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1、 中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 黑洞旅行 、 祖冲之传 黑洞旅行 （一）导入 有些名气很大的人，当你走近他的时候，却发现他的形象不是那么高大，甚至有些渺小， 而有些名气很大的人，当你距他越近，就会发现他越加崇高和伟大，景仰之情油然而生。 霍金就是后者。 （二）霍金简介： 英国著名理论物理学家，世界公认的引力物理科学巨人，被称为活着的爱因斯坦。他半身 不遂，他丧失语言能力，他全身仅有几个手指活动，但是，他却拥有世界上最活跃、最富 想象力的大脑，以最高活力与魅力的方式活着。霍金对现代物理学突出的贡献和特殊的人 生经历，使他成为世人眼中
2、当之无愧的传奇人物。1985、2002 两度来华，两度掀起霍金飓 风。 探索世界： 1时间简史从大爆炸到黑洞 2“霍金辐射” 3时间有没有开端，空间有没有边界 4m 理论 霍金用什么与人们进行交流？ 全靠左手敲键盘，最常用的标点符号是句号、逗号和问号。 霍金不止用自己的“霍金辐射”来穿透宇宙，还用自己独特的声音来打动听众的心灵。这 个标准的美国男中音究竟是怎样发出来的？患有严重的肌萎缩性脊髓侧索硬化症，已经在 轮椅上生活了 30 多年的霍金究竟是怎样工作的？与霍金同机返京的本报记者经过几天的采 访终于将谜底揭开：电脑造句语音合成。 人们都注意到，在霍金的轮椅前端固定着一台特制的电脑，霍金正是依
3、靠这台电脑与人交 流和完成学术著作的。 中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 记者看到电脑屏幕最上端标有显示着 8115、主要菜单和时间。接着往下就是“清除” 、 “是” 、 “否” 、 “可能” 、 “撤消” 、 “思考” 、 “语音”等命令。下面则依次排列着从“a”到“z”26 个英语字母，字母后面紧跟着是霍金常用的三个标点符号句号、逗号以及问号。电 脑屏幕的下方则是英语单词的转换后缀，例如从形容词转换到副词要加的“ly” ，从单数转 换到复数要加的“s”等等。最下方则是“拼写” 、 “词组”之类的选项。霍金常用的词语就 存储在电脑里
4、，霍金需要轻按手中的操纵器整屏地滚动来选择自己想要的词组成句子，然 后通过语言合成器变成声音。 3 分钟拼写 5 个单词 前天晚上，当受邀参加酒会的杭州市获奖中学生围绕在霍金身边，反问他在少年时期想做 什么时，霍金回答：“一个物理学家，要么就是英国首相。 ”为了表述这短短一句话，5 个 英语单词，霍金用了将近 3 分钟的时间。令人敬佩的是，就是以这种缓慢的写作方式，霍 金在轮椅上完成了数十万字的科研论文和演讲稿。 操纵电脑只用左手 霍金手中的操纵器大约一个手机大小，背面是一层深蓝色的绒布，正面是一个类似手机屏 幕的透明窗口，浅蓝色的背景下写有“仅能左手使用”的标识。霍金的四个指头无力地拢 在一
5、起将操纵器握在手心，就是通过几个指头的奇妙跳动，他心灵的声音才得以传播。当 记者询问他的贴身护士，霍金有几个手指尚能灵活活动，她幽默地对记者说：“这对于我 是一个秘密。 ”但是她表示，每当霍金要表述一句话，都要费一番工夫。 高尔基说过，在自然剥夺了人类用四肢走路的本领时，它就给予他一根拐杖，那就是理想。 而霍金无疑为这句话做了最完美的诠释。几天来，让记者感触最深的是，对霍金而言， “人 生的斗士、智慧的英雄”这些绝不是什么溢美之词，他以瘦弱之躯挑战生理极限的勇气以 及霍金式的顽皮笑容都向世人证明了：他赢了！ 霍金赢了？输了？！ 物理学世界杂志最近的一次调查显示，霍金的同行与公众的态度并不相同。
