◇师:请(qing)同学们为《宇宙的(de)未来(lai)》的(de)自然段(duan)标上序(xu)号。共是(shi)多少段(duan)。
◆生:26段。
◇师:《宇宙(zhou)的未来》这篇文章很(hen)长而且其中牵(qian)涉到许(xu)多陌生(sheng)的内(nei)容。然而,它回答的却是一个古老(lao)而又(you)引人的问题,即“宇宙(zhou)从哪里(li)来,又(you)将(jiang)到哪里(li)去”。我想知(zhi)道(dao)的是,预习之后,大(da)家对作者(zhe)的思(si)路(lu)有大(da)致(zhi)的把握吗?
◆生:没有。
◇师(shi):这种回答在(zai)我(wo)意(yi)料之中(zhong)(zhong)。这篇(pian)文(wen)(wen)章(zhang)(zhang)我(wo)已经读(du)(du)(du)了(le)许(xu)多遍(bian),仍然(ran)(ran)不(bu)甚明白,尤其(qi)是其(qi)中(zhong)(zhong)一些关(guan)键词语,像(xiang)混(hun)沌、尺度、微波辐射等也只是似懂(dong)非(fei)懂(dong)。甚至(zhi)我(wo)在(zai)阅(yue)(yue)读(du)(du)(du)了(le)《时间简史》和《宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)琴弦》这些背景作品后(hou),仍然(ran)(ran)不(bu)能(neng)确(que)知(zhi)“宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)平均密度”是多少,也无法明确(que)掌握“奇性”“奇点”这些词的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)义。然(ran)(ran)而,我(wo)却发(fa)现(xian),就(jiu)整篇(pian)文(wen)(wen)章(zhang)(zhang)而言(yan),《宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)未来》是可以读(du)(du)(du)懂(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)。《宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)琴弦》在(zai)序言(yan)提供(gong)了(le)一种对付这种文(wen)(wen)章(zhang)(zhang)的(de)(de)(de)(de)(de)阅(yue)(yue)读(du)(du)(du)方(fang)法——某些内容读(du)(du)(du)不(bu)懂(dong)不(bu)要(yao)理它,放(fang)过它继续往前(qian)读(du)(du)(du),你(ni)会发(fa)现(xian)你(ni)是可以大致将全(quan)篇(pian)文(wen)(wen)章(zhang)(zhang)读(du)(du)(du)懂(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)——而对大多数的(de)(de)(de)(de)(de)人来说,大致读(du)(du)(du)懂(dong)就(jiu)足(zu)够了(le)。现(xian)在(zai),就(jiu)让我(wo)们运用(yong)一次五(wu)柳先(xian)生的(de)(de)(de)(de)(de)阅(yue)(yue)读(du)(du)(du)方(fang)法——“好读(du)(du)(du)书,不(bu)求甚解”来解决(jue)《宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)未来》。先(xian)用(yong)三分(fen)钟的(de)(de)(de)(de)(de)时间粗读(du)(du)(du)第1至(zhi)6自然(ran)(ran)段(duan),然(ran)(ran)后(hou)回答我(wo)为什么要(yao)让大家将1至(zhi)6自然(ran)(ran)段(duan)放(fang)在(zai)一起(qi)读(du)(du)(du)。
◆生:1至6自然段是一(yi)层意思(si)。
◇师:这一层意(yi)思你怎么表述(shu),用一句话。
◆生:预言未来(lai)十分困难,然而,在一定的(de)条件下(xia)却又(you)是可(ke)以预言的(de)。
◇师(shi):非(fei)常(chang)好,只是(shi)(shi)有(you)些(xie)作者讲得很清的(de)内容你给改模(mo)糊了:一是(shi)(shi)预(yu)言什么的(de)未来(lai),二是(shi)(shi)“一定的(de)条(tiao)件”的(de)具体内容。请(qing)你将这两点弄明白,再重新表述。
◆生:预言宇宙(zhou)(zhou)的(de)未来非常困难,然而,在非常大的(de)尺(chi)度下(xia),宇宙(zhou)(zhou)的(de)未来又(you)是可以预言的(de)。4
◇师:好(hao)。请再(zai)明(ming)确一个意思。在前六段(duan)中(zhong),有什么样的内(nei)容(rong)和(he)语气。
◆生:霍金(jin)先说(shuo)明预言(yan)未来(lai)在(zai)古(gu)代是(shi)先知或者女巫的(de)(de)(de)(de)事情。这些人的(de)(de)(de)(de)预言(yan)基本上是(shi)胡说(shuo),利(li)用(yong)模棱两可(ke)的(de)(de)(de)(de)语(yu)言(yan)糊(hu)弄他人。然后,他语(yu)气一(yi)转说(shuo),宇宙(zhou)的(de)(de)(de)(de)未来(lai)是(shi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)条件是(shi)可(ke)以预言(yan)的(de)(de)(de)(de)。他的(de)(de)(de)(de)语(yu)气给人幽默和轻(qing)松的(de)(de)(de)(de)感(gan)觉(jue)
◇师:第七(qi)自(zi)然段(duan)的内容是(shi)什么(me)?
