宇宙的未來教案（精選7篇）
宇宙的未來教案 篇1
教學目標
一、知識教育目標
1、引導學生熟讀課文，理清文章的論述線索，抓住作者的主要觀點。
2、通過學習，了解有關數學文化的一些知識。
二、能力培養目標
1、引導學生悉心體會作者對數學源頭的溯訪，感受其令人信服的推理能力和獨特的語言魅力。
2、鼓勵學生結合自己的學習經驗和閱讀積累，就作者所闡發的觀點作廣泛深入的研討，以提高探究能力。
三、德育滲透目標
引導學生像作者一樣，站在人類文化的高度來審視數學文化，激發熱愛科學的精神。
四、美育滲透目標
啟發學生具有宏觀的文化視野，以科學精神勵志，以人文精神向學，開辟出一個語文學習的新境界。
重點：
1、引導學生熟讀課文，理清文章的論述線索，抓住作者的主要觀點；
2、通過學習，了解有關數學文化的一些知識。
難點：
1、引導學生悉心體會作者對數學源頭的溯訪，感受其令人信服的推理能力和獨特的語言魅力；
2、鼓勵學生結合自己的學習經驗和閱讀積累，就作者所闡發的觀點作廣泛深入的研討，以提高探究能力。
課時安排
1課時
教學步驟
一、明確目標
1、引導學生熟讀課文，理清文章的論述線索，抓住作者的主要觀點。
2、通過學習，了解有關數學文化的一些知識。
3、引導學生悉心體會作者對數學源頭的溯訪，感受其令人信服的推理能力和獨特的語言魅力。
二、整體感知
1、導入新課
“屈指可數”“彈指一揮見”，手指在生活中的計數功能，直接催生了數學這門科學，丹齊克的《指印》為我們揭開了這二者的關系（板書課題）。
2、作者及相關背景介紹
丹齊克（1884—1956），原籍立陶宛，曾在巴黎大學求學。1910年去美國，入美國國籍，先后在哥倫比亞大學、約翰·霍普金斯大學、馬里蘭大學講授數學。
三、重點、難點的學習與目標達成過程
1、感知課文，明確本文的整體寫作思路。
（1）學生讀課文，整理文章的結構脈絡。
（2）小組交流討論。
【明確】數學作為科學的語言，在當代科技發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學的起源——人類計數的歷史。原來，讓現代人望而生畏的數學在它的起步階段并不是那么高深莫測，我們現在普遍采用的十進位制，只不過是原始人類以手指計數的遺跡。曾幾何時，我們的祖先無法把握數量的多少，面對生活的難題，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的概念，發展了數學思想，從而推動了社會文明的發展。
數字的起源，如同文字的起源一樣，是對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人奧維德的詩句，表現出古人在這方面的好奇和迷惘。
課文節選部分共6節。第1節，談人和動物的數覺。數覺是一種對數的原始直覺，是人和動物（如某些鳥類和昆蟲）都具有的一種本領，是對小數目東西數量的判斷能力。作者列舉了鳥類、蜂類的例子，說明這種本領不獨為人類所有。還講了莊園主驅趕烏鴉的故事，說明這種依靠本能對數的辨識能力是十分有限的，有時會因此丟掉性命。
第2節，作者進一步對上述例子加以分析，舉出了兩種意見。一種是正確的，即“具有這種數覺的動物只限于極少的幾類”，可能“只限于幾種昆蟲、幾種鳥類和整個人類”；一種是片面的，即認為“動物數覺的范圍實在太小，簡直可以略而不論”。作者在第2節中主要是針對這種意見進行了辯駁，指出“人類的數覺范圍也是十分有限的”，“如果人類單憑這種直接的數的直覺，在計算的技術上，就不會比鳥類有什么進步”。為了證明自己的觀點，作者首先界定了數覺的概念，指出人類借助圖形、心算、計數等輔助手段來識數不能算是數覺；另外，還從原始民族、原始語言和歐洲語言中找例證，如南非布須曼族表示數字的字只有一、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，繼續舉語言上的例子，指出很多原始語言表示數字的字都是具體的，沒有抽象的“數”，就連英語“集合”、“集”兩個表示數的抽象詞都是外來語。由此證明“具體的東西總在抽象的東西之先”，由具體的、駁雜的對數的表示法，到“統一的抽象的數概念”，是“數學發展的前提”。作者援引羅素的精彩論述，說明了人類抽象能力的發展，經過了漫長的歷史，讀之令人感喟。
第4節，進而談集合的對應和匹配原理。在現實生活場景中，“會堂的座位”與“出席的人”，可以通過比對看出多少來。但是這種比對的方法太笨了，既不能事先預知，也不能脫離現場來完成，于是產生了“各種模范集合”。模范集合起到了計量標準的作用，如同貨幣可以充當一般等價物一樣。這樣，人們要表示數字“二”時，就想到了“鳥的翼”；要表示數字“三”時，就想到了“苜蓿葉”；要表示數字“四”時，就想到了“獸足”；要表示數字“五”時，就想到了“自己的手指”。后來，這些模范集合的具體所指逐漸被淡化，人們只是習得了記住了它們的語音形式，拋棄了它們生動的模范的內容，于是較為抽象的數字產生了。
第5節，承接前面的話題，提出了基數與序數的概念。脫胎于模范集合、從“對應原則”產生出來的數，再抽象也是基數。單憑基數本身，是不能創造出“計數術”來的。一定要在對應中增加“序列”的概念，即完成由基數到序數的轉化，才能擺脫古老的煩瑣的“一一匹配”辦法，“創造出一種計算方法”，實現“識數”的質的飛躍。
第6節，繼續探討“基數與序數的微妙區別”，并從屈指計數方便靈活上，推斷“在用手指的時候，人類借助于這個工具，就不自覺地從基數轉進到序數”。作者的這種推斷，在許多語言中找到了“遺跡”，因為在許多語言中，“‘五’這個數，就用‘手’表示；而‘十’則用‘雙手’”。作者至此點明本章（本文是其前半部分）主題，指出“人類在計算方面之所以成功，應當歸功于十指分明”。
閱讀本文，不但能增進我們對數字、計數起源的認識，也會在作者親切、信實的敘述中，領略到其語言的魅力，為作者探究數學文化的執著精神所感動。
2、研讀課文，討論問題。
（1）作者在論述中列舉了一些原始語言現象，是為了說明什么問題？
【明確】語言與數學似乎風馬牛不相及，其實不然。它們是兩種語言體系，而且在早期還具有同源關系。認識到這一點，才能深切體會到作者以大量原始語言現象說明數學起源問題的良苦用心。作者在論述中列舉了一些原始語言現象，是為了說明原始人類的數覺或表現數的方式，來闡述人類數學能力的發展歷程。如對南非的布須曼人只有一、二和“多”三個數字，間接說明了原始人類對數的感覺極為有限；對不列顛哥倫比亞的辛姆珊族語言的分析，論證了原始時代的數字經過了由多元具體系統到一元抽象系統的轉變過程。
（2）作者為什么說“數覺和計數不能混為一談”？它們有怎樣的區別？
