《第13课 宇宙的未来》课件（探究课型）

第13课*宇宙的未来必修五第四单元天才都有缺陷现在所以有这么多人在阅读霍金，不仅仅是他们一定要涉足霍金所在的领域，而是更多人想从霍金的身上看到作为一个个体更本质的东西，这便是，一个人存在既是社会的，也是领域的。霍金作为一个特殊人物，一方面在科学研究领域，他可以同科学巨人爱因斯坦比肩；另一方面作为普通存在者，他身上却有不尽如人意的地方——轮椅和他人的帮助。课前预习阅读霍金传后，我发现任何天才似乎在生活上都有缺陷，这样的缺陷有时来自身体，有时可能源自他们自身的思维，而且很多时候正是这样或那样的一些缺陷构成了他们正常中的不正常，同时又形成了他们自身的正常所在。霍金年轻时倘若没有那场疾病，或者疾病并没有导致他最后成为今天这个样子，那他很可能就不是今天的霍金，就有可能将更多的时间放到物理学之外。在《时间简史》中我们便知道，霍金年轻时也喜欢运动，也有很正常的存在生活，并在那段光阴中，经历了恋爱、组建家庭、生育子女的过程，但病魔最终让他远离了多数正常人的生活，让他走向了纯粹的科学领地和领域。天才，还是在天才之外，实际上在每个读者阅读了《斯蒂芬·霍金传》之后，便会明白，人更多的时候其实是类似这样的行走，他或生活，或很是纯净地呆在某个领域，从而让生命的过程转化为一种另样的芬芳，犹如霍金。天才都有缺陷。一、学习目标1.了解作者的生平及相关的背景知识，学习霍金面对人生挫折所表现出的不屈不挠的奋斗精神。2.把握演讲词的特点。品味本文幽默、生动的语言。3.辨别筛选信息，概括作者的观点。二、作者连线宇宙之王——霍金史蒂芬·霍金是继爱因斯坦之后最杰出的物理学家。霍金1942年出生于英国牛津，先后就读于牛津大学和剑桥大学，学习数学、物理学和宇宙学。1963年，霍金经诊断得了“肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症”。这种病会引起肌肉萎缩，导致瘫痪；说话越来越困难，直至完全丧失语言能力；患者通常会因并发肺炎或窒息而死亡。不过，患者的思维能力包括记忆能力不会受到影响。在经历了短暂的失望和沮丧后，霍金凭着顽强的毅力，在不能说话的情况下，用仅能活动的三个手指敲击语言合成器与人交流，进行他的宇宙学研究。在相对论、“大爆炸”和黑洞等领域取得了突出的研究成果。霍金1988年出版的宇宙学著作《时间简史：从大爆炸到黑洞》，是一部里程碑式的畅销书。2002年8月，霍金来到中国参加世界数学大会，刮起一阵“霍金旋风”。三、背景探寻轮椅上的演讲本文是史蒂芬·霍金1991年1月在剑桥大学的一次讲演录。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，而时间本身就会在大挤压处终结。”可是“现有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。四、归纳整理1.字音2.字形3.词语（1）界限·界线【辨析】二者都具有表“不同事物的分界”的义项。“界限”指不同事物的分界；尽头处，限度。多用于抽象的事物。“界线”指不同事物、不同范围的分界线，或指某些事物的边缘。多用于具体的事物。【运用】①谦虚和虚伪是有本质区别的，不能模糊了它们的

。②这条河流成为这两国间的天然

。答案①界限②界线（2）泄漏·泄露【辨析】适用对象不同。“泄漏”指（液体、气体）漏出。“泄露”指不应该让人知道的事情让人知道了。【运用】①干部要严格遵守纪律，不能

