《宇宙的未来》教学设计

第一篇：《宇宙的未来》教学设计

《宇宙的未来》教学设计

教学目标：

1、学习本文生动、幽默的演讲风格，感受语言的幽默生动带来的亲和力和轻松感。

2、感受科学精神，增进科学素养，培养科学思辨能力和爱科学、用科学的热情。

教学重点：学习本文生动、幽默的演讲风格，感受语言的幽默生动带来的亲和力和轻松感。

教学难点：准确地感知和理解文中重要语句。教学方法：自主、合作、探究 课时安排：1课时 教学过程：

一、课前导入：

在当今世界的自然科学领域，能够和爱因斯坦比肩的人物恐怕应当首推史蒂芬•霍金了，他不但做出了辉煌的科学成就，其坚强的意志品质也深深地感染着我们，我们今天就来学习他的一篇演说辞《宇宙的未来》（板书课题）。

仰望灿烂的星空，我们会肃然起敬，产生无穷无尽的联想和想像。从古到今，人们对于宇宙的猜测和探索从来也没有停止过。如屈原在《天问》里就发出了一系列的探问：“遂古之初，谁传道之？上下未形，何由考之？……九天之际，安放安属？隅隈多有，谁知其数？天何所沓？十二焉分？日月安属？列星安陈？出自汤谷，次于蒙汜，自明及晦，所行几里？”中国古代的宇宙学有浑天说、盖天说、宣夜说等，西方有日心说、地心说等。然而直到20世纪诞生现代宇宙学，人们对宇宙的认识才有了根本性的突破。本文作者是当代著名的理论物理学家，他以“宇宙的未来”这样玄而又玄的话题在剑桥大学作讲演，对我们认识宇宙有哪些启示呢？

二、作者简介：（PPT）

斯蒂芬·霍金是继爱因斯坦之后最杰出的物理学家,1942年出生于英国牛津，先后就读于牛津大学和剑桥大学，学习数学、物理学和宇宙学。1963年，霍金经诊断得了肌萎缩性侧索硬化症。这种病会引起肌肉萎缩，导致瘫痪；说话会越来越困难，直至完全丧失语言能力；患者通常因并发肺炎或窒息而死亡。不过，患者的思维能力包括记忆能力不受影响。

医生告诉霍金他最多只能活两年。在经历了一段短暂的失望和沮丧后，霍金又开始了他的宇宙学研究。霍金后来在相对论、“大爆炸”和黑洞等领域取得了突出的研究成果。霍金1988年出版的宇宙学著作《时间简史：从大爆炸到黑洞》，是一部里程碑式的畅销书。霍金被确诊患病已30多年，但他仍孜孜于宇

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宙起源的理论研究，仍在为大统一理论而耕耘不已。霍金现任剑桥大学数学教授，这也是牛顿爵士曾担任过的职位。

霍金的工作是令人惊叹的，可是有着如此伟大发现的人，却是一个身患肌萎缩症的病人，除了思想，他几乎全身不能动弹，不能说话，头向前垂落。正因为这点，他更加引起全世界人们的关注和尊敬。

在他开始患病时,他意识到自己的生命行将结束,于是抓紧时间,全身心投入,谁也没想到他不仅活了下来,而且成果累累.他的成功,当然离不开他的天才,但那种不向厄运低头的精神,是没有人不敬佩的.由此可见,人的精神力量是难以想象的,一个人要有精神,一个民族也要依靠精神,精神的力量往往可以超越世上难以逾越的障碍。

三、素材积累（PPT）霍金名言：

1、如果一个人没有梦想，无异于死掉。

2、无论命运有多坏，人总应有所作为，有生命就有希望。

3、身体和精神是不能同时残障的。

4、上帝既造就天才，也造就傻瓜，这不取决于天赋，完全是个人努力程度不同的结果。

四、本文是史蒂芬·霍金1991年1月在剑桥大学的一次演讲录。

这篇演讲，从古代巫师的预言，谈到近代宗教的预言，然后过渡到自己对宇宙未来的预言，结构严谨，重点突出。

作者运用天体物理学理论，对宇宙未来作出了两种预测，一是继续膨胀下去；二是收缩以至坍缩成一个点。是膨胀还是收缩，取决于宇宙的平均密度。“如果它比临界值小，宇宙就将永远膨胀。但是如果它比临界值大，宇宙就会坍缩，而时间就会在大挤压处终结。”可“现在密度似乎非常接近于把坍缩和无限膨胀区分开来的临界密度”，所以两种结果都有可能。

五、解题：何为宇宙？

在中文里，“宇”是“上下四方”的意思，表示空间；“宙”是“古往今来”的意思，表示时间。宇宙的历史，就是空间在时间上发展的过程，斯蒂芬·霍金以时间为序，研究我们所处的这个宇宙诞生、发展，以及它将来可能的状况，因此，他把自己的书称作《时间简史》，实际上就是《宇宙简史》。

六、科技论文阅读方法：

1、阅读时，采用两步走：第一步泛读，即知其大意，不求甚解。第二步精读。

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2、边读边画出结构上起过渡、连接作用的词、句子、段落。

3、画出段落的中心句，尤其要注意段首、段尾句。

4、画出文中的关键词句，如：也许、左右、可能、似乎、大概等模棱两可的词语。

5、提取作者观点时,或摘录文中语句，或用自己的语言组织。

七、本文重点：

本文重点是谈作者对宇宙的未来作出的科学预言，阅读时要准确地筛选出这些预言的观点和支撑这些观点的材料。同时，还应该体会这篇讲演在语言上的幽默特点。

八、整体感知：

1、快速浏览全文，然后请用一句话简要地说出本文讲了什么？

明确：本文讲的是宇宙的未来问题，预测了两种结局：或膨胀，或收缩。

2、对宇宙未来的预言，关键是要弄清宇宙的什么问题? 明确：“对宇宙未来的预言，其关键问题在于：平均密度是多少。”