【明確】區分數覺和計數是作者在文中反復申明的，它是人與動物的數學能力的本質區別。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調的一個觀點，也是本篇立論的'關鍵所在。數覺是人與動物都有的一種對于數的直覺，而且就這種能力來說，人也不比某些鳥類或昆蟲高明多少。但是計數是人類所獨有的，它借助于人類的“十指分明”得以起飛，演變為計數，成為全部數學發展的基礎。
（3）作為一篇談論數學文化的文章，本文具有怎樣的論述風格？
【明確】《數：科學的語言》一書主要是介紹數的概念及其發展歷史的，然而作者卻很少用艱深的數學語言來描述，盡量用日常語言娓娓道來，其目的是為了能讓更多的普通讀者讀懂這本書，以激發大眾對數學文化的關注和熱愛。本書原版有一個副標題，為“為有文化而非專攻數學的人寫的評論性概述”。所以，脈絡清晰，條理分明，語言親切、通俗是本書的主要特色，這在課文節選的部分也有突出的體現。另外，作者并沒有就數學論數學，而是站在人類文化發展的高度，來描述數學發展的軌跡。所以旁征博引，亦莊亦諧，妙趣橫生，可讀性極強。這些來自作者對數學文化深厚的理解和熱愛，來自他駕馭語言的能力，很值得我們借鑒和學習。
〔導學新概念〕
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。在這一點發生了大爆炸，時間和空間從此開始，物質開始形成。
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不斷發生復雜的反應，逐漸形成星系。
空間繼續擴大、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，時間結束。到底會不會這樣，現在還說不定。
大爆炸之前是怎么回事，不知道。永遠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預言，閱讀時要準確地篩選出這些預言的觀點和支撐這些觀點的材料。同時，還應該體會這篇講演在語言上的幽默特點。
〔資料顯示屏〕
《時間簡史》出版（1988年）后，劍橋的應用數學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家拍一部有關他生活的記錄片。在不同的國家用不同的語言反復講述同一故事：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現的人，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注和尊敬。在他開始患病時，他意識到自己的生命行將結束，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
宇宙的未來教案 篇2
教材分析：
本文是英國理論物理學家霍金1991年1月在劍橋大學的一次講演錄。霍金運用天體物理理論，對宇宙的未來作了科學的預測，得出宇宙或膨脹或坍縮取決于宇宙的平均密度的結論。文章涉及很多關于宇宙學的知識，但演講者卻從巫師和宗教預言談起，通過嚴密的語言和生動的比喻等，將深奧的科學問題講得深入淺出，這是教學中應重點關注的。
學情分析：
學生高一時學過《宇宙的邊疆》一文，對順利學習本文已有了一定的知識積累和閱讀經驗；尤其是孩子們對未知世界有著強烈的好奇心和探索欲，這是教學時可資開發的寶貴資源。
教學目標：
1、理清文章思路，概括內容要點，理解文中重要信息的內涵。
2、學習、欣賞本文嚴密的語言和生動的比喻，能夠加以靈活運用。
3、了解關于宇宙學的基本知識，激發探索未知世界的興趣，培養科學精神，提高思辨能力。
教學方法：自主學習、合作探究為主，點撥引導為輔，配合適當練習。
教學用具：多媒體教學課件。
課時安排：1課時。
教學程序：
一、導入新課。
投影幻燈1：
尸佼《尸子》：上下四方曰宇，往古來今曰宙。
屈原《天問》：遂古之初，誰傳道之？上下未行，何由考之？……九天之際，安放安屬？隅隈多有，誰知其數？
帕斯卡爾：人是一根能思想的葦草。
板書課題：宇宙的未來
學生簡介霍金，老師適當補充、強調：人類自古而今對宇宙的不斷追問與求索。
問題1：如果選擇注釋①霍金簡介中的兩個詞或短語來描述你所知道的霍金你會選擇哪兩個？
投影幻燈2：
當代的愛因斯坦
身殘志堅
要點：霍金輝煌的科學成就與堅強的意志品質。
設計意圖：激趣，培養準確整合信息能力。
二、自主學習。學生速讀課文，解決下列問題。
1、投影幻燈3：
根據課文有關內容將下列空缺處補充完整。
本文是霍金1991年1月在劍橋大學的一次講演錄。這篇演講從 和
的預言說起，然后過渡到自己對 的科學預言，結構嚴謹，重點突出。作者預測宇宙或將 ，或將 ，這取決于
，而現在，所以兩種結果都可能發生。
2、投影幻燈4：
思考：
（1）作者認為“科學預言也許并不比那些巫師或預言家更可靠些”，又說“我們
認為可以做可靠的預言”，兩者是否矛盾？為什么？
（2）作者最后說“兩方下賭注，以確保萬無一失”，這和巫師、宗教預言有何
不同？
學生獨立思考，然后與同學交流，不同理解可以討論。老師點撥思路、方法，對“微波背景”“平均密度”“暗物質”“黑洞”“人擇原理”等重要信息可以發動學生明確或給以提示，幫助理解，對于學生提出的疑難問題要妥善處理。
投影幻燈5：
微波背景(相同）→平均密度（相同） →（可以預言）
暗物質（引力） →（小）→膨脹（大）坍縮
設計意圖：理清思路，突出重點，培養獨立思考精神。
三、合作探究。
投影幻燈6：
說說加點詞語的作用，體會作者嚴密的語言，探究怎樣使語言表達更加嚴密。
1、它會是一部對未來預言的歷史，幾乎所有這些預言都是大錯特錯的。
2、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。
學生先獨立思考，然后小組內交流，探究怎樣可以使語言表達更加嚴密。老師指導，明確方法：加個限制或加個條件等。
板書：嚴密
投影幻燈7：
試給下列詞語加上適當的內容，使表達更加嚴密。
1、一個好教練就是一支好球隊。
2、沒有打不好的比賽，只有不合格的教練。
3、進攻是最好的防守。
設計意圖：體會科學語言的嚴密性，提高語言表達能力。
投影幻燈8：
賞析下列語句，說說在表現手法上有何的相同點，探究其在表達上的作用。
1、如果你稍微改變一下你旋轉輪賭盤的方式，就會改變出來的數字。你在實際上不可能預言出來的數字，否則的話，物理學家就會在賭場發財。
2、對我們而言，時空是顯得四維的，而在M理論是十維或者十一維的，這是怎么回事呢？為什么我們不能觀察到另外的六或七維呢？這個問題的傳統的，也是迄今仍被普遍接受的答案是，額外維全部被卷曲到一個小尺度的空間中，余下四維幾乎是平坦的。它就像人的一根頭發，如果你從遠處看它，它就顯得像是一維的線。但是如果你在放大鏡下看它，你就看到了它的粗細，頭發的的確確是三維的。在時空的情形下，足夠高倍數的放大鏡應能揭示出彎卷的額外維數，如果它存在的話。
