《宇宙的未來》教學(xué)設(shè)計(安徽省市級優(yōu)課)

宇宙的未來安徽省合肥市第三中學(xué)代紹軍一、教材分析《宇宙的未來》是人教版必修5第四單元的一篇自讀課文。本單元是以“得到科學(xué)知識的啟迪和科學(xué)美感的陶冶”為教學(xué)目標(biāo)的。這篇講演，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。重點寫霍金對宇宙未來所作的科學(xué)預(yù)測，從而得出宇宙或膨脹或坍縮取決于宇宙的平均密度的結(jié)論。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，體現(xiàn)了他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。二、學(xué)情分析《新課標(biāo)》指出：“高中學(xué)生身心發(fā)展?jié)u趨成熟，已具有一定的閱讀表達(dá)能力和知識文化積累，促進(jìn)他們探究能力的發(fā)展應(yīng)成為高中語文課程的重要任務(wù)?！睂W(xué)生必修3學(xué)過《宇宙的邊疆》，對順利學(xué)習(xí)本文已有了一定的知識積累和閱讀經(jīng)驗；孩子們對未知世界有著強(qiáng)烈的好奇心和探索欲，這是教學(xué)時可開發(fā)的寶貴資源。三、教學(xué)重點和難點教學(xué)重點：篩選信息，理清思路，概括作者的觀點態(tài)度。教學(xué)難點：體會嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，幽默生動的語言風(fēng)格。四、本課教學(xué)用時：一課時。五、教法和學(xué)法1.教學(xué)方法：讀書指導(dǎo)法（填寫學(xué)習(xí)單，構(gòu)建思維導(dǎo)圖，抓關(guān)鍵詞句，圈點勾畫等）、問答法。此外，我還準(zhǔn)備用多媒體輔助教學(xué)。2.學(xué)習(xí)方法：目標(biāo)學(xué)習(xí)法、聯(lián)系學(xué)習(xí)法、課堂討論法等六、教學(xué)過程環(huán)節(jié)一：設(shè)置情境，導(dǎo)入新課（PPT出示）從屈原的《天問》：“日月安屬？列星安陳？出自湯谷，次于蒙汜，自明及晦，所行幾里？”到張若虛的《春江花月夜》“江畔何人初見月？江月何年初照人？”，從中國古代的蓋天說、渾天說、宣夜說，再到西方的地心說、日心說，古今中外的人們都在不斷探索宇宙的奧秘。本文的作者是當(dāng)代著名的理論物理學(xué)家，他對“宇宙”又有怎樣的認(rèn)識？今天我們就一起來學(xué)習(xí)史蒂芬·霍金的講演辭《宇宙的未來》。（板書課題、作者）設(shè)計意圖：此導(dǎo)語設(shè)計目的是增長學(xué)生的見聞，消除學(xué)生上課開始時的緊張感，便于帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入課文。環(huán)節(jié)二檢查預(yù)習(xí)檢查預(yù)習(xí)情況，請學(xué)生根據(jù)文本內(nèi)容填寫學(xué)習(xí)單。1.本文講的是宇宙的問題，預(yù)測了兩種結(jié)局：或，或。2.對宇宙未來的預(yù)言，關(guān)鍵是要弄清宇宙的?明確：未來，膨脹，坍縮；平均密度。設(shè)計意圖：讓學(xué)生先熟悉文本，培養(yǎng)學(xué)生良好的預(yù)習(xí)習(xí)慣環(huán)節(jié)三整體感知，梳理文脈釋題：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。1.引導(dǎo)學(xué)生聚焦“平均密度”（板書），要求學(xué)生閱讀文本的相關(guān)內(nèi)容，然后完成下面這張思維導(dǎo)圖。平均密度大于臨界值A(chǔ)B取決于？C小于臨界值膨脹人擇原型老師可適時點撥。明確：A是坍縮，B是暴漲原理，C是暗物質(zhì)。2.學(xué)生再次瀏覽全文，填寫下面這張思維導(dǎo)圖，自主分析其內(nèi)在的邏輯關(guān)系。教師引導(dǎo)，學(xué)生口頭表述。宇宙的未來不可預(yù)測巫師預(yù)言A宗教預(yù)言屢測屢敗可以預(yù)測不可靠定律微不足道B不穩(wěn)定可靠C平均密度明確：A模棱兩可B混沌C大尺度下不混沌設(shè)計意圖：可以引導(dǎo)學(xué)生快速地把握文本的思路，有助于很好地理解作者嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S和科學(xué)態(tài)度。同時可以訓(xùn)練學(xué)生的口頭表達(dá)能力。環(huán)節(jié)四：細(xì)讀文本，體味語言1.思考討論：（1）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”。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)？明確：證據(jù)“螺旋星系，“星系團(tuán)”兩種假說，“人擇原理”，“暴漲理論”。（3）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(qiáng)化觀點，使論證豐富多彩。