◆生:在(zai)过去的三百年中,我们基本上发现(xian)了(le)制约(yue)在(zai)所有(you)正常(chang)条件下物体的科学定律。
◇师:注(zhu)意关键词“科学定律”。那(nei)么,第八自(zi)然段呢?
◆生:虽然如此(ci),我们(men)还是不能预言遥远的未来(lai),因为宇宙(zhou)中存(cun)在一(yi)种混沌(dun):在某(mou)一(yi)时刻对系(xi)统作非常微小(xiao)的改变(bian),系(xi)统的未来(lai)很快就会变(bian)得完全(quan)不同(tong)。
◇师:注(zhu)意关(guan)键词“混沌”。那么,第(di)九(jiu)自然段呢(ni)?
◆生:在不稳定(ding)和(he)混(hun)沌状态中,一(yi)(yi)般在存在一(yi)(yi)个时间(jian)尺度。天气预报的时间(jian)尺度是五天。
◇师:这一自然段的(de)关(guan)键词是什么?
◆生:时间尺度。
◇师:为什么?
◆生:因(yin)为这(zhei)个时间尺度在(zai)后来(lai)预言宇(yu)宙未来(lai)中是一个重(zhong)要的指标。
◇师:第(di)十(shi)自然段的(de)主要内容是(shi)讲(jiang)对(dui)大(da)脑的(de)预(yu)言(yan)(yan)、对(dui)社(she)会生活的(de)预(yu)言(yan)(yan)是(shi)难的(de),因其是(shi)混沌的(de)。十(shi)一自然段回(hui)到(dao)宇宙的(de)预(yu)言(yan)(yan)上(shang)来(lai),讲(jiang)了一种宇宙现象(xiang)——所有星球(qiu)都在离我们(men)远去,关键(jian)词没有直(zhi)接(jie)出现,就是(shi)天(tian)文物理上(shang)所谓之“红移”。谁来(lai)解释一下(xia) “红移”?
◆生:“红(hong)移(yi)”是(shi)美国(guo)天文学家哈(ha)勃发(fa)现(xian)的(de)(de)一(yi)种宇(yu)(yu)(yu)宙的(de)(de)规律。当一(yi)个物(wu)体在远离我(wo)们而去时(shi),它的(de)(de)光(guang)谱会向(xiang)红(hong)端移(yi)动。哈(ha)勃发(fa)现(xian),所有星球的(de)(de)光(guang)谱都(dou)有红(hong)移(yi)的(de)(de)现(xian)象,这(zhei)就证(zheng)明宇(yu)(yu)(yu)宙是(shi)处于一(yi)种膨胀的(de)(de)状态中,这(zhei)是(shi)宇(yu)(yu)(yu)宙爆(bao)炸说(shuo)的(de)(de)主要观测证(zheng)据。
◇师(shi):非常好。思考一(yi)(yi)下,这(zhei)种(zhong)“红移”是(shi)不是(shi)一(yi)(yi)种(zhong)有序(xu)?
◆生:是。
◇师:这种(zhong)(zhong)有序是不(bu)是一种(zhong)(zhong)混沌?
◆生:不是。
◇师:是不(bu)是一(yi)种(zhong)简单?
◆生:是。
◇师:看十(shi)二(er)自然段。关键词(ci)是什么?
◆生:宇宙背景微波辐射(she)。
◇师(shi):谁来解(jie)释一下宇宙背景(jing)微波辐射的意义?