3、作者认为宇宙的未来会是怎样的? 明确：会有两种可能：“如果它比临界值小，宇宙就将永远膨胀，但是如果它比临界值大，宇宙就会坍缩。”

九、阅读课文，划出文中体现作者观点的句子，理清文章的结构。

方法：或者摘录文中的语句，或者用自己的语言组织。整体感知 理清思路：（PPT）

一、（1）科学家有信心预言未来。

二、（2-5）巫师的预言模棱两可，宗教的预言屡测屡败。

三、（6-13）我们不能预言人类社会的未来，而可以预言宇宙遥远的未来。

四、（14-16）宇宙的未来有两种可能，一是继续膨胀，二是坍缩，取决于宇宙的平均密度。

五、（17-25）宇宙现在的密度接近临界点，所以两种可能都会发生。

六、（26）总结全文。

十、梳理结构：

这篇演讲，从古代巫师的预言，谈到近代宗教的预言，然后过渡到自己对宇宙未来的预言，运用天体物理学理论，对宇宙的未来作出了两种预测，一是继续膨胀下去；二是收缩以至坍缩成一个点。

十一、思考探究：（PPT展示以下三个问题）

1、为什么科学“不能预言人类社会的未来”，却“可以预言宇宙遥远的未来”? 明确：因为前者是混沌的，不确定的；而“宇宙的行为在非常大尺度下是

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简单的，而不是混沌的，因此,我们可以预言宇宙遥远的未来”。

2、文章内容是谈对宇宙未来的预测，为什么开篇却谈巫师预言的尴尬、宗教预言的失败? 明确：作者先从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，是为了引出话题，说明从科学的角度谈论宇宙的未来是非常严肃的事，科学有别于宗教的地方是它的求实精神，前者是有科学根据的，是运用天体物理学理论进行的科学推测，科学预言；而后者是没有科学根据可言的。——其实，从上面的题目就可知道，人类社会的未来根本就是无法预言的，因为方程是混沌的，所以巫师、宗教预言家对人类社会的预言注定就是荒唐的。

3、根据作者的论述，我们目前所能看到的宇宙物质最多是“临界值”的百分之一，似乎不足以使宇宙坍缩。然而作者又指出，“也许存在足够的暗物质，使宇宙最终坍缩”呢。宇宙中存在暗物质的证据是什么？作者又举了哪两种假说，说明现在的宇宙密度可能就在临界状态？

明确：“螺旋星系”，“必须存在某种看不见的物质形式，其引力吸引足以把这些旋转的星系牢牢捉住”； “星系团”，“要不是引力吸引把星系捉到一起，这些星系团就会分散开去……所以，在星系团中我们观测到的星系以外必须存在额外的暗物质。”

作者为了说明现在的宇宙密度可能就在临界状态，列举了两种假说，“一种是所谓的人择原理”，另一种是“极早期的暴涨理论”.十二、语言特点：

作为一篇关于宇宙未来的演讲词，本文的大量篇幅都是较为严肃的科学话题，运用了好多专业术语，容易使人感到沉闷，但是霍金的聪明之处在于它运用了许多风趣幽默的语言，使得这样一篇旨在说明科学道理的学术演讲，让人能够在一种轻松愉快的气氛中认真听下去。（PPT展示例句）

1、“……这些日期使股票市场下跌.虽然它使我百思不解，为何世界的终结会使人愿意用股票来换钱，假定你在世界末日什么也带不走的话。”

明确：这句话让人在笑声中悟到人类自身的某些缺陷和某些思维误区。

2、“据说，1844年是第二次回归的开始，但是首先要数出获救者名单。只有数完了名单，审判日才降临到那些不列在名单上的人.幸运的是，数人名看来要花很长的时间。”

明确：这句话幽默中含着讽刺，揭露了宗教预言师的荒谬，表现了对方屡测屡败却又想方设法自圆其说的尴尬与可笑。

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3、“如果暴涨理论是正确的，则宇宙实际上是处在刀锋上。所以我正是继承那些巫师或预言者的良好传统，两方下赌注，以保万无一失。”

明确：听众明知作者做的是科学的预言，和巫师他们完全不同，可作者却有意将自己降为他们的同类，一是说明自己恰好也有两种预测，二是顺势又对他们进行嘲讽。这种智慧的表达既带来了轻松愉悦的气氛，又大大增加了自己与听众的亲和力。

十三、布置作业

完成“研讨与练习一、二”。

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第二篇：宇宙的未来教学设计

《宇宙的未来》教学设计

一、教学目标：

1.了解有关宇宙学的一些知识。2.能读懂本演讲录的内容.。

3.引导学生体会这篇讲演幽默的语言风格，提高自己的思维和表达能力。情感目标

二、教学重点、难点

重难点：

1、了解有关宇宙学的知识。

2、引导学生体会这篇演讲幽默的语言风格。

三、课时安排：第一课时

四、教学步骤

（一）趣味导入：

同学们都很喜欢看穿越小说，那谁来给我们说说你看了哪些穿越小说、电影、电视剧呢？你们看的穿越小说，有穿越地球看到宇宙世界的吗？那么我们今天就来学习一篇讲说宇宙未来会怎样的文章。