（霍金《膜的新奇世界》）
學生思考討論上述語句的含義，探究比喻的重要作用。老師點撥，明確，適當參與討論，指導學生了解并體會霍金科學語言的形象性特點。鼓勵學生在文中找出其他的例子加以賞析。板書：生動
設計意圖：體會生動形象的語言在科普作品中的重要作用，激發閱讀霍金、走近霍金的興趣。
四、課堂小結。
投影幻燈9：
1、已知的事物是有限的，未知的事物是無窮的；我站立在茫茫無邊神秘莫測的汪洋中的一個小島上，繼續開拓是我們每一個人的職責。（英·赫胥黎）
2、2061年，76年公轉一圈的哈雷彗星再次如約回歸，它看到的人類社會將是一個更加崇尚科學的世界。（美·《為全體美國人的科學：達到科學、數學和技術脫盲的2061計劃報告書》）
學生交流學習本課的感受。老師適當補充：科學的傳承與創新。若時間緊可以略。
投影幻燈10：
1、道生一，一生二，二生三，三生萬物。
（老子《道德經》第42章）
2、有物混成，先天地生。寂兮寥兮，獨立不改，周行而不殆，可以為天下母。吾不知其名，字之曰道，強為之名曰大。大曰逝，逝曰遠，遠曰反。
（老子《道德經》第25章）
要點：人類若要真正了解宇宙，除了靠自然科學的發展，還應從2500年前中國的老子那里尋找智慧。
設計意圖：培養科學精神，使本課教學主旨得以升華。
宇宙的未來教案 篇3
教學目標
一、知識教育目標
1.了解有關宇宙學的一些知識；
2.了解演講稿的一些特點。
二、能力培養目標
1.學習舉辦科普講座，以提高講座的科學性、規范性；
2.通過和本單元前面的課文進行比較，提高比較閱讀的能力。
三、德育滲透目標
通過本文的學習，激發學生對宇宙奧秘的探索熱情。
四、美育滲透目標
引導學生體會這篇講演幽默的語言風格，提高自己的思維和語言表達能力。
重點、難點、疑點及解決辦法
重點：
1.了解有關宇宙學的一些知識；
2.了解演講稿的一些特點。
難點：
1.學習舉辦科普講座，以提高講座的科學性、規范性；
2.通過和本單元前面的課文進行比較，提高比較閱讀的能力。
課時安排
1課時
教學步驟
一、明確目標
1.了解有關宇宙學的一些知識；
2.了解演講稿的一些特點。
3.通過和本單元前面的課文進行比較，提高比較閱讀的能力。
二、整體感知
1.導入新課
在當今世界的自然科學領域，能夠和愛因斯坦比肩的人物恐怕應當首推史蒂芬•霍金了，他不但做出了輝煌的科學成就，其堅強的意志品質也深深地感染著我們，我們今天就來學習他的一篇演說辭《宇宙的未來》（板書課題）。
仰望燦爛的星空，我們會肅然起敬，產生無窮無盡的聯想和想像。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？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世紀誕生現代宇宙學，人們對宇宙的認識才有了根本性的突破。本文作者是當代著名的理論物理學家，他以“宇宙的未來”這樣玄而又玄的話題在劍橋大學作講演，對我們認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家。霍金1942年出生于英國牛津，先后就讀于牛津大學和劍橋大學，學習數學、物理學和宇宙學。1963年，霍金經診斷得了肌萎縮性側索硬化癥。這種病會引起肌肉萎縮，導致癱瘓；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。醫生告訴霍金他最多只能活兩年。在經歷了一段短暫的失望和沮喪后，霍金又開始了他的宇宙學研究。霍金后來在相對論、“大爆炸”和黑洞等領域取得了突出的研究成果。霍金1988年出版的宇宙學著作《時間簡史：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，仍在為大統一理論而耕耘不已。霍金現任劍橋大學盧卡斯數學教授，這也是牛頓爵士曾擔任過的職位。
三、重點、難點的學習與目標達成過程
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，預言將來是非常困難的，預言宇宙的將來尤其困難。雖然如此，科學家對此仍然滿懷信心。
課文第2段，作者卻話題一轉，考察起預言的歷史。提及預言，人們會不由自主地想到古代的巫術。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”。近代宗教預言也是這樣，不斷用新的解釋來掩飾預言的失敗，如“首先要數出獲救者名單”等。那么，科學家的預言是不是也像古代的預言家一樣是一時的“騙術”呢？作者指出，“科學預言也許并不比那些巫師或預言家的更可靠些”，比如對天氣預報、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，都還缺乏準確的判斷。但是，“宇宙在非常大的尺度下的未來”，還是可以預言的。
宇宙中的局部運動也許會出現混沌狀態，但宇宙在大尺度上是可以預測的。宇宙正在高速膨脹，其他星系正在飛速離我們遠去。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。因此我們可以預言宇宙遙遠的未來。”
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。“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。”“大擠壓”和“大爆炸”前的狀態相似，“具有無限密度”，“物理定律在這種狀態下失效”。
這樣，預言宇宙的未來，“關鍵問題在于：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。把我們現在能看到的恒星質量加起來，還不到臨界值的百分之一；即使加上“氣體云的質量”，最多達到臨界值的百分之一。但是，我們能不能據此得出宇宙將永遠膨脹下去的結論呢？還不能。因為宇宙中還存在許多暗物質，這些暗物質我們肉眼看不見，不能直接觀測到。黑洞就是這類暗物質，它是超大恒星死亡的產物。霍金對黑洞的解釋是：“空間一時間的一個區域，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：能使大質量的星系或星系團繞之旋轉的東西，其質量一定比這些星系和星系團大得多。
作者指出，根據現在的觀測研究，將這些暗物質估算在內，“仍然只達到要使宇宙重新坍縮的臨界質量的百分之十左右”。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；后者認為宇宙可能采取一種非常規的方式突變，從一個微小的尺度很快達到臨界狀態。
