空间和时间旅行①
空间和时间旅行①(精选14篇)
空间和时间旅行① 篇1
教学目标
学习这篇科普作品所介绍的知识,在此基础上充分利用所学知识,发挥大胆想象,在
理解文章的基础上学习如何用科学合理的语言介绍自己所知道的东西或自己所想象出的宇宙的奥秘。
教学过程
一、导入 新课
随着人类文明的不断进步和科学技术的飞速发展,人类对身边事物规律和对未知世界的探索也在持续地深入中,由最初对宇宙和自然的懵懂的好奇与猜测、幻想到今天的载人飞船的太空遨游这一系列认知上的量的飞跃。但是直到今天,还有很多的问题是悬而未决的谜团,对此,人类继续进行着研究与探索,而很多研究成果更需要从被少数人得知到为多数人了解,从文学领域上来讲,科普作品无疑是承载这一任务的有效文化载体。今天我们要学习的,就是英国当代科普作家巴里·齐然尔曼和戴维·齐然尔曼的优秀作品。
二、整体感知
1.阅读“自读提示”和书下注解①的内容。
2.默读全文,指出各个小标题所介绍的主要内容。
三、课文分析
1.请同学们结合自己已经掌握的知识谈一谈你是如何理解时间与空间的。
教师作适当引导与评价,在这个问题上尽可以充分发挥学生的想象,不必有一个既定的标准答案去约束,让他们大胆说出自己的想法,锻炼学生运用所学知识向他人说明道理的能力。
比如对宇宙空间的认识,太阳只不过是银河系2000亿颗恒星中的一颗,银河系之中还有着数目惊人的河外星系,宇宙的遥远和无限是难以想象的,因此关于她的奥秘要用“无穷”来形容。地球人类的眼光还没有越出太阳系,可以认为,UFO实体来自宇宙的某一个地方。我们地球人不也有自己的宇宙飞船吗?UFO在人的视觉中是个物质的东西。可是,它可以转瞬湮没,这是它的一大特点。有的时候,人的眼睛可以看见UFO,而雷达却捕捉不到,摄像机也拍摄不到。有些案例表明,UFO能使人失去时间概念,或使人用意念的力量使汤匙弯曲。从大宇宙的角度来看,一切现象都有其解释。类似这样的认识,相信学生们会有很多可说的,一方面锻炼表达能力,另一方面引发学习本文的积极性。
2.那么我们就结合同学们所谈的内容看看作者是怎样向我们展示空间与时间旅行的。请同学们指出每个部分的大意。概括大意之后,就可以得到如下的文章的结构图:
3.加快速度的方法在于连续的时间段要能提供足够的推力,请同学们结合练习二第1题考虑作者设想了哪些方法?
教师明确:(1)化学燃料推进系统;(2)核裂变推进系统;(3)核聚变推进系统;(4)也许根本不需要燃料,可以从太阳风获取能量;(5)梦想家们的设计:物质——反物质发动机。
4.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”?
教师明确:因为对随光一起旅行的任何物体和人员来说,时间慢了下来,人的化学反应和生物过程也减慢了。空间旅行者衰老的速度是没有进行旅行的人的千分之一或万分之一。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。
四、总结
文章作为一篇科普作品,本身在结构和语言上并不存在过多的疑难点,主要是一些关于自然科学的理论知识的理解,这样在总结本课时就应该在着重引导学生理解文章说明问题的方法和结构设计的基础上,进一步激发学生用自己的头脑去发现问题、研究问题并解决问题的兴趣,并进一步形成能力。
基于这一点,应启发和鼓励学生在课下结合书本知识适当阅读有关人类对未知宇宙界探索的科学成果的书籍,一方面加深了对文章本身的理解和消化,另一方面也在无形中拓宽了学生的知识面,这对于学生能力的形成与素质的培养是有着极大意义的。
五、布置作业
1.在适当涉猎有关知识的基础上,进一步对本文提到的科学知识加深理解。
2.就自己了解的某方面科学知识加以归纳,试写一篇科普性的小作文。
空间和时间旅行① 篇2
教学目标
学习这篇科普作品所介绍的知识,在此基础上充分利用所学知识,发挥大胆想象,在
理解文章的基础上学习如何用科学合理的语言介绍自己所知道的东西或自己所想象出的宇宙的奥秘。
教学过程
一、导入 新课