（二）作者简介（展示图片）

史蒂芬.霍金(Stephen Hawking)1942年1月8日生于牛津，那一天刚好是伽利略逝世三百年。可能因为他出生在第二次世界大战的时代，所以小时候对模型特别着迷。他十几岁时不但喜欢做模型飞机和轮船，还和学友制作了很多不同种类的战争游戏，反映出他研究和操控事物的渴望。这种渴望驱使他攻读博士学位，并在黑洞和宇宙论的研究上获得重大成就。霍金十三、四岁时已下定决心要从事物理学和天文学的研究。十七岁那年，他考到了自然科学的奖学金，顺利入读牛津大学。学士毕业后他转到剑桥大学攻读博士，研究宇宙学。史蒂芬霍金是继阿尔伯特爱因斯坦之后最杰出的物理学家。霍金1942年出生于英国牛津，先后就读于牛津大学和剑桥大学，学习数学、物理学和宇宙学。1963年，霍金经诊断得了肌萎缩性侧索硬化症。这种病会引起肌肉萎缩，导致瘫痪；说话会越来越困难，直至完全丧失语言能力；患者通常因并发肺炎或窒息而死亡。不过，患者的思维能力包括记忆能力不受影响。医生告诉霍金他最多只能活两年。在经历了一段短暂的失望和沮丧后，霍金又开始了他的宇宙学研究。霍金后来在相对论、“大爆炸”和黑洞等领域取得了突出的研究成果。霍金1988年出版的宇宙学著作《时间简史：从大爆炸到黑洞》，是一部里程碑式的畅销书。霍金被确诊患病已三十多年，但他仍孜孜于宇宙起源的理论研究，仍在为大统一理论而耕耘不已。霍金现任剑桥大学卢卡斯数学教授，这也是牛顿爵士曾担任过的职位。

（提醒学生：可积累很好的作文素材或论据。人的精神力量是难以想象的，一个人要有精神，一个民族也要依靠精神，精神的力量往往可以超越世上难以逾越的障碍。）

（三）关于宇宙的未来

今天，我们来探讨一个有趣的话题--宇宙是怎样诞生的?它从何而来?又向哪里去? 斯蒂芬霍金教授写的《时间简史》给了我们这样的回答： 我们现在生活的宇宙有自己的历史起点，它大约诞生于150亿年前，那时，宇宙只是一个点，不占有空间，也没有时间的概念。在这一点发生了大爆炸，时间和空间从此开始，物质开始形成。

最初，宇宙的温度极高，随着时间的推移，空间越来越大，温度越来越低，宇宙中的能量与物质不断发生复杂的反应，逐渐形成星系。

空间继续扩大、膨胀，直到今天，宇宙仍然在膨胀之中。ァ〈笤荚诰嘟50亿年前，太阳形成。

大约在距今46亿年前，地球形成。

现在在膨胀，将来也会膨胀，也许在膨胀到一定程度后，宇宙开始收缩，可能会收缩成一个点，一个不占有空间的点。到那时，时间结束。到底会不会这样，现在还说不定。

大爆炸之前是怎么回事，不知道。永远也无法知道。フ饩褪谴蟊炸宇宙的基本理论。

（四）题解：

在中文里，“宇”是“上下四方”的意思，表示空间；“宙”是“古往今来”的意思，表示时间。宇宙的历史，就是空间在时间上发展的过程，斯蒂芬霍金以时间为序，研究我们所处的这个宇宙诞生、发展，以及它将来可能的状况，因此，他把自己的书称作《时间简史》，实际上就是《宇宙简史》。

（五）整体感知

1.预习了本篇文章，用一句话简要地说出本文讲了什么。

本文讲的是宇宙的未来问题，预测了两种结局：或膨胀，或收缩。（只要是文中提到的都算对）

（六）研读文章

这篇文章读起来虽然有点困难，但我们还是知道它在说什么。看来同学们的领悟能力还不错。那下面我们来分析文章。把文章分成几个部分，然后逐一进行分析。

阅读1--6段，回答以下两个问题：

（1）作者讲演的题目是“宇宙的未来”，却先讲了许多历史故事，这起到了什么作用？你认为这是跑题了还是还是与话题有关联？

答：如同中国古代说书人先讲一段别的故事以引出正题一样，属于反面落笔，这篇讲演先从古代的先知和女巫谈起，以引起听众的兴趣，起到了引出话题的作用。作者敢于讽刺那些古代预言家，正是代表科学界表明了一种自信，因为科学的预言是建立在科学研究基础之上的。是可以用科学原理加以说明的。所以说，“讲史”是为了“衬今”，不是“跑题”，而是与话题相关的。

（2）作者对宇宙的未来的预言与巫师、宗教预言家对人类社会未来的预言有何不同? 明确：前者是有科学根据的，是运用天体物理学理论进行的科学推测，科学预言；而后者是没有科学根据可言的。--其实，从上面的题目就可知道，人类社会的未来根本就是无法预言的，因为方程是混沌的，所以巫师、宗教预言家对人类社会的预言注定就是荒唐的。

2.阅读7--10自然段，思考这样一个问题：作者在第八自然段中为什么说“即便我们知道了制约宇宙的有关定律，我们仍然不能利用它们去预言遥远的未来”？为什么第十自然段又说“尽管我们知道制约人类行为的方程，但在实际上我们不能预言它”？ 答：“因为物理方程的解会呈现出一种称作混沌的性质”“方程可能是不稳定的”；同样，“制约大脑的方程几乎肯定具有混沌行为，初始态的非常小的改变会导致非常不同的结果”。

3.阅读第11--13自然段，思考为什么科学不能预言人类社会的未来，却可以预言宇宙遥远的未来？

答：人类社会的未来是混沌的，不确定的；而“宇宙的行为在非常大尺度下是简单的，而不是混沌的。因此我们可以预言宇宙遥远的未来”。4.阅读14--25段，思考一下三个问题。（1）预言宇宙未来的关键是什么？ 答：关键在于宇宙的平均密度是多少。

（2）根据作者的论述，我们目前所能看到的宇宙物质最多是“临界值”的百分之一，似乎不足以使宇宙坍缩。然而作者又指出，“也许存在足够的暗物质，使宇宙最终坍缩”呢。宇宙中存在暗物质的证据是什么？

答：“一个证据来自于螺旋星系”，“必须存在某种看不见的物质形式，其引力吸引足以把这些旋转的星系牢牢抓住”。“另一个证据来自于星系团”，“要不是引力吸引把星系抓到一起，这些星系团就会飞散开去……所以，在星系团中我们观测到的星系以外必须存在额外的暗物质”。

