)年的時間蒸發(fā)掉并完全消失，也就是“1”后面跟90個“0”。這比宇宙現(xiàn)在的年齡要長得多，它是1010年，也就是“1”后面跟10個“0”。如果宇宙要永遠(yuǎn)膨脹下去的話，仍然有大量的時間可供黑洞蒸發(fā)。
永遠(yuǎn)膨脹下去的宇宙的未來相當(dāng)乏味。但是一點也不能肯定宇宙是否會永遠(yuǎn)膨脹。我們只有大約為使宇宙坍縮的需要密度十分之一的確定證據(jù)。然而，可能還有其他種類的暗物質(zhì)，還未被我們探測到，它會使宇宙的平均密度達(dá)到或超過臨界值。這種附加的暗物質(zhì)必須位于星系或星系團之外。否則的話，我們就應(yīng)覺察到了它對星系旋轉(zhuǎn)或星系團中星系運動的效應(yīng)。
為什么我們應(yīng)該認(rèn)為，也許存在足夠的暗物質(zhì)，使宇宙最終坍縮呢?為什么我們不能只相信我們已有確定證據(jù)的物質(zhì)呢?其理由在于，哪怕宇宙現(xiàn)在只具有十分之一的臨界密度，都需要不可思議地仔細(xì)選取初始的密度和膨脹率。如果在大爆炸后一秒鐘宇宙的密度大了一萬億分之一，宇宙就會在十年后坍縮。另一方面，如果那時宇宙的密度小了同一個量，宇宙在大約十年后就變成基本上空無一物。
宇宙的初始密度為什么被這么仔細(xì)地選取呢?也許存在某種原因，使得宇宙必須剛好具有臨界密度?？磥砜赡艽嬖趦煞N解釋。一種是所謂的人擇原理，它可被重述如下：宇宙之所以是這種樣子，是因為否則的話，我們就不會在這里觀測它。其思想是，可能存在許多具有不同密度的不同宇宙。只有那些非常接近臨界密度的能存活得足夠久并包含足夠形成恒星和行星的物質(zhì)。只有在那些宇宙中才有智慧生物去詰問這樣的問題：密度為什么這么接近于臨界密度?如果這就是宇宙現(xiàn)在密度的解釋，則沒有理由去相信宇宙包含有比我們已探測到的更多物質(zhì)。十分之一的臨界密度對于星系和恒星的形成已經(jīng)足夠。
然而，許多人不喜歡人擇原理，因為它似乎太倚重于我們自身的存在。這樣就有人對為何密度應(yīng)這么接近于臨界值尋求另外可能的解釋。這種探索導(dǎo)致極早期宇宙的暴漲理論。其思想是宇宙的尺度曾經(jīng)不斷地加倍過，正如在遭受極端通貨膨脹的國家每隔幾個月價格就加倍一樣。然而，宇宙的暴漲更迅猛更極端得多：在一個微小的暴漲中尺度的至少一千億億億倍的增加，會使宇宙這么接近于準(zhǔn)確的臨界密度，以至于現(xiàn)在仍然非常接近于臨界密度。這樣，如果暴漲理論是正確的，宇宙就應(yīng)包含足夠的暗物質(zhì)，使得密度達(dá)到臨界值。這意味著，宇宙最終可能會坍縮，但是這個時間不會比迄今已經(jīng)膨脹過的一百五十億年左右長太多。
現(xiàn)在小結(jié)如下：科學(xué)家相信宇宙受定義很好的定律制約，這些定律在原則上允許人們?nèi)ヮA(yù)言將來。但是定律給出的運動通常是混沌的。這意味著初始狀態(tài)的微小變化會導(dǎo)致后續(xù)行為的快速增大的改變。這樣，人們在實際上經(jīng)常只能對未來相當(dāng)短的時間作準(zhǔn)確的預(yù)言。然而，宇宙大尺度的行為似乎是簡單的，而不是混沌的。所以，人們可以預(yù)言，宇宙將永遠(yuǎn)膨脹下去呢，還是最終將會坍縮。這要按照宇宙的現(xiàn)有密度而定。事實上，現(xiàn)在密度似乎非常接近于把坍縮和無限膨脹區(qū)分開來的臨界密度。如果暴漲理論是正確的，則宇宙實際上是處在刀鋒上。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?！肌接钪婢植窟\動的混沌狀態(tài)，不妨礙對它的宏觀預(yù)測。但宇宙的未來是膨脹還是坍縮，尚難定論。
練習(xí)
一 本文在論述過程中，常常用一些生動的比喻來說明事理。下列兩個比喻，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。
2.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。
二 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?作者又列舉了哪兩種假說，說明現(xiàn)在的宇宙密度可能就在臨界狀態(tài)?
三 這篇文章的語言幽默風(fēng)趣，在說明科學(xué)道理的同時，創(chuàng)造出一種輕松愉快的氣氛，體現(xiàn)了演講詞的特點。試舉出三個例子，分析其表達(dá)效果。
宇宙的未來4
一、課前預(yù)習(xí)
1、字音
咒語 拯救 尷尬 坍縮 混沌 估算 沮喪
詰問 倚重 模棱兩可
2了解作者霍金
3、閱讀文本 整體感知
要求：閱讀文本 初步感知 自讀梳理 理清結(jié)構(gòu) 歸納要點 概括中心
預(yù)習(xí)問題：
a、給課文分層，明確作者講了幾層意思，并提煉出要點。提煉要點的方法是：或者摘錄文中的語句，或者用自己的語言組織。
二、課堂內(nèi)容
明確目標(biāo)
a了解作者及演講詞的特點，理解作者宇宙觀，學(xué)習(xí)比喻說理的寫作方法
b概括文章內(nèi)容，準(zhǔn)確提煉文章要點、理解文章中重要語句含義
c學(xué)習(xí)作者不斷追求探索的科學(xué)精神和勇敢頑強的人格力量
檢查預(yù)習(xí)、把握文本
a、給課文分層，明確作者講了幾層意思，并提煉出要點。提煉要點的方法是：或者摘錄文中的語句，或者用自己的語言組織。
研讀探究、突破重難點
【問題投放】為什么科學(xué)不可以預(yù)言人類社會的未來，卻可以預(yù)言宇宙的未來？
【整合答案】 ：
【問題投放】作者演講的題目叫宇宙的未來，卻先從古代的先知女巫談起，這部分內(nèi)容是跑題了還是另有作用？請分析
【整合答案】
【問題投放】本文在論述過程中，常常用一些生動的比喻來說明事理。下列兩個比喻句各自說明了什么道理?
?。牐牏佟袄?，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?！?
?。?②“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，它是完全不同的生命?！?