国家机密。②食物链以一种更隐蔽的方式放大了石油

的影响。答案①泄露②泄漏4.成语（1）模棱两可：______________________________________

__________（2）臭名昭著：________________________________（3）感恩戴德：___________________________（4）百思不解：_____________________________________________（5）微不足道：______________________（6）万无一失：_________________（态度、意见等）含糊；不明确；既不肯定，也不否定。坏名声谁都知道。昭著，明白显著。对别人所给的恩德表示感激。反复思索，仍然不能理解。也说“百思不得其解”。非常渺小，不值得一提。绝对不会出差错。一、合作探究1.这篇文章从古代的巫术和近代的宗教预言谈起有何好处？答案预言宇宙的未来，是一个严肃的科学话题，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，更显出了科学的求实精神。课堂探究2.作者认为科学家预言宇宙的未来必须摆脱哪些思想局限？在对宇宙的未来的预测中，存在哪些不确定的因素？答案思想局限有四个方面：第一方面是认为我们只了解正常情况下物体的科学定律，不知道制约在极端条件下物体的精确的定律，所以不能预言宇宙的未来；第二方面是认为我们受到时间尺度的制约，所以不能预言宇宙的未来；第三方面是认为我们毁坏和消灭环境的能力的增长比利用这种能力的智慧的增长快得太多了，所以不能预言宇宙的未来；第四方面是认为我们不能肯定星球在轨道上的微小扰动长期积累会产生怎样的变化，所以不能预言宇宙的未来。不确定的因素有：①可能存在当前还未被我们探测到的其他种类的暗物质，它们会影响大爆炸后一秒钟内宇宙的初始密度，从而影响对宇宙最终坍缩时间的确定；②对宇宙的初始密度的确定有着不同的认识：一种是按照人择原理去确定，一种是按照暴涨理论去确定，二者有较大差距。3.本文的演讲思路是什么样的？请结合文章分析。答案作者先从古代的巫师和近代的宗教预言谈起，引出话题，说明从科学的角度谈论宇宙的未来是非常严肃的事，科学有别于宗教的地方是它的求实精神。然后探讨宇宙是继续膨胀还是有可能收缩，这是这篇讲演的主体部分。这部分内容的关键所在是计算宇宙的密度。最后，介绍两种新的理论——人择原理和暴涨理论，体现出科学界最新的探索。作者从可见物质谈到暗物质，从成熟的理论谈到科学的假说，把问题讲得透彻明白。直到文章的最后，作者也没有作出一个明确的预言，只说宇宙是继续膨胀还是可能收缩取决于宇宙现有密度。在对这个问题没研究清楚之前，科学家也不得不认为“宇宙实际上是处在刀锋上”，所以要继续巫师或预言家的传统，“两方下赌注，以保万无一失”。而这恰恰说明了作者严谨的科学态度。4.这篇文章的语言特色被称为“科学与文学的‘共舞’”，请结合文章谈谈这篇文章语言的科学性和文学性。答案本文语言的科学性体现在：①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。②注意使用科学术语。如：微波辐射、恒星公转、平均密度或膨胀率、临界值。本文语言的文学性体现在：①语言幽默风趣。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”。②本文在论述过程中，常常用一些生动的比喻来说明事理。如：“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，我们仍然不能利用它们去预言遥远的未来”。5.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：“我即使被关在果壳之中，仍自以为无限空间之王！”这句台词形象地道出了霍金崇高的精神追求，也使人们亲眼看到了“果壳”中那个挑战命运的不屈灵魂。你是怎么看待霍金的？观点一：在相对论和引力领域，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就能预言出宇宙的一切。观点二：他所有的这些成就都是他患卢伽雷氏病后的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。二、归纳总结图解文章主旨探微这篇演讲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。