（3）作者又举了哪两种假说，说明现在的宇宙密度可能就在临界状态？ 作者为了说明现在的宇宙密度可能就在临界状态，列举了两种假说，“一种是所谓的人择原理”，另一种是“极早期的暴涨理论”.5.最后一段是总结。文中最后一句：“两方下赌注，以保万无一失”，表现了作者什么样的语言风格？文章中类似的语句还有哪些？ 答：表现了作者幽默的语言风格，也表明了作者严谨的科学态度。

五、作业

宇宙有时间吗？有未来吗？写下你的理解。

第三篇：宇宙的未来

宇 宙 的 未 来

教学目标

1、了解有关宇宙学的一些知识，激发学生对宇宙奥秘的探索热情。

2、提炼本文的要点，增强概括能力；探究本文的内涵，增强分析能力。

3、了解演讲稿的一些特点。并体会其幽默的语言风格，提高思维和语言表达能力。

课时安排

1课时

教学步骤

一、导入新课

在当今世界的自然科学领域，能够和爱因斯坦比肩的人物恐怕应当首推史蒂芬·霍金了，他不但做出了辉煌的科学成就，其坚强的意志品质也深深地感染着我们，我们今天就来学习他1991年1月在剑桥大学的一次演讲的演说辞——《宇宙的未来》（板书课题）。

二、作者简介

史蒂芬·霍金是继阿尔伯特·爱因斯坦之后最杰出的物理学家。霍金1942年出生于英国牛津，先后就读于牛津大学和剑桥大学，学习数学、物理学和宇宙学。1963年，霍金经诊断得了“卢伽雷氏症”，即肌萎缩性侧索硬化症。这种病会引起肌肉萎缩，导致瘫痪；说话会越来越困难，直至完全丧失语言能力；患者通常因并发肺炎或窒息而死亡。不过，患者的思维能力包括记忆能力不受影响。医生告诉霍金他最多只能活两年。在经历了一段短暂的失望和沮丧后，霍金又开始了他的宇宙学研究。在科学史上有许多残疾科学家，但是像霍金这样残疾到这种程度的则绝无仅有——21岁就患病，几十年被禁锢在特制的轮椅上，全身只有三个手指能活动，不能讲话，与人交谈要靠计算机合成语言，有了新的想法也只能通过三个手指“敲击”进语言合成器里保存„„可就是这样一个重度残疾的人，却把研究的目标直指浩瀚的宇宙。霍金后来在相对论、“大爆炸”和黑洞等领域取得了突出的研究成果。霍金1988年出版的宇宙学著作《时间简史：从大爆炸到黑洞》，是一部里程碑式的畅销书。霍金被确诊患病已三十多年，但他仍孜孜于宇宙起源的理论研究，仍在为大统一理论而耕耘不已。霍金现任剑桥大学卢卡斯数学教授，这也是牛顿爵士曾担任过的职位。

在《果壳中的宇宙》一书中，霍金引用了莎士比亚戏剧《哈姆雷特》里一句充满诗意的台词：“我即使被关在果壳里，仍自以为是无限空间之王!”这句台词形象地道出了霍金的崇高精神追求，使人们亲眼看到了“果壳”中的那个挑战命运的不屈的灵魂。他曾说：“只要有智慧和精神在，没有什么能打倒自己。身体的健康固然重要，心灵的健康也会给你无穷的力量。”在少年霍金的心中，崇拜的不是歌星或球星，而是贝特朗•罗素，一位不知疲倦的思想家、哲学家和科学家。

三、整体感知

1、通读全文，思考：用一句话简要地说出本文讲了什么。

【明确】本文讲的是宇宙的未来问题，预测了两种结局：或膨胀，或收缩。

2、给课文分段，明确作者讲了几层意思，并提炼出要点。

（提炼要点的方法：或者摘录文中的语句，或者用自己的语言组织。）

（1）分析思路：

在讲演的开头，作者就指出，预言将来是非常困难的，预言宇宙的将来尤其困难。虽然如此，科学家对此仍然满怀信心。

课文第2段，作者却话题一转，考察起预言的历史。提及预言，人们会不由自主地想到古代的巫术。女巫用“毒药或火山溢出的气体”把自己“弄得精神恍惚”，不过是为了增加一点儿神秘色彩，“而真正的技巧在于解释”。近代宗教预言也是这样，不断用新的解释来掩饰预言的失败，如“首先要数出获救者名单”等。那么，科学家的预言是不是也像古代的预言家一样是一时的“骗术”呢？作者指出，“科学预言也许并不比那些巫师或预言家的更可靠些”，比如对天气预报、对“极端条件下物体的精确的定律”，以及对大脑的工作机制等，都还缺乏准确的判断。但是，“宇宙在非常大的尺度下的未来”，还是可以预言的。

宇宙中的局部运动也许会出现混沌状态，但宇宙在大尺度上是可以预测的。宇宙正在高速膨胀，其他星系正在飞速离我们远去。宇宙微波背景辐射证明了宇宙的膨胀大体上“是平滑的而非混沌的”，因为如果宇宙的膨胀率和平均密度不均匀，来自宇宙各个方向的宇宙微波背景辐射温度就不会如此一致。“这表明，宇宙的行为在非常大尺度下是简单的，而不是混沌的。因此我们可以预言宇宙遥远的未来。”

从目前的情况看，宇宙中星系之间的距离在增大，但是星系之间的引力吸引有可能降低膨胀率。“如果宇宙的密度大于某个临界值，引力吸引将最终使膨胀停止并使 宇宙开始重新收缩。宇宙就会坍缩到一个大挤压。”“大挤压”和“大爆炸”前的状态相似，“具有无限密度”，“物理定律在这种状态下失效”。