【整合答案】
?。牐牐?/p>
【問題投放】這篇文章語言幽默風(fēng)趣，在說明科學(xué)道理的同時，創(chuàng)造出一種輕松愉快的氣氛，體現(xiàn)了演講詞的特點。試舉出例子，分析其表達(dá)效果。
【整合答案】
6、本文作為演講辭有哪些特點？
① ② ③
7、課堂練習(xí) 檢驗效果
閱讀課文完成下列習(xí)題
?、抛髡咴诘谝欢沃袨槭裁凑f“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”？原因分析錯誤的一項是（ ）
a.物理方程的解會呈現(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)的非常小的改變會導(dǎo)致非常不同的結(jié)果。
d.我們只是對宇宙的有關(guān)定律有所了解，缺乏深入的研究。
⑵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”（ ）
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(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來”。
b.人類社會的未來是復(fù)雜的，而宇宙的行為在非常大尺度下是混沌的。
c.因為前者是確定的，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(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來。
?、窍铝袑ψ髡邔τ钪娴奈磥淼念A(yù)言與巫師、宗教預(yù)言家對人類社會未來的預(yù)言的說法錯誤的一項是（ ）
a.作者的預(yù)言是有科學(xué)根據(jù)的，是運用天體物理學(xué)理論進(jìn)行的科學(xué)推測、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.因為制約大腦的方程式混沌的，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。
d.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，就本質(zhì)來說，沒有區(qū)別，因為人類社會的未來根本就是無法預(yù)言的。
⑷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(zhuǎn)輪賭盤的方式，就會改變出來的數(shù)字。你在實際上不可能預(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。”這個比喻生動地說明了“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(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。
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(yù)言運動的細(xì)節(jié)。
d.“在地球大氣的情形下，這個時間尺度是五天的數(shù)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(zhǔn)確的預(yù)報。
8、拓展提高
閱讀文章，完成下列習(xí)題（成都市XX屆高中畢業(yè)班第二次診斷性檢測 ）
“藍(lán)牙”(b1uetooth)本是十世紀(jì)統(tǒng)一了丹麥的國王的名字，現(xiàn)取其“統(tǒng)一”的含義，用來命名意在統(tǒng)一無線局域網(wǎng)通訊標(biāo)準(zhǔn)的藍(lán)牙技術(shù)。1998年5月，愛立信、諾基亞、東芝、ibm和英特爾等五家著名廠商在聯(lián)合開展短程無線通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化活動時提出了“藍(lán)牙技術(shù)”這一概念。藍(lán)牙技術(shù)是一種提供短距離無線傳輸?shù)膽?yīng)用技術(shù)。這五家廠商力圖使藍(lán)牙技術(shù)能夠成為未來的無線通信標(biāo)準(zhǔn)。這種全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)帶來了無窮無盡的創(chuàng)造力。
藍(lán)牙技術(shù)在現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的最后10米，將像一種無處不在的數(shù)字化神經(jīng)末梢一樣，把各種網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備、各種信息化設(shè)備，都“無線”地連接起來。利用藍(lán)牙技術(shù)，能夠有效地將移動電話與筆記本電腦、掌上電腦以及各種數(shù)字化的信息設(shè)備連接起來，從而甩掉常用的有線通信電纜；同時形成一種個人身邊的網(wǎng)絡(luò)，使得身邊的各種信息化的移動便攜設(shè)備都能無縫地實現(xiàn)資源共享。
因為其開放性，藍(lán)牙技術(shù)目前只是一個規(guī)范，還沒有成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。不同品牌、型號的 設(shè)備之間互通還存在一些問題。但藍(lán)牙技術(shù)本身具有很多優(yōu)勢：藍(lán)牙一般工作在不需交納費用的全球通用的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療頻段即2.4ghz的1sm頻段上；可實時進(jìn)行數(shù)據(jù)和語音傳輸；由于采用了先進(jìn)的調(diào)頻和糾錯編碼技術(shù)，藍(lán)牙具有很好的抗干擾能力，在配備了藍(lán)牙的設(shè)備之間可以進(jìn)行更加可靠的通信。另外，藍(lán)牙具有很強的移植性，可應(yīng)用于多種通信場合，如wap、gsm等，引入身份識別后可以靈活實現(xiàn)漫游。而且藍(lán)牙設(shè)備功耗低，容易實現(xiàn)，便于推廣，對人體危害也小。
就目前的發(fā)展情況來看，藍(lán)牙技術(shù)在手機、耳機、pad、數(shù)碼相機和數(shù)碼攝影機等設(shè)備上都有應(yīng)用，也正應(yīng)用于無線設(shè)備、圖像處理設(shè)備、安全產(chǎn)品、消費娛樂、汽車產(chǎn)品、家用電器等諸多領(lǐng)域。就藍(lán)牙手機而言，它可以很方便地和電腦連接，實現(xiàn)文件互傳，除了圖片、鈴聲、和java小游戲外，一般的文檔也能傳到藍(lán)牙手機中，這樣就可以把藍(lán)牙手機當(dāng)成u盤使用了。藍(lán)牙手機能夠在一定范圍內(nèi)與筆記本電腦無線連接，讓筆記本電腦無線上網(wǎng)成為現(xiàn)實。兩個同樣持有藍(lán)牙手機的用戶還可以通過手機交換名片、電話和手機鈴聲，或者無線聯(lián)機游戲。再加上相匹配的藍(lán)牙頭盔、藍(lán)牙眼鏡、藍(lán)牙外套等等一系列產(chǎn)品，藍(lán)牙的無線優(yōu)點可以讓你盡情體驗魅力時尚的新生活。
隨著藍(lán)牙技術(shù)的不斷成熟，在逐漸解決制造成本、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和工作的安全性等三個主要問題后，各種藍(lán)牙產(chǎn)品將更加深入人們的生活，改變?nèi)藗兊纳钆c工作方式，并大大提高人們的生活質(zhì)量。
1.下列對藍(lán)牙技術(shù)的解釋最準(zhǔn)確的一項是
a.藍(lán)牙技術(shù)是用丹麥國王名字命名，意在統(tǒng)一無線局域網(wǎng)通訊標(biāo)準(zhǔn)的無線傳輸
應(yīng)用技術(shù)。
b藍(lán)牙技術(shù)是由愛立信、諾基亞、東芝、ibm和英特爾聯(lián)合提出的未來的無線
通信標(biāo)準(zhǔn)。
c.藍(lán)牙技術(shù)是信息設(shè)備問及信息設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)間的一種短距離無線化通信傳輸應(yīng)
用技術(shù)。
d.藍(lán)牙技術(shù)是一種能把各種網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備、各種信息化設(shè)備連接起來的無線通
信標(biāo)準(zhǔn)。
2.下列表述，不符合原文意思的一項是
a目前，作為一個規(guī)范，藍(lán)牙技術(shù)還沒有成-為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不同品牌及型號的設(shè)
備之間互通還存在一些問題。
b應(yīng)用藍(lán)牙技術(shù)，信息設(shè)備間可以進(jìn)行一定范圍內(nèi)的互聯(lián)，實現(xiàn)方便、穩(wěn)定、
可靠、安全的無線通信。
c.用戶不必繳納任何頻段使用費用就可在全世界通用的工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)頻段
上使用藍(lán)牙設(shè)備。
d藍(lán)牙技術(shù)具有很強的移植性，可以應(yīng)用于多種通信場合，引入身份識別后可
以靈活實現(xiàn)漫游。
3.依據(jù)原文信息，下列推斷不正確的一項是
a.藍(lán)牙設(shè)備功耗低，容易實現(xiàn)，便于推廣，在解決了所面臨的標(biāo)準(zhǔn)化這一最重
要的問題后，其發(fā)展和推廣將是無障礙的。
b基于藍(lán)牙技術(shù)，筆記本電腦、移動電話能夠隨時隨地接人打印機、數(shù)碼相機、
記錄儀、攝影機等辦公設(shè)備，從而組成便捷的移動辦公室。
c.目前，藍(lán)牙技術(shù)在手機、數(shù)碼相機和數(shù)碼攝影機等設(shè)備上的應(yīng)用已經(jīng)改變了
人們的生活工作方式，促進(jìn)了生活工作質(zhì)量的提高。
d.隨著藍(lán)牙技術(shù)自身的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域一定會得到不斷的拓展，同時，
它也會給移動通信的進(jìn)一步發(fā)展帶來新的動力。
宇宙的未來5
教學(xué)目標(biāo)
一、知識教育目標(biāo)
1、了解有關(guān)宇宙學(xué)的一些知識；
2、了解演講稿的一些特點。
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)生體會這篇講演幽默的語言風(fēng)格，提高自己的思維和語言表達(dá)能力。
重點、難點、疑點及解決辦法
重點：
1、了解有關(guān)宇宙學(xué)的一些知識；
2、了解演講稿的一些特點。
難點：
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。
課時安排
1課時
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；
2、了解演講稿的一些特點。
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，其堅強的意志品質(zhì)也深深地感染著我們，我們今天就來學(xué)習(xí)他的一篇演說辭《宇宙的未來》（板書課題）。
仰望燦爛的星空，我們會肅然起敬，產(chǎn)生無窮無盡的聯(lián)想和想像。從古到今，人們對于宇宙的猜測和探索從來也沒有停止過。如屈原在《天問》里就發(fā)出了一系列的探問：“遂古之初，誰傳道之？上下未形，何由考之？……九天之際，安放安屬？隅隈多有，誰知其數(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？”中國古代的宇宙學(xué)有渾天說、蓋天說、宣夜說等，西方有日心說、地心說等。然而直到20世紀(jì)誕生現(xiàn)代宇宙學(xué)，人們對宇宙的認(rèn)識才有了根本性的突破。本文作者是當(dāng)代的理論物理學(xué)家，他以“宇宙的未來”這樣玄而又玄的話題在劍橋大學(xué)作講演，對我們認(rèn)識宇宙有哪些啟示呢？
2、作者簡介
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?942年出生于英國牛津，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。這種病會引起肌肉萎縮，導(dǎo)致癱瘓；說話會越來越困難，直至完全喪失語言能力；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?；艚鸷髞碓谙鄬φ?、“大爆炸”和黑洞等領(lǐng)域取得了突出的研究成果?；艚?988年出版的宇宙學(xué)著作《時間簡史：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、難點的學(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)言將來是非常困難的，預(yù)言宇宙的將來尤其困難。雖然如此，科學(xué)家對此仍然滿懷信心。
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”，比如對天氣預(yù)報、對“極端條件下物體的精確的定律”，以及對大腦的工作機制等，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”，還是可以預(yù)言的。
宇宙中的局部運動也許會出現(xiàn)混沌狀態(tài)，但宇宙在大尺度上是可以預(yù)測的。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”，因為如果宇宙的膨脹率和平均密度不均勻，來自宇宙各個方向的宇宙微波背景輻射溫度就不會如此一致?！斑@表明，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?！?/p>
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€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。宇宙就會坍縮到一個大擠壓?！薄按髷D壓”和“大爆炸”前的狀態(tài)相似，“具有無限密度”，“物理定律在這種狀態(tài)下失效”。
這樣，預(yù)言宇宙的未來，“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，宇宙就會坍縮”。
