《宇宙的未来》优秀课件

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亲密接触 •感受魅力
史蒂芬. 史蒂芬.霍金 (Stephen Hawking) 1942年1月8 1942年 日生于牛津，那一天刚好是伽利略逝世三百年。 日生于牛津，那一天刚好是伽利略逝世三百年。可 能因为他出生在第二次世界大战的时代， 能因为他出生在第二次世界大战的时代，所以小时 候对模型特别着迷。 候对模型特别着迷。他十几岁时不但喜欢做模型飞 机和轮船， 机和轮船，还和学友制作了很多不同种类的战争游 反映出他研究和操控事物的渴望。 戏，反映出他研究和操控事物的渴望。这种渴望驱 使他攻读博士学位， 使他攻读博士学位，并在黑洞和宇宙论的研究上获 得重大成就。 得重大成就。
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走进文本 把握观点
用一句话简要地说出本文讲了什 么。
明确：本文讲的是宇宙的未来问题， 明确：本文讲的是宇宙的未来问题， 预测了两种结局：或膨胀，或收缩。 预测了两种结局：或膨胀，或收缩。
提炼出要点
方法：或者摘录文中的语句，或者用自己的语言组织。 方法：或者摘录文中的语句，或者用自己的语言组织。 明确要点： 明确要点： ①科学家有信心预言未来。 科学家有信心预言未来。 巫师的预言模棱两可，宗教的预言屡测屡败。 ②巫师的预言模棱两可，宗教的预言屡测屡败。 物理方程、制约大脑的方程具有混沌性， ③物理方程、制约大脑的方程具有混沌性，因此我们 不能预言人类；而宇宙的行为在非常大尺度下却是 不能预言人类； 简单的，而不是混沌的， 简单的，而不是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥 远的未来。 远的未来。 宇宙的未来有两种可能，一是继续膨胀下去， ④宇宙的未来有两种可能，一是继续膨胀下去，二是 收缩以至坍缩成一个点。是膨胀还是坍缩， 收缩以至坍缩成一个点。是膨胀还是坍缩，取决于 宇宙的平均密度。 宇宙的平均密度。 ⑤宇宙现在的密度非常接近于把坍缩和膨胀区分开来 15 的临界点上，所以两种可能都会发生。 的临界点上，所以两种可能都会发生。
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本文重点 本文重点是谈作者对宇宙的 本文重点是谈作者对宇宙的 未来作出的科学预言， 未来作出的科学预言，阅读时要 准确地筛选出这些预言的观点 观点和 准确地筛选出这些预言的观点和 支撑这些观点的材料 同时， 材料。 支撑这些观点的材料。同时，还 应该体会这篇讲演在语言上的幽 应该体会这篇讲演在语言上的幽 特点。:
如果一个人没有梦想，无异于死掉。 1、如果一个人没有梦想，无异于死掉。 无论命运有多坏，人总应有所作为， 2、无论命运有多坏，人总应有所作为，有生 命就有希望。 命就有希望。 身体和精神是不能同时残障的。 3、身体和精神是不能同时残障的。 上帝既造就天才，也造就傻瓜， 4、上帝既造就天才，也造就傻瓜，这不取决 于天赋，完全是个人努力程度不同的结果。 个人努力程度不同的结果 于天赋，完全是个人努力程度不同的结果。
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在中文里， 在中文里，“宇”是“上下四方”的 上下四方” 意思，表示空间； 古往今来” 意思，表示空间；“宙”是“古往今来” 的意思，表示时间。宇宙的历史， 的意思，表示时间。宇宙的历史，就是空 间在时间上发展的过程，斯蒂芬· 间在时间上发展的过程，斯蒂芬·霍金以时 间为序，研究我们所处的这个宇宙诞生、 间为序，研究我们所处的这个宇宙诞生、 发展，以及它将来可能的状况，因此， 发展，以及它将来可能的状况，因此，他 把自己的书称作《时间简史》 把自己的书称作《时间简史》，实际上就 宇宙简史》 是《宇宙简史》。
霍金十三、 霍金十三、四岁时已下定决心要从事物理学和 天文学的研究。十七岁那年，他考到了自然科学的 天文学的研究。十七岁那年， 奖学金，顺利入读牛津大学。 奖学金，顺利入读牛津大学。学士毕业后他转到剑 桥大学攻读博士，研究宇宙学。 桥大学攻读博士，研究宇宙学。不久他发现自己患 上了会道致肌肉萎缩的卢伽雷氏病。 上了会道致肌肉萎缩的卢伽雷氏病。由于医生对此 病束手无策，起初他打算放弃从事研究的理想， 病束手无策，起初他打算放弃从事研究的理想，但 后来病情恶化的速度减慢了，他便重拾心情，从挫 后来病情恶化的速度减慢了，他便重拾心情， 折中站起来，勇敢地面对这次的不幸， 折中站起来，勇敢地面对这次的不幸，继续醉心研 究。