这样，预言宇宙的未来，“关键问题在于：平均密度是多少？如果它比临界值小，宇宙就将永远膨胀。但是如果它比临界值大，宇宙就会坍缩”。

但是，计算宇宙的平均密度并不容易。把我们现在能看到的恒星质量加起来，还不到临界值的百分之一；即使加上“气体云的质量”，最多达到临界值的百分之一。但是，我们能不能据此得出宇宙将永远膨胀下去的结论呢？还不能。因为宇宙中还存在许多暗物质，这些暗物质我们肉眼看不见，不能直接观测到。黑洞就是这类暗 物质，它是超大恒星死亡的产物。霍金对黑洞的解释是：“空间一时间的一个区域，因为那儿的引力是如此之强，以至于任何东西甚至光都不能从该处逃逸出来。”（见《时间简史》一书所附《小辞典》）我们虽然看不见黑洞的存在，但可以通过观察螺旋星系和星系团来判断它们的存在：能使大质量的星系或星系团绕之旋转的东西，其质量一定比这些星系和星系团大得多。

作者指出，根据现在的观测研究，将这些暗物质估算在内，“仍然只达到要使宇宙重新坍缩的临界质量的百分之十左右”。于是有人择原理和暴涨理论为之说，前者假设有多个宇宙共存，而我们所能理解的只是身处其中的一个；后者认为宇宙可能采取一种非常规的方式突变，从一个微小的尺度很快达到临界状态。

归根到底，宇宙的未来只有两种命运：继续膨胀，或可能收缩。这取决于宇宙现有的密度，所以，科学家在没有称算出宇宙的重量之前，不得不承认“宇宙实际上是处在刀锋上”，所以要继承巫师或预言家的传统：“两方下赌注，以保万无一失。”

（2）【概括要点】

①科学家有信心预言未来。

②巫师的预言模棱两可，宗教的预言屡测屡败。

③物理方程、制约大脑的方程具有混沌性，因此我们不能预言人类；而宇宙的行为在非常大尺度下却是简单的，而不是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来。

④宇宙的未来有两种可能，一是继续膨胀下去，二是收缩以至坍缩成一个点。是膨胀还是坍缩，取决于宇宙的平均密度。

⑤宇宙现在的密度非常接近于把坍缩和膨胀区分开来的临界点上，所以两种可能都会发生。

小结

作者先从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，引出话题，说明从科学的角度谈论宇宙的未来是非常严肃的事，科学有别于宗教的地方是它的求实精神。

探讨宇宙是继续膨胀还是有可能收缩是这篇讲演的主体部分，计算宇宙的密度又是这一主体部分的关键，有关宇宙中物质密度临界值的探讨，则把问题引向深入。

最后，介绍两种新的理论——人择原理和暴涨理论，则体现了科学界最新的探索。作者从可见物质谈到暗物质，从成熟的理论谈到科学的假说，把问题讲得透彻明白。最后没有做出一个明确的预言，恰恰说明了他严谨的科学态度。

四、细部揣摩

1、再读课文，思考：

（1）作者在第8段中为什么说“即使知道了制约宇宙的有关定律，我们仍然不能利用它们去预言遥远的未来”?为什么第10段又说“尽管我们知道制约人类行为的方程，但在实际上我们不能预言它”?

（2）为什么科学“不能预言人类社会的未来”，却“可以预言宇宙遥远的未来”?

（3）作者对宇宙的未来的预言与巫师、宗教预言家对人类社会未来的预言有何不同?

（4）对宇宙未来的预言，关键是要弄清宇宙的什么问题?

（5）作者认为宇宙的未来会是怎样的?

【明确】

（1）“因为物理方程的解会呈现出一种称作混沌的性质”，“方程可能是不稳定的”；同样，“制约大脑的方程几乎肯定具有混沌行为，初始态的非常小的改变会导致非常不同的结果”。

（2）因为前者是混沌的，不确定的；而“宇宙的行为在非常大尺度下是简单的，而不是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来”。

（3）前者是有科学根据的，是运用天体物理学理论进行的科学推测，科学预言；而后者是没有科学根据可言的。——其实，从上面的题目就可知道，人类社会的未来根本就是无法预言的，因为方程是混沌的，所以巫师、宗教预言家对人类社会的预言注定就是荒唐的。

（4）“对宇宙未来的预言，其关键问题在于：平均密度是多少。”

（5）会有两种可能：“如果它比临界值小，宇宙就将永远膨胀，但是如果它比临界值大，宇宙就会坍缩。”

2、本文在论述过程中，常常用一些生动的比喻来说明事理。下列两个比喻句各自说明了什么道理?

①“例如，如果你稍微改变一下你旋转轮赌盘的方式，就会改变出来的数字。你在实际上不可能预言出来的数字，否则的话，物理学家就会在赌场发财。”

【明确】用这个比喻生动地说明了“即使我们知道了制约宇宙的有关定律，我们仍然不能利用它们去预言遥远的未来”。

②“这有一点像是再投胎。如果有人声称一个新生的婴儿是和某一死者等同，如果该婴儿没从他的以前的生命遗传到任何特征或记忆，这种声称有什么意义呢?人们可以同样地讲，它是完全不同的生命。”

【明确】用这个比喻形象地说明宇宙在大挤压处终结后，并不是任何发生在“之后”的事件都是另一个相分离的宇宙的部分。

总结比喻的作用：用比喻的方式将深奥的理论说得通俗易懂。

五、语言特色

这篇讲演在语言上具有怎样的特点？

【明确】讲演是面对面的交流，这种交流又是单向度的，如果不注意讲演的语言艺术，就达不到最佳的表达效果。这篇讲演，除了推理严谨外，语言幽默也是其突出的特点。

幽默的语言创造出一种轻松愉快的气氛，更具有亲和力，使所阐发的事理更容易为听众接受。如：

①“„„这些日期使股票市场下泻。虽然它使我百思不解，为何世界的终结会使人愿意用股票来换钱，假定你在世界末日什么也带不走的话。”这句话让人在笑声中悟到人类自身的某些缺陷和某些思维误区。