6、由当今最 著名的物理学家评选出的他们心中最杰出的同行中，爱因斯坦以 119 票排名第一，牛顿 46 票紧随其后，至于斯蒂芬霍金，他与另一些杰出科学家一样只获得一票，在这份天才名 单上收尾。 在全世界科学家都一脸茫然的情势下，如黑洞一般不可捉摸的史蒂芬霍金再次作出惊人 之举：他宣称推翻了自己坚持 30 多年的一个著名的黑洞理论。为此，他还输掉了一场世界 闻名的赌赛。 仅仅 3 个多月前，霍金刚刚公开宣告，他将放弃自己苦苦追寻数十年的“终极理论” ，并认 为“终极理论”实际上不存在。 无论他的旧理论还是新理论，迄今以及今后相当长时间内，科学家可能都无法通过实验验 证其真伪霍金完全可以不必害怕以后被
7、证伪而放弃原先自己“赖以成名”的理论。但中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 他放弃了：或许只因为他是一个科学家。 霍金所剩不多的其它理论也在接受挑战。在他的有生之年，他的整个理论体系也许将像遇 到黑洞一样，全部被自己和他人否决、推翻而踪迹全无。 或许到那时，他最后一根可以活动的手指也已经萎缩，而他留下的，是不是只有一个残疾 之躯和那深邃的大脑？ （三）设问导疑 1、根据文本思考：什么是黑洞？黑洞是怎样形成的？ 2、作者对黑洞旅行的态度是怎样的？赞同还是否定？从问中找出依据回答。黑洞理论主要 有几个阶段？阐释作者的主要观点。 （四）自主质
8、疑探究 例子：“尽管我在这里采用了稍微轻率的语气却是基于可靠的科学做依据。 ” “但是，由于 它不能和量子力学的不确定性原理合并，所以我们知道它不可能完全正确。 ” 问题： 1. 作者“采用了稍微轻率的语气”表达了什么观点？其科学依据是什么？ 2. 作者根据量子力学的不确定性原理又推导出一个什么结论？自主阅读设计问题。 设计的问题可以涉及文本的语言、结构、内容等方面。 祖冲之传 （一）导入：数学是中国古代自然科学成就最为显著的学科之一。汉代九章算术是当 时世界上最先进的应用数学。魏晋时的数学家刘徽写了九章算术注 ，创造性地提出了割 圆术求圆周率的方法。祖冲之是南北朝时期杰出的科学家，博学多才，
9、在许多领域都取得 了重大成就。在数学方面，其成就首推对圆周率的精确推算，求出精确到小数点后第七位 有效数字的圆周率，在 3.1415926 和 3.1415927 之间。在公元 5 世纪这是一项非常了不起的 伟大成就。比西方早了 10 世纪。还著有缀术 ，唐朝时曾被列入“算经十书” ，作为国家 所设算学科学校的教科书。 “祖恒原理“计算球体体积，早于西方 1100 年， “大明历”测定 的每一回归年（也就是两年冬至点之间的时间）的天数，跟现代科学测定的相差只有五十中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 秒；测定月亮环行一周的天数，跟现代科学
10、测定的相差不到一秒，可见它的精确程度了。 祖冲之的数学成就是中国人的骄傲，也是全人类共有的精神财富。 （二）补充：萧子显及南齐书 “类叙得法，有补益于世” “亦良史也” 南齐书原称齐书 ，后人为了与北齐书区别，才冠一“南”字。它记载南朝齐政 权 23 年的历史。全书原为 60 卷， 自序一卷早已亡佚，现有本纪 8 卷、志 11 卷、列传 40 卷。为纪传体断代史，二十四史之一。 南朝梁文学家史学家萧子显是南齐的宗室，是齐高帝萧道成的孙子。因其恃才傲物，得谥 曰“骄” 。 祖冲之传学案 （一）关于南齐书 “类叙得法，有补益于世” 南齐书原称齐书 ，后人为了与北齐书区别，才在书名前冠一“南”字。它