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宇宙中存在暗物质“ 宇宙中存在暗物质“一个证据来自 螺旋星系” 螺旋星系”，“必须存在某种看不 见的物质形式， 见的物质形式，其引力吸引足以把 这些旋转的星系牢牢捉住” 这些旋转的星系牢牢捉住”；“另 一个证据来自于星系团” 一个证据来自于星系团”，“要不 是引力吸引把星系捉到一起， 是引力吸引把星系捉到一起，这些 星系团就会分散开去……所以 所以， 星系团就会分散开去……所以，在 星系团中我们观测到的星系以外必 须存在额外的暗物质。” 须存在额外的暗物质。 作者为了说明现在的宇宙密度可能 就在临界状态，列举了两种假说， 就在临界状态，列举了两种假说， 一种是所谓的人择原理 人择原理” “一种是所谓的人择原理”，另一 种是“极早期的暴涨理论 暴涨理论” 种是“极早期的暴涨理论”.
明确：“因为物理方程的解会呈 明确： 现出一种称作混沌的性质” 现出一种称作混沌的性质”，“方程 可能是不稳定的” 同样， 可能是不稳定的”；同样，“制约大 脑的方程几乎肯定具有混沌行为， 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” 的结果”。
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2、为什么科学“不能预言人类社会的 为什么科学“ 未来” 未来”，却“可以预言宇宙遥远的未 来”?
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把握主要观点
对宇宙未来的预言， 1、对宇宙未来的预言，关键是要弄清宇 宙的什么问题? 宙的什么问题? 作者认为宇宙的未来会是怎样的? 2、作者认为宇宙的未来会是怎样的? 1、明确：“对宇宙未来的预言，其关 明确： 对宇宙未来的预言， 明确 键问题在于：平均密度是多少。 键问题在于：平均密度是多少。” 明确：会有两种可能： 2、明确：会有两种可能：“如果它比 临界值小，宇宙就将永远膨胀， 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. 果它比临界值大，宇宙就会坍缩.
梳理结构: 梳理结构:
这篇演讲，从古代巫师的预言， 这篇演讲，从古代巫师的预言，谈到近代 宗教的预言， 宗教的预言，然后过渡到自己对宇宙未来的预 运用天体物理学理论， 言，运用天体物理学理论，对宇宙的未来作出 了两种预测，一是继续膨胀下去； 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。 至坍缩成一个点。
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本文是史蒂芬·霍金1991年 本文是史蒂芬 霍金1991年1月在剑桥大学的一 霍金1991 次演讲录。 次演讲录。 这篇演讲，从古代巫师的预言， 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， 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。 构严谨，重点突出。 作者运用天体物理学理论， 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； 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， 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， 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 但是如果它比临界值大，宇宙就会坍缩， 时间就会在大挤压处终结。 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 所以两种结果都有可能。 度”，所以两种结果都有可能。
1、文段8中为什么说“即使知道了制约宇宙的有 文段8中为什么说“ 关定律， 关定律，我们仍然不能利用它们去预言遥远的未 为什么第10段又说“ 10段又说 来”?为什么第10段又说“尽管我们知道制约人类 行为的方程，但在实际上我们不能预言它” 行为的方程，但在实际上我们不能预言它”? 为什么科学“不能预言人类社会的未来” 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” “可以预言宇宙遥远的未来”? 作者对宇宙的未来的预言与巫师、 3、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有何不同? 对人类社会未来的预言有何不同? 根据作者的论述， 4、根据作者的论述，我们目前所能看到的宇宙物 质最多是“临界值”的百分之一， 质最多是“临界值”的百分之一，似乎不足以使 宇宙坍缩。然而作者又指出， 宇宙坍缩。然而作者又指出，“也许存在足够的 暗物质，使宇宙最终坍缩” 暗物质，使宇宙最终坍缩”呢。宇宙中存在暗物 质的证据是什么？作者又举了哪两种假说， 质的证据是什么？作者又举了哪两种假说，说明 现在的宇宙密度可能就在临界状态. 现在的宇宙密度可能就在临界状态.
