《《宇宙的未来》课文说明高中语文教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《宇宙的未来》课文说明高中语文教案.docx（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、（宇宙的未来）课文说明高中语文教案背景知识中国是最早进行天文观测的国家之一，在殷商甲骨文里，就有许多天文观测 记录。汉语“宇宙 一词出现较早。战国时期的尸佼在他的著作（尸子）中就说： “上下四方曰宇，往古来今曰宙。东汉的高诱在（淮南子原道训）注中也说： “四方上下曰宇，古往今来曰宙。中国古代的宇宙学说，有浑天说、盖天说、宣夜说等。浑天说认为，“浑天 如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡子中黄，孤居于天内，天大而地小。天表里有水， 天之包地，犹壳之裹黄。天地各乘气而立，载水而浮。（张衡浑仪注）盖天 说认为，“天似盖笠，地法覆盘（晋书天文志）,天地都是穹形的，如同 一个同心的球穹，相距八万里。宣夜说认为，
2、“天了无质，仰而瞻之，高远无极， 眼督精绝，故苍苍然也。（晋书天文志）就是说“天不是一个固体的“天 穹，不过充满了无边无际的气体，日月星辰都在这气体中浮动。在西方，古希腊人也有多种宇宙学说。公元前600年左右，住在米利都的古 希腊哲学家泰利斯认为地球是一个圆盘，漂荡在一片汪洋中。他的弟子阿那克西 曼德认为天空是包围地球的一个球层，恒星在内层，太阳和月亮在外层。毕达哥 拉斯认为，地球、月亮、太阳、行星和恒星都在一个同心球上围绕中央火旋转。 托勒密总结了古希腊的天文学成绩，著（天文学大成），认为地为球形，静止不动， 处于宇宙的中心，其他天体围绕地球运行，创立了 “地心说，总揽西方天文学 界一千四百
3、多年，直到波兰天文学家哥白尼在16世纪发表（天体运行论），创立 日心说。17世纪，意大利物理学家和天文学家伽利略亲手制造天文望远镜，开拓 了人们的天文视野。德国天文学家开普勒提出了行星运动的三大定律，英国物理 学家牛顿用力学的引力原理解释开普勒的行星运动定律，创立了天体力学。现代宇宙学最有影响的学说是大爆炸宇宙学。大爆炸宇宙学认为，宇宙早期 温度极高（在100亿度以上），物质密度极大。在那里，物质被压缩成一个奇点， 时间和空间都毫无意义。大约200亿年前，发生“爆炸，温度逐渐冷却，形成 各种各样的恒星体系，也就是我们今天所能观测到的宇宙。宇宙大爆炸学说是逐渐形成的。20世纪初，爱因斯坦的相对论
4、改变了科学家 研究宇宙的方法。1927年，比利时天文学家勒梅特第一个提出了动态宇宙模型， 认为宇宙是从一种“原始原子不断分裂、膨胀形成的。他推测：如果宇宙中物 质的质量小于某个临界值，宇宙就会继续膨胀下去，成为“放开的宇宙；反之， 就会坍缩，成为“闭合的宇宙。1948年，出生在俄国的美籍物理学家伽莫夫开 展了这一理论，提出了 “大爆炸学说。大爆炸学说得到了以下天文观测的支持。（1）河外星系有系统地谱线红移（课 文中涉及到）。1917年，美国天文学家斯里弗觉察河外星系谱线有系统地向红端 移动，说明这些遥远的天体正在离我们远去。1929年，美国天文学家哈勃觉察， 几乎全部的星系都有红移现象。星系距
5、离越远，红移越大。这种红移与距离之间 的线性关系，称为哈勃定律。（2）在各种不同的天体上，氮的丰度相近，大都是 30%0依据大爆炸理论，早期宇宙温度很高，所以产生氮的效率也很高。（3）测定 各种天体的年龄，均小于200亿年。（4）宇宙微波背景辐射的觉察（课文中涉及到）。二内容理解在讲演的开头，作者就指出，预言将来是非常困难的，预言宇宙的将来尤其 困难。但科学家仍旧有信心。提到预言，人们会不由自主地想到古代的巫术。女巫把自己“弄得精神恍惚， 不过是为了增加点奇异色彩，“而真正的技巧在于解释。近代宗J预言也是这 样，不断用新的解释来掩饰预言的失败。也许，科学预言并不比巫师或宗J预言 家的预言更可靠
6、，但预言宇宙的未来，还是可能的。当然，我们现在还不了解一些极端条件下的物理定律，但这并不影响我们对 宇宙未来演化的预测，因为这些定律的物理方程是不稳定的，不会有确切的解 就像我们用手旋转赌盘，你感觉不到用力的微小变化，但指针却停留在不同的地 方。同样道理，对五天以外的天气情况作预报是相当困难的，因为复杂得难以计 算；即使我们了解了制约大脑的全部方程，也不能对人类的行为作出预测，因为 小小的改变会导致截然不同的结果。宇宙中的局部运动也许会出现混沌状态，但 宇宙在大尺度上是可以预测的。宇宙正在膨胀，其他星系正在离我们远去。宇宙 微波背景辐射证明了宇宙的膨胀大体上”是平滑的而非混沌的；反过来说，如
