宇宙的未来

【教学目标】

知识目标：学习科学预言的方法，认识宇宙运动变化的基本特征和未来发展变化的趋向。

能力目标：培养快速阅读，准确捕捉并筛选、处理信息的能力，准确概括并表述作者的基本观点，并且能做有个性的阅读评价。

情感目标：通过了解宇宙运动变化的基本特征和未来发展变化的趋向，学习作者站在世界科技前沿，执着探索追求真理，勇于面对困难，不怕挫折的精神。

【教学重难点】

1.学习学习科学预言的方法，认识宇宙运动变化的基本特征和未来发展变化的趋向是本文学习的重点。

2.培养快速阅读，准确概括并表述作者的基本观点，并且做有个性的阅读评价是本文难点。

【教学方法】讨论法  点拨法 

【教学时数】一课时

【教学过程】

一、整体把握，概括表述

仰望灿烂的星空，我们会肃然起敬，产生无穷无尽的联想和想象。从古到今，人们对于宇宙的猜测和探索从来也没有停止过。中国古代的宇宙学有浑天说、盖天说、昼夜说等，西方有日心说、地心说等。然而直到20世纪诞生现代宇宙学，人们对宇宙的认识才有了根本性的突破。

本文作者是当代着名的理论物理学家，他以“宇宙的未来”这样玄而又玄的话题在剑桥大学作讲演，对我们认识宇宙有哪些启示呢?  

1.概括第一的自然段的内容。

作者开篇提出问题，引起读者的关注：要想预言将来是非常困难的，预言宇宙的将来尤其困难。

表现了作者作为一个站在世界科技前沿的科学家执着探索追求真理，勇于面对困难，不怕挫折的精神。

2.研读第二段开始的文字，根据各段相关衔接点划分第二部分，并概括作者的观点。 

回顾人类预言的历史。

古代的巫术。精神恍惚——为了增加神秘色彩——技巧在于解释（唯心、主观、臆断）

近代宗教预言。不断用新的解释来掩饰预言的失败——第三次预言要实现——“首先要数出获救者名单”（幽默讽刺掩盖预言的谎言）

科学家的预言——也许并不比那些巫师或预言家的更可靠些——天气预报——对“极端条件下物体的精确的定律”——对大脑的工作机制等——还缺乏准确的判断

但是，“宇宙在非常大的尺度下的未来”，还是可以预言的。

3.研读第三部分，概括内容。

宇宙中的局部运动也许会出现混沌状态，但宇宙的行为在非常大的尺度下是简单的，而不是混沌的，是可以预测的。

概括说明理由：关键词——因为

宇宙正在高速膨胀，其他星系正在飞速离我们远去。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”，因为如果宇宙的膨胀率和平均密度不均匀，来自宇宙各个方向的宇宙微波背景辐射温度就不会如此一致。

结论：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。”

过渡到：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”前的状态相似，“具有无限密度”，“物理定律在这种状态下失效”。 

4.研读第四部分，概括观点。

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。 

但是，计算宇宙的平均密度并不容易。把我们现在能看到的恒星质量加起来，还不到临界值的百分之一，即使加上“气体云的质量”，最多达到临界值的百分之一。

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。因为宇宙中还存在许多暗物质，这些暗物质我们肉眼看不见，不能直接观测到。

（呼应上文我们只能对“非常大的尺度下的宇宙未来做可靠的预言，而不能对微小的局部做预言”）

作者指出，根据现在的观测研究，将这些暗物质估算在内，“仍然只达到要使宇宙重新坍缩的临界质量的百分之十左右（十分之一）”。

5.研读第五部分，概括观点。

作者分析了“人择原理”和“暴涨理论”的合理性与不确定性，认为人类对未来预言的准确性取决于对宇宙微观变化及规律的观察与认识

二、探究品味  

1.作者讲演的题目是“宇宙的未来”，却先讲了许多历史故事，这起到了什么作用?你认为这是 “跑题”了还是与话题有关联? 

引起听众的兴趣——引出话题的作用。

作者敢于讽刺那些古代预言家，正是代表科学界表明了一种自信，因为科学的预言是建立在科学研究基础之上的，是可以用科学原理加以说明的。“讲史”是为了“衬今”，不是“跑题”，而是与话题相关的。

2.请分别概括说明“宇宙密度大于临界值与小于临界值”的最终运动状态。

大于临界值：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。大挤压与起始宇宙的大爆炸相当相似。

小于临界值：引力吸引对于减缓膨胀没有任何显着的效应，宇宙将不会坍缩，而会永远膨胀下去。

人类目前能够观测与估算的密度值是临界值的十分之一（百分之十），作者预言宇宙即使会坍缩，也要至少在一百亿年以后才会发生。

3.举出文中几个语言幽默风趣的例子加以分析，体会霍金这位科学大师的演说风格。

品味：“其危险在于，我们毁坏或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”

用调侃的预期讽刺人类只只是眼前利益，不惜以牺牲生存环境为代价，却缺乏对未来的科学预见，说明对宇宙的预言的重要性和艰巨性。   

品味：古代女巫“通常是被毒药或火山隙溢出的气体弄得精神恍惚的女人”。

语言夸张带有讽刺意味，把女巫需要借助神秘力量来作“预言”的特点揭露无遗。

品味：讽刺近代宗教预言家时说“幸运的是，数人名看来要花很长的时间”，委婉地幽默讽刺这些“末日预言者”掩盖预言的谎言的尴尬。

品味：在反思世界末日会使股票下跌时说：“虽然它使我百思不解，为何世界的终结会使人愿意用股票来换钱，假定你在世界末日什么也带不走的话。”

有力地讽刺了有关世界末日的预言给人们精神上造成的恐慌。

品味：“我比其他的末日预言者更占便宜。即便宇宙将要坍缩，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。”

以预言庆幸自己会逃脱干系的自嘲式的幽默，传达出宇宙“至少在一百亿年内不会停止膨胀”的重要信息。

三、思维拓展

1.学了本文，你对霍金的科学探究精神有什么深刻的认识，写一段文字表述。

2.你从霍金的观点中对宇宙与人生未来有什么新的认识，写一段文字表述。