但是，計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，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。因為宇宙中還存在許多暗物質(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?；艚饘诙吹慕忉屖牵骸翱臻g一時間的一個區(qū)域，因為那兒的引力是如此之強，以至于任何東西甚至光都不能從該處逃逸出來?！保ㄒ姟稌r間簡史》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來判斷它們的存在：能使大質(zhì)量的星系或星系團繞之旋轉(zhuǎn)的東西，其質(zhì)量一定比這些星系和星系團大得多。
作者指出，根據(jù)現(xiàn)在的觀測研究，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，前者假設(shè)有多個宇宙共存，而我們所能理解的只是身處其中的一個；后者認(rèn)為宇宙可能采取一種非常規(guī)的方式突變，從一個微小的尺度很快達(dá)到臨界狀態(tài)。
歸根到底，宇宙的未來只有兩種命運：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，以保萬無一失。”
2、研讀課文，討論問題。
?。?）作者是怎樣探討“宇宙的未來”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，說明從科學(xué)的角度談?wù)撚钪娴奈磥硎欠浅?yán)肅的事，科學(xué)有別于宗教的地方是它的求實精神。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，把問題講得透徹明白。最后沒有做出一個明確的預(yù)言，恰恰說明了他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
?。?）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。這些知識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)容就會顯得抽象和單薄。如，談到天氣預(yù)報、大腦工作原理都具有混沌性質(zhì)，來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，或從對立面凸顯觀點，或從縱深面強化觀點，使論證豐富多彩。
（3）這篇講演在語言上具有怎樣的特點？
【明確】講演是面對面的交流，這種交流又是單向度的，如果不注意講演的語言藝術(shù)，就達(dá)不到的表達(dá)效果。這篇講演，除了推理嚴(yán)謹(jǐn)外，語言幽默也是其突出的特點。幽默的語言創(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)，作者說即使是物理學(xué)家也不能計算出它“出來的數(shù)字，否則的話，物理學(xué)家就會在賭場發(fā)財”，這就生動地說明了什么是混沌現(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，以保萬無一失?！奔嬗兄S刺與幽默，對宇宙未來命運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6
教學(xué)目標(biāo)
一、知識教育目標(biāo)
1.了解有關(guān)宇宙學(xué)的一些知識；
2.了解演講稿的一些特點。
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)生體會這篇講演幽默的語言風(fēng)格，提高自己的思維和語言表達(dá)能力。
重點、難點、疑點及解決辦法
重點：
1.了解有關(guān)宇宙學(xué)的一些知識；
2.了解演講稿的一些特點。
難點：
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。
課時安排
1課時
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；
2.了解演講稿的一些特點。
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，其堅強的意志品質(zhì)也深深地感染著我們，我們今天就來學(xué)習(xí)他的一篇演說辭《宇宙的未來》（板書課題）。
仰望燦爛的星空，我們會肅然起敬，產(chǎn)生無窮無盡的聯(lián)想和想像。從古到今，人們對于宇宙的猜測和探索從來也沒有停止過。如屈原在《天問》里就發(fā)出了一系列的探問：“遂古之初，誰傳道之？上下未形，何由考之？……九天之際，安放安屬？隅隈多有，誰知其數(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？”中國古代的宇宙學(xué)有渾天說、蓋天說、宣夜說等，西方有日心說、地心說等。然而直到20世紀(jì)誕生現(xiàn)代宇宙學(xué)，人們對宇宙的認(rèn)識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”這樣玄而又玄的話題在劍橋大學(xué)作講演，對我們認(rèn)識宇宙有哪些啟示呢？
2.作者簡介
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?942年出生于英國牛津，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。這種病會引起肌肉萎縮，導(dǎo)致癱瘓；說話會越來越困難，直至完全喪失語言能力；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?；艚鸷髞碓谙鄬φ?、“大爆炸”和黑洞等領(lǐng)域取得了突出的研究成果?；艚?988年出版的宇宙學(xué)著作《時間簡史：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、難點的學(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)言將來是非常困難的，預(yù)言宇宙的將來尤其困難。雖然如此，科學(xué)家對此仍然滿懷信心。
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”，比如對天氣預(yù)報、對“極端條件下物體的精確的定律”，以及對大腦的工作機制等，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”，還是可以預(yù)言的。
宇宙中的局部運動也許會出現(xiàn)混沌狀態(tài)，但宇宙在大尺度上是可以預(yù)測的。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”，因為如果宇宙的膨脹率和平均密度不均勻，來自宇宙各個方向的宇宙微波背景輻射溫度就不會如此一致。“這表明，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?！?
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€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。宇宙就會坍縮到一個大擠壓?！薄按髷D壓”和“大爆炸”前的狀態(tài)相似，“具有無限密度”，“物理定律在這種狀態(tài)下失效”。
這樣，預(yù)言宇宙的未來，“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，宇宙就會坍縮”。
但是，計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，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。因為宇宙中還存在許多暗物質(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?；艚饘诙吹慕忉屖牵骸翱臻g一時間的一個區(qū)域，因為那兒的引力是如此之強，以至于任何東西甚至光都不能從該處逃逸出來。”（見《時間簡史》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來判斷它們的存在：能使大質(zhì)量的星系或星系團繞之旋轉(zhuǎn)的東西，其質(zhì)量一定比這些星系和星系團大得多。
作者指出，根據(jù)現(xiàn)在的觀測研究，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，前者假設(shè)有多個宇宙共存，而我們所能理解的只是身處其中的一個；后者認(rèn)為宇宙可能采取一種非常規(guī)的方式突變，從一個微小的尺度很快達(dá)到臨界狀態(tài)。
歸根到底，宇宙的未來只有兩種命運：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，以保萬無一失。”
2.研讀課文，討論問題。
?。?）作者是怎樣探討“宇宙的未來”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，說明從科學(xué)的角度談?wù)撚钪娴奈磥硎欠浅?yán)肅的事，科學(xué)有別于宗教的地方是它的求實精神。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，把問題講得透徹明白。最后沒有做出一個明確的預(yù)言，恰恰說明了他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
?。?）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。這些知識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)容就會顯得抽象和單薄。如，談到天氣預(yù)報、大腦工作原理都具有混沌性質(zhì)，來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，或從對立面凸顯觀點，或從縱深面強化觀點，使論證豐富多彩。
?。?）這篇講演在語言上具有怎樣的特點？
【明確】講演是面對面的交流，這種交流又是單向度的，如果不注意講演的語言藝術(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，語言幽默也是其突出的特點。幽默的語言創(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)，作者說即使是物理學(xué)家也不能計算出它“出來的數(shù)字，否則的話，物理學(xué)家就會在賭場發(fā)財”，這就生動地說明了什么是混沌現(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，以保萬無一失?！奔嬗兄S刺與幽默，對宇宙未來命運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7
【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、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：本文雖說是演講錄，但其實就是一篇科技論文，加上語言的歐化風(fēng)格，要讀懂全文并不容易，所以設(shè)置了第一個要求；生動、幽默是霍金的演講風(fēng)格，是其演講獨具魅力的原因之一，因此設(shè)置了第二個要求；本文是傳播科學(xué)知識的演講錄，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)置了第三個要求。)
自讀重難點
1.提煉本文的要點，增強概括能力。
2.探究本文的內(nèi)涵，增強分析能力。
(解說：這兩點按本單元的學(xué)習(xí)重點設(shè)計，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，逐個落實學(xué)習(xí)重點。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。
2.再讀，提煉要點。
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。提煉要點的方法是：或者摘錄文中的語句，或者用自己的語言組織。
明確：
要點依次為：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。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)分開來的臨界點上，所以兩種可能都會發(fā)生。
3.三讀，探究內(nèi)涵。
要求比上一次讀得更深入，能對某些語句的內(nèi)涵進(jìn)行分析，也能對作者的某個觀點進(jìn)行評析，或者對作者的整個科學(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。對總體感知的情況、提煉要點的情況、探究內(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，然后每個小組選一人參與全班交流。
(解說：本自讀程序力圖體現(xiàn)學(xué)生的自讀、自得、互動。讓學(xué)生自主發(fā)展，自我提高。)
【自讀點撥】
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，然后過渡到自己對宇宙未來的預(yù)言，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，重點突出。作者運用天體物理學(xué)理論，對宇宙未來作出了兩種預(yù)測，一是繼續(xù)膨脹下去；二是收縮以至坍縮成一個點。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，宇宙就會坍縮，而時間就會在大擠壓處終結(jié)。”可“現(xiàn)在密度似乎非常接近于把坍縮和無限膨脹區(qū)分開來的臨界密度”，所以兩種結(jié)果都有可能。
本文專業(yè)性強，歐化語言明顯，閱讀起來非常吃力，難讀、難懂。高考試卷上的科技說明文、科技論文只有三四段，考生讀起來已經(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)本文時一方面要讓學(xué)生充分閱讀，自主探究，但同時也要積極發(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“探究內(nèi)涵”不夠深入時。)
1.作者在第8段中為什么說“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，但在實際上我們不能預(yù)言它”?