歸根到底，宇宙的未來只有兩種命運：繼續膨脹，或可能收縮。這取決于宇宙現有的密度，所以，科學家在沒有稱算出宇宙的重量之前，不得不承認“宇宙實際上是處在刀鋒上”，所以要繼承巫師或預言家的傳統：“兩方下賭注，以保萬無一失。”
2.研讀課文，討論問題。
（1）作者是怎樣探討“宇宙的未來”的？
【明確】作者先從古代的巫術和近代的宗教預言談起，引出話題，說明從科學的角度談論宇宙的未來是非常嚴肅的事，科學有別于宗教的地方是它的求實精神。探討宇宙是繼續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鍵，有關宇宙中物質密度臨界值的探討，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，則體現了科學界最新的探索。作者從可見物質談到暗物質，從成熟的理論談到科學的假說，把問題講得透徹明白。最后沒有做出一個明確的預言，恰恰說明了他嚴謹的科學態度。
（2）怎樣理解本文的一些相關論述？
【明確】這是一篇科學講演，涉及較為復雜的背景知識。這些知識和講演的主題是密切相關的，如果不作必要的交待，講演的內容就會顯得抽象和單薄。如，談到天氣預報、大腦工作原理都具有混沌性質，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，為宇宙中暗物質的存在尋找理論支持；如，談到現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，就達不到最佳的表達效果。這篇講演，除了推理嚴謹外，語言幽默也是其突出的特點。幽默的語言創造出一種輕松愉快的氣氛，更具有親和力，使所闡發的事理更容易為聽眾接受。如，談到輪賭盤的旋轉具有混沌性質，作者說即使是物理學家也不能計算出它“出來的數字，否則的話，物理學家就會在賭場發財”，這就生動地說明了什么是混沌現象；如，文章最后一句話：“所以我正是繼承那些巫師或預言者的良好傳統，兩方下賭注，以保萬無一失。”兼有諷刺與幽默，對宇宙未來命運的判斷采取了審慎態度。
布置作業
完成“研討與練習一、二”。
宇宙的未來教案 篇4
教學目標
一、知識與技能
1、了解有關宇宙學的一些知識；
2、了解演演講的一些特點。
二、情感態度與價值觀
通過本文的學習，激發學生對宇宙奧秘的探索熱情。
三、過程與方法
運用多媒體使學生系統的掌握相關知識。
教學重點
1、了解有關宇宙學的一些知識；
2、了解演講稿的一些特點。
教學難點：
引導學生體會這篇講演幽默的語言風格，提高自己的思維和語言表達能力。
課時安排
1課時
教學步驟
一、導入新課
在當今世界的自然科學領域，能夠和愛因斯坦比肩的人物恐怕應當首推史蒂芬·霍金了，他不但做出了輝煌的科學成就，其堅強的意志品質也深深地感染著我們，我們今天就來學習他的一篇演說辭《宇宙的未來》（板書課題）。
仰望燦爛的星空，我們會肅然起敬，產生無窮無盡的聯想和想像。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？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世紀誕生現代宇宙學，人們對宇宙的認識才有了根本性的突破。本文作者是當代著名的理論物理學家，他以“宇宙的未來”這樣玄而又玄的話題在劍橋大學作講演，對我們認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家。霍金1942年出生于英國牛津，先后就讀于牛津大學和劍橋大學，學習數學、物理學和宇宙學。1963年，霍金經診斷得了肌萎縮性側索硬化癥。這種病會引起肌肉萎縮，導致癱瘓；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。醫生告訴霍金他最多只能活兩年。在經歷了一段短暫的失望和沮喪后，霍金又開始了他的宇宙學研究。霍金后來在相對論、“大爆炸”和黑洞等領域取得了突出的研究成果。霍金1988年出版的宇宙學著作《時間簡史：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，仍在為大統一理論而耕耘不已。霍金現任劍橋大學盧卡斯數學教授，這也是牛頓爵士曾擔任過的職位。
二、重點、難點的學習與目標達成過程
1、霍金對宇宙未來的預言主要有哪些觀點？
（1）宇宙的膨脹和坍縮與宇宙的平均密度有關，如果平均密度小于某個臨界值，它就會永遠膨脹。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。
（2）在螺旋星系和星系團中應該存在有某種看不見的暗物質，它的引力吸引足以把高速旋轉的星系牢牢抓住，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，具有太陽質量的恒星將變成白矮星或中子星，具有更大質量的恒星會變成黑洞。
（4）黑洞中粒子的速度有可能超過光速逃出黑洞，只要有足夠長的時間，巨大的黑洞也可以“蒸發”掉。
（5）在星系或星系團之外，應該存在有足夠的暗物質，這些暗物質能使密度達到臨界值，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、初讀課文，找出一些關鍵詞語，把握文章大意。
從標題和開頭都可以看出文章要談的是對宇宙未來的預測，初讀文章就應該找出與這一預測有剮的關鍵詞語，最重要的應該有兩個：“膨脹”與“坍縮”，然后進一步找到與這兩個詞相剮聯的其他關鍵詞：“平均密度”和“暗物質”，即可基本把握文章大意。
3、細讀課文，弄清這些關鍵詞語之間的關系，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，如果平均密度小于某個臨界值，唆就會永遠膨脹。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。事實上，現在的密度似乎非常接近與把坍縮和無限膨脹區分開來的臨界密度。但宇宙的未來是膨脹還是坍縮，仍尚難定論。
4、抓住生動的比喻，理解作者的觀點。
在闡明科學道理的時候，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賭盤的方式，就會改變出來的數字。你在實際上不可能預言出來的數字，否則的話，物理學家就會在賭場發財。”
三、研讀課文，討論問題（學生組成學習小組討論）
1、文章內容是談對宇宙未來的預測，為什么開篇卻談巫師預言的尷尬、宗教預言的失敗？