②“据说，1844年是第二次回归的开始，但是首先要数出获救者名单。只有数完了名单，审判日才降临到那些不列在名单上的人。幸运的是，数人名看来要花很长的时间。”这句话幽默中含着揶揄和讽刺，揭露了宗教预言师的荒谬，表现了对方屡测屡败却又想方设法自圆其说的尴尬与可笑。

③“如果暴涨理论是正确的，则宇宙实际上是处在刀锋上。所以我正是继承那些巫师或预言者的良好传统，两方下赌注，以保万无一失。”听众明知作者做的是科学的预言，和巫师他们完全不同，可作者却有意将自己降为他们的同类，一是说明自己恰好也有两种预测，二是顺势又对他们进行嘲讽。这种智慧的表达既带来了轻松愉悦的气氛，又大大增加了自己与听众的亲和力。

④谈到轮赌盘的旋转具有混沌性质，作者说即使是物理学家也不能计算出它“出来的数字，否则的话，物理学家就会在赌场发财”，这就生动地说明了什么是混沌现象；

⑤文章最后一句话：“所以我正是继承那些巫师或预言者的良好传统，两方下赌注，以保万无一失。”兼有讽刺与幽默，对宇宙未来命运的判断采取了审慎态度。

六、推荐阅读

《时间简史》

《果壳中的宇宙》(2002年8月霍金在浙江大学的公众演讲《膜的新奇世界》就选自其中)。

七、布置作业

十年前，一家青少年调查机构调查出我国中学生最崇拜的人物是歌星刘德华、影星刘晓庆、球星贝利，“三星高照”。

去年一项英国青少年民意调查显示，青少年心目中的偶像人物中，英国橄榄球世界杯英雄人物约翰尼·威金森、英国数学家斯蒂芬·霍金、足球明星贝克汉姆名列前三。

在少年霍金的心中，崇拜的不是歌星或球星，而是贝特朗•罗素——一位不知疲倦的思想家、哲学家和科学家。

那么你呢?你怎么看待霍金?仿照本文幽默风趣的语言风格，写一个演讲片段，题目是《霍金·明星·我》。

第四篇：宇宙之旅教学设计

第八课《宇宙之旅》

教学目标：

1．了解宇宙飞船的主要结构。

2．学习和利用各种废弃物制作宇宙飞船；或者用绘画的方式表现宇宙飞船。3．培养学生对科学的探究精神。教学重点：

1．培养学生养成收集有关宇宙飞船的信息与资料的习惯。2．利用各种废弃物制作各种宇宙飞船。3．用绘画的方式表现宇宙飞船。教学难点：

了解和掌握飞船的主要结构。

教学用具：“神舟五号”载人飞船上天的影片，PPT课件，自制宇宙飞船的教具模型等。课前准备：

1．引导学生多途径搜集相关载人飞船与宇航员的知识。2．同时并准备一些废弃材料(塑料瓶、纸盒、彩纸等)。教学过程：

一.结合实际，激情导入：

1.同学们好：大家还记得吗？2003年10月的时候，我国成功发射了“神舟五号”载人飞船，神五飞天，圆了中国人民的千年飞天梦。真让人振奋啊！好，现在让我们一起回到那激动人心的时刻吧。

2..观看视频（看到精彩处有掌声）

3.师：当看到火箭载着飞船腾空升起，尾端拖着长长的火焰时，你想到了什么？有什么感受呢？

生1：我很高兴，我们实现了千年的飞天梦。中国离太空越来越近了。

生2：我感到非常高兴！我想随着科技的进步，会有更多的中国人进入太空。，我想将来也当一名太空人。（掌声）

生3：我非常激动！这说明中国的航天事业又向世界迈了一大步。我希望中国的航天事业发展得越来越快，越来越好。

6.师：是啊，作为中国人，我感到无比自豪与骄傲。同学们，我们要向体育明星们学习，学习他们顽强拼搏的精神。同时，我们也要向航天英雄们学习，从小树立远大的理想，长大了成为一名能站在科技前沿，为国争光的人。二．研讨学习，突破难点

1.师：现在，我们就来学习第八课《宇宙之旅》。在课前，我让大家搜集有关宇宙飞船的资料和图片，请同学们拿出来放在小组内交流，然后每组选派代表汇报。2.学生讨论交流，代表发言。（略）出示太空图片

3.师：同学们了解得真多呀！看来，你们在课前下了很大的功夫。现在我们重点来看一下宇宙飞船的结构和航天的装备。什么叫宇宙飞船呢？（可以载人的安全返回的一次使用的飞船）为什么要发射这样的宇宙飞船呢？（探索宇宙的奥妙，可以把资料运送到空间站，开发航天医学生物呀）4.老师想考考大家图中的宇宙飞船是怎样组成的？（播放课件看组成）

5.师：（出示教具）我这里有一个自制的火箭运载的宇宙飞船模型，请同学们欣赏欣赏，然后说说我是用什么材料怎么制作出来的。6.学生观察、讨论、交流，然后发言。

7.（研读课本）现在请同学们研读课本第15页的内容，这里收集的是一些学生作品，请仔细观察，然后说说他们是用什么材料怎么制作完成的。

8.学生发言。(略)9.提示:根据以前做手工的经验，你在制作的过程中会碰到什么样的问题？你是怎么解决的? 10.研讨解决的方法：生1：我以前做手工的时候，在做好的模型上粘贴彩纸，彩纸粘不好，有邹纹，不平整。我现在还没有找到解决的办法。

