宇宙的未來金誠中學傅目爾教學重點1.提煉本文的要點，增強概括能力；2.理解宇宙的膨脹與收縮同平均密度的關系。教學難點1.探究本文的內涵，增強分析能力；2.本演講稿怎樣將科學說明同幽默語言結合起來，闡述了形象而生動的科學話題。教具準備幻燈片。課時安排2課時。三維目標知識與能力1.了解本文中作者對宇宙未來預測的觀點和依據；2.學習本文生動、幽默的演講風格；3.掌握從文章語段中尋找重要信息的方法。過程與方法1.通過自讀和互動探究來了解文章內容；2.先瀏覽文章，后細品文意，再深入探討。情感態度與價值觀1.感受科學精神，培養科學素養；2.學習霍金面對難題迎難而上的決心和信念，樹立良好的科學觀。教學過程第一課時課前準備1.熟讀文章自行梳理文章中的字詞。2.借助課外書籍查找一些有關宇宙的科學知識。導入新課導入1：從普通人對我們賴以生存的地球的關注導入，引出科學家對無限廣闊的宇宙的關注，從而引出霍金的《宇宙的未來》。（這樣導入意在強調科學家的責任感）導入2：從閱讀科技論文的目的（了解觀點，獲取知識）導入，直截了當地切入本文的基本觀點。（這樣導入意在突出科技論文的閱讀方法）推進新課一、解題（一）作者和作品霍金是當今最負盛名的英國理論物理學家，他戰勝嚴重的殘疾，執著地從事科學研究，他的名著《時間簡史》被翻譯成30多種文字，銷售500多萬冊，成為科學著作中罕見的暢銷書。霍金的研究領域主要集中在宇宙學與黑洞，他提出的一系列觀點，或多或少改變了我們對宇宙、對時空的認識，有著重要的啟發性。他目前擔任劍橋大學盧卡遜數學教授。這篇文章是他1991年1月在劍橋大學的講演。多媒體顯示：《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紀錄片。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》）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》）（二）講演稿講演稿也叫演說詞，是在較隆重的集會和會議上發表的講話文稿。可以用來交流思想、感情，表達主張、見解，具有宣傳、鼓動和教育作用。一般正文的寫作有如下步驟：1.開頭語。開頭語的任務是吸引聽眾、引出下文。有六種形式：A．由背景和問候、感謝語開始；B．概括講演內容或揭示中心論點；C．從講演題目談起；D．從講演緣由引起；E．從另件事引入正題；F．用發人深思的問題開頭。2.主體。主體即中心內容。一般有三種類型：A．記敘性講演稿。以對人物事件的敘述和生活畫面描述行文；B．議論性講演稿。以典型事例和理論為論據，用邏輯方式行文，用觀點說服聽眾；C．抒情性講演稿。用熱烈抒情性語言表明觀點，以情感人，說服聽眾，寓情于事、寓情于理、寓情于物。3.結語。是講演能否走向成功的關鍵，常用總結全文，加深印象；提出希望，給人鼓舞；表示決心，誓言結束；照應題目，完整文意等方法在激動人心的結語中結束全文。二、整體感知，初步理解1.快速瀏覽全文，然后能用一句話簡要地說出本文的主要內容是什么。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.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：全文可分成六個層次，分別是：①（1）科學家有信心預言未來。②（2～5）巫師的預言模棱兩可，宗教的預言屢測屢敗。③（6～13）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（14～16）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（16～25）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。⑥（26）全文總結，說明宇宙未來有兩種可能的結局。三、閱讀全文，思考問題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的尺度下是簡單的，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。”合作探究一、結合說明方法，落實觀點的依據（一）就上面所書六個層次的大意，具體分析涉及到的說明方法，找到其依據。明確：1.第一層（1）段科學家有信心預言未來。2.第二層（2～5）段巫師的預言模棱兩可，宗教的預言屢測屢敗。方法：舉例子依據：古希臘女巫的預言和近代末日預言者對未來的預測。3.第三層（6～13）段物理方程、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。