在講演的開頭，作者就指出，預言將來是非常困難的，預言宇宙的將來尤其困難。雖然如此，科學家對此仍然滿懷信心。課文第2段，作者卻話題一轉，考察起預言的歷史。提及預言，人們會不由自主地想到古代的巫術。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”。近代宗教預言也是這樣，不斷用新的解釋來掩飾預言的失敗，如“首先要數出獲救者名單”等。那么，科學家的預言是不是也像古代的預言家一樣是一時的“騙術”呢？作者指出，“科學預言也許并不比那些巫師或預言家的更可靠些”，比如對天氣預報、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，都還缺乏準確的判斷。但是，“宇宙在非常大的尺度下的未來”，還是可以預言的。
2、作者說將宇宙中的暗物質考慮在內，也遠遠達不到宇宙重新坍縮的臨界密度，據此則可預言宇宙會繼續無限地膨脹下去，為什么后文又說宇宙最終可能會坍縮？
預言宇宙的未來，“關鍵問題在于：平均密度是多少？如果它比臨界值小，宇宙就將永遠膨脹。但是如果它比臨界值大，宇宙就會坍縮”。
3、對宇宙的未來，作者以為是可以預測呢，還是不可以預測？
宇宙中的局部運動也許會出現混沌狀態，但宇宙在大尺度上是可以預測的。宇宙正在高速膨脹，其他星系正在飛速離我們遠去。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。因此我們可以預言宇宙遙遠的未來。”
四、演講的特點
1、生動的導引
這篇科技論文是演講辭，具有演講的特點。預言宇宙的未來，雖然是一個嚴肅的科學話題。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和近代的宗教預言談起，既增加了趣味性，又深化了講演的主題──在與巫術的對比中，更顯出了科學的求實精神。
2、嚴謹的推理
作為一篇科學演講，其最終目的是讓人信服。本文嚴謹的推理，增強了說服力。宇宙雖然復雜，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的關鍵，然而，確定這一點非常不易。演講者從可見物質談到暗物質，從成熟的理論談到科學假說，把問題講得透徹明白。沒有作出一個明確的預言，也說明了演講者嚴謹的科學態度。
3、幽默的語言
演講是面對面的交流，這種交流是單向的，如果不注意演講的語言藝術，就達不到最佳的表達效果。這篇演講語言幽默，創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：“我比其他的末日預言者更占便宜。即使宇宙將要坍縮，我可以滿懷信心地預言，它至少在一百億年內不會停止膨脹。我預料那時自己不會留在世上被證明是錯的。”以揭示自己“自私”的心理表示幽默，同時傳達出重要的信息：宇宙“至少在一百億年內不會停止膨脹”。
五、布置作業
完成“研討與練習一、二”。
六、反思
通過本文的學習，激發了學生對宇宙奧秘的探索熱情。
宇宙的未來教案 篇5
教學目標
一、知識教育目標
1、了解有關宇宙學的一些知識；
2、了解演講稿的一些特點。
二、能力培養目標
1、學習舉辦科普講座，以提高講座的科學性、規范性；
2、通過和本單元前面的課文進行比較，提高比較閱讀的能力。
三、德育滲透目標
通過本文的學習，激發學生對宇宙奧秘的探索熱情。
四、美育滲透目標
引導學生體會這篇講演幽默的語言風格，提高自己的思維和語言表達能力。
重點、難點、疑點及解決辦法
重點：
1、了解有關宇宙學的一些知識；
2、了解演講稿的一些特點。
難點：
1、學習舉辦科普講座，以提高講座的科學性、規范性；
2、通過和本單元前面的課文進行比較，提高比較閱讀的能力。
課時安排
1課時
教學步驟
一、明確目標
1、了解有關宇宙學的一些知識；
2、了解演講稿的一些特點。
3、通過和本單元前面的課文進行比較，提高比較閱讀的能力。
二、整體感知
1、導入新課
在當今世界的自然科學領域，能夠和愛因斯坦比肩的人物恐怕應當首推史蒂芬·霍金了，他不但做出了輝煌的科學成就，其堅強的意志品質也深深地感染著我們，我們今天就來學習他的一篇演說辭《宇宙的未來》（板書課題）。
仰望燦爛的星空，我們會肅然起敬，產生無窮無盡的聯想和想像。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？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世紀誕生現代宇宙學，人們對宇宙的認識才有了根本性的突破。本文作者是當代的理論物理學家，他以“宇宙的未來”這樣玄而又玄的話題在劍橋大學作講演，對我們認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家。霍金1942年出生于英國牛津，先后就讀于牛津大學和劍橋大學，學習數學、物理學和宇宙學。1963年，霍金經診斷得了肌萎縮性側索硬化癥。這種病會引起肌肉萎縮，導致癱瘓；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。醫生告訴霍金他最多只能活兩年。在經歷了一段短暫的失望和沮喪后，霍金又開始了他的宇宙學研究。霍金后來在相對論、“大爆炸”和黑洞等領域取得了突出的研究成果。霍金1988年出版的宇宙學著作《時間簡史：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，仍在為大統一理論而耕耘不已。霍金現任劍橋大學盧卡斯數學教授，這也是牛頓爵士曾擔任過的職位。
三、重點、難點的學習與目標達成過程
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，預言將來是非常困難的，預言宇宙的將來尤其困難。雖然如此，科學家對此仍然滿懷信心。
課文第2段，作者卻話題一轉，考察起預言的歷史。提及預言，人們會不由自主地想到古代的巫術。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”。近代宗教預言也是這樣，不斷用新的解釋來掩飾預言的失敗，如“首先要數出獲救者名單”等。那么，科學家的預言是不是也像古代的預言家一樣是一時的“騙術”呢？作者指出，“科學預言也許并不比那些巫師或預言家的更可靠些”，比如對天氣預報、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，都還缺乏準確的判斷。但是，“宇宙在非常大的尺度下的未來”，還是可以預言的。
宇宙中的局部運動也許會出現混沌狀態，但宇宙在大尺度上是可以預測的。宇宙正在高速膨脹，其他星系正在飛速離我們遠去。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。因此我們可以預言宇宙遙遠的未來。”