随着人类文明的不断进步和科学技术的飞速发展,人类对身边事物规律和对未知世界的探索也在持续地深入中,由最初对宇宙和自然的懵懂的好奇与猜测、幻想到今天的载人飞船的太空遨游这一系列认知上的量的飞跃。但是直到今天,还有很多的问题是悬而未决的谜团,对此,人类继续进行着研究与探索,而很多研究成果更需要从被少数人得知到为多数人了解,从文学领域上来讲,科普作品无疑是承载这一任务的有效文化载体。今天我们要学习的,就是英国当代科普作家巴里·齐然尔曼和戴维·齐然尔曼的优秀作品。
二、整体感知
1.阅读“自读提示”和书下注解①的内容。
2.默读全文,指出各个小标题所介绍的主要内容。
三、课文分析
1.请同学们结合自己已经掌握的知识谈一谈你是如何理解时间与空间的。
教师作适当引导与评价,在这个问题上尽可以充分发挥学生的想象,不必有一个既定的标准答案去约束,让他们大胆说出自己的想法,锻炼学生运用所学知识向他人说明道理的能力。
比如对宇宙空间的认识,太阳只不过是银河系2000亿颗恒星中的一颗,银河系之中还有着数目惊人的河外星系,宇宙的遥远和无限是难以想象的,因此关于她的奥秘要用“无穷”来形容。地球人类的眼光还没有越出太阳系,可以认为,UFO实体来自宇宙的某一个地方。我们地球人不也有自己的宇宙飞船吗?UFO在人的视觉中是个物质的东西。可是,它可以转瞬湮没,这是它的一大特点。有的时候,人的眼睛可以看见UFO,而雷达却捕捉不到,摄像机也拍摄不到。有些案例表明,UFO能使人失去时间概念,或使人用意念的力量使汤匙弯曲。从大宇宙的角度来看,一切现象都有其解释。类似这样的认识,相信学生们会有很多可说的,一方面锻炼表达能力,另一方面引发学习本文的积极性。
2.那么我们就结合同学们所谈的内容看看作者是怎样向我们展示空间与时间旅行的。请同学们指出每个部分的大意。概括大意之后,就可以得到如下的文章的结构图:
3.加快速度的方法在于连续的时间段要能提供足够的推力,请同学们结合练习二第1题考虑作者设想了哪些方法?
教师明确:(1)化学燃料推进系统;(2)核裂变推进系统;(3)核聚变推进系统;(4)也许根本不需要燃料,可以从太阳风获取能量;(5)梦想家们的设计:物质——反物质发动机。
4.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”?
教师明确:因为对随光一起旅行的任何物体和人员来说,时间慢了下来,人的化学反应和生物过程也减慢了。空间旅行者衰老的速度是没有进行旅行的人的千分之一或万分之一。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。
四、总结
文章作为一篇科普作品,本身在结构和语言上并不存在过多的疑难点,主要是一些关于自然科学的理论知识的理解,这样在总结本课时就应该在着重引导学生理解文章说明问题的方法和结构设计的基础上,进一步激发学生用自己的头脑去发现问题、研究问题并解决问题的兴趣,并进一步形成能力。
基于这一点,应启发和鼓励学生在课下结合书本知识适当阅读有关人类对未知宇宙界探索的科学成果的书籍,一方面加深了对文章本身的理解和消化,另一方面也在无形中拓宽了学生的知识面,这对于学生能力的形成与素质的培养是有着极大意义的。
五、布置作业
1.在适当涉猎有关知识的基础上,进一步对本文提到的科学知识加深理解。
2.就自己了解的某方面科学知识加以归纳,试写一篇科普性的小作文。
空间和时间旅行① 篇3
教学目的:
一、基础知识目标:理解文章基本内容,了解有关空间和时间旅行的知识。
二、能力培养目标:把握空间旅行、时间旅行、时间膨胀等概念,快速、准确地筛选相关信息。
三、思想教育目标:引发学生想象与联想,激发学生热爱科学、勇于探索的兴趣与热情。
教学设想:
本文是一篇科普文章,概念多,信息量大,适于训练学生筛选信息的能力。在本单元前三篇课文的学习过程中,学生已基本掌握了筛选信息的一些基本方法,因此,本课可设计成一节训练验收课、提高课,使学生在实践中家展筛选信息的能力,提高阅读水平。
本课是自读课,课文内容涉及科学的尖端课题,其中的名词术语不宜要求全部理解,如旋转黑洞、白洞、虫孔、超级绳索等。把握什么是空间旅行、什么是时间旅行是学习本文的关键。空间旅行概念容易理解,难点在于对时间旅行的把握。教师可利用文中大胆而奇特的想象激发学生阅读的兴趣,并给予学生充分的阅读、思考和探讨的空间,注重发展学生的思维。
