空间和时间旅行

　　一、教学目标 

　　1、知识目标

　　(1)理解文章基本内容，了解有关空间和时间旅行的知识。

　　(2)理解本文大胆、神奇的想像。

　　(3)大致了解本文出现的一些科学术语，如:光年、白洞、旋转黑洞、超级绳索等。

　　2、能力目标

　　(1)整体把握文章思想内容，抓住关键语句，准确、迅速地筛选、提取有价值信息。

　　(2)把握课文内容，培养分析概括能力。

　　3、情感目标

　　通过学习本文，培养热爱科学、追求真理、勇于探索，敢于创新的时代精神。

　　二、重点难点

　　重点:快速、准确地筛选空间旅行、时间旅行、时间膨胀等概念信息。

　　难点:天文物理的奇异现象和前沿概念的理解。

　　三、教学过程 

　　(一)导语 

　　宇宙对于人类来说，充满了神秘色彩与超乎寻常的吸引力，尽管人类从诞生之日起就在探索宇宙奥秘的问题上进行着不懈的努力，但至今我们仍对宇宙知之甚少。于是科幻作家们凭借丰富而奇特的想像，构建出了一个个新颖离奇的虚幻世界，对宇宙奥秘作出了别出心裁、绚烂多姿的推断和设想。如大家熟知的《星球大战队》《株罗纪公园》、《失落的世界》等等。那么人类是否真的能在不久的将来移居其他星球?是否真的能让时光倒流，重返白垩纪探寻恐龙灭绝的原因?今天我们就和英国科普作家齐然尔曼先生一起探讨关于空间和时间旅行的问题。

　　(二)整体感知

　　1、通读全文，迅速筛选出文章的中心话题。

　　[明确]文章的中心话题是介绍星际和星系之间旅行的有关知识。

　　2、作者是按什么顺序介绍知识的?

　　[要点]全文以小标题的形式分成了四大块，内容概括醒目。前后按内在的逻辑先后顺序贯穿排列。文章第一句话"让我们在地球通向宇宙中的任何行星、恒星和星系的宇宙高速公路上开始我们的旅行"领起全篇，以下按距离地球远近依次介绍。由"到其他行星上旅行"写到"到其他恒星上旅行"，又由于距离的遥远，就涉及到一个速度问题，所以作者接着介绍了"加快速度"方面的知识，而还因为有人的寿命问题，作者"紧接着又介绍了"时间膨胀"。这样按内在严密的逻辑性逐步写来，内容多而有序，层次条理分明。文章读起来，如剥竹笋，层层续接，逐层深人;又如连环，环环相扣，设疑，解疑，娓娓道来，趣味盎然。

　　3、积累词语。

　　螺旋:像螺蛳壳纹理的曲线形。

　　遗憾:不称心，大可惋惜。

　　令人费解:让人难以理解。

　　膨胀:由于温度增高或其他因素，物体的长度或体积增加。

　　(三)知识要点的学习及目标完成过程

　　l、什么是空间旅行7

　　[明确]本文指星际和星系之间的旅行。

　　2、[思考]要进行空间旅行，为什么速度问题成为主要障碍?

　　[点拨]利用目前人类所创造的速度最快的太阳神探测器，能在较短时间内进行星际旅行，但这只是想像和推断，因为"其实我们无法登上这个无人驾驶的飞行器"。即使假设太阳神探测器能载人，也无法在人的有生之年到达距离无限遥远的其他恒星和星系。因此，提高速度是关键问题。

　　3、理论上怎样将速度提高到光速?

　　[明确]在连续时间段要能够 (为飞机)提供足够的推力。

　　4·本文作者设想的为飞船提供足够推力的方法

　　有:（1）__________________________________

　　（2）__________________________________

　　（3）__________________________________

　　（4）__________________________________

　　[明确](1)"裂变反应堆";(2)"核聚变";(3)"帆船或宇宙飞船配有直径为数百里的帆，在飞行过程中可以从太阳风获取能量";（4）"物质——反物质发动机"。

　　5、什么是时间旅行?

