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《宇宙的未来》 教案教学设计(2)

教学设计 时间:2021-08-31 手机版

【自读点拨】

  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。

  本文专业性强,欧化语言明显,阅读起来非常吃力,难读、难懂。高考试卷上的科技说明文、科技论文只有三四段,考生读起来已经非常吃力,而这里却有整整26段,是前者的六七倍。所以教学本文时一方面要让学生充分阅读,自主探究,但同时也要积极发挥教师的引导作用,将学生由浅入深地引导下去。

  在引导过程中,可以将以下问题灵活地插入上面的自读程序中。(特别是发现学生在探究内涵不够深入时。)

  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?

  明确: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.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.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。

  4.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。

  5.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。

  (解说:设计这些题目旨在让教师引导学生探究文章的内涵,由表及里,将自读引向深入、准确。)


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