教学重点和难点:
把握空间旅行、时间旅行、时间膨胀等概念,快速、准确地筛选相关信息。
教学方法:自读课。
教学步骤 :
一、设问导人,引发兴趣。
1.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解的努力,但至今我们仍对宇宙知之甚少。于是科幻作家们赁借丰富而奇特的想象,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》、《佛罗纪公园》、《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它星球?是否真盼能让时光倒流,重返白至纪探寻恐龙灭绝的原由?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、明确本课训练重点、训练要求及训练方式。
1.本单元的学习重点是筛选信息,我们在前三篇课文的学习中已掌握了筛选信息的有关方法,这节课就以这篇课文为例来检测同学们筛选信息的能力水平。再次强调筛选信息的要求是迅速、准确。
2.学生分组讨论,比较哪组同学能够迅速而准确地筛选信息。
三、整体感知课文内容。
1.要求学生读一遍课文,迅速筛选出文章的中心话题,依据各部分小标题理清文章的总体思路。
2.学生讨论、竞答。
明确:全文围绕首句“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”展开话题。
全文共四个部分,每部分的小标题可作为理清思路的切入点。进行空间旅行无论是到其他行里旅行,还是到其他恒星旅行,最大的障碍是速度问题,于是引出第三部分的如何提高速度的话题,但即使是以最快的光速旅行,也不能使个体的人在有生之年达到宇宙中任惠远的星体,由此又引出第四部分“时间旅行”的话题。可启发学生画出简洁的思路图。
四、在把握全文思路的基础上分部分阅读课文、筛选主要信息及相关表层信息。
1.播放文章前两部分内容的录音,讨论并竞答下列问题:
①什么是空间旅行?
明确:本文指星际和星系之间的旅行。
②要进行空间旅行,为什么速度问题成为主要障碍?
明确: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,但这只是想象和推断,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它恒星和星系。因此,提高速度是关键问题。
2.阅读“加快速度”部分,在文中筛选出下列信息:
①理论上怎样将速度提高到光速?
明确:在连续时间段要能够(为飞船)提供足够的推力。
②作者设想了哪些为飞船提供足够推力的方法?
明确:使用燃料的方式包括:使用校推进系统(包括核裂变反应及更为先进的核聚变反应)、运用物质——反物质发动机;不使用燃料的方式:利用太阳风的能量作为推力。
3.阅读最后一部分“时间旅行”。讨论并竞答下列问题;
①什么是时间旅行?
明确:指人离开现在而置身于未来或过去。
②什么是时间膨胀?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T,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。
③时间膨胀对于空间旅行的意义是什么?
明确:为探索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。
④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?
明确: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。
五、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。教师可根据学生具体情况作适当点拨。
1.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”,二种判断是否矛盾,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?