明確：“因為物理方程的解會呈現(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(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?，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，因為方程是混沌的，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.對宇宙未來的預(yù)言，關(guān)鍵是要弄清宇宙的什么問題?
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>
5.作者認(rèn)為宇宙的未來會是怎樣的?
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。”
(解說：設(shè)計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。)
宇宙的未來8
鄭逸農(nóng)楊艷果
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?。牐牎咀宰x導(dǎo)言】
?。牐犠宰x要求
1.能讀懂本演講錄的內(nèi)容。2.學(xué)習(xí)本文生動、幽默的演講風(fēng)格。
?。牐?.感受科學(xué)精神，增進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)。
?。牐?解說：本文雖說是演講錄，但其實就是一篇科技論文，加上語言的歐化風(fēng)格，要讀懂全文并不容易，所以設(shè)置了第一個要求；生動、幽默是霍金的演講風(fēng)格，是其演講獨具魅力的原因之一，因此設(shè)置了第二個要求；本文是傳播科學(xué)知識的演講錄，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)置了第三個要求。)
?。牐犠宰x重難點
1.提煉本文的要點，增強概括能力。
2.探究本文的內(nèi)涵，增強分析能力。
?。牐?解說：這兩點按本單元的學(xué)習(xí)重點設(shè)計，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，逐個落實學(xué)習(xí)重點。具體如下：
1.初讀，總體感知。
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?。牐犠x后能用一句話簡要地說出本文講了什么。
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3.三讀，探究內(nèi)涵。
?。牐犚蟊壬弦淮巫x得更深入，能對某些語句的內(nèi)涵進(jìn)行分析，也能對作者的某個觀點進(jìn)行評析，或者對作者的整個科學(xué)思想進(jìn)行闡述分析。
?。牐?.交流討論。
?。牐牻涣饔懻摽梢栽谇叭街缶C合進(jìn)行，也可以在每一步(初讀、再讀、三讀)之后分別進(jìn)行。對總體感知的情況、提煉要點的情況、探究內(nèi)涵的情況依次進(jìn)行交流討論?？梢韵仍谛〗M(前后桌為一組)內(nèi)進(jìn)行，然后每個小組選一人參與全班交流。
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【自讀點撥】
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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)，重點突出。作者運用天體物理學(xué)理論，對宇宙未來作出了兩種預(yù)測，一是繼續(xù)膨脹下去；二是收縮以至坍縮成一個點。是膨脹還是收縮，取決于宇宙的平均密度?！叭绻扰R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，而時間就會在大擠壓處終結(jié)?！笨伞艾F(xiàn)在密度似乎非常接近于把坍縮和無限膨脹區(qū)分開來的臨界密度”，所以兩種結(jié)果都有可能。
?。牐牨疚膶I(yè)性強，歐化語言明顯，閱讀起來非常吃力，難讀、難懂。高考試卷上的科技說明文、科技論文只有三四段，考生讀起來已經(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)本文時一方面要讓學(xué)生充分閱讀，自主探究，但同時也要積極發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，將學(xué)生由淺入深地引導(dǎo)下去。
?。牐犜谝龑?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“探究內(nèi)涵”不夠深入時。)
?。牐?.作者在第8段中為什么說“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，但在實際上我們不能預(yù)言它”?
?。牐犆鞔_：“因為物理方程的解會呈現(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)的非常小的改變會導(dǎo)致非常不同的結(jié)果”。
?。牐?.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”?
?。牐犆鞔_：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(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來”。
?。牐?.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?
?。牐犆鞔_：前者是有科學(xué)根據(jù)的，是運用天體物理學(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?，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，因為方程是混沌的，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。
?。牐?.對宇宙未來的預(yù)言，關(guān)鍵是要弄清宇宙的什么問題?
?。牐犆鞔_：“對宇宙未來的預(yù)言，其關(guān)鍵問題在于：平均密度是多少。”
?。牐?.作者認(rèn)為宇宙的未來會是怎樣的?
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?！?
(解說：設(shè)計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。)
?。牐牎咀宰x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，說明現(xiàn)在的宇宙密度可能就在臨界狀態(tài)?
?。牐犆鞔_：宇宙中存在暗物質(zhì)“一個證據(jù)來自于螺旋星系”，“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”；“另一個證據(jù)來自于星系團”，“要不是引力吸引把星系抓到一起，這些星系團就會飛散開去……所以，在星系團中我們觀測到的星系以外必須存在額外的暗物質(zhì)”。
?。牐犠髡邽榱苏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“極早期宇宙的暴漲理論”。
(解說：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，上面五個問題是宏觀的，環(huán)環(huán)相扣，步步深入，這一個則是微觀、細(xì)碎的，所以單獨列在“自讀思考”中。)
?。牐?.本文在論述過程中，常常用一些生動的比喻來說明事理。下列兩個比喻句各自說明了什么道理?
?。牐牏佟袄?，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?！?
?。牐犆鞔_：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”。
?。牐牏凇斑@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，它是完全不同的生命?！?
?。牐犆鞔_：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。
?。牐?解說：此題旨在引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會、學(xué)習(xí)作者善于用比喻來說理的技巧。)
3.這篇文章語言幽默風(fēng)趣，在說明科學(xué)道理的同時，創(chuàng)造出一種輕松愉快的氣氛，體現(xiàn)了演講詞的特點。試舉出三個例子，分析其表達(dá)效果。
明確：
?。牐犂纾孩佟啊@些日期使股票市場下瀉。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?！边@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，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。幸運的是，數(shù)人名看來要花很長的時間。”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)了對方屢測屢敗卻又想方設(shè)法自圓其說的尷尬與可笑。③“如果暴漲理論是正確的，則宇宙實際上是處在刀鋒上。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?！甭牨娒髦髡咦龅氖强茖W(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。
?。牐?解說：此題旨在引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會并學(xué)習(xí)作者幽默風(fēng)趣的演講風(fēng)格。)
?。牐?.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》，讀后請用其中的原句提煉本段的要點，并同課文做比較閱讀，說說霍金在介紹深奧理論時喜歡采用什么方式來讓聽眾聽明白?
?。牐牎鞍凑瘴业囊庖?，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)生有點像沸騰水中蒸氣泡的形成。水液體中包含億萬個H2O分子，它們在最靠近的鄰居之間耦合，并且擠在一起。當(dāng)水被加熱上去，分子運動得更加快，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。泡泡將以隨機的方式長大或縮小，這時液體中來的更多的分子參與到蒸氣中去，或者相反的過程。大多數(shù)小蒸氣泡將會重新塌縮成液體，但是有一些會長大到一定的臨界尺度，超過該尺度泡泡幾乎肯定會繼續(xù)成長。我們在沸騰時觀察到的正是這些巨大的膨脹的泡泡?！?
?。牐犆鞔_：這是遷移運用題。體現(xiàn)本段要點的句子是“膜的產(chǎn)生有點像沸騰水中蒸氣泡的形成。”作者喜歡用比喻的方式將深奧的理論說得通俗易懂。
5.課文中霍金對宇宙未來的預(yù)言，你怎么看?老師鼓勵學(xué)生發(fā)表有創(chuàng)見的觀點，只要態(tài)度科學(xué)，能自圓其說即可。
?。牐?解說：設(shè)計該題旨在引導(dǎo)學(xué)生獨立思考，培養(yǎng)獨立的人格，同時也培養(yǎng)獨立的科學(xué)精神。學(xué)生可以暢所欲言，比如認(rèn)為霍金的觀點只是一家之言，只是一種推測，無法得到證實，他和愛因斯坦的相對論一樣，雖然都很偉大，但都只是一種理論，一種思想，缺少科學(xué)的實證，因此也都沒能獲得需要實證的諾貝爾獎。其他科學(xué)家站在另外的角度來思考來假設(shè)，或許會有不同的結(jié)論，不同的發(fā)現(xiàn)。所以青少年對霍金的觀點可以學(xué)習(xí)，可以接受，但不能迷信，不能束縛自己的思維。)
?。牐?.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(xué)使人們單獨地從科學(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(jìn)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(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?！痹谏倌昊艚鸬男闹校绨莸牟皇歉栊腔蚯蛐牵秦愄乩省ち_素，一位不知疲倦的思想家、哲學(xué)家和科學(xué)家。
?。牐犇敲茨隳?你怎么看待霍金?十年前，一家青少年調(diào)查機構(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?
