《宇宙的未来》名师课件

宇宙的未来作者：史蒂芬·霍金0学习目标1.了解文中介绍的科学知识，提高科学素养。2.提炼文本要点，明确霍金的主要观点，增强整合信息的能力。（重点）3.品读重点语句，感受幽默的演讲风格，增强鉴赏分析的能力。（难点）0整体感知一、激情诵读，感悟作者精神他是继牛顿和爱因斯坦之后最杰出的物理学家，被世人誉为“宇宙之王”；他在相对论、“大爆炸”理论、“黑洞蒸发理论”和“量子宇宙论”等领域取得了突出的成就，被称为“引力物理科学巨人”；他担任着卢卡逊数学讲座最高教授之职；他的《时间简史》是一部里程碑式的畅销书。宇宙之王0他在21岁（1963年）时患上了肌萎缩性硬化症，导致瘫痪，被限制在轮椅上。他全身只有三个手指能活动，完全丧失了语言能力，与人交谈要靠计算机合成语言，但他仍孜孜不倦地对宇宙起源进行潜心研究，被称为“轮椅上的传奇科学家”。他说：“我即使被关在果壳里，仍自以为是无限空间之王!”“只要有智慧和精神在，就没有什么能打倒自己！”。01.本文题目为“宇宙的未来”，作者对宇宙的未来作出了什么样的科学预言？齐读第26段，找出作者关于宇宙未来的预言。二、整体把握，梳理文本内容。宇宙的未来可以预言。宇宙的未来是膨胀还是坍缩，要由现有密度而定，而现有密度尚难确定。02.这个预言和以往的预言有什么本质不同？圈点勾画1—6段，找出表明表明作者看法的句子，归纳分析。尽管预言困难，但科学家有信心预言未来。巫师的预言模棱两可，宗教的预言屡测屡败。科学并非都可预言，但是在大尺度下，可以预言宇宙的未来。03.宇宙未来因为什么可以作出预测？默读7—13段，勾画关键语句，回答。从宏观上看，宇宙的膨胀基本上是平滑的、均匀的，各个方向上的宇宙微波背景辐射的温度也极其接近，这一切表明，宇宙的行为在非常大的尺度下是简单的，而不是混沌的。因此，我们可以预言宇宙遥远的未来。04.对宇宙未来的预言关键是要弄清什么问题？请筛选提炼14—16段的相关信息。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；宇宙密度大于临界值宇宙就坍缩，小于临界值宇宙就膨胀；预言宇宙的未来，关键是要弄清宇宙的平均密度是多少，这是本文探讨的核心。05.宇宙的平均密度是预测的焦点，有哪些因素影响对平均密度的确定？宇宙的现有密度是怎样的？宇宙中存在许多暗物质，所以不能仅仅根据可见天体的质量判断宇宙的平均密度；就算将宇宙中的暗物质考虑在内，也达不到宇宙重新坍缩的临界质量；还可以根据量子力学的测不准原理推断，只要有足够长的时间，巨大的黑洞也可以“蒸发”掉；可能还有其他种类的暗物质未被探测到；由初始密度的选取又提到两种解释：人择原理和暴涨理论，暴涨可以使宇宙密度突然达到临界状态。我们现在的宇宙的平均密度非常接近临界密度。0三、提炼霍金预言宇宙未来的观点，明确文本结构。1.全文可以分为几个部分？请结合第26段的作者自己的总结，具体说明。可以分为五个部分：（1—6）预言未来非常困难，但在非常的尺度下对宇宙的未来进行预言是可能的。（7—13）预言宇宙未来的条件：宏观上看，宇宙是简单的而不是混沌的，是可以预测宇宙的未来的。0（14—16）预言宇宙的未来关键是宇宙的平均密度。（17—25）我们现在对宇宙的平均密度还没有清楚的认识，只知道我们现在的宇宙的平均密度非常接近于膨胀和坍缩的临界密度。（26）总结全文：宇宙的未来可能继续膨胀，也可能停止膨胀并开始坍缩。02.作者关于宇宙的未来的主要观点有哪些？（1）宇宙的膨胀和坍缩与宇宙的平均密度有关，如果平均密度小于某个临界值，它就会永远膨胀。如果平均密度大于临界值，宇宙就会坍缩，时间本身就会终结。（2）在螺旋星系和星系团中应该存在有某种看不见的暗物质，它的引力吸引足以把高速旋转的星系牢牢抓住，不至于使这些星系或星系团飞散开去。0（3）如果宇宙继续膨胀下去，五十亿年后，太阳将耗尽它的核燃料，变成一颗白矮星。在大约一百亿年后，具有太阳质量的恒星将变成白矮星或中子星，具有更大质量的恒星会变成黑洞。（4）黑洞中粒子的速度有可能超过光速逃出黑洞，只要有足够长的时间，巨大的黑洞也可以“蒸发”掉。（5）在星系或星系团之外，应该存在有足够的暗物质，这些暗物质能使密度达到临界值，从而可能会使宇宙最终坍缩。但这个时间肯定在一百五十亿年之后。0探究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与话题有关联？四、细读文本，重点突破反面落笔，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。“讲史”是为了“衬今”，不是“跑题”，而是与话题相关的。另外，开头列举历史故事也是为了增强听众的兴趣，由简单通俗的故事入手更容易接受，使这篇讲演辞显得幽默风趣，通俗易懂。0探究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?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。0探究3：作者在第8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10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”？