　　[明确]指人离开现在而置身于未来或过去。

　　6、什么是时间膨胀?时间膨胀现象发生的主要条件是什么?

　　[明确]运动物体接近光速时，对随光一起旅行的任何物体和人员来说，时间慢了下来，化学反应和生物过程也减慢了，这种现象叫时间膨胀。时间膨胀现象发生的主要条件是运动物体的速度接近光速。

　　7、[思考]时间膨胀对于空间旅行的意义是什么?为什么说时间膨胀为探索人类能力所不能及的宇宙提供了方法?

　　[点拨]时间膨胀为人类能力所不能及的宇宙提供了方法，即使星系间旅行成为可能。

　　人类在时间膨胀中生活，生命好像暂时停止了，实际上能够到遥远的恒星和其他星系中旅行，即时间膨胀极大地延长了人的生命，因此使到遥远恒星和其他星系旅行成为可能。

　　8、重点阅读"时间旅行"部分，联系上下文理解重点语句，筛选隐含信息。

　　(1)[讨论]第四部分第三段写到"时间膨胀是一种时间旅行"，而第四段又假定"时间膨胀的现象不是时间旅行"，两种判断是否矛盾，为什么?

　　[明确]不矛盾，两个判断都成立，因为判断角度不同。"时间膨胀是一种时间旅行"是从科学幻想的角度进行的判断，因为此时空间旅行者相对自身来讲是在未来旅行，在体验自然条件下自身所不能达到的未来。"时间膨胀的现象不是时间旅行"是从科学角度进行的判断，因为此时的时间就宇宙时间来讲既不是过去的时间，更不是未来的时间，因为即使用光速旅行也需要时间，旅行做不到即刻到达，这决定了人类不能到达未来的宇宙时间。

　　(2)[思考]能"看到过去事物"这一推断依据是什么?能看到地球的过去的原理是什么?

　　[点拨]这一推断的依据是，光速也需要时间，我们看到的一切都是过去的。看到地球过去的原理:根据镜子反射原理，设想有一颗距地球无限遥远的星体，其表面特别光滑，反射能力极强，天文学家可利用功能极强的光学望远镜收集该星体反射的光，看到地球过去的情况。

　　(3)为什么看到过去事物这种现象不是时间旅行？

　　[明确]看到过去并不是离开现在回到过去，所以不是时间旅行。

　　9、本文不是单调枯燥的知识介绍，而是充满了作者瑰丽神奇的想像，到处洋溢着作者的激情，试举例加以说明。

　　[要点]如文章开头作者就写道"让我们……开始我们的旅行"、"即使我们能到达火星，那时也得让重孙子来安葬我们。"语句之中饱含了作者对科学的热爱与期望，所以在写到星系远距离旅行时，作者激动地写道"我们能够在有生之年到达银河系中最近的恒星吗？即使以光速旅行，也只能到达邻近星系中的几百个恒星，难道只能如此吗?未必!"这是探索宇宙，探索未来的勇气和胆量，显示了作者对科学真理的热爱与执着，正因为有这种精神，作者在写到加快速度时才热情地想像各种产生推动力的方法，写到时间旅行时，才大胆地想像回归过去。

　　10、知识性和趣味性是这篇文章的特点，本文是如何体现的?

　　[要点]准确地知识介绍和丰富大胆地想像是本文的一大特点。作者在介绍时间和空间旅行的知识时，列出了一些确切的数字，使读者在获取大量的知识中，体会到了作者的严谨。同时尊重科学，又不拘于科学，作者以其丰富的常识和大胆的想像，拓开思维的空间，探索宇宙，预测未来，为读者展开一幅深遥无边的宇宙画面，使他们既汲取科学知识，又神游科学殿堂，受到一种精神上的浸染。

　　(四)小结

　　空间和时间旅行是人类探索物质存在、运动和发展的两种根本方式，实现空间旅行和时间旅行的最大限度来自于速度即人类以现有的技术不可能达到光速或接近于光速以及由此产生的燃料问题等等，但是人类的探索精神和进取精神必将对科技发展产生巨大的推进作用。

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