?。牐?解說：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，他不僅堅強地活著，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?！苯處熆山榻B霍金的生平，介紹霍金2002年8月來華刮起的“霍金旋風(fēng)”，讓學(xué)生產(chǎn)生積極的情感體驗，學(xué)習(xí)霍金戰(zhàn)勝自我、挑戰(zhàn)極限、追求科學(xué)的頑強品質(zhì)。對于“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價，比如這樣評價：這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，既有中學(xué)生自身價值取向的問題，也有新聞媒體的誤導(dǎo)問題。要讓學(xué)生意識到，只有在正確的價值取向引導(dǎo)下，個人才能體現(xiàn)出最大的人生價值，社會才能快速向前發(fā)展。)
【課外作業(yè)】
?。牐?.仿照本文幽默風(fēng)趣的語言風(fēng)格，寫一個演講片段，題目是《霍金·明星·我》。
2.閱讀霍金的名著《時間簡史》、《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：兩個題目，一讀一寫，由課文深化、拓展開去。教師給定一個完成的時間，然后在全班交流，將學(xué)習(xí)氣氛推向高潮。)
宇宙的未來9
一、內(nèi)容及其解析
本節(jié)課要學(xué)的內(nèi)容《宇宙的未來》指的是著名量子物理學(xué)家霍金的自然科學(xué)小論文，是一篇科學(xué)論文，其核心是對宇宙的未來進(jìn)行科學(xué)預(yù)測的主要觀點和推論。學(xué)生已經(jīng)在本單元學(xué)過這類文章，本節(jié)課的內(nèi)容只是前兩課的鞏固。因為它關(guān)系到學(xué)生的科學(xué)探索精神的培養(yǎng)和高考作文素材的積累，所以它在本學(xué)科中處于一般地位，有培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索精神和積累寫作素材的作用。教學(xué)的重點是理解文章主要的觀點和推論，理解霍金對科學(xué)的執(zhí)著態(tài)度，感受作者的科學(xué)精神，增進(jìn)自己的科學(xué)素養(yǎng)。其中解決重點的關(guān)鍵是要讓學(xué)生找出體現(xiàn)觀點和推論的句子，并由此理清思路，把握作品的主旨。
二、目標(biāo)及其解析
1、目標(biāo)定位：a.理解文章主要的觀點和推論。
b.把握文章幽默、風(fēng)趣的語言特點。
c.理解霍金對科學(xué)的執(zhí)著態(tài)度。
d.感受作者的科學(xué)精神，增進(jìn)自己的科學(xué)素養(yǎng)。
2、目標(biāo)解析：a.理解就是要用理性的心態(tài)、辯證的思維去思考、推斷作者的觀點，認(rèn)識作者追求科學(xué)的態(tài)度。
b.把握就是要在品味作品語言的基礎(chǔ)上掌握其風(fēng)格特點，學(xué)會比喻論證等論證方法，并能運用于寫作之中。
c.感受就是要感覺到作者從事科學(xué)研究的極端困難，并受到鼓舞。
三、問題診斷及其分析
在本節(jié)課的教學(xué)中，學(xué)生可能遇到的困難是本文專業(yè)性強，歐化語言明顯，閱讀起來非常吃力，難讀、難懂。產(chǎn)生這一困難的原因是高考試卷上的科技說明文、科技論文只有三四段，考生讀起來已經(jīng)非常吃力，而這里卻有整整26段，是前者的六七倍。要解決這一困難，一方面要讓學(xué)生充分閱讀，自主探究，但同時也要積極發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，將學(xué)生由淺入深地引導(dǎo)下去。其中關(guān)鍵是要告訴學(xué)生運用不求甚解的讀書方法，化繁為簡。
四、教學(xué)支持條件分析
為了加深學(xué)生對宇宙的感性認(rèn)識和對宇宙大爆炸的了解，本節(jié)課準(zhǔn)備使用多媒體，播放太陽系模型、有關(guān)宇宙整體情況的視頻資料、霍金演講視頻資料。
五、教學(xué)過程設(shè)計
?。ㄒ唬?dǎo)入
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，其堅強的意志品質(zhì)也深深地感染著我們，我們今天就來學(xué)習(xí)他的一篇演說辭《宇宙的未來》（板書課題）。
仰望燦爛的星空，我們會肅然起敬，產(chǎn)生無窮無盡的聯(lián)想和想像。從古到今，人們對于宇宙的猜測和探索從來也沒有停止過。如屈原在《天問》里就發(fā)出了一系列的探問：“遂古之初，誰傳道之？上下未形，何由考之？……九天之際，安放安屬？隅隈多有，誰知其數(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？”中國古代的宇宙學(xué)有渾天說、蓋天說、宣夜說等，西方有日心說、地心說等。然而直到20世紀(jì)誕生現(xiàn)代宇宙學(xué)，人們對宇宙的認(rèn)識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”這樣玄而又玄的話題在劍橋大學(xué)作講演，對我們認(rèn)識宇宙有哪些啟示呢？
（二）作者介紹
斯蒂芬.霍金，是本世紀(jì)享有國際盛譽的偉人之一，現(xiàn)年60多歲，出生于伽利略逝世周年紀(jì)念日，劍橋大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)及理論物理學(xué)系教授，當(dāng)代最重要的廣義相對論和宇宙論家。70年代他與彭羅斯一道證明了著名的奇性定理，為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎。他因此被譽為繼愛因斯坦之后世界上最著名的科學(xué)思想家和最杰出的理論物理學(xué)家”。他還證明了黑洞的面積定理。他擔(dān)任的職務(wù)是劍橋大學(xué)有史以來最為崇高的教授職務(wù)，那是牛頓和狄拉克擔(dān)任過的盧卡遜數(shù)學(xué)教授。他擁有幾個榮譽學(xué)位，是皇家學(xué)會會員。他因患盧伽雷氏癥（肌萎縮性側(cè)索硬化癥），禁錮在一張輪椅上達(dá)20年之久，他卻身殘志不殘，使之化為優(yōu)勢，克服了殘廢之患而成為國際物理界的超新星。他不能寫，甚至口齒不清，但他超越了相對論、量子力學(xué)、大爆炸等理論而邁入創(chuàng)造宇宙的“幾何之舞”。盡管他那么無助地坐在輪椅上，他的思想?yún)s出色地遨游到廣袤的時空，解開了宇宙之謎。
霍金教授也是現(xiàn)代科普小說家，他的代表作是1988年撰寫的《時間簡史》，這是一篇優(yōu)秀的天文科普小說。作者想象豐富，構(gòu)思奇妙，語言優(yōu)美，字字珠璣，更讓人咋驚世界之外，未來之變，是這樣的神奇和美妙。這本書至今累計發(fā)行量已達(dá)2500萬冊，被譯成近 40種語言。1992年耗資350萬英鎊的同名電影問世?；艚饒孕抨P(guān)于宇宙的起源和生命的基本理念可以不用數(shù)學(xué)來表達(dá)，世人應(yīng)當(dāng)可以通過電影——這一視聽媒介來了解他那深奧莫測的學(xué)說。本書是關(guān)于探索時間本質(zhì)和宇宙最前沿的通俗讀物，是一本當(dāng)代有關(guān)宇宙科學(xué)思想最重要的經(jīng)典著作，它改變了人類對宇宙的觀念。本書一出版 即在全世界引起巨大反響。《時間簡史》對我們這些喜用言語表達(dá)甚于方程表達(dá)的讀者而言是一本里程碑式的佳書。它長于一個對人類思想有接觸貢獻(xiàn)者之手，這是一本對知識無限追求之作，是對時空本質(zhì)之謎不懈探討之作。
（三）正音識字辨義
1、識讀字音
恍huǎng惚 尷尬gāngà 混飩hùndùn 坍tān縮 迄qì今 沮jǔ喪
告罄qìng 不可逾yú越 臭名昭zhāo著 模棱léng兩可
2、字形辨析
沮：沮喪 棱 ：模棱兩可 沌：混沌 輻：輻射
咀：咀嚼 凌：凌云壯志 燉：清燉 幅：幅員
3、分辨詞義
限制•制約
限制：①規(guī)定范圍，不許超過；②規(guī)定的范圍。
制約：甲事物本身的存在和變化以乙事物的存在和變化為條件，則甲事物為乙事物所制約。
效果•結(jié)果