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”。0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”。探究4：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？0“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”。探究5：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？0五、品读生动的语言，感受霍金幽默的个性例如，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。品读：作者运用“旋转轮赌盘”这个比喻生动地说明了物理方程的解的混沌性质：系统非常微小的改变，系统的未来行为就会变得完全不同，因此“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”。赏析下列语句。0近代的末日预言者为了避免尴尬，不为世界的末日设定日期。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。品析：一方面有人预言世界末日即将来临，人类面临灭顶之灾，让世界充满恐怖，一方面又有人利用这个预言拼命赚钱，以此揭露了这个预言的荒唐。这句话用对比的方法，让人在笑声中悟到人类自身的某些缺陷和某些思维误区。0品析：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。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。0品读：绝对温度的2.7度，相当摄氏的零下270多度，只能把食物冻结成厚冰，根本不能把食物加热，作者故意错谬，造成一种幽默的效果。这就是从微波炉得到的同类的辐射，但是要更微弱得多，它只能把食物加热到绝对温度的2.7度，所以不能用来温热你的外卖比萨。0品析：“我们现在是如此之谦和，我们不能声称任何在宇宙中的特殊地位。”作者用自我调侃的语气，与地心说形成强烈的对比，说明人类对宇宙认识的进步。然而，从哥白尼时代开始，我们就被降级为绕着一颗非常平凡的恒星公转的一颗行星，而该恒星又是绕着我们看得见的不过是一千亿个星系中的一个典型星系的外边缘公转。我们现在是如此之谦和，我们不能声称任何在宇宙中的特殊地位。0品析：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。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，它是完全不同的个体。0品析：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。其中“刀锋”一词是使用了比喻修辞法，形象生动地说明了宇宙目前的危险处境。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。0霍金的中国学生吴忠超教授这样介绍史蒂芬•霍金：在相对论和引力论领域，霍金是继爱因斯坦之后最伟大的代表人物。他的第一项工作是和彭罗斯一起证明了广义相对论的奇性定理；第二项工作是创立了黑洞物理理论，其中有黑洞的无毛定理和黑洞视界面积增加定理；第三项工作是研究极早期宇宙和宇宙的创生，其量子宇宙学使人们单独地从科学定律即能预言出宇宙中的一切。六、齐读下面的文字，再次感受霍金的精神。0而他所有这些成就都是在他患卢伽雷病(肌肉萎缩性侧面硬化病)后的40年间所做的。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。0

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。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。0如何鉴赏文章修辞手法的作用？课外延伸关于修辞格，我们要重点掌握以下几种：①比喻：化平淡为生动，化深奥为浅显，化抽象为具体。②比拟：色彩鲜明，描写形象，表意丰富。③夸张：烘托气氛，增强感染力，增强联想；创造气氛，揭示本质，给人以启示。④排比：内容集中，增强气势；叙事透辟，条分缕析；长于抒情。0鉴赏文章的修辞主要在于：①以有关文学鉴赏知识和能力为基础，②结合试题要求把握好下笔的角度，③运用自己的语言恰当地概括出有关答案要点。0课后作业1.阅读这则材料，选取一个角度，写200字左右的短文。一次新闻发布会上，有个女记者提出了一个令全场鸦雀无声的无比尖锐的问题：“霍金先生，难道你不为被固定在一个轮椅上而感到悲哀吗？”众所周知，霍金是个全身瘫痪的人，只有一些手指可以活动，其命运无比悲惨。然而，霍金镇定自若地用手指在键盘上敲出了这样一些字：“我没有悲哀。我却很庆幸，因为上帝虽然把我固定在这轮椅上，却给了我足以想像世界万物，足以激发人生斗志的能力，其实，上帝对人都是很公平的。”0示