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●科技论文阅读方法： 科技论文阅读方法：
阅读时，采用两步走：第一步泛读， 1、阅读时，采用两步走：第一步泛读， 即知其大意，不求甚解。第二步精读。 即知其大意，不求甚解。第二步精读。 边读边画出结构上起过渡、 2、边读边画出结构上起过渡、连接作用 的词、句子、段落。 的词、句子、段落。 画出段落的中心句，尤其要注意段首、 3、画出段落的中心句，尤其要注意段首、 段尾句。 段尾句。 画出文中的关键词句， 也许、 4、画出文中的关键词句，如：也许、左 可能、似乎、大概等模棱两可的词语。 右、可能、似乎、大概等模棱两可的词语。 提取作者观点时,或摘录文中语句, 5、提取作者观点时,或摘录文中语句,或 用自己的语言组织。 用自己的语言组织。
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目标、重难点
教学目标
1.读懂本演讲录的内容。 1.读懂本演讲录的内容。 读懂本演讲录的内容 2.学习本文生动 幽默的演讲风格。 学习本文生动、 2.学习本文生动、幽默的演讲风格。 3.感受科学精神 增进科学素养。 感受科学精神， 3.感受科学精神，增进科学素养。
重难点
1.提炼本文的要点，增强概括能力。 1.提炼本文的要点，增强概括能力。 提炼本文的要点 2.探究本文的内涵 增强分析能力。 探究本文的内涵， 2.探究本文的内涵，增强分析能力。
4、根据作者的论述，我们目前所能看到的宇 根据作者的论述， 根据作者的论述 宙物质最多是“临界值”的百分之一， 宙物质最多是“临界值”的百分之一，似乎 不足以使宇宙坍缩。然而作者又指出， 不足以使宇宙坍缩。然而作者又指出，“也 许存在足够的暗物质，使宇宙最终坍缩” 许存在足够的暗物质，使宇宙最终坍缩”呢。 宇宙中存在暗物质的证据是什么？ 宇宙中存在暗物质的证据是什么？作者又举 了哪两种假说， 了哪两种假说，说明现在的宇宙密度可能就 在临界状态？ 在临界状态？
以“征服” 为话题写排比句赞美霍金 。 征服” 霍金以他的成就征服了科学界； 霍金以他的成就征服了科学界；以他的顽强 搏斗的精神征服了世界： 搏斗的精神征服了世界：以他顽强的毅力征 服了命运！ 服了命运！ 霍金征服了人类.征服了科学界 征服了全世界. 征服了科学界.征服了全世界 霍金征服了人类 征服了科学界 征服了全世界
明确：因为前者是混沌的，不确定的； 明确：因为前者是混沌的，不确定的； 宇宙的行为在非常大尺度下是简单的， 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 而不是混沌的，因此 我们可以预言宇宙遥 远的未来” 远的未来”。
3、作者对宇宙的未来的预言与巫师、宗教 作者对宇宙的未来的预言与巫师、 预言家对人类社会未来的预言有何不同? 预言家对人类社会未来的预言有何不同? 明确：前者是有科学根据的， 明确：前者是有科学根据的，是运用天 体物理学理论进行的科学推测，科学预言； 体物理学理论进行的科学推测，科学预言； 而后者是没有科学根据可言的。 其实， 而后者是没有科学根据可言的。——其实， 其实 从上面的题目就可知道， 从上面的题目就可知道，人类社会的未来根 本就是无法预言的，因为方程是混沌的，所 本就是无法预言的，因为方程是混沌的， 以巫师、 以巫师、宗教预言家对人类社会的预言注定 就是荒唐的。 就是荒唐的。
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问题探索
1、文段8中为什么说“即使知道了制约宇 文段8中为什么说“ 宙的有关定律， 宙的有关定律，我们仍然不能利用它们去 预言遥远的未来” 为什么第10段又说“ 10段又说 预言遥远的未来”?为什么第10段又说“尽 管我们知道制约人类行为的方程， 管我们知道制约人类行为的方程，但在实 际上我们不能预言它” 际上我们不能预言它”?