效果：①由某種力量、做法或因素產(chǎn)生的結(jié)果（多指好的）；②指演出時人工制造的風(fēng)雨聲、槍炮聲（音響交果）和日出、下雪（光影效果）等。
結(jié)果：在一定階段，事物發(fā)展所達(dá)到的最后狀態(tài)。
尋求•尋覓
尋求：尋找追求。尋覓：尋找。
探究•探索
探究：探索研究，探詢追究。探索：多方尋求答案，解決疑問。
?。?）理解詞義
咒語：信仰某些宗教的人以為念著可以除災(zāi)或降災(zāi)的語句，或者是希望人不順利的話。
崩潰：完全破壞；垮臺。
輻射：①從中心向各個方向沿著直線伸展出去；②熱的傳播方式的一種，從熱源沿直線向四周發(fā)散出去。
坍縮：指山坡、河岸、建筑物或堆積的東西倒下來。
混沌：我國傳說中指宇宙形成以前模糊一團的景象。
尷尬：（神色、態(tài)度）不自然。
倚重：倚靠，器重。
告罄：指能源枯竭。
黑洞：一種特殊的天體，是時間—空間的一個區(qū)域。它的基本特征是有一個封閉的視界。由于引力過于強大，就連光也不能從中逃逸出來，所以黑洞是看不見的。
模棱兩可：指不表示明確的態(tài)度或沒有明確的主張。模棱，含糊，不明確；兩可，可以這樣，也可以那樣。
感恩戴德：感激別人的恩惠和好處。戴，尊奉，推崇。
?。ㄋ模┯钪鎸W(xué)說簡介
1、中國古代對宇宙的關(guān)注與研究
中國古代的宇宙學(xué)說，有渾天說、蓋天說、宣夜說等。渾天說認(rèn)為，“渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞子中黃，孤居于天內(nèi)，天大而地小。天表里有水，天之包地，猶殼之裹黃。天地各乘氣而立，載水而浮?！?《張衡渾儀注》) 蓋天說認(rèn)為，“天似蓋笠，地法覆盤”(《晉書•天文志》)，天地都是穹形的，如同一個同心的球穹，相距八萬里。宣夜說認(rèn)為，“天了無質(zhì)，仰而瞻之，高遠(yuǎn)無極，眼瞀精絕，故蒼蒼然也?！?《晉書•天文志》)就是說“天”不是一個固體的“天穹”，不過充滿了無邊無際的氣體，日月星辰都在這氣體中浮動。
在西方，古希臘人也有多種宇宙學(xué)說。公元前6XX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)樱阈窃趦?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作為旋轉(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《天體運行論》，創(chuàng)立日心說。17世紀(jì)，意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家伽利略親手制造天文望遠(yuǎn)鏡，開拓了人們的天文視野。德國天文學(xué)家開普勒提出了行星運動的三大定律，英國物理學(xué)家牛頓用力學(xué)的引力原理解釋開普勒的行星運動定律，創(chuàng)立了天體力學(xué)。
2、宇宙大爆炸理論簡介
現(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，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。
宇宙大爆炸學(xué)說是逐漸形成的。20世紀(jì)初，愛因斯坦的相對論改變了科學(xué)家研究宇宙的方法。1927年，比利時天文學(xué)家勒梅特第一個提出了動態(tài)宇宙模型，認(rèn)為宇宙是從一種“原始原子”不斷分裂、膨脹形成的。他推測：如果宇宙中物質(zhì)的質(zhì)量小于某個臨界值，宇宙就會繼續(xù)膨脹下去，成為“開放的宇宙”；反之，就會坍縮，成為“閉合的宇宙”。1948年，出生在俄國的美籍物理學(xué)家伽莫夫發(fā)展了這一理論，提出了“大爆炸”學(xué)說。
大爆炸學(xué)說得到了以下天文觀測的支持。(1)河外星系有系統(tǒng)地譜線紅移(課文中涉及到)。1917年，美國天文學(xué)家斯里弗發(fā)現(xiàn)河外星系譜線有系統(tǒng)地向紅端移動，表明這些遙遠(yuǎn)的天體正在離我們遠(yuǎn)去。1929年，美國天文學(xué)家哈勃發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的星系都有紅移現(xiàn)象。星系距離越遠(yuǎn)，紅移越大。這種紅移與距離之間的線性關(guān)系，稱為哈勃定律。(2)在各種不同的天體上，氦的密度相近，大都是30%。根據(jù)大爆炸理論，早期宇宙溫度很高，所以產(chǎn)生氦的效率也很高。(3)測定各種天體的年齡，均小于200億年。(4)宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)。
3、黑洞解答
究竟什么是黑洞?黑洞是由具有極大質(zhì)量的超巨星在塌陷時所形成的，恒星的核心在本身重量的影響下非?？焖俚氖湛s，并釋放出強勁的暴發(fā)能量，如果核心物質(zhì)大得使塌陷無限地繼續(xù)下去，便產(chǎn)生了黑洞，在重力巨大的擠壓下，所留下的物質(zhì)有難以想像的高密度。由于黑洞的質(zhì)量非常大，使得它們具有強大的重力場，這些力量大的連光線也無法逃出它的手掌心，這也就是為什么它要叫做黑洞的原因了，在它的邊界內(nèi)你看不到任何東西。
“黑洞”，顧名思義就是一個漆黑的洞。因其引力過強，以至于連自己發(fā)出的光線都無法由其中逃脫而出。就連光線由外射入 ，也像射入無底洞。然而大質(zhì)量塌縮的恒星是如何到達(dá)此情境的呢?試想一物體于一塌縮星的表面，隨著恒星塌落而凝縮，不停的靠向中心，重力愈來愈強。(天體的重力離中心愈近愈大)而恒星愈收縮，要離開它的表面速度要求愈大。當(dāng)恒星塌縮到到光速時，已幾乎無任何物體可逃脫而出。而塌縮到光速都無法逃出時，任何物體都不可能再從黑洞中出來。當(dāng)恒星塌縮到此一境界時，這時黑洞所呈現(xiàn)的半徑就稱為「史瓦西半徑」。假設(shè)地球也做如此的塌縮，那此時地球的史瓦西半徑就為一厘米寬。但恒星并非一定凝縮到此程度才形成不可逃脫的表面。質(zhì)量愈大，其史瓦西半徑內(nèi)的物質(zhì)密度愈小。如質(zhì)量是太陽一億倍的，縮到水的密度便達(dá)到史瓦西半徑了。
黑洞是一去不復(fù)返的深淵，但在靠近黑洞時，由于時間的延滯，會發(fā)生許多奇妙的事。黑洞旅行者穿越事界，按他的計時系統(tǒng)來說，只是很短的時間，但對遠(yuǎn)方的觀測者來說，其結(jié)果卻是恰恰相反。他看見愈近事界，宇航員的身影愈薄，接近事界愈緩慢。火箭無限靠近事界，但總不能到達(dá)。外界的人看事界亦為如此，也是越塌縮越緩慢，形狀也越朦朧，塌縮星就像是漸漸凝住了，所以以前把這現(xiàn)象叫做「塌縮星凝止」。凝止的界面就稱為「凝止界面」(static limit)。而當(dāng)塌縮接近事界時，星光迅速黯淡。對于是太陽質(zhì)量十倍的星，就在凝止那一剎那，在百萬分之四秒內(nèi)全部化為烏有。所以我們無從得知黑洞是如何形成的。然而黑洞周圍的時空彎曲的性質(zhì)，對人的壽命有特殊影響。它周圍的時間進(jìn)度緩慢，也許這可以做為一種變時機制，勇敢涉足于事界邊緣也許可以不老不死。但在黑洞的邊緣要求很大的加速度。愈靠近黑洞，要求的加速度越大，時間延滯也越厲害。
理論上，黑洞的質(zhì)量并沒有多大或多小的限制。任何大小的質(zhì)量如果被壓縮到足夠高的密度，在理論上都有可能形成黑洞。我們認(rèn)為大多數(shù)實際存在的黑洞是有大質(zhì)量的恒星死亡后產(chǎn)生的，所以我們認(rèn)為那些黑洞和那些大質(zhì)量的恒星一樣重。一個恒星級黑洞的典型質(zhì)量差不多是太陽的十倍，或者說是10^(30)千克。天文學(xué)家們也認(rèn)為許多星系的中心都有質(zhì)量巨大的黑洞。它們的質(zhì)量大約是太陽的一百萬倍，或者說是10^(36)千克。
（五）整體感知
請同學(xué)們?yōu)椤队钪娴奈磥怼返淖匀欢螛?biāo)上序號。共是多少段？（26段）
問題1：《宇宙的未來》這篇文章很長而且其中牽涉到許多陌生的內(nèi)容。然而，它回答的卻是一個古老而又引人的問題，即“宇宙從哪里來，又將到哪里去”。那么，作者的思路是怎樣的？（宇宙的未來是可以預(yù)言的—怎樣預(yù)言宇宙的未來—宇宙的未來結(jié)果如何）
