13.宇宙的未來學(xué)生版.doc

宇宙的未來導(dǎo)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)時(shí)間一課時(shí)學(xué)習(xí)方法自主、合作、探究知識(shí)鏈接：斯蒂芬威廉姆霍金（Stephen William Hawking）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，是本世紀(jì)享有國際盛譽(yù)的偉人之一，被稱為在世的最偉大的科學(xué)家。生于1942年1月8日的霍金剛好出生于伽利略逝世300周年紀(jì)念日之時(shí)。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(jiǎng)。他因此被譽(yù)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。霍金的生平是非常富有傳奇性的，在科學(xué)成就上，他是有史以來最杰出的科學(xué)家之一。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(gè)榮譽(yù)學(xué)位，是英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。他因患“漸凍癥”（肌萎縮性側(cè)索硬化癥），禁錮在一張輪椅上達(dá)40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(shí)空，解開了宇宙之謎?；艚鸬镊攘Σ粌H在于他是一個(gè)充滿傳奇色彩的物理天才，也因?yàn)樗且粋€(gè)令人折服的生活強(qiáng)者。他不斷求索的科學(xué)精神和勇敢頑強(qiáng)的人格力量深深地吸引了每一個(gè)知道他的人。這篇演講稿的特色：1、生動(dòng)的導(dǎo)引這篇科技論文是演講辭，具有演講的特點(diǎn)。預(yù)言宇宙的未來，雖然是一個(gè)嚴(yán)肅的科學(xué)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(shù)和近代的宗教預(yù)言談起，既增加了趣味性，又深化了講演的主題在與巫術(shù)的對比中，更顯出了科學(xué)的求實(shí)精神。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?，同時(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”。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)突出作者運(yùn)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(gè)點(diǎn)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(huì)坍縮，而時(shí)間就會(huì)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。學(xué)習(xí)過程：一、導(dǎo)入新課，板書課題在當(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)首推斯蒂芬霍金了,他不但做出了輝煌的科學(xué)成就,其堅(jiān)強(qiáng)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(huì)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(shí)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(shí)宇宙有哪些啟示呢?二、檢查預(yù)習(xí)情況1、填字音（斜體）咒語尷尬拯救坍縮詰問模棱兩可倚重估算喪生屏風(fēng)創(chuàng)造喪事屏除創(chuàng)傷2、解詞語模棱兩可：臭名昭著：感恩戴德：微不足道：坍縮：推演：蒙昧：3、辨用法以至以致（1）他非常用心地寫生，野地里刮起了風(fēng)沙也不理會(huì)（2）他事先沒有充分調(diào)查研究，做出了錯(cuò)誤的結(jié)論一經(jīng)已經(jīng)（1）這是過去的事了，就不要再提了（2）這件事情，有關(guān)部門一定會(huì)給大家一個(gè)說法細(xì)致細(xì)密（1）我們必須對問題進(jìn)行的分析，才能得出正確的結(jié)論（2）圍繞這件事情，大家做了很多艱苦的工作，問題終于得到了圓滿的解決4、文學(xué)常識(shí)填空演講稿這種應(yīng)用文體有三個(gè)特點(diǎn)，是-，-，-。在表達(dá)方式上這種問題一般以-為主？ 5、霍金對宇宙未來的預(yù)言主要有哪些觀點(diǎn)？ 6、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?三、課堂互動(dòng)探究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、體會(huì)這篇演講詞的語言特點(diǎn)。3、課文中霍金對宇宙未來的預(yù)言，你怎么看?四、課外拓展閱讀下面的文段，完成710題觀測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，增加了觀測的距離，射電、紅外、紫外、X射線、射線等望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn)，擴(kuò)展了觀測宇宙的視野、然而，所有這些觀測手段的基礎(chǔ)，都是接受來自天體的電磁輻射，對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，宇宙微波背景觀測發(fā)現(xiàn)3K宇宙背景輻射可以預(yù)測，由于引力波攜帶著天體運(yùn)動(dòng)的大量原始信息，引力波探測也將在宇宙觀測上有新的發(fā)觀，引力波探測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J. Taylor和R. Hulse，得獎(jiǎng)原因是他們對脈沖雙星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1. 5萬光年，軌道偏心率大(0. 6)，由于不對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，得出軌道周期率為(2. 45210)12881相當(dāng)于每年變化0.7秒這與根據(jù)廣義相對論引力輻射理論的預(yù)期十分準(zhǔn)確地符合這一觀測，成為存在引力輻射的第一間接觀測證據(jù)人們對引力波探測的興趣，還在于這一探測對人類認(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，對引力波性質(zhì)的深入了解，有助于引力場量子化學(xué)的理論研究，從而為大統(tǒng)一理論做出貢獻(xiàn)由于引力波探測需要大量高精儀器和技術(shù)，探測的要求將促進(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)就是例子經(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，達(dá)到理論上檢驗(yàn)靈敏度要求的引力波探測器可望在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器，在21世紀(jì)的頭十年取得突破，在地球上首次測到引力波訊號(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，對獲得的引力波訊號(hào)特性的分析將促進(jìn)人類對引力本質(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)勢也許最新的探測器仍未能發(fā)現(xiàn)引力波的“芳蹤”那么，這將是對現(xiàn)有引力理論，特別是廣義相對論的極大挑戰(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)家的共同努力科學(xué)家們在這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，這也是引力波探測的一個(gè)特點(diǎn)。(節(jié)選自胡斯科引力波探測)7. 根據(jù)文意，下列對引力波探測器的說明，錯(cuò)誤的一項(xiàng)是()A. 歷史上每一新的探測工具的使用，都伴隨著重大的天文學(xué)發(fā)現(xiàn)可以預(yù)測，由于引力波攜帶著天體運(yùn)動(dòng)的大量原始信息，引力波探測也將在宇宙觀測上有新的發(fā)現(xiàn)，引力波探測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器在21世紀(jì)的頭十年取得突破，使在地球上首次測到引力波的訊號(hào)成為可能D. 有可能最新的探測器即引力波探測器仍未能發(fā)現(xiàn)引力波的“芳蹤”8. 根據(jù)文意，關(guān)于引力波探測的說明，正確的一項(xiàng)是()A. 人們對引力波探測的興趣，關(guān)鍵在于這一探測對人類認(rèn)識(shí)自然的重要作用B. 引力波探測的實(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. 對引力波性質(zhì)的深入了解，有助于引力場量子化學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究，從而為大統(tǒng)一理論做出貢獻(xiàn)D. 引力波探測可以彌補(bǔ)我們對于某些缺乏電磁輻射的“暗”天體視而不見這一缺陷9. 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)勢的就是具有極強(qiáng)的穿透力的引力波探測器D. 作為近代科技前沿研究的引力波探測熱潮，在世紀(jì)之交的時(shí)刻，由于更加“熱”了而面臨突破10. 根據(jù)本文提供的信息，以下推斷錯(cuò)誤的一項(xiàng)是()A與增加了觀測距離的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，擴(kuò)展了觀測宇宙的視野的射電、紅外、紫外、X射線、射線等望遠(yuǎn)鏡相比，引力波探測器將成為觀測宇宙的新工具，并將為人們提供觀測宇宙的新窗口B美國的J.Taylor和R.Hulse發(fā)現(xiàn)并研究了脈沖雙星PSRl91316這個(gè)罕見的雙脈沖系統(tǒng)，經(jīng)過十多年觀測，得出軌道周期率為(2. 45210)12881，相當(dāng)于每年變化0. 7秒，這一觀測，成為存在引力輻射的