方法：舉例子、作比較、列數字。依據：第八段中“例如，如果你稍微改變一下旋轉輪賭盤的方式，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。”第十二段中的“微波輻射”事例的運用；第十三段中的“宇宙中心說”等。（舉例子）依據：文中第十段到第十二段的分析，將在制約化學和生物的基本定律下的人腦的初始活動同宇宙大環境下的宇宙現象的變化作了比較。（作比較）依據：文中第九段有“這個時間尺度是五天的數量級，大約為空氣繞地球吹一圈的時間。”還有在第十二段中，“在不同方向上這些溫度不同，但是差別非常微小，只是十萬分之一。”（列數字）4.第四層（14～16）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。方法：打比方依據：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。（打比方）5.第五層（16～25）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。方法：分類別打比方列數字作比較依據：暗物質的來源證據：一是來自于螺旋星系；二是來自于星系團。（分類別）依據：第二十五段中，“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。（打比方）依據：在二十一段中，星系中心的巨大黑洞逃離的時間時，作者采用了此法。依據：在二十一段中，將巨大黑洞逃離的時間同宇宙現在的年齡作了比較，發現仍舊有時間讓黑洞蒸發。（作比較）6.第六層（26）全文總結方法：打比方依據：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。（打比方）（二）如此眾多說明方法的使用對文章有何作用呢？（結合文章中具體的事例加以說明）明確：1.舉例子：為了說明事物的情況或事理，有時光從道理上講，人們不太理解，這就需要舉些既通俗易懂又有代表性的例子來加以說明。文章中第二層次的說理中，就舉了古希臘女巫的預言和近代末日預言者對未來的預測，從而很形象地說明了觀點。2.打比方：打比方就是修辭方法中的比喻。在說明文中運用打比方的方法，可以使人們不了解的事物或抽象的事理變得具體、生動、形象。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。”“如果暴漲理論是正確的，則宇宙實際上是處在刀鋒上。”“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。”當然，這也使得科學說明文的語言更富有幽默感。另外，還有許多，如同列數字在文章中運用很廣泛，在這里就不贅述了。（此環節學生可作綜合性的探究，不必局限在文章之中）二、在文章中，作者怎樣做到使深奧的科學道理通俗易懂的，試作具體分析明確：在于語言運用上的幽默輕松。如，說古代的女巫“通常是被毒藥或火山隙溢出的氣體弄得精神恍惚的女人”，說明她們作預言需要借助于神秘的力量，語言夸張而帶有諷刺意味；同樣，在諷刺近代宗教預言家時說：“幸運的是，數人名看來要花很長的時間”，將“末日預言者”的尷尬處境含蓄幽默地揭露出來；一句“否則的話，物理學家就會在賭場發財”，將“輪賭盤”的不確定性和“制約宇宙的有關定律”的物理方程的解具有混沌性質一語說透，妙趣橫生。另外尚有：“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”“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，我們應該已經掌握了恒星際旅行的技術。”，“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”等等。這樣一來，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是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。當然，文中許多比喻的出現也沖淡了本文的科學意味，使得文章多了些活潑的色調。方法引導（一）仔細閱讀，歸納說明方法：閱讀說明文時，邊讀邊標出文章所使用的說明方法，然后總結主要使用了哪些方法，并進而分析這些說明方法對準確說明事物特征所起的作用。（二）逐段概括要點，理清說明順序：概括要點時，要重視首括句、尾結句或提問式語句的作用，重視給概念下定義或解說的語句的作用。閱讀時可以把這些語句勾畫出來。概括要點時最好用完整的句子，意思要簡明扼要。