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1、宇宙的未来 学案学习目标 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。学习重点 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。学习难点 准确地感知和理解文中重要语句。学习课时 一课时学习方法 自主、合作、探究知识链接这篇演讲稿的特色：1生动的导引这篇科技论文是演讲辞，具有演讲的特点。预言宇宙的未来，虽然是一个严肃的科学话题。但如果就事论事，很容易枯燥乏味。演讲需要激起听众的兴趣。演讲者从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，既增加了趣味性，又深化了讲演的主题在与巫术的对比中，更显
2、出了科学的求实精神。2严谨的推理作为一篇科学演讲，其最终目的是让人信服。本文严谨的推理，增强了说服力。宇宙虽然复杂，但它在大尺度上又是可以描述的。宇宙的密度是决定其命运的关键，然而，确定这一点非常不易。演讲者从可见物质谈到暗物质，从成熟的理论谈到科学假说，把问题讲得透彻明白。没有作出一个明确的预言，也说明了演讲者严谨的科学态度。3幽默的语言演讲是面对面的交流，这种交流是单向的，如果不注意演讲的语言艺术，就达不到最佳的表达效果。这篇演讲语言幽默，创造出一种轻松愉快的气氛，使所论述的问题更易于为听众接受。如，文中有一段话说：“我比其他的末日预言者更占便宜。即使宇宙将要坍缩，我可以满怀信心地预言，它
3、至少在一百亿年内不会停止膨胀。我预料那时自己不会留在世上被证明是错的。”以揭示自己“自私”的心理表示幽默，同时传达出重要的信息：宇宙“至少在一百亿年内不会停止膨胀”。预习检测1下列词语的注音、解释全正确的一项是（ ）A混沌（hndn）：我国传说中指宇宙形成以前模糊一团的景象。尴尬（gng）：神色、态度）不自然。B诘问（jiwn）：反问倚重（yzhng）：倚靠，器重。C三昧（snwi）：指心神专注而不散乱。比萨（bsh）：一种意大利式馅饼。D告罄（goxng）：指能源枯竭。黑洞（hidng）：一种特殊的天体。2下列词语中没有错别字的一组是（ ）A别出心裁 映入眼帘 赞叹不已 如烟似雾B明察秋毫
4、幅圆广阔 轻而易举 瞬息万变C瞻养父母 归根到底 晶莹透明 模棱两可D推陈出新 疏疏朗朗 因地治宜 臭名昭著3作者及其相关内容：霍金，英国 学家。其作品 在全世界行销千万册，本文是霍金在1991年1月在 的一次演讲。学习内容：整体感知1课文谈的内容要点是什么？2这篇演讲稿的结构思路怎样？合作探究1作者在第一段中为什么说“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语言遥远的未来”？原因分析错误的一项是（ ）A物理方程的解会呈现出一种称作混沌的性质。B方程可能是不稳定的。C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。D我们只是对宇宙的有关定律有所了解
5、，缺乏深入的研究。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”？（ ）A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”。B人类社会的未来是复杂的，而宇宙的行为在非常大尺度下是混沌的。C因为前者是确定的，所以预言困难；而“宇宙的行为在非常大尺度下是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来”。D人来社会的未来根本就无法语言的，因为方程是唯一的，宇宙的行为在非常大尺度下是有规律的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来。3下列对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的说法错误的一项是（ ）A作者的预
6、言是有科学根据的，是运用天体物理学理论进行的科学推测、科学预言。B巫师、宗教预言家的预言是没有科学根据可言的。C因为制约大脑的方程式混沌的，所以巫师、宗教预言家对人类社会的预言注定就是荒唐的。D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，就本质来说，没有区别，因为人类社会的未来根本就是无法预言的。4本文在论述过程中，常常用一些生动的修辞方法来说明事理。对此，下列说法不正确的一项是（ ）A“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。”这个比喻生动地说明了“即便我们知道了制约宇宙的有关定律，我
7、们仍然不能利用它们去预言遥远的未来”。B“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。”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。C“宇宙的其他地方对于地球上发生的任何事物根本不在乎。”用拟人的手法说明在一段时间之后，就不可能预言运动的细节。D“在地球大气的情形下，这个时间尺度是五天的数量级，大约为空气绕地球吹一圈的时间。”用拟人的手法形象地说明人们没有办法对具体的天气情况作出准确的预报。5这篇文章语言幽默