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。“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。”“大擠壓”和“大爆炸”前的狀態相似，“具有無限密度”，“物理定律在這種狀態下失效”。
這樣，預言宇宙的未來，“關鍵問題在于：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。把我們現在能看到的恒星質量加起來，還不到臨界值的百分之一；即使加上“氣體云的質量”，最多達到臨界值的百分之一。但是，我們能不能據此得出宇宙將永遠膨脹下去的結論呢？還不能。因為宇宙中還存在許多暗物質，這些暗物質我們肉眼看不見，不能直接觀測到。黑洞就是這類暗物質，它是超大恒星死亡的產物。霍金對黑洞的解釋是：“空間一時間的一個區域，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：能使大質量的星系或星系團繞之旋轉的東西，其質量一定比這些星系和星系團大得多。
作者指出，根據現在的觀測研究，將這些暗物質估算在內，“仍然只達到要使宇宙重新坍縮的臨界質量的百分之十左右”。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；后者認為宇宙可能采取一種非常規的方式突變，從一個微小的尺度很快達到臨界狀態。
歸根到底，宇宙的未來只有兩種命運：繼續膨脹，或可能收縮。這取決于宇宙現有的密度，所以，科學家在沒有稱算出宇宙的重量之前，不得不承認“宇宙實際上是處在刀鋒上”，所以要繼承巫師或預言家的傳統：“兩方下賭注，以保萬無一失。”
2、研讀課文，討論問題。
（1）作者是怎樣探討“宇宙的未來”的？
【明確】作者先從古代的巫術和近代的宗教預言談起，引出話題，說明從科學的角度談論宇宙的未來是非常嚴肅的事，科學有別于宗教的地方是它的求實精神。探討宇宙是繼續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鍵，有關宇宙中物質密度臨界值的探討，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，則體現了科學界最新的探索。作者從可見物質談到暗物質，從成熟的理論談到科學的假說，把問題講得透徹明白。最后沒有做出一個明確的預言，恰恰說明了他嚴謹的科學態度。
（2）怎樣理解本文的一些相關論述？
【明確】這是一篇科學講演，涉及較為復雜的背景知識。這些知識和講演的主題是密切相關的，如果不作必要的交待，講演的內容就會顯得抽象和單薄。如，談到天氣預報、大腦工作原理都具有混沌性質，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，為宇宙中暗物質的存在尋找理論支持；如，談到現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，就達不到的表達效果。這篇講演，除了推理嚴謹外，語言幽默也是其突出的特點。幽默的語言創造出一種輕松愉快的氣氛，更具有親和力，使所闡發的事理更容易為聽眾接受。如，談到輪賭盤的旋轉具有混沌性質，作者說即使是物理學家也不能計算出它“出來的數字，否則的話，物理學家就會在賭場發財”，這就生動地說明了什么是混沌現象；如，文章最后一句話：“所以我正是繼承那些巫師或預言者的良好傳統，兩方下賭注，以保萬無一失。”兼有諷刺與幽默，對宇宙未來命運的判斷采取了審慎態度。
布置作業
完成“研討與練習一、二”。
宇宙的未來教案 篇6
【自讀導言】
自讀要求
1.能讀懂本演講錄的內容。
2.學習本文生動、幽默的演講風格。
3.感受科學精神，增進科學素養。
(解說：本文雖說是演講錄，但其實就是一篇科技論文，加上語言的歐化風格，要讀懂全文并不容易，所以設置了第一個要求；生動、幽默是霍金的演講風格，是其演講獨具魅力的原因之一，因此設置了第二個要求；本文是傳播科學知識的演講錄，需要讓學生從中感受到科學精神，增進科學素養，因此設置了第三個要求。)
自讀重難點
1.提煉本文的要點，增強概括能力。
2.探究本文的內涵，增強分析能力。
(解說：這兩點按本單元的學習重點設計，順應編輯的教材編排意圖。)
【自讀程序】
總的原則是：多次自讀，逐層領悟，逐個落實學習重點。具體如下：
1.初讀，總體感知。
結合注釋，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，預測了兩種結局：或膨脹，或收縮。
2.再讀，提煉要點。
要求比上一次讀得細一些，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科學家有信心預言未來。②巫師的預言模棱兩可，宗教的預言屢測屢敗。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，因此我們可以預言宇宙遙遠的未來。④宇宙的未來有兩種可能，一是繼續膨脹下去，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宇宙現在的密度非常接近于把坍縮和膨脹區分開來的臨界點上，所以兩種可能都會發生。
3.三讀，探究內涵。
要求比上一次讀得更深入，能對某些語句的內涵進行分析，也能對作者的某個觀點進行評析，或者對作者的整個科學思想進行闡述分析。
4.交流討論。
交流討論可以在前三步之后綜合進行，也可以在每一步(初讀、再讀、三讀)之后分別進行。對總體感知的情況、提煉要點的情況、探究內涵的情況依次進行交流討論。可以先在小組(前后桌為一組)內進行，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學生的自讀、自得、互動。讓學生自主發展，自我提高。)
【自讀點撥】
本文是史蒂芬·霍金1991年1月在劍橋大學的一次演講錄。
這篇演講，從古代巫師的預言，談到近代宗教的預言，然后過渡到自己對宇宙未來的預言，結構嚴謹，重點突出。作者運用天體物理學理論，對宇宙未來作出了兩種預測，一是繼續膨脹下去；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。”可“現在密度似乎非常接近于把坍縮和無限膨脹區分開來的臨界密度”，所以兩種結果都有可能。
本文專業性強，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，考生讀起來已經非常吃力，而這里卻有整整26段，是前者的六七倍。所以教學本文時一方面要讓學生充分閱讀，自主探究，但同時也要積極發揮教師的引導作用，將學生由淺入深地引導下去。