霍金在《宇宙的琴弦》的序言中提供了一種對付這種文章的閱讀方法——某些內(nèi)容讀不懂不要理它，放過它繼續(xù)往前讀，你會發(fā)現(xiàn)你是可以大致將全篇文章讀懂的——而對大多數(shù)的人來說，大致讀懂就足夠了。現(xiàn)在，就讓我們運用一次五柳先生的閱讀方法——“好讀書，不求甚解”來解決《宇宙的未來》。
a.1至6自然段說了什么？請 用一句話概括。（預(yù)言宇宙的未來非常困難，然而，在非常大的尺度下，宇宙的未來又是可以預(yù)言的）
b. 1至6自然段有什么樣的內(nèi)容和語氣？（霍金先說明預(yù)言未來在古代是先知或者女巫的事情。這些人的預(yù)言基本上是胡說，利用模棱兩可的語言糊弄他人。然后，他語氣一轉(zhuǎn)說，宇宙的未來是一定的條件是可以預(yù)言的。他的語氣給人幽默和輕松的感覺 ）
c.第七自然段的內(nèi)容是什么？（在過去的三百年中，我們基本上發(fā)現(xiàn)了制約在所有正常條件下物體的科學(xué)定律）
d.那么，第八自然段呢？ （雖然如此，我們還是不能預(yù)言遙遠(yuǎn)的未來，因為宇宙中存在一種混沌：在某一時刻對系統(tǒng)作非常微小的改變，系統(tǒng)的未來很快就會變得完全不同）
e.第九自然段呢？ （在不穩(wěn)定和混沌狀態(tài)中，一般在存在一個時間尺度。天氣預(yù)報的時間尺度是五天）這一自然段的關(guān)鍵詞是什么？（時間尺度）為什么？（因為這個時間尺度在后來預(yù)言宇宙未來中是一個重要的指標(biāo)）
f.第十自然段講了什么？（講對大腦的預(yù)言、對社會生活的預(yù)言是難的，因其是混沌的
g.第十一自然段呢？（回到宇宙的預(yù)言上來，講了一種宇宙現(xiàn)象——所有星球都在離我們遠(yuǎn)去）這一段的關(guān)鍵詞是什么？（關(guān)鍵詞沒有直接出現(xiàn)，就是天文物理上所謂之“紅移”）有哪位同學(xué)知道什么叫“紅移”？（“紅移”是美國天文學(xué)家哈勃發(fā)現(xiàn)的一種宇宙的規(guī)律。當(dāng)一個物體在遠(yuǎn)離我們而去時，它的光譜會向紅端移動。哈勃發(fā)現(xiàn)，所有星球的光譜都有紅移的現(xiàn)象，這就證明宇宙是處于一種膨脹的狀態(tài)中，這是宇宙爆炸說的主要觀測證據(jù)）
h.十二自然段的關(guān)鍵詞是什么？ （宇宙微波背景輻射）
問題1：宇宙微波背景輻射的意義是什么？（宇宙微波背景輻射是宇宙爆炸說的另一重要觀測證據(jù)。是熱的早期宇宙的殘余）它的特點呢？（從任何方向上來的輻射量幾乎都是相等的，差別不到十萬分之一）
問題2：霍金為什么要在這里講紅移和宇宙微波背景輻射以及它們的這些特點？這些特點有什么共同的指向？霍金從中得出了什么結(jié)論？這些結(jié)論和預(yù)言宇宙的未來又有什么關(guān)系？
明確：紅移和宇宙背景微波輻射說明，宇宙在極大尺度下是簡單的而不是混沌的。所以是可以預(yù)言的。這就是霍金在第一層所講的預(yù)言宇宙未來的一定的條件。
問題3：到現(xiàn)在為止，霍金預(yù)言了宇宙的未來嗎？ （沒有）那么，他講了什么呢？
明確：他講了兩層意思。一是預(yù)言宇宙的未來要有一定的條件。二是這個條件就是在非常大的尺度下；因為在非常大的尺度下，宇宙是簡單的而不是混沌的。
問題4：那么霍金給我們預(yù)言了什么呢？
a.閱讀十四自然段，并且找出其中的關(guān)鍵詞。 （宇宙平均密度的臨界值）
b.臨界值就是事物或者事件將要發(fā)生變化而還沒有發(fā)生的變化的數(shù)值。霍金講的這個宇宙平均密度的臨界值是什么事情的臨界值？ （宇宙繼續(xù)膨脹還是停止膨脹并轉(zhuǎn)向收縮的臨界值）
c.十五自然段中，霍金講，宇宙平均密度決定宇宙的膨脹和收縮，其理論依據(jù)是什么？ （是牛頓的萬有引力：物質(zhì)越大，引力越強。宇宙的平均密度越高，引力也就越強，宇宙就會收縮；反之，平均密度小于臨界值，宇宙的引力較小，不足以改變膨脹，宇宙就將膨脹下去）
d.為什么霍金在演講中不提牛頓的萬有引力？ （這次演講是在牛津大學(xué)進(jìn)行的，這些內(nèi)容對于聽眾都是常識，根本不用講）
e.那么這個事關(guān)宇宙未來命運的平均密度到底是多少，霍金說了沒有？ （沒有）霍金為什么不說？ （這個數(shù)字對聽眾而言沒有太大的價值）不過關(guān)于宇宙的平均密度，霍金還是講了一些內(nèi)容?？纯词鞘裁磧?nèi)容？ （講了科學(xué)家如何估算宇宙的平均密度）
f.如何估算的？估算了哪些物質(zhì)？
明確：首先是恒星的質(zhì)量，這個不到宇宙平均密度的百分之一；然后是暗物質(zhì)的質(zhì)量，加上還是不到宇宙平均密度的百分之十。他認(rèn)為在星系以外，還有我們沒有觀測到的物質(zhì)。
g.什么是暗物質(zhì)？（看不到的物質(zhì)） 那么科學(xué)家怎么知道它們的存在，又是憑什么估算他們的質(zhì)量的呢？ （萬有引力。根據(jù)螺旋星系里物質(zhì)的旋轉(zhuǎn)速度及所需要的引力測算的）
h.第19自然段、20自然段和21自然段講太陽的未來，講黑洞的演變，這些和宇宙的未來有什么關(guān)系？ （這些是宇宙未來演變的局部變化，而且可能對我們?nèi)祟惍a(chǎn)生重大的影響）
i.22自然段霍金在講什么？ （講一種猜測）23自然段呢？（在推理） 24自然段呢？ （提出了人擇原理）
j.什么是人擇原理？從原文中找出主要內(nèi)容并復(fù)述。 （宇宙之所以是這種樣子，是因為否則的話，我們就不會在這里觀測它）
k.霍金說“其思想是，可能存在許多具有不同密度的宇宙”，什么意思？
明確：意思是：可能存在有許多不同密度的宇宙，然而，只有在我們所在的這個臨界密度被界定得很好的宇宙中，才產(chǎn)生了智慧生命來詰問“為什么宇宙恰恰是這么接近臨界密度”。
l.這些內(nèi)容屬于對宇宙未來的預(yù)言嗎？ （不屬于。而是在講述科學(xué)家的迷茫）
m.那么，哪些段落是霍金為我們做的宇宙未來的預(yù)言？霍金的預(yù)言是在哪一自然段結(jié)束的？他為我們預(yù)言了什么樣的未來？回頭看看。
明確：從14自然段開始。結(jié)束于第22自然段。他預(yù)言宇宙可能繼續(xù)膨脹也可能停止膨脹并開始收縮。不過決定宇宙繼續(xù)膨脹還是開始收縮的宇宙平均密度的臨界值他不知道。
n關(guān)于宇宙平均密度的臨界值以及它對宇宙未來的影響，霍金還是告訴了一個非常關(guān)鍵的信息，這個信息是什么？ （是我們現(xiàn)在這個宇宙的平均密度非常接近于臨界密度）
o.哪位同學(xué)能總結(jié)全文。作者什么思路？全文分為幾層？預(yù)言了什么內(nèi)容？
明確：全文分為五層。第一層說預(yù)言未來是非常困難的，然而在一定的條件下對宇宙的未來進(jìn)行預(yù)言是可能的。第二層講預(yù)言宇宙的未來需要在非常大的尺度下；因為在非常大的尺度下，宇宙是簡單的。第三層講宇宙現(xiàn)在正在膨脹并且可能繼續(xù)膨脹也可能停止膨脹并開始收縮，關(guān)鍵是宇宙的平均密度。第四層講我們現(xiàn)在對宇宙的平均密度還沒有清楚的認(rèn)識，只知道我們現(xiàn)在的宇宙的平均密度非常接近于膨脹和收縮和臨界密度。第五層是總結(jié)，說宇宙的未來可能繼續(xù)膨脹也可能停止膨脹并開始收縮。
小結(jié)：《宇宙的未來》是一篇非常前沿，同時也非常難懂的文章。所以，我的教學(xué)設(shè)計就是引導(dǎo)大家將這篇課文的思路貫通，內(nèi)容讀懂，我們將這篇長長的26段幾萬文字的文章化成幾行來復(fù)述。在作文修改中老師用過這一方法。深刻就是簡單，簡單就是深刻。我們在這里實現(xiàn)了簡單，也就表明了理解。
?。┱Z言品味
問題5：這篇講演在語言上具有怎樣的特點？
【明確】講演是面對面的交流，這種交流又是單向度的，如果不注意講演的語言藝術(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，語言幽默也是其突出的特點。幽默的語言創(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)，作者說即使是物理學(xué)家也不能計算出它“出來的數(shù)字，否則的話，物理學(xué)家就會在賭場發(fā)財”，這就生動地說明了什么是混沌現(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，以保萬無一失?！奔嬗兄S刺與幽默，對宇宙未來命運的判斷采取了審慎態(tài)度。
a.本文在論述過程中，常常用一些生動的比喻來說明事理。下列兩個比喻句各自說明了什么道理?