8、风趣，在说明科学道理的同时，创造出一种轻松愉快的气氛，体现了演讲词的特点。试举出例子，分析其表达效果。拓展延伸6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。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
9、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。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
10、想家、哲学家和科学家。那么你呢？你怎么看待霍金？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”。你又怎样看待这一现象？答：7读下列与作者有关的短文，然后思考问题。霍金是一位伟大的科学家。人们对他的敬重，不仅在于他在理论物理方面的巨大贡献，还在于他对人类的这些贡献，是在身患绝症、全身瘫痪的情况下作出来的。一见到霍金的名字，不禁使人想到了高士其。对于现在的青少年来说，高士其的名字很可能是陌生的，但对于上世纪五六十年代的青少年来说，高士其可是一个响当当的名字。“高士其”三个字频频出现在报刊电台和中小学的课本上，如果要说偶像，高士其可是那个时代许
11、多青少年心目中的偶像。霍金与高士其，两人何其相似乃尔！其一，他们都是科学家。其二，他们都是身患绝症，全身瘫痪的科学家。1927年，高士其入芝加哥大学医学研究院攻读细菌学，次年，在实验时不慎，受甲型脑炎病毒感染，留下严重后遗症，后来病情不断加重，造成全身瘫痪。那一年，高士其23岁。1962年，霍金从英国牛津大学毕业到剑桥大学读研究生，也是在“次年”，体检时，被确诊患上了 “肌萎缩性脊髓索硬化”这一无法治愈的疾病，后来，身体每况愈下，以致全身瘫痪。那一年，霍金才21岁。其三，他们的科学研究，都是在身体致残以后，在常人难以想象的极为艰难的情况进行的。高士其致残后，他仍以超人的毅力，坚持学完了细菌学博
12、士研究生的全部课程。回国后，他的工作的重心转到了科普创作上。他的手瘫痪后，笔握不住了，甚至连说话也困难，即使在这种情况下，他仍然坚持创作。他先打好腹稿，然后艰难地发出模糊的喉音嗯嗯、喔喔，一个字一个字地口述，由秘书、妻子和护士记录整理。有时为了弄清一个字，往往要反复哼二十几遍，记下一段话，要用半天时间霍金致残并瘫痪后，再也无法用自己的声音表述他的思想，只能借助3个手指操纵按钮输入要说的话，再经由语言合成器发出声音，他的演讲，就是采用这样一种常人无法想象的困难方式进行的。平常，霍金看书必须依赖翻书页的机器，读文献时需要请人将每一页都摊在大桌子上，然后驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读；写作则是以平均
13、一分钟输入10个单词的“慢”速度进行最终，他们都取得了令人瞩目的成就。（1）从这两人身上，你看到了什么精神品质？答：（2）从这两人的故事中，你受到什么启发？答：达标检测阅读下面的文字，完成后面题目。观测宇宙的新窗口人类最早用眼睛观察宇宙，后来出现了光学望远镜，增加了观测的距离，射电、红外、紫外、X射线、射线等望远镜的出现，扩展了观测宇宙的视野、然而，所有这些观测手段的基础，都是接受来自天体的电磁辐射，对于某些缺乏电磁辐射的“暗”天体，我们就会视而不见，引力波探测可以弥补这一缺陷。由于天体都具有质量，因而只要探测器足够灵敏。它们的运动都可由于辐射引力波而被检测。预期中的黑洞就是一个例子。黑洞不辐
14、射电磁波，而它们的产生和碰撞都将辐射出强烈的引力波。历史上每一新的探测工具的使用，都伴随着重大的天文学发现，如射电望远镜“看”到了中子星，宇宙微波背景观测发现3K宇宙背景辐射。可以预测，由于引力波携带着天体运动的大量原始信息，引力波探测也将在宇宙观测上有新的发观，引力波探测器将成为研究天然物理学的有力工具。这一前景激发了天体引力波源的研究热潮，极大地推动了天文学和天体物理学的进展。1992年物理学诺贝尔奖得主是美国的JTaylor和RHulse，得奖原因是他们对脉冲双星PSRl91316的发现和研究。这是一个罕见的双脉冲系统，距离地球1.5万光年，轨道偏心率大（0.6），由于不对称性和高速的轨
15、道运动而有强烈的引力辐射，辐射的能量损失使轨道周期变短从1974年开始，经过十多年观测，得出轨道周期率为（2.45210）12881。相当于每年变化0.7秒。这与根据广义相对论引力辐射理论的预期十分准确地符合。这一观测，成为存在引力辐射的第一间接观测证据。人们对引力波探测的兴趣，还在于这一探测对人类认识自然的重要作用。从物理学角度看，既然各种引力理论都预言了引力波的存在，并赋予它们以不同的特征（如传播速度，偏震，能量辐射方式等）。引力波探测的结果将有助于区分理论的正确与否，从而推动理论研究的进展，对引力波性质的深入了解，有助于引力场量子化学的理论研究，从而为大统一理论做出贡献。由于引力波探测需要大量高精仪器和技术，探测的要求将促进这些技术的发展，超导量子干涉器（SQUID）和大功率钇铝石榴激光器（Nd：YAG）就是例子。经过20世纪前40年的努力，以爱因斯坦为代表的学术先驱建立了引力波的理论体系；以韦伯为代表的科技界从60年代开始了引力波的实验探测，达到理论上检验灵敏度要求的引力波探测器可望在20世纪末建成。将近百年的不懈努力，反映了人们追求真知的热忱。人们期望20世纪末建成的激