明确: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(用电视动画演示这一事实)。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(用电视动画演示这一原理)。
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。
六、小结全文。
1.请学生总结从本文获得的主要信息有哪些,次要信息及相关信息有哪些,并谈谈在筛选信息时所运用的主要方法。
提示:主要信息包括空间旅行和时间旅行的概念,以及时间膨胀概念等。次要信息及相关信息进行空间旅行的方式、方法,对于提高速度的多种设想,时间膨胀的意义,看到过去事物的设想等。运用的方法包括:抓关键语句,联系上下文捕捉主要信息和相关信息,透过表层信息挖掘隐含信息等。
2.教师小结:肯定学生在本课学习中所表现出的积极主动性,对表现突出的小组进行表扬。
结语:宇宙的奥秘无穷无尽,希望通过这篇文章的学习能激发同学们关于宇宙未知数的联想、想象以及探索宇宙的兴趣和热情,因为我们今天建立在科学基础上的畅想往往会成为明天的现实。
七、布置作业 。
1.写一篇科学幻想作文。要求:信息含量大;想象与联想大胆新奇,同时还要有一定的科学依据;800字以内。
2.推荐科普读物(如“剑桥文丛”科普丛书),鼓励学生在互联网上查阅有关信息。
3.展示《时间简史》,介绍霍金。
空间和时间旅行① 篇4
教学目标
学习这篇科普作品所介绍的知识,在此基础上充分利用所学知识,发挥大胆想象,在
理解文章的基础上学习如何用科学合理的语言介绍自己所知道的东西或自己所想象出的宇宙的奥秘。
教学过程
一、导入 新课
随着人类文明的不断进步和科学技术的飞速发展,人类对身边事物规律和对未知世界的探索也在持续地深入中,由最初对宇宙和自然的懵懂的好奇与猜测、幻想到今天的载人飞船的太空遨游这一系列认知上的量的飞跃。但是直到今天,还有很多的问题是悬而未决的谜团,对此,人类继续进行着研究与探索,而很多研究成果更需要从被少数人得知到为多数人了解,从文学领域上来讲,科普作品无疑是承载这一任务的有效文化载体。今天我们要学习的,就是英国当代科普作家巴里·齐然尔曼和戴维·齐然尔曼的优秀作品。
二、整体感知
1.阅读“自读提示”和书下注解①的内容。
2.默读全文,指出各个小标题所介绍的主要内容。
三、课文分析
1.请同学们结合自己已经掌握的知识谈一谈你是如何理解时间与空间的。
教师作适当引导与评价,在这个问题上尽可以充分发挥学生的想象,不必有一个既定的标准答案去约束,让他们大胆说出自己的想法,锻炼学生运用所学知识向他人说明道理的能力。
比如对宇宙空间的认识,太阳只不过是银河系2000亿颗恒星中的一颗,银河系之中还有着数目惊人的河外星系,宇宙的遥远和无限是难以想象的,因此关于她的奥秘要用“无穷”来形容。地球人类的眼光还没有越出太阳系,可以认为,UFO实体来自宇宙的某一个地方。我们地球人不也有自己的宇宙飞船吗?UFO在人的视觉中是个物质的东西。可是,它可以转瞬湮没,这是它的一大特点。有的时候,人的眼睛可以看见UFO,而雷达却捕捉不到,摄像机也拍摄不到。有些案例表明,UFO能使人失去时间概念,或使人用意念的力量使汤匙弯曲。从大宇宙的角度来看,一切现象都有其解释。类似这样的认识,相信学生们会有很多可说的,一方面锻炼表达能力,另一方面引发学习本文的积极性。
2.那么我们就结合同学们所谈的内容看看作者是怎样向我们展示空间与时间旅行的。请同学们指出每个部分的大意。概括大意之后,就可以得到如下的文章的结构图:
3.加快速度的方法在于连续的时间段要能提供足够的推力,请同学们结合练习二第1题考虑作者设想了哪些方法?
教师明确:(1)化学燃料推进系统;(2)核裂变推进系统;(3)核聚变推进系统;(4)也许根本不需要燃料,可以从太阳风获取能量;(5)梦想家们的设计:物质——反物质发动机。
4.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”?
教师明确:因为对随光一起旅行的任何物体和人员来说,时间慢了下来,人的化学反应和生物过程也减慢了。空间旅行者衰老的速度是没有进行旅行的人的千分之一或万分之一。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。
四、总结
文章作为一篇科普作品,本身在结构和语言上并不存在过多的疑难点,主要是一些关于自然科学的理论知识的理解,这样在总结本课时就应该在着重引导学生理解文章说明问题的方法和结构设计的基础上,进一步激发学生用自己的头脑去发现问题、研究问题并解决问题的兴趣,并进一步形成能力。