?。牐牏佟袄?，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。”
?。牐犆鞔_：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”。
②“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，它是完全不同的生命?！?/p>
?。牐犆鞔_：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。
?。牐?解說：此題旨在引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會、學(xué)習(xí)作者善于用比喻來說理的技巧。)
b.這篇文章語言幽默風(fēng)趣，在說明科學(xué)道理的同時，創(chuàng)造出一種輕松愉快的氣氛，體現(xiàn)了演講詞的特點。試舉出三個例子，分析其表達(dá)效果。
?。牐犆鞔_：
?。牐犂纾孩佟啊@些日期使股票市場下瀉。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?！边@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)。
?、凇皳?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。幸運的是，數(shù)人名看來要花很長 的時間。”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)了對方屢測屢敗卻又想方設(shè)法自圓其說的尷尬與可笑。
?、邸叭绻q理論是正確的，則宇宙實際上是處在刀鋒上。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。”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。
(解說：此題旨在引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會并學(xué)習(xí)作者幽默風(fēng)趣的演講風(fēng)格。)
?。ㄆ撸└惺芫?/p>
問題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(xué)使人們單獨地從科學(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(jìn)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(biāo)直指浩瀚的宇宙。
?。牐犜凇豆麣ぶ械挠钪妗芬粫?，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(guān)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?！痹谏倌昊艚鸬男闹校绨莸牟皇歉栊腔蚯蛐牵秦愄乩?#8226;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？
?。牐?解說：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)計了本題。霍金的朋友曾這樣感慨：“可以相信，當(dāng)他所熱愛的東西都失去時，他不僅堅強地活著，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?！苯處熆山榻B霍金的生平，介紹霍金XX年8月來華刮起的“霍金旋風(fēng)”，讓學(xué)生產(chǎn)生積極的情感體驗，學(xué)習(xí)霍金戰(zhàn)勝自我、挑戰(zhàn)極限、追求科學(xué)的頑強品質(zhì)。對于“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價，比如這樣評價：這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，既有中學(xué)生自身價值取向的問題，也有新聞媒體的誤導(dǎo)問題。要讓學(xué)生意識到，只有在正確的價值取向引導(dǎo)下，個人才能體現(xiàn)出最大的人生價值，社會才能快速向前發(fā)展。)
總結(jié)：霍金精神將永遠(yuǎn)照耀人類的探索之路！
宇宙的未來10
?。蹖?dǎo)學(xué)新概念］
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，它大約誕生于150億年前，那時，宇宙只是一個點，不占有空間，也沒有時間的概念。在這一點發(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，一個不占有空間的點。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。
《時間簡史》出版于1988年，是斯蒂芬·霍金1991年在劍橋大學(xué)的一次講演錄。本文重點是談作者對作出的科學(xué)預(yù)言，閱讀時要準(zhǔn)確地篩選出這些預(yù)言的觀點和支撐這些觀點的材料。同時，還應(yīng)該體會這篇講演在語言上的幽默特點。
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《時間簡史》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刊的記者要求訪問霍金，在以后的兩年時間里，電視臺工作人員不時地占用大樓，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。在不同的國家用不同的語言反復(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。一批又一批的新聞記者訪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人心的時刻。
——《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”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》，實際上就是《宇宙簡史》。
——《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，卻是一個身患肌萎縮癥的病人，除了思想，他幾乎全身不能動彈，不能說話，頭向前垂落。正因為這點，他更加引起全世界人們的關(guān)注和尊敬。在他開始患病時，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。
——洪偉
?。劢虒W(xué)設(shè)計ABC］
設(shè)計A
一、導(dǎo)語設(shè)計
1.可以從普通人對我們賴以生存的地球的關(guān)注導(dǎo)入，引出科學(xué)家對無限廣闊的宇宙的關(guān)注，從而引出霍金的。（這樣導(dǎo)入意在強調(diào)科學(xué)家的責(zé)任感）
2可以從閱讀科技論文和科技說明文的目的（了解觀點，獲取知識）導(dǎo)入，直截了當(dāng)?shù)厍腥氡疚牡幕居^點。（這樣導(dǎo)入意在突出科技論文的閱讀方法）
以上兩種導(dǎo)入都要直接切入文章的主體部分，不必分析全文結(jié)構(gòu)。
二、過程設(shè)計
1過程：學(xué)生閱讀、討論、交流，教師指導(dǎo)、點撥、歸納。
2方法：學(xué)生——自由討論式，教師——點撥引導(dǎo)式。
3歸納：霍金對宇宙未來的預(yù)言主要有以下一些觀點：
（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臨界值，它就會永遠(yuǎn)膨脹。如果平均密度大于臨界值，宇宙就會坍縮，時間本身就會終結(jié)。
?。?）在螺旋星系和星系團中應(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飛散開去。
?。?）如果宇宙繼續(xù)膨脹下去，五十億年后，太陽將耗盡它的核燃料，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)量的恒星會變成黑洞。
?。?）黑洞中粒子的速度有可能超過光速逃出黑洞，只要有足夠長的時間，巨大的黑洞也可以“蒸發(fā)”掉。
（5）在星系或星系團之外，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，從而可能會使宇宙最終坍縮。但這個時間肯定在一百五十億年之后。
4體會這篇演講詞幽默風(fēng)趣的語言特點。
作為一篇關(guān)于宇宙未來的演講詞，本文的大量篇幅是較為嚴(yán)肅的科學(xué)話題，運用了好多專業(yè)術(shù)語，容易使人感到沉悶。但是霍金的聰明之處在于他運用了許多幽默風(fēng)趣的語言，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。這樣的語言是很多的，例如：“幸運的是，數(shù)人名看來要花很長的時間?！薄澳阍趯嶋H上不可能預(yù)測出來數(shù)字，否則的話，物理學(xué)家就會在賭場發(fā)財?！薄凹幢阌钪鎸⒁s，我可以滿懷信心地預(yù)言，它至少在一百億年內(nèi)不會停止膨脹。我預(yù)料那時自己不會留在世上被證明是錯的?！薄叭绻q理論是正確的，則宇宙實際上是處在刀鋒上。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>
設(shè)計B
一、導(dǎo)語設(shè)計
同設(shè)計A
二、過程設(shè)計
1初讀課文，找出一些關(guān)鍵詞語，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宇宙未來的預(yù)測，初讀文章就應(yīng)該找出與這一預(yù)測有剮的關(guān)鍵詞語，最重要的應(yīng)該有兩個：“膨脹”與“坍縮”，然后進(jìn)一步找到與這兩個詞相剮聯(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。
2⒈細(xì)讀課文，弄清這些關(guān)鍵詞語之間的關(guān)系，把握作者的觀點。
作者的觀點是：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臨界值，唆就會永遠(yuǎn)膨脹。如果平均密度大于臨界值，宇宙就會坍縮，時間本身就會終結(jié)。事實上，現(xiàn)在的密度似乎非常接近與把坍縮和無限膨脹區(qū)分開來的臨界密度。但是膨脹還是坍縮，仍尚難定論。
3抓住生動的比喻，理解作者的觀點。
在闡明科學(xué)道理的時候，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。如：“例如，如果你稍微改變一下你旋轉(zhuǎn)賭盤的方式，就會改變出來的數(shù)字。你在實際上不可能預(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?！?/p>
設(shè)計C
在學(xué)生讀完文章大致清楚所寫內(nèi)容之后，可設(shè)計幾個問題，做較為深入的分析。
1文章內(nèi)容是談對宇宙未來的預(yù)測，為什么開篇卻談巫師預(yù)言的尷尬、宗教預(yù)言的失敗?
2作者說將宇宙中的暗物質(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)言宇宙會繼續(xù)無限地膨脹下去，為什么后文又說宇宙最終可能會坍縮?
3對，作者以為是可以預(yù)測呢，還是不可以預(yù)測?
討論分析清楚這些問題，就可較為準(zhǔn)確地把握觀點。
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