在逐段概括要點的基礎上，用“同類合并”的方法，把全文劃分為相對獨立的幾部分，概括出每部分的大意，把每部分的大意依次連綴起來，就能比較清楚地顯示出全文的說明順序了。使用什么說明順序，還要看說明的對象。一般來說，說明事物的演變發展的，用時間順序；說明建筑物的，用空間順序；介紹高科技產品或說明事物間的聯系的，用邏輯順序。（三）整體感知，把握中心：在理清說明順序的基礎上，分析段與段、部分與部分之間的關系，就容易看出文章的基本結構了。如是總—分式的結構還要著重分析“分”的部分是按什么原則組合的，是并列，是遞進，還是包含有總分關系。遞進式結構要著重分析各層意思是怎樣逐步深入展開的，是由現象到本質，還是由個別到一般，或是從結果到原因等等。把握結構后，最好能畫出結構示意圖。說明中心就是歸納出一篇說明文說明了被說明事物的怎樣的特征，或闡釋了怎樣的事理。在理清說明順序、把握文章結構的基礎上，再歸納說明中心也就不難了。（四）體會說明語言的準確性：準確是說明語言的特點。分析說明文語言，就是看遣詞造句是怎樣準確說明被說明事物的特征的。拓展訓練閱讀下面一篇文章，完成1～8題。①水是人類及其他生物繁衍生存的基本條件，是人們生活不可替代的重要資源，是生態環境中最活躍、影響最廣泛的因素，具有許多其他資源所沒有的、獨特的性能和多重的使用功能，是工農業生產重要資源。工業生產中，水具有冷卻、加工、沸騰、蒸發、傳送等一系列功能。農業用水占了全球使用量的73％，這里主要指灌溉用水。②全球有水139萬億立方米，其中％是咸水。％的淡水中又有69％以冰雪形式存在或作為冰帽集中在南北極的高山上難以開發利用。只有很少的水可供人們使用，有直接經濟效益。水的數量雖在一定時期內是保持平衡的，但在一定的時間、一定的空間范圍內又是非常有限的。目前，世界上早已有出現了水危機的國家，如埃塞俄比亞。聯合國已發出警告：“水將成為一種嚴重的社會危機。”水資源已成了一個國家、一個地區持續發展的非常稀缺的資源。現在世界上約2／3的國家都不同程度地反映出水的危機。③我國是一個水資源十分短缺的國家，人均水資源量僅占世界平均水平的1／4。盡管我國水資源總量為28000億立方米左右，但地區分布十分不均，有八成分布在南方，而南方耕地只占全國耕地面積的1／3左右。水土資源不相匹配，生態環境相對脆弱。我國地域廣闊，南北跨度極大，遠距離調水的難度可想而知。因此，總的水資源可利用量并不很大。我國人均水資源占有量為2300立方米，到2030年人口高峰將達到16億，人均水資源占有量為1700立方米，將接近或達到世界公認的用水警戒線。缺水將越來越成為我國經濟社會發展的嚴重制約因素。中國平均每年因旱受災的耕地面積約4億畝。正常年份全國灌溉區每年缺水300億立方米，城市缺水60億立方米。全國年排放廢污水總量近600億噸，其中80％未經處理直接排入水域。在全國調查評價的700多條重要河流中，有近50％的河段、90％以上的城市沿河水域遭到污染。④供需失衡的結果，一是國民經濟用水擠占生態環境用水，二是城市與工業用水擠占農業用水。目前，北方水資源開發程度已超過50％，導致河道斷流和湖泊萎縮；南方水網地區污水超標排放，造成水體污染；西北干旱區大量擠占生態用水，荒漠化趨勢蔓延；西南山丘區坡陡田高水低，水資源開發利用工程艱巨。從全國看，水資源現狀承載能力和生態環境容量已經明顯不足。1.①段中“繁衍”的“衍”讀音是_________，加點詞“這里”指的是_________。2.根據語境，③段中加點詞“脆弱”的意思是__________________。3.這篇說明文的說明對象是_________，說明順序是_________。4.這篇說明文采用的說明方法有_________、_________等。5.從③段中看，我國水資源十分短缺的主要原因是：（1）__________________；（2）__________________；（3）__________________6.第③段中“人均水資源量僅占世界平均水平的1／4”一句中的“僅”能否刪去?為什么?7.第④段中，作者舉出北方地區、南方水網地區、西北干旱區、西南山丘區等幾個地區的用水情況，是為了具體說明_____________________________________________。8.針對我國目前水資源現狀，請你提兩條合理化建議，并簡要說明理由。解析：這是一篇事理說明文，文章講述了人類面臨的水資源現狀，客觀地分析了可利用水資源的供需矛盾，提醒人們珍惜水資源、合理利用水資源，對學生進行潛移默化的教育。從試題設置來看，第1題著眼于字詞句的理解。“這里”是一個代詞，代詞所指代的內容往往在這個代詞的前面，所以應該往前找。第2題考查結合具體的語言環境解釋詞語的能力。第3、4題考查說明文的有關知識，其中第3題著眼于說明對象和說明順序。第4題著眼于說明方法。第5題考查對文章內容的理解。