◆生:宇宙背景微波辐射是宇宙爆炸说的另一重要观测证据。是热(re)的早(zao)期宇宙的残(can)余。
◇师(shi):宇宙背景微波辐射的特点是(shi)什么?
◆生:从任何(he)方向上来的辐射(she)量几乎都(dou)是(shi)相等的,差别不(bu)到十万分之一。
◇师:霍(huo)(huo)金为什么要在(zai)这(zhei)里讲红(hong)移和宇宙背景微波辐射(she)以及它们的这(zhei)些(xie)特(te)点?这(zhei)些(xie)特(te)点有什么共同(tong)的指向(xiang)?霍(huo)(huo)金从(cong)中得出了什么结(jie)论(lun)(lun)?这(zhei)些(xie)结(jie)论(lun)(lun)和预言(yan)宇宙的未来又有什么关系?
◆生:红(hong)移(yi)和宇(yu)(yu)宙背景微波辐射(she)说明(ming),宇(yu)(yu)宙的(de)(de)(de)极(ji)大尺度(du)下是简(jian)单的(de)(de)(de)而不是混沌的(de)(de)(de)。所以(yi)是可(ke)以(yi)预言的(de)(de)(de)。这(zhei)就是霍金在第一层所讲的(de)(de)(de)预言宇(yu)(yu)宙未(wei)来的(de)(de)(de)一定的(de)(de)(de)条(tiao)件(jian)。
◇师:到现(xian)在为止,霍(huo)金预(yu)言了宇宙的未来(lai)吗?
◆生:没有。
◇师:那么,他讲(jiang)了什么呢(ni)?
◆生:他(ta)讲了两(liang)层(ceng)意思。一是预(yu)言宇宙的(de)(de)未来要有一定的(de)(de)条件。二是这个条件就是在(zai)非常大的(de)(de)尺(chi)(chi)度下;因为在(zai)非常大的(de)(de)尺(chi)(chi)度下,宇宙是简单的(de)(de)而不是混沌的(de)(de)。
◇师(shi):好。霍金预言(yan)宇宙的准备工作(zuo)总算是做好了(le)。那么(me)他给我们预言(yan)了(le)什么(me)呢?阅读十四自然段,并且找出其(qi)中(zhong)的关键(jian)词。
◆生:关键词是宇宙(zhou)平均(jun)密(mi)度的临界值。
◇师(shi):临(lin)(lin)界值就是事物或者事件(jian)将(jiang)要发(fa)生(sheng)变化而还没有发(fa)生(sheng)的(de)(de)变化的(de)(de)数值。霍(huo)金讲的(de)(de)这个宇宙平均密度的(de)(de)临(lin)(lin)界值是什么事情(qing)的(de)(de)临(lin)(lin)界值?
◆生:宇宙继续膨胀还是停止膨胀并转向收缩(suo)的(de)临界值。
◇师:十五(wu)自然段中,霍金讲,宇宙(zhou)(zhou)平(ping)均密(mi)度决定宇宙(zhou)(zhou)的膨胀和收缩(suo)?理论依(yi)据是什么?
◆生:是不是牛顿的(de)(de)万有引(yin)力?物(wu)质越大,引(yin)力越强。宇(yu)宙的(de)(de)平均密度(du)越高(gao),引(yin)力也(ye)就(jiu)越强,宇(yu)宙就(jiu)会收缩。反之(zhi),平均密度(du)小(xiao)于临界(jie)值,宇(yu)宙的(de)(de)引(yin)力较(jiao)小(xiao),不足以改变(bian)膨胀(zhang),宇(yu)宙就(jiu)将膨胀(zhang)下去。
◇师:很有道理。我想问的是,为什么霍金在演讲中(zhong)不提(ti)牛顿(dun)的万有(you)引力(li)?
◆生:这次演讲(jiang)是在牛津大学进(jin)行的,这些内容对于听(ting)众都(dou)是常识,根本不用讲(jiang)。
◇师:那么这个事关宇宙未来命(ming)运(yun)的平均(jun)密度到底是多少,霍金说(shuo)了(le)没有?
◆生:没有。
◇师:霍金为(wei)什(shen)么(me)不说?