設(shè)計意圖：通過對問題的思考討論，學(xué)生能夠很好地體會作者嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。2.品味語言（突破教學(xué)難點）作為一篇關(guān)于宇宙未來的講演，本文的大量篇幅都是較為嚴(yán)肅的科學(xué)話題，然而霍金卻運用了許多不一般的語言，使得這樣一篇旨在說明科學(xué)道理的學(xué)術(shù)講演，妙趣橫生，使聽眾易于理解接受。（1）“……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?！保?）“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?！保?）結(jié)合第8段的句子，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注關(guān)聯(lián)詞、副詞（“即便”與“雖然”），教師再利用修改后的文字與原文字比較，讓學(xué)生再次感受語言的準(zhǔn)確性。（比如：雖然我們知道了制約宇宙的有關(guān)定律，我們還是不能利用它們?nèi)ヮA(yù)言遙遠(yuǎn)的未來。）（比較學(xué)習(xí)法）學(xué)生討論并小結(jié)：霍金的語言特點是什么？預(yù)設(shè)答案：（1）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)。（2）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。（3）幽默、生動、準(zhǔn)確。3.比較閱讀（資料事先印發(fā)）閱讀霍金在浙江大學(xué)的公眾演講《膜的新奇世界》的片段，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。并請用其中的原句提煉本段的要點。“按照我的意見，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(jī)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?！鳖A(yù)設(shè)答案：生動的比喻；膜的產(chǎn)生有點像沸騰水中蒸氣泡的形成。設(shè)計意圖：是為了避免將此類文章上成缺少語文味道的科學(xué)課。我們用品味語言，比較學(xué)習(xí)等方式，使學(xué)生易于理解科學(xué)家語言的嚴(yán)謹(jǐn)與生動。環(huán)節(jié)五課堂延伸，再識霍金（資料事先印發(fā)）史蒂芬?威廉?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)和劍橋大學(xué)學(xué)習(xí)，23歲獲博士學(xué)位，現(xiàn)任劍橋大學(xué)盧卡遜數(shù)學(xué)講座教授。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(yù)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。霍金讓我們肅然起敬的絕非他在物理學(xué)上比肩牛頓、愛因斯坦的科學(xué)成就。1963年，霍金21歲的人生發(fā)生了一悲一喜兩個重大事件。這一年他被確診患上了肌萎縮側(cè)索硬化癥。這種病會使他的身體越來越不聽使喚，只剩下心臟、肺和大腦還能運轉(zhuǎn)，最后連心肺功能也會喪失。當(dāng)時大夫預(yù)言，他只能再活兩年。這一致命的打擊幾乎使霍金放棄了學(xué)業(yè)，但生日舞會上一個女孩的出現(xiàn)神奇地改變了一切。她，就是霍金的第一任妻子簡。他克服身患?xì)埣驳姆N種困難，于1965年進(jìn)入劍橋大學(xué)岡維爾和凱厄斯學(xué)院任研究員。這個時期，他在研究宇宙起源問題上，創(chuàng)立了宇宙之始是“無限密度的一點”的著名理論。1985年，霍金失去了語言能力，1991年又遭遇了車禍。1989年，霍金與簡維持了26年的婚姻宣告終結(jié)。1995年，霍金把曾經(jīng)受雇照顧他的護(hù)士伊萊恩迎娶進(jìn)門。2006年10月19日，二度婚姻破裂。好比一把雙刃劍，事業(yè)的成就和人生的不幸，接踵而至。但日常生活里的霍金卻力圖像普通人一樣生活，完成自己所能做的任何事情。他甚至是活潑好動的——這聽起來有些好笑。在他已經(jīng)完全無法移動之后，他仍然堅持用唯一可以活動的手指驅(qū)動輪椅在往辦公室的路上“橫沖直撞”。討論：你認(rèn)為霍金是一個什么樣的人？（預(yù)設(shè)答案：幽默、樂觀）課后推薦閱讀：葛劍雄的《邂逅霍金》。設(shè)計意圖：給學(xué)生“一個立體的霍金”，在我們敬仰這個奇人的同時，感知他身殘志堅的高貴品質(zhì)。環(huán)節(jié)六：課堂小結(jié)本課的重點是寫霍金對宇宙未來所作的科學(xué)的預(yù)測，從而得出宇宙或膨脹或坍縮取決于宇宙的平均密度的結(jié)論。作者論證充分，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，重點突出。同時“幽默、生動、準(zhǔn)確的語言風(fēng)格”也