11、记载 南朝齐政权 23 年的历史，起于齐高帝萧道成立国（479 年） ，终于齐和帝萧宝融被废（502 年） 。全书原为 60 卷， 自序一卷早已亡佚，今存 59 卷，有本纪 8 卷、志 11 卷、列传 40 卷。作者是南朝梁人萧子显。 萧子显字景阳，南兰陵（今江苏武进）人。他是南齐的宗室，是齐高帝萧道成的孙子。齐 亡时，他 14 岁。在梁朝，他因好学多才，而得梁武帝的器重，历任记室参军、司徒主簿、 太尉录事、国子祭酒、吏部尚书、仁威将军、吴兴太守等职。他出生于齐武帝永明六年 （488 年） ，病故于梁武帝大同二年（537 年） ，享年 60 岁，因其恃才傲物，得谥曰“骄” 。萧子显才思敏捷，勤
12、于著述，一生撰有后汉书100 卷， 齐书60 卷， 普通北伐记 5 卷， 贵俭传30 卷， 孝经义疏1 卷， 孝经敬爱义1 卷和文集 20 卷等。可惜，现存 之作只有南齐书了。 （二）关于祖冲之 中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 祖冲之生于建康（今江苏南京） 。祖家历代都对天文历法素有研究，祖冲之从小就有机会接 触天文、数学知识。祖冲之青年时，就得到博学多才的名声，宋孝武帝听说后，派他到 “华林学省”做研究工作。461 年，他在南徐州（今江苏镇江）刺史府里从事，先后任南 徐州从事史、公府参军。公元 464 年他调至娄县（今江苏昆山东北
13、）任县令。在此期间他 编制了大明历 ，计算了圆周率。宋朝末年，祖冲之回到建康任谒者仆射，此后直到宋灭 亡一段时间后，他花了较大精力来研究机械制造。494 年到 498 年之间，他在南齐朝廷担 任长水校尉一职，受四品俸禄。鉴于当时战火连绵，他写有安边论一文，建议朝廷开 垦荒地，发展农业，安定民生，巩固国防。祖冲之在他 72 岁时去世。 祖冲之的主要成就在数学、天文历法和机械制造三个领域。此外历史记载祖冲之精通音律， 擅长下棋，还写有小说述异记 。祖冲之著述很多，但大多都已失传。祖冲之的儿子祖暅 也是数学家。 为纪念这位伟大的古代科学家，人们将月球背面的一座环形山命名为“祖冲之环形山” ，将 小行
14、星 1888 命名为“祖冲之小行星” 。 主要贡献： 1、数学方面 2、天文历法方面的贡献：大明历 大明历的主要成就如下： （1）区分了回归年和恒星年，首次把岁差引进历法，测得岁差为 45 年 11 月差一度（今测 约为 70.7 年差一度） 。岁差的引入是中国历法史上的重大进步。 （2）定一个回归年为 365.24281481 日（今测为 365.24219878 日） ，直到南宋宁宗庆元五年 （公元 1199 年）杨忠辅制统天历以前，它一直是最精确的数据。 （3）采用 391 年置 144 闰的新闰周，比以往历法采用的 19 年置 7 闰的闰周更加精密。 （4）定交点月日数为 27.212
15、23 日（今测为 27.21222 日） 。交点月日数的精确测得，使得准 确的日月食预报成为可能，祖冲之曾用大明历推算了从元嘉十三年（公元 436 年）到大明 三年（公元 459 年） ，23 年间发生的 4 次月食时间，结果与实际完全符合。 （5）得出木星每 84 年超辰一次的结论，即定木星公转周期为 11.858 年（今测为 11.862 年） 。 （6）给出了更精确的五星会合周期，其中水星和木星的会合周期也接近现代的数值。 （7）提出了用圭表测量正午太阳影长以定冬至时刻的方法。 3、机械制造方面 中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 祖冲之还曾设计制造过许多精巧的机械，在文献南齐书祖冲之传和南史祖冲之 传中有所记载。他曾经设计制造过利用水力舂米、磨面的水碓磨；重新铸造了当时已经 失传了的指南车，随便车子怎样转弯，车上的铜人总是指着南方；制造了“千里船” ，在新 亭江（在今南京市西南）上试航过，一天可以航行一百多里。他还设计制造过计时仪器漏 壶和欹器。 （三）关于人物传记 1、传记的特点：作为传记，除了介绍人物姓名、籍贯之外，还必须选择人物一生中最具有 特征的事件，