◆生:不知(zhi)道(dao)。老(lao)师知(zhi)道(dao)吗?
◇师:我也(ye)不知道。不过我猜这(zhei)个数字对听众(zhong)而言也(ye)没有(you)太大(da)的价(jia)值。不过关于宇(yu)宙的平均密度(du),霍金还是讲了一些内(nei)容。看看是什么(me)内(nei)容?
◆生:讲了(le)科学家(jia)如(ru)何(he)估算(suan)宇宙的(de)平均(jun)密度。
◇师:如何估(gu)(gu)算(suan)的?估(gu)(gu)算(suan)了哪些(xie)物质?
◆生:首(shou)先是(shi)恒星(xing)的(de)质(zhi)(zhi)量。这个不(bu)到宇宙平均(jun)密度(du)的(de)百分之(zhi)一(yi);然后是(shi)暗(an)物质(zhi)(zhi)的(de)质(zhi)(zhi)量,加(jia)上(shang)还是(shi)不(bu)到宇宙平均(jun)密度(du)的(de)百分之(zhi)十。他认为在星(xing)系以外,还有我们没有观测到的(de)物质(zhi)(zhi)。
◇师:什么是暗物质?
◆生:暗物质看不到的物质。 高中课文正反解读——《宇宙的未来》
◇师:那么(me)(me)科学家怎么(me)(me)知道它们的(de)存(cun)在,又是凭什么(me)(me)估算他(ta)们的(de)质量的(de)呢?
◆生:万有引(yin)力(li)。根据螺旋星系里物质(zhi)的(de)旋转速度及所(suo)需要的(de)引(yin)力(li)测算的(de)。
◇师:第十九自然段、二十自然段和(he)二十一自然段讲太阳的(de)(de)未来(lai),讲黑(hei)洞的(de)(de)演变,这些(xie)和(he)宇(yu)宙的(de)(de)未来(lai)有什么关系?
◆生:这些是宇宙未来演变的局部变化,而且可能对我们人类产生重大的影响。\\Z
◇师(shi):二十(shi)二自然段(duan)霍(huo)金在讲什(shen)么?
◆生:讲一种猜测吧?我看他也没有证据(ju)了。
◇师:二(er)十三自然段(duan)呢?
◆生:也只是在推(tui)理(li)。
◇师:二(er)十四自然段呢(ni)?
◆生:他提(ti)出(chu)了人择原理。
◇师:什么是人择原理?从原文中找(zhao)出(chu)主要(yao)内容并复述。
◆生:宇宙之所(suo)以是这个(ge)样子,是因为否则的话,我们就不会在(zai)这里观测它。
◇师:霍金(jin)说“其思(si)(si)想是,可能存在(zai)许多具有不同密度的宇宙”,什(shen)么(me)意思(si)(si)?
◆生:意思(si)是(shi):可能存在有许多不同密度的宇(yu)宙,然而,只有在我们(men)所在的这个临界(jie)密度被界(jie)定得很(hen)好的宇(yu)宙中,才(cai)产(chan)生了智慧生命来诘(jie)问“为(wei)什(shen)么(me)宇(yu)宙恰恰是(shi)这么(me)接近临界(jie)密度”。
◇师:越来越会动脑(nao)筋了。我想(xiang)提醒大(da)家的是:这些内(nei)容属于对宇宙(zhou)未来的预言吗(ma)?
◆生:不属(shu)于。而(er)是在讲述科学(xue)家的迷(mi)茫。
◇师:那么,哪些段落是霍金为我们做的宇宙未来的预言,霍金的预言是在哪一自然段结束的,他为我们预言了什么样的未来。回头看看。 《宇宙的未来》全程教案
◆生:从十四自然段开(kai)始(shi)(shi)(shi),结束于(yu)第二十二自然段。他预言宇(yu)(yu)宙可(ke)能(neng)继续膨(peng)胀(zhang)也(ye)可(ke)能(neng)停止膨(peng)胀(zhang)并开(kai)始(shi)(shi)(shi)收缩。不过决定宇(yu)(yu)宙继续膨(peng)胀(zhang)还是开(kai)始(shi)(shi)(shi)收缩的宇(yu)(yu)宙平(ping)均(jun)密度的临界(jie)值他不知道。 ◇师(shi):关于(yu)宇(yu)(yu)宙平(ping)均(jun)密度的临界(jie)值以及它对宇(yu)(yu)宙未来(lai)的影响,霍(huo)金还是告诉(su)了一个非常关键(jian)的信息,注意到这个信息了吗(ma)?