基于这一点,应启发和鼓励学生在课下结合书本知识适当阅读有关人类对未知宇宙界探索的科学成果的书籍,一方面加深了对文章本身的理解和消化,另一方面也在无形中拓宽了学生的知识面,这对于学生能力的形成与素质的培养是有着极大意义的。
五、布置作业
1.在适当涉猎有关知识的基础上,进一步对本文提到的科学知识加深理解。
2.就自己了解的某方面科学知识加以归纳,试写一篇科普性的小作文。
空间和时间旅行① 篇5
齐然尔曼
自读提示
这是一篇科普文章,以星际和星系之间的旅行为话题,阐释了有关空间和时间旅行的知识。本文具有很强的科学性,又充满了大胆的、甚至是神奇的想象,洋溢着热爱科学、追求真理的执着与热情,阅读时要认真体会。
到其他行星上旅行
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。踩油门以60英里每小时的速度行驶,要用半年的时间才能到月球;在火星与地球间隔距离最近时(每26个月出现一次),要用 93年的时间才能达到火星;需要6800年的时间才能到达太阳系最外处的冥王星。 半年的时间并不糟糕,然而又有谁会花93年的时间去宇宙的某个地方?即使我们能到达火星,那时也得让重孙原来安葬我们。到达冥王星需要6800年,相当于最早的文明时代延续至今的年数。很显然,以时速60英里的速度,不能进行星际旅行。好在我们有时速更快的飞行器。
1947年,美国空军飞行员查理斯·耶格尔首次突破声音的障碍,以超过670英里每小时(1078公里)的速度飞行。 6年后,他创造了新的飞行纪录,比以前的速度快2.5倍。在这之后,1969年“阿波罗 10号”指挥舱内宇航员的速度为时速24791英里(39896公里),这是人类旅行的最高速度。不载人的宇宙飞船的速度更快。其中,以115200英里每小时(185391公里)或32英里每秒(51公里)的巡航速度绕太阳飞行的美国宇航局的德国建造的太阳神探测器是速度最快的宇宙飞船(在离太阳最近时,速度可达到44英里每秒,但这个速度不是常量)。只有这个速度才能满足我们到遥远星球上去的需要。因此,我们停好车,登上太阳神探测器(其实我们无法登上这个无人驾驶的飞行器)。以32英里每秒的速度旅行,13分钟可绕地球飞行一周,2小时到达月球,18天到达火星,3.5年到达冥王星。
到其他恒星上去
人类到其他恒星上去可不是一件大美差。半人马座比邻星是离我们最近的恒星(这里当然不包括我们自己的太阳)之一,与地球相距25万亿英里远,即地球到冥王星距离的 7000倍。我们乘坐太阳神探测器到达半人马座比邻星,要用25000年。我们星系中的其他恒星都比半人马座远成百上千倍。其他星系就更远了。我们的银河系有数百颗以巨大的螺旋形排列的恒星。我们所看到的空中的恒星只是该螺旋形的一部分。其他星系更遥远,若不用高倍望远镜,就辨不出其中的各颗恒星(在宇宙的万亿个星系中只有5个能够用肉眼看到,它们在天空中分别只有一个小黑点)。
由于恒星和星系之间相距遥远,英里这一测量单位很快变得不实用。天文学家改用光年(ly)。光年是光在真空中传播一年的距离,约为5.9万亿英里(9.5万亿公里)。半人马座离地球约4.2光年,即从地球到半人马座,光约需要4.2年。上面已谈到,太阳神探测器的速度是光速的千分之六,飞完这段距离需要25000年。光穿过银河系的螺旋形,需要10万年;太阳神探测器需要6亿年。这个距离实在让人吃惊。我们能够在有生之年到达银河系中最近的恒星吗?
加快速度
显而易见,即便以32英里每秒的速度进行星际旅行还不够快。光的速度最快,它在空间等真空的速度为每秒 186300英里(299800公里每秒)。问题在于在连续的时间段要能够提供足够的推力。推力产生加速度,进行星际旅行的飞船所需加速度为1个重力加速度(lg)或接近五个重力加速度,这是地球和物体之间的重力产生的自由落体加速度(不考虑空气阻力)。这个速率为32英尺/秒(9.8米/秒2)。即岩石从高层建筑物上落下时,l秒钟后速度达到五英尺/秒,2秒钟后为64英尺/秒,3秒钟后为96英尺/秒,依此类推每秒钟增加 32英尺。如果飞船能做到以这个速率加速,一年后能达到光速!
但我们现在还做不到这一点。我们现在所用的化学推进火箭不能提供完成远程飞行所需的推力。火箭发动机中的燃烧是非核燃烧,燃料的燃烧效率很差,不能提供足够力量。火箭燃料箱不能携带足够的燃料。 核推进系统就强多了,而这种系统正在研究中。裂变反应堆释放能量的方式与原子弹和核电厂一样,采用现代技术就可以实现。它们提供的加速度将远远高于光速的1%。在3-4星期中可到达地外行星,用400年的时间大批大半人马座。
核聚变是实现核推进的另一种更好的方法,这是太阳、其他恒星和氢弹释放能量的方式。遗憾的是,在受控核聚变中,现有技术也不能释放足够的能量。未来的宇宙飞船可能根本不必携带燃料。例如,帆船或
空间和时间旅行①
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