7、果宇宙的膨胀率和平均密度不是“处处相同，各个方向上的宇宙微波背景辐射 就不会如此一致。“这说明，宇宙的行为在非常大尺度下是简单的，而不是混沌 的。现在，宇宙中星系之间的距离在增大，“但是人们预料星系之间的引力吸引 正在降低这个膨胀率。如果宇宙的密度大于某个临界值，引力吸引将最终使膨胀 停止并使宇宙开始重新收缩。宇宙就会坍缩到一个大挤压。 ”大挤压和“大 爆炸前的状态一样，”是具有无限密度的状态，物理定律在这种状态下失效。预言宇宙的未来，”关键问题在于：平均密度是多少如果它比临界值小，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。计算宇宙的平均密度并不简
8、单。“如果我们计算能看得见的恒星并把它们的 质量相加，我们得到的，不到临界值的百分之一左右。即使加上“气体云的质 量，临界值最多是百分之一。但是，我们能不能据此得出宇宙将永远膨胀下去 的结论呢还不能。因为宇宙中还有许多暗物质。依据现在的观测研究，将这些暗 物质估算在内，“仍旧只到达要使宇宙重新坍缩的临界质量的百分之十左右。这 样，如果我们仅仅依据观测证据，则可预言宇宙会继续无限地膨胀下去。这样， “在大约一百亿年以后，宇宙中大多数恒星都已把燃料耗尽，走向灭亡。因它 们的质量的不同，或者变成白矮星，或者变成中子星，或者变成黑洞。霍金对黑洞的解释是：“空间一时间的一个地域，因为那儿的引力是如此之
9、强，以至于任何东西，甚至光都不能从该处逃逸出来。（时间简史）一书所附 （小辞典）但是，也许“黑洞并不像被描绘的那样黑，依据量子力学的测不准 原理，如果黑洞中有一颗粒子的位置是确定的，那么它的速度就有可能超过光速 “逃离黑洞。我们不能信托已有实在定证据，是因为还有别的理论在探讨宇宙的奇异。人 择原理和暴涨理论就是其中的两种。宇宙是继续膨胀还是可能收缩，这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，所以要继承巫师或预言家的传统，“两方下赌注，以保万无一失。三演讲的特点1生动的导引这篇科技文章是演讲辞，具有演讲的特点。预言宇宙的未来，虽然是一个严 肃的
10、科学话题。但如果就事论事，很简单枯燥乏味。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J预言谈起，既增加了趣味性，又深化了讲演的 主题在与巫术的比照中，更显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幽默的言语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 言语艺术，就达不到最正确的表
11、达效果。这篇演讲言语幽默，制造出一种轻松愉 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廉价。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。（宇宙的未来）解题指导一 设计此题，是为了让学生透过生动的比喻，来理解作者所要说明的科学 道理。1我们目前还不了解“制约宇宙的有关定律。即使了解了，它的“物理方 程的解也会出现混沌性质，不可能有确解。2 宇宙在大挤压处终结，终结就是死亡，再商量时空问题
12、，或者再问“在 这之后的事件，已毫无意义。二设计此题，是为了让学生提炼出作者所论证的一些观点及论据。宇宙中存在暗物质的证据有两个。“一个来自于螺旋星系，如果没有暗物 质的引力作用，这些旋转的星系早就被甩开了。“另一个证据来自于星系团， 这些星系团“成团地集中在一起，其中个别星系运动速度非常高，假设不是存 在暗物质，“这些星系团就会飞散开去。作者在说明现在的宇宙密度可能就在临界状态时，列举了两种假说。一是“人 择原理：可能存在多个宇宙，只有那些接近临界密度的宇宙，才有我们这些“智 慧生物去问这个问题。二是“暴涨理论：宇宙可能从一个微小的尺度暴涨到 我们现在的临界状态。三 设计此题，是为了让学生注意文章幽默的言语风格，体会演讲辞的特点。 文章中幽默的话语，除了 “课文说明中提到的一段，还有很多，如，说古代的 女巫”通常是被毒药或火山隙溢出的气体弄得精神恍惚的女人，说明她们作预 言需要借助于奇异的力量，言语夸张而带有挖苦意味；同样，在挖苦近代宗J预 言家时说：“幸运的是，数人名看来要花很长的时间，将“末日预言者的为 难处境含蓄幽默地揭露出来；一句“否则的话，物理学家就会在赌场发财，将 “轮赌盘的不确定性和“制约宇宙的有关定律的物理方程的解具有混沌性质 一语说透，妙趣横生。其它