◆生:是我们现在(zai)这个宇(yu)宙(zhou)的平均密度(du)(du)非常(chang)接近于临界(jie)密度(du)(du)。
◇师:哪位同学能总结全(quan)文。作者什么(me)思路?全(quan)文分(fen)为几层?预言了什么(me)内容?
◆生(sheng):全文分为五(wu)层(ceng)(ceng)(ceng)。第(di)一(yi)层(ceng)(ceng)(ceng)说预言(yan)未来(lai)是(shi)(shi)非(fei)(fei)常困难的(de)(de),然而在(zai)(zai)一(yi)定(ding)的(de)(de)条件(jian)下对宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)的(de)(de)未来(lai)进(jin)行预言(yan)是(shi)(shi)可(ke)能的(de)(de)。第(di)二层(ceng)(ceng)(ceng)讲(jiang)预言(yan)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)的(de)(de)未来(lai)需要在(zai)(zai)非(fei)(fei)常大(da)的(de)(de)尺度下;因为在(zai)(zai)非(fei)(fei)常大(da)的(de)(de)尺度下,宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)是(shi)(shi)简单的(de)(de)。第(di)三层(ceng)(ceng)(ceng)讲(jiang)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)现(xian)在(zai)(zai)正在(zai)(zai)膨胀(zhang)(zhang)(zhang)并且(qie)可(ke)能继续(xu)膨胀(zhang)(zhang)(zhang)也(ye)可(ke)能停止膨胀(zhang)(zhang)(zhang)并开始收(shou)缩,关(guan)键是(shi)(shi)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)的(de)(de)平均(jun)密(mi)度。第(di)四层(ceng)(ceng)(ceng)讲(jiang)我们现(xian)在(zai)(zai)对宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)的(de)(de)平均(jun)密(mi)度还没有(you)清楚的(de)(de)认识,只(zhi)知道(dao)我们现(xian)在(zai)(zai)的(de)(de)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)的(de)(de)平均(jun)密(mi)度非(fei)(fei)常接近于(yu)膨胀(zhang)(zhang)(zhang)和收(shou)缩和临(lin)界密(mi)度。第(di)五(wu)层(ceng)(ceng)(ceng)是(shi)(shi)总(zong)结(jie),说宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)的(de)(de)未来(lai)可(ke)能继续(xu)膨胀(zhang)(zhang)(zhang)也(ye)可(ke)能停止膨胀(zhang)(zhang)(zhang)并开始收(shou)缩。
◇师:《宇宙的(de)(de)(de)未(wei)来(lai)》是(shi)一篇非常前(qian)沿,同时(shi)也非常难(nan)懂的(de)(de)(de)文(wen)(wen)章(zhang)(zhang)。所以(yi),我(wo)的(de)(de)(de)教学(xue)设计就(jiu)是(shi)引(yin)导大家将这篇课文(wen)(wen)的(de)(de)(de)思路(lu)贯通(tong),内容(rong)读懂。从刚才同学(xue)们(men)的(de)(de)(de)回答情况来(lai)看,这个目(mu)标达到(dao)了。达到(dao)的(de)(de)(de)标志,是(shi)我(wo)们(men)现在能够将这篇长长的(de)(de)(de)26段几(ji)(ji)万文(wen)(wen)字的(de)(de)(de)文(wen)(wen)章(zhang)(zhang)化成几(ji)(ji)行来(lai)复述(shu)。在《数学(xue)与文(wen)(wen)化》一文(wen)(wen)中讲过这一现象,深(shen)刻(ke)(ke)就(jiu)是(shi)简单,简单就(jiu)是(shi)深(shen)刻(ke)(ke)。我(wo)们(men)在这里(li)实(shi)现了简单,也就(jiu)表明了理解。
◇师:当然,霍金是一位非常伟大的科普(pu)作家。我们从(cong)《宇宙的未来》中还能够学习到许(xu)多东西,包括写作技(ji)巧。但是今天,我们先以弄懂这篇文章的内(nei)容而满足(zu)。下课(ke)。