在引導過程中，可以將以下問題靈活地插入上面的“自讀程序”中。(特別是發現學生在“探究內涵”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定律，我們仍然不能利用它們去預言遙遠的未來”?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言它”?
明確：“因為物理方程的解會呈現出一種稱作混沌的性質”，“方程可能是不穩定的”；同樣，“制約大腦的方程幾乎肯定具有混沌行為，初始態的非常小的改變會導致非常不同的結果”。
2.為什么科學“不能預言人類社會的未來”，卻“可以預言宇宙遙遠的未來”?
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，因此我們可以預言宇宙遙遠的未來”。
3.作者對宇宙的未來的預言與巫師、宗教預言家對人類社會未來的預言有何不同?
明確：前者是有科學根據的，是運用天體物理學理論進行的科學推測，科學預言；而后者是沒有科學根據可言的。——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言的，因為方程是混沌的，所以巫師、宗教預言家對人類社會的預言注定就是荒唐的。
4.對宇宙未來的預言，關鍵是要弄清宇宙的什么問題?
明確：“對宇宙未來的預言，其關鍵問題在于：平均密度是多少。”
5.作者認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，宇宙就將永遠膨脹，但是如果它比臨界值大，宇宙就會坍縮。”
(解說：設計這些題目旨在讓教師引導學生探究文章的內涵，由表及里，將自讀引向深入、準確。)
宇宙的未來教案 篇7
一知識目標
1.了解有關宇宙學的一些知識。
2能讀懂本演講錄的內容.。
二能力目標
1.激發學生對宇宙奧秘的探索熱情
2.引導學生體會這篇講演幽默的語言風格，提高自己的思維和表達能力。
三情感目標
通過介紹霍金的感人事跡，感受科學精神。
教學重點、難點
重點：
1、了解有關宇宙學的知識。
2、引導學生體會這篇演講幽默的語言風格。
難點：
能讀懂本演講錄的內容。
教學步驟
趣味導入：
同學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習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。可能因為他出生在第二次世界大戰的時代，所以小時候對模型特別著迷。他十幾歲時不但喜歡做模型飛機和輪船，還和學友制作了很多不同種類的戰爭游戲，反映出他研究和操控事物的渴望。這種渴望驅使他攻讀博士學位，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和天文學的研究。十七歲那年，他考到了自然科學的獎學金，順利入讀牛津大學。學士畢業后他轉到劍橋大學攻讀博士，研究宇宙學。史蒂芬霍金是繼阿爾伯特愛因斯坦之后最杰出的物理學家。霍金1942年出生于英國牛津，先后就讀于牛津大學和劍橋大學，學習數學、物理學和宇宙學。1963年，霍金經診斷得了肌萎縮性側索硬化癥。這種病會引起肌肉萎縮，導致癱瘓；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。醫生告訴霍金他最多只能活兩年。在經歷了一段短暫的失望和沮喪后，霍金又開始了他的宇宙學研究。霍金后來在相對論、“大爆炸”和黑洞等領域取得了突出的研究成果。霍金1988年出版的宇宙學著作《時間簡史：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，仍在為大統一理論而耕耘不已。霍金現任劍橋大學盧卡斯數學教授，這也是牛頓爵士曾擔任過的職位。
（提醒學生：可積累很好的作文素材或論據。如--斯蒂芬霍金的工作是令人驚嘆的，可是有著如此偉大發現的人，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注和尊敬。在他開始患病時，他意識到自己的生命行將結束，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。在這一點發生了大爆炸，時間和空間從此開始，物質開始形成。
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不斷發生復雜的反應，逐漸形成星系。
空間繼續擴大、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，時間結束。到底會不會這樣，現在還說不定。
大爆炸之前是怎么回事，不知道。永遠也無法知道。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表的講話文稿。演講稿是進行演講的依據，是對演講內容和形式的規范和提示，它體現著演講的目的和手段，演講的內容和形式。演講稿是人們在工作和社會生活中經常使用的一種文體。它可以用來交流思想、感情，表達主張、見解；也可以用來介紹自己的學習、工作情況和經驗等等；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給聽眾以及讀者，使他們信服并在思想感情上產生共鳴。
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
預習了本篇文章，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，預測了兩種結局：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。看來同學們的領悟能力還不錯。那下面我們來分析文章。把文章分成幾個部分，然后逐一進行分析。
閱讀1--6段，回答以下兩個問題：
（1）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？你認為這是跑題了還是還是與話題有關聯？
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言家，正是代表科學界表明了一種自信，因為科學的預言是建立在科學研究基礎之上的。是可以用科學原理加以說明的。所以說，“講史”是為了“襯今”，不是“跑題”，而是與話題相關的。
（2）作者對宇宙的未來的預言與巫師、宗教預言家對人類社會未來的預言有何不同?