师：谁有好办法，帮帮他?生2：我有一个好办法，可以把彩纸弄成一条一条的有规律的褶皱，反而更好看。

师：有道理，还有别的办法吗？生3：我想如果用胶布，不用胶水可能会好一些。

师:也可以，不过我知道他说的是在凹凸不平的表面上贴彩纸，会出现这个问题。我告诉你一个好办法。就是把彩纸剪开一道口，然后将剪开的地方重叠起来，可能会好一点，试试吧。师：你真是个会动脑筋的人。好，还有什么问题吗？„„没有啊！那么做手工的时候，还有什么需要注意的吗？

生5：我想提醒大家的是，使用剪刀和强力胶时要小心，不要弄伤了手。纸屑碎片也不要随手乱扔。

师：提醒得好。你们待会儿可要注意呀。三.创作表现，体验成功

1.师：其实我们还可以用绘画的方式表现宇宙飞船。绘画组的同学，你们可以围绕以下几个主题展开联想。如:《我的飞天梦》、《宇宙飞船，我爱你》、《宇宙之旅》、《飞向太空》等等。手工组的同学，你们要合理分工，互相合作，共同制作出一艘有创意的又符合宇宙飞船的造型特点的手工作品来我们来看一看其他同学的作品。好，现在开始吧。2.学生制作，教师巡视辅导。（播放参考图片）四.展评作品，分享快乐

1.每组选派优秀作品，送到讲台前展示。

2.学生代表介绍作品的创意和制作方法。并展开自评、互评、老师点评。手工组: 生1：这是我们组大家共同完成的作品。我们用到了礼物包装盒、饮料瓶、硬纸板、还有旧玩具小船。先在小船里装上沙子，将礼物包装盒固定在上面。然后将饮料瓶放在上面重叠起来，用宽胶带固定住，再做一个圆锥形的顶，最后贴上彩纸装饰一下就完成了。

师：真是太棒了！小船当运输工具，运载火箭。材料选择得既合理又恰当。制作又精巧，创意很新颖。大家掌声鼓励。

生：这是我们组的作品。我们用两个扁平的大药品包装盒，粘接在一起做平板，旁边用两个牙膏盒和两个小药品盒子做两翼。平板上粘上一个大酒壶当作飞船。生：老师，我觉得平板底下如果加上四只轮子会更好。师：真的，太好了。如果有轮子会更好的。绘画组：

生1：这是我和我的好朋友共同完成的一幅画。它的名字叫做《神舟8号的生日聚会》。（下面一阵感叹声）神舟8号宇宙飞船升入了太空，它的好朋友都来参加它的生日聚会。这是一些各种各样的星球和飞船。这是太空人。我们画的时候，觉得这个地方太空了，就画了一个这样形状的星球。你们说，我们画得好吗？（掌声）

师：掌声就说明了一切。你们的想象力真是太丰富了。太让老师惊叹了。宇宙飞船也有生日聚会呀。太妙了！真棒！

生2：我们这幅画叫《遨游太空》。这个底稿是我起草的，颜色是我和我的同学一起涂上去的。因为今年是鼠年，所以我就画了一只老鼠形状的宇宙飞船，我希望它能带着我遨游太空。这是银河系，这是月球，这是不明飞行物UFO，还有一些小星星。师：多么美好的愿望啊！希望你遨游太空的愿望早日实现。

生3：这是我和我的好伙伴一起画的一幅画。它的名字叫做《宇宙之旅》。这是我们自己设想的一艘宇宙飞船，它带着我们飞向太空。我和我的好伙伴走出了飞船，这是我自己，这是我的好伙伴，我们一起在太空行走。师：你想当太空人吗？（该学生笑笑，然后点了点头）那现在开始，永不放弃地努力学习吧！五.总结课堂，拓展延伸

师：每幅画都寄托了你们美好的愿望，希望它能早日变成现实；每件手工作品都凝聚了你们聪颖的智慧，希望它能指引你们走入科学的殿堂。另外，你们的作品都体现了对宇宙，对科学的探究精神。真是太精彩了！同学们，努力吧，加油吧！好了，这节课就上到这里，同学们，再见！

第五篇：探索宇宙教学设计

4《探索宇宙》教学设计

教学目标 过程与方法

能够通过收集资料的方式了解人类观测太空的历史。

会制作多级火箭模型。

能够收集有关运载火箭、人造卫星、行星探测器及航天飞机的图片和资料。

搜集人类的航天灾难故事。

知识与技能

知道太阳系、银河系及宇宙的关系。

了解人类对宇宙的探索历史，了解人类走出地球的历史。

知道一些重要的探测宇宙的工具，意识到人类对太空的认识随技术的发展而深化。

认识各种典型的航天器。

了解人类历史上发生的主要航天灾难。

了解我国的航天史。

知道中国正在进行的航天事业——嫦娥计划。

情感、态度与价值观

体会到人类探索太空的自豪感。

体会到科学家和宇航员在宇宙探索中前赴后继的献身精神。

从中国宇航事业的发展中体会到一种民族的自豪感和民族的尊严。

教学准备：

课前学生收集各种神话故事、星球的图片、有关宇宙和探索宇宙的资料。

教学过程：

1．新课导入。

谈话：在我们生活着的地球之外，是一个广阔无边、无始无终的世界，被称为“宇宙”。宇宙里的许多奥秘在等着我们去探索，今天我们就来了解一些宇宙的知识，进行“探索宇宙”的活动。(板书课题)

教师组织学生汇报交流所收集的材料，并利用多媒体展示星空的图像和太阳系的有关图片。

2．引导学生经历人类观察、探索宇宙的过程。

(1)了解古人对宇宙的探索和向往。

讨论：在没有先进观测仪器的远古时代，人们是怎样认识宇宙的?他们会问一些怎样的问题? 谈话：自古以来，人们对浩瀚的宇宙充满了好奇与幻想，在科学技术不发达的远古时代，人们通过编造一些神话传说来寄托他们的向往和追求。