第6題考查說明語言的準確性。第7題考查對文章內容之間相互照應的理解。第8題為開放性試題，體現出“節約用水，人人有責”的思想，也強化學生的主人翁意識，是很有新意的一道題。參考答案1.ｙǎｎ。本文所說的農業用水（或“農業用水”）2.水土資源不相匹配，自我調節能力差3.人類水資源現狀邏輯順序4.列數據作比較（或舉例子）5.（1）地區分布不均（或：水土資源不相匹配，生態資源相對脆弱）（2）南北跨度大，遠距離調水困難（或：總的水資源可利用量不大）（3）人口越來越多（或：人均資源占有量越來越小）6.不能。因為用上“僅”可以突出地說明我國水資源嚴重短缺的程度，去掉則無此效果，這里體現了說明文語言的準確性、科學性。7.水資源供需失衡的結果，一是國民經濟用水擠占生態環境用水，二是城市與工業用水擠占農業用水（或：水資源供需失衡的結果）8.提示：此題為開放性試題，只要提出兩條合理化建議，并能說明理由即可。作業布置1.整理本文的說明方法（尤其是打比方）并說說其作用。2.思考文章作者在演講中善于采用什么方式拉近同聽者的距離的呢？第二課時導入新課結合說明方法的整理來回顧本文的主要觀點及依據。明確：宇宙的未來問題，預測了兩種結局：或膨脹，或收縮。合作探究細讀文章，思考以下問題（教師可作必要的解說）1.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”。宇宙中存在暗物質的證據是什么?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？明確：宇宙中存在暗物質“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”。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“極早期宇宙的暴漲理論”。2.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?①“例如，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。”明確：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定律，我們仍然不能利用它們去預言遙遠的未來”。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。”明確：用這個比喻形象地說明宇宙在大擠壓處終結后，并不是任何發生在“之后”的事件都是另一個相分離的宇宙的部分。（解說：此題旨在結合上文所說事例，繼續引導學生領會、學習作者善于用比喻來說理的技巧）知識拓展除了語言富有幽默感之外，作者還善于用什么手段加強演講的感染力的。1.看下面的材料回答：“按照我的意見，膜世界起始的更為吸引人的解釋是，它作為真空中的起伏而自發產生。膜的產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。當水溫被加熱上去，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成長。我們在沸騰時觀察到的正是這些巨大的膨脹的泡泡。”這段話引自霍金2002年8月15日在浙江大學的公眾演講《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?明確：這是知識遷移運用題。體現本段要點的句子是“膜的產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。2.你能否從課文中再舉出一些例子加以說明呢？明確：①“……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。”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。②“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。”這句話幽默中含著揶揄和諷刺，揭露了宗教預言師的荒謬，表現了對方屢測屢敗卻又想方設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言者的良好傳統，兩方下賭注，以保萬無一失。”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。3.課文中霍金對宇宙未來的預言，你怎么看?老師鼓勵學生發表有創見的觀點，只要態度科學，能自圓其說即可。提示：設計該題旨在引導學生獨立思考，培養獨立的人格，同時也培養獨立的科學精神。學生可以