明確：前者是有科學根據的，是運用天體物理學理論進行的科學推測，科學預言；而后者是沒有科學根據可言的。--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言的，因為方程是混沌的，所以巫師、宗教預言家對人類社會的預言注定就是荒唐的。
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定律，我們仍然不能利用它們去預言遙遠的未來”？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言它”？
答：“因為物理方程的解會呈現出一種稱作混沌的性質”“方程可能是不穩定的”；同樣，“制約大腦的方程幾乎肯定具有混沌行為，初始態的非常小的改變會導致非常不同的結果”。
3.閱讀第11--13自然段，思考為什么科學不能預言人類社會的未來，卻可以預言宇宙遙遠的未來？
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。因此我們可以預言宇宙遙遠的未來”。
4.閱讀14--25段，思考一下三個問題。
（1）預言宇宙未來的關鍵是什么？
答：關鍵在于宇宙的平均密度是多少。
（2）根據作者的論述，我們目前所能看到的宇宙物質最多是“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，使宇宙最終坍縮”呢。宇宙中存在暗物質的證據是什么？
答：“一個證據來自于螺旋星系”，“必須存在某種看不見的物質形式，其引力吸引足以把這些旋轉的星系牢牢抓住”。“另一個證據來自于星系團”，“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”。
（3）作者又舉了哪兩種假說，說明現在的宇宙密度可能就在臨界狀態？
作者為了說明現在的宇宙密度可能就在臨界狀態，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。文中最后一句：“兩方下賭注，以保萬無一失”，表現了作者什么樣的語言風格？文章中類似的語句還有哪些？
答：表現了作者幽默的語言風格，也表明了作者嚴謹的科學態度。
總體感知
體會這篇演講詞幽默風趣的預言特點。
作為一篇關于宇宙未來的演講詞，本文的大量篇幅是較為嚴肅的科學話題，運用了好多專業術語，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趣的語言，使得這樣一篇旨在說明科學道理的學術演講，讓人能夠在一種輕松愉快的氣氛中認真聽下去。這樣的語言是很多的。
文中表現作者幽默風格的句子還有哪些？
（1）第四段：雖然它使我百思不解，為何世界的終結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。
（將假設的情景置于句末，起強調作用。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。）
（2）第五段：據說，1844年是第二次回歸的開始，但是首先要數出獲救者名單。只有數完了名單，審判日才降臨到那些不列在名單上的人.幸運的是，數人名看來要花很長的時間。
（“幸運的是”四字，極盡諷刺，這句話的言外之意是：宗教預言屢屢失敗，不斷另立新說，以擺脫尷尬局面。這樣說，有利于創設愉快輕松的氛圍，更能吸引聽眾的注意力，抓住聽眾的心。）
（3）第八段：你在實際上不可能預言出來的數字，否則的話，物理學家就會在賭場發財。
（用比喻說明了我們目前還不知道“制約宇宙的有關定律”。即便知道了，它的“物理方程的解”也會出現混沌的性質，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測，二是對文中提到的巫師等的諷刺。）
（4）第十段：其危險在于，我們毀壞或消滅環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。
（作者用詼諧的語言指出了人類對環境的破壞程度和速度。）
（5）第十二段：它只能把食物加熱到絕對溫度的2.7度，所以不能用來溫熱你的外賣比薩。
（說理時不忘調侃，使行文生動活潑。）
（6）十六段：然而，我比其他預言者更占便宜。即便宇宙將要坍縮，我可以滿懷信心地預言，它至少在一百億年內不會停止膨脹。我預言那時自己不會留在世上被證明是錯的。
（再次顯示了詼諧的語言風格，同時也表明作者對自己的預言是滿懷信心的。這句話傳達出重要的信息：宇宙“至少在一百億年內不會停止膨脹”，同時也以幽默的語氣說明宇宙坍塌時間遠在人類滅絕之后，不必為此恐慌。）
（7）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言者的良好傳統，兩方下賭注，以保萬無一失。”
明確：聽眾明知作者做的是科學的預言，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測，二是順勢又對他們進行嘲諷。這種智慧的表達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.作者關于宇宙的未來的主要觀點有哪些？
（1）宇宙的膨脹和坍縮與宇宙的平均密度有關，如果平均密度小于某個臨界值，它就會永遠膨脹。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。
（2）在螺旋星系和星系團中應該存在有某種看不見的暗物質，它的引力吸引足以把高速旋轉的星系牢牢抓住，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，具有太陽質量的恒星將變成白矮星或中子星，具有更大質量的恒星會變成黑洞。
（4）黑洞中粒子的速度有可能超過光速逃出黑洞，只要有足夠長的時間，巨大的黑洞也可以“蒸發”掉。
（5）在星系或星系團之外，應該存在有足夠的暗物質，這些暗物質能使密度達到臨界值，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，缺少科學的實證，因此都沒能獲得需要實證的諾貝爾獎。其他科學家站在另外的角度來思考、假設，或許會有不同的結論，不同的發現。所以我們對霍金觀點的可以學習，可以接受，但不能迷信，不能束縛自己的思維。