教师利用多媒体向学生展示四则神话故事：盘古开天辟地、嫦娥偷药奔月、女娲炼石补天、夸父持杖逐日，井引导学生讨论：古代的人根据什么天文现象编造了这些神话传说? 盘古开天辟地：古人对天地产生原因的最初思考。

嫦娥偷药奔月：古人看到月亮上明暗相间的阴影。

女蜗炼石补天：古人看到天空中日月星辰的分布。

夸父持杖逐日：古人看到太阳的东升西落，对光明的向往。

教师最后进行总结：古代神话是古代人民在科学技术不发达的时代对宇宙的一种认识和看法，反映了古人对宇宙的神住和探索宇宙的强烈愿望。

(2)了解古代科学家探索宇宙所取得的研究成果。

谈话：古人不但为许多天象编写了神话传说，还做了大量的研究，并取得了丰硕的成果。

教师用多媒体展示古代科学家。中国：张衡、祖冲之、僧一行、郭守敬等等；外国：哥白尼、布鲁诺等等，以及他们的研究成果，展示古代用来观测天文现象的仪器及古代的星图。教师进行总结：在漫长的历史岁月里，古代劳动人民对宇宙进行着不懈的探索，取得了丰硕的成果，为世界天文学作出了巨大的贡献。中国的古代天文成就不仅表现在古人发明了精美实用的观象仪器，制定了最完善的历法制度，还表现在中国保存了世界上最完整的古代天象记录，现在许多西方国家的天文研究者都到中国来查阅古代天象记录。

(3)了解宇宙探测工具的发展。

讨论：古人在观测宇宙时会遇到什么困难?怎样解决这些困准?

介绍望远镜：后来人们发明了望远镜(多媒体展示望远镜)，1610年1月10日，伟大的科学家伽利略第一次用望远镜看到了月球上的环形山(多媒体展示月球图片)，看到了木星和它的卫星(多媒体展示木星图片)。望远镜使人们初步认识了太阳系，随着观测设备的更新和观测技术的提高，人们又观察到了更远的天体。

介绍现代的望远镜：(1)巨型望远镜。(多媒体展示巨型望远镜的图片)随着科技的发展，望远镜的制造越来越先进，口径也越来越大，人们也能够看得越来越远。最大的望远镜的口径可达到4米 多。(2)射电望远镜。(多媒体展示射电望远镜的图片)电磁波发现之后，人们又发明了射电望远镜，这种望远镜可以看100亿光年之外的星体。

介绍哈勃太空望远镜：(多媒体展示哈勃太空望远镜的相关内容)随着人们对宇宙研究的深入，人们的足迹也走出了地球，走入了太空。1990年4月25日，美国把一架以天文学家哈勃命名的空间望远镜送入太空，它能观测到150亿光年外的天体。

3．总结宇宙的特点。

(1)利用多媒体向学生展示宇宙的整体形象。

(2)讨论：宇宙是什么样子的?宇宙有多大?宇宙是怎样产生的?宇宙里有什么?我们处于宇宙的什么部位?宇宙里有没有和地球一样的文明?(根据学生的回答调用相关的图片或视频录像)(3)总结：人类正逐渐向宇宙的深处进军、探索，现在我们不仅能在地球上研究宇宙，还可以利用人造卫星、宇宙飞船、航天飞机、星际探测器等手段进入到宇宙空间，接近遥远的星球，探索更多的宇苗奥秘。(播放各种航天探测器)然而，浩瀚的宇宙总让人感到神秘和无限，同学们，让我们一起努力，去揭开宇宙神秘的面纱吧!

(4)展示各种航天器：布置学生将自己收集的资料组合成专题资料，办成小报。

迄今，各种宇宙探测器已先后对月球，水星，金星，火星，木星，土星，天王星，海王星，冥王星，哈雷彗星以及许多小行星进行了探测，获得了丰硕的成果。像金星终日蒙上的一层密雾浓云及温暖世界，火星上的所谓人工运河和生命存在之谜．土星的奇异光环和卫星家族，最大的木星及其圾光景观等，通过探测器的探访，大都陆续寻觅到了答案，而且不断获得新的发现，在人们面前展现出一幅崭新的太阳系面貌。现在，“先驱者”11号和“旅行者”2号探测器经过10年的漫长旅途，在造访众多行星之后，已经飞到了太阳系的边缘。它们肩负着人类神圣的使命，奔向更加遥远的恒星世界。形形色色，多姿多彩的宇宙探测器必将在探索太空，开发宇宙中建立新的功绩。

4．布置学生收集各种航空灾难活动。

可以通过资料的搜集也可以通过观看相关录像来了解航天灾难史。组织学生谈谈人类面对行航天灾难史作如何感想?

5，布置学生收集资料展示中国航天事业的发展。

中田人造卫星研制的设想始于1958年，在1968年召开的第一颗人造卫星方案论证会上，研制计划正式纳入正轨。1970年4月24日 “长征”1号运载火箭将“东方红”1号卫星发射升空。1988年9月7日，中国第一颗气象卫星“风云”1号由”长征”4号火箭发射升空。遥测和信号接收都正常，卫星图像质量之高，得到了世界气象部门的公认。进入20世纪90年代，中国的科技工作者继续发扬自力更生的精神，不断对卫星进行改进，加紧新型号研制工作的同时，注重国际间的交流与合作以及卫星系统在国民经济领域中的直接应用。1999年10月中国－－巴西联合研制的“资源”1号卫星发射成功，所接收到的卫星图像资料，广泛应用于农业、林业、水利、矿产、能源、测绘、环保等众多部门。1999年至2003年中国连续发射“神舟”系列宇宙飞船，并将航天员杨利伟送上了太空。

这一系列辉煌的成就可以通过组织学生知识竞赛来进行。通过组织学生了解我国的航天知识及成就，展开多层面的讨论，进行选拔，最后进行展示。在比赛中让学生对我国的航天成就产生一种自豪感。