一、百变素材（一）书写生命奇迹的强者——史蒂芬·霍金事业上，您是一个充满传奇色彩的物理天才；您虽然不能写，不能说，只能坐在轮椅上思想，属于您的世界很小很小；然而您超越了相对论、量子力学，大爆炸等理论，思想在广袤的时空遨游，解开了宇宙之谜，属于您的世界又很大很大。您的《时间简史》，让我们在威严的科学面前发出了会心的微笑。您在痛苦中快乐地成为“宇宙之王”。您是个天才，虽然上帝没有给您健全的身躯，让轮椅束缚您的身体；您是痛苦的，但您的精神和思想却是自由的，无拘无束的，您的思维穿越时空，直刺宇宙深处。拓展延伸您，在轮椅上谱写了毕生的梦想；您，用大脑在地球与宇宙之间架起桥梁；您，以微笑战胜了病魔；您，更是继牛顿之后最伟大的科学巨匠；您，就是书写了生命奇迹的生活强者——史蒂芬·霍金。（二）科学与迷信的较量霍金从古代巫师的预言，谈到近代宗教的预言，然后过渡到自己对宇宙未来的预言。这两者虽都是预言，但是巫师的预言是模棱两可的，宗教的预言更是屡测屡败，没有科学根据可言；而霍金的预言是有科学根据的，是运用天体物理学理论进行的科学推测。人类社会的未来根本就是无法预言，因为方法是不科学的，所以巫师、宗教预言家对人类社会的预言注定就是荒唐的。人类社会的未来可以依据科学知识来进行合理的推测，所以霍金的预测是科学的。（三）科学要有独立的精神霍金不局限于前人的经验，大胆地对宇宙未来作出科学预言，他的观点虽只是一家之言，只是一种推测，无法得到证实，但是他站在科学的角度假设，最具有独立的科学人格。我们在学习工作中也要有独立思考的习惯，不迷信前人与权威，拥有独立的科学精神。二、技法学习风趣幽默的特色本文是科技论文，其内容抽象、深奥，不容易为平常人所接受，但是作者在论述的过程中，却常常用一些生动的比喻来说明事理。如在第八段中，作者说，“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”。作者用赌场上的任意性来比喻物理方程的不稳定性。再如，在第十四段中，作者说，“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”。这个比喻的本体是“大挤压”之前和之后存在的事件，喻体是某一死者的新生的婴儿，作者用这一比喻说明“大挤压”前后的宇宙是不同的。此外，作者的语言蕴含着机智和幽默。例如结尾时，作者说“所以我正是继承……以保万无一失”，实际上作者是根本不可能继承巫师的做法，这样说只是对于宇宙的未来——塌缩或者是膨胀——做一个幽默的注解。迁移运用课下查阅资料，自选一种自然现象，写一篇介绍性的知识短文，300字左右。【示例】平静的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方，偶尔会在空中或“地下”出现高大楼台、城廓、树木等幻景，称海市蜃楼。海市蜃楼因其迅速消失的特性而被人们认为是虚幻的事物。其实不然，它是大气中光折射的产物。在一定的条件下，近海面或近地面的温度比高空低，由于空气热胀冷缩，上层的空气比近海面或近地面的空气稀疏，远处物体反射的太阳光在射向空中的过程中，由于空气疏密发生变化而折射，逐渐同地面或海面弯曲，进入观察者眼中，逆着光线望去，就觉得好像是从海面上空的物体射过来的一样。而当空气的密度发生变化时，光的折射消失，这种景象也就消失。这个道理也可以用一个简单的实验来演示。拿一个硬币放在一个空杯子里，观察者选择好一个位置刚好看不见杯中的硬币。再往杯中倒水，就会发现硬币在慢慢上升，并能完全看见原先看不到的硬币。这也是一种光的折射。我们后来看到的“硬币”只是一个虚像，就如空中的海市一样。三、考点链接赏析文章的标题文章的标题，通常被称作文章的“题眼”，既然是“眼睛”，那一定是文章的主要内容，也即文章的精要内容的提炼、概括与浓缩。因此，理解文章的标题有助于我们读懂文章，把握文章的主要内容和情感倾向。这类问题的考查可分为三类：标题的含义是什么？为什么用这个标题？这个标题好不好？这三个问题包含理解分析、概括归纳、评价鉴赏三个能力水平。掌握标题的意义和作用：①作为“文眼”有揭示文章中心（即主旨）或主题的作用（情感性或观点性比较鲜明的短语）；②结构上有文章线索的作用（贯穿于文章的人、事、物）；③对文中的人物和主题有象征作用（标题中事物与文中某人物或某种情感相关）；④修辞上有比喻、拟人（用了比喻、拟人的修辞手法）；⑤交代写作背景（与时间、地点、环境有关的题目）；⑥设置悬念，引发读者阅读兴趣（新奇的题目或疑问句题目）

。因此，理解或鉴赏标题时，一是要分析词语，二是要注意修辞，三是要注意虚实，四是要联系全文内容和结构，五是要结合文章主旨和背景。答题思路：命题角度一：标题的含义是什么解释标题的含义可分三步走：第一步，理解标题的本义（实义：表面义）。第二步，明确标题的语境义（虚义：修辞义、象征义、双关义）。第三步，探究标题的中心义（延伸义：情感义）。命题角度二：为什么设这个标题解答这类题可分三步走：第一步，明确标题的含义。第二步，分析标题与文章内容的关系。第三步，挖掘标题在突出主旨方面的作用。【对点训练】请你根据本处的提示，解答[分层训练]中第9题。四、悦读心赏轮椅上的独特演讲——《宇宙的未来》特色赏读《宇宙的未来》是英国理论物理学家、当代的爱因斯坦——史蒂芬·霍金1991年1月在剑桥大学的一次讲演录，虽经翻译编入课本，但仍保留着西方讲演者独特的语言风格。作为一篇关于宇宙未来的演讲词，本文的大量篇幅是较为严肃的科学话题，运用了好多专业术语，容易使人感到沉闷，但是霍金的聪明之处在于巧用对话艺术、精妙的比喻和睿智的幽默艺术，再加上严密的科学推理，就使得这样一篇旨在说明科学道理的学术演讲，让人能够在一种轻松愉快的气氛中感兴趣听下去，很适合高中以上文化水平的读者阅读。（一）“对话艺术”的巧妙运用。所谓“对话艺术”，是指演讲者为了增强演讲的效果，在演讲中设计的对话式的那种有利于引出自己话题的演讲语言。虽然这种预言仍然出自演讲者一人之口，但它给听众的感觉却好似有人参与其中。霍金就巧妙使用了这种艺术，例如：在谈到“即便我们知道了制约宇宙的有关定律，我们仍不能利用它们去预言遥远的未来”时，霍金认为原因是物理方程的解会呈现出混沌的性质，这表明方程式可能是不稳定的，为了说明“混沌”“不稳定”，霍金打了一个“旋转轮赌盘”的比方，采用“如果你……你……”的对话语言。在说到“我们观察到的从外空间来的微波辐射背景给出这种膨胀是平滑而非混沌的证据”时，又说“你只要……你……”。文中还有类似“如果你……”“你只要……”“有人声称”“人们可以同样讲”“有智慧生物诘问”和“如果这就是……则没有理由相信……”这样的话，虽是演讲者一个人说的，却给人一种听众参与“对话”的感觉。这样的说辞就是演讲者对“对话成分”的设计。这种“对话成分”可以使自己的演讲预言和叙述方式得到调节，让演讲增添一种非同寻常的亲切感和吸引力，从而有利于听众接受演讲的内容。（二）精妙比喻的恰当使用。霍金是一位不愿在精确性上作任何妥协的科学家。每一篇演讲中如何使用比喻跟用什么样的比喻，成为霍金同样关注的事，他希望使用足够精确的比喻，使得如果有人要利用它思考时，他们不会把这种比喻过分外推而使之丧失意义。为此，霍金和他的助手花费大量时间来讨论比喻，并且推敲其可行性。例如，使用轮赌盘上转动的球来比喻。当旋转轮盘时，球会快速滚动并接触到任何一个数字。所以球停在轮盘的任何格子内实际上几率是相同的。随着整个系统慢下来并损失能量，它最终会落到一个数字上。能量降低时，同一个球可能落到任何其他格子内。而且如果你重新旋转轮盘以增加能量，那么它又会一蹦一蹦地跳跃，并可能落到其中的任何一个数字。这就是霍金苦思熟虑后得到的一个比喻，他想要得到的是一个可以摹像的比喻。也许听众中绝大多数人对于霍金的理论体系都是“门外汉”，但就因为霍金精心使用不少比喻，用通俗的语言形象地阐述了生僻的科学概念，从而为普通听众打开一扇通往宇宙奥秘的门。这样的语言是很多的，例如：“幸运的是，数人名看来要花很长的时间。”“你在实际上不可能预测出来数字，否则的话，物理学家就会在赌场发财。”“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。”（三）严谨的科学精神。一如既往的严谨而富有想象力的思想家的风度。霍金阐发宇宙论时，并没有漫无边际地混乱猜想，一个科学结论的得出，都是经由观测、计算、推演出来的。他在演讲中处处引证实际观测结果作为理论可信的基本条件。正如作者在书中指出的：“无论如何，科学的力量在于凡是未经实验验证的东西就不能被认为是真实的存在。”文章在阐述“膨胀说”时，先阐发了理论依据，接着提供事实依据，最后推出结论：宇宙将继续膨胀下去。在阐述“坍缩说”