空间和时间旅行教案教学设计

发布时间：2016-9-1 编辑：互联网手机版

三棵槐树

课文

题目空间和时间旅行第一方案

教学

目的一、理解文章基本内容，了解有关空间和时间旅行的知识；

二、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、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，使学生在实践中发展筛选信息的能力，提高阅读水平。

本课在自读课，课文内容涉及科学的尖端课题，其中的名词属于不宜要求全部理解，如旋转黑洞、白洞、虫孔、超级绳索等。把握为什么是空间旅行、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。

教学时数：一课时。

教学步骤

一、设问导入，引发兴趣。

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象，构件出了一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》、《侏罗纪公园》、《失落的世界》等等。那么人类是否真的在不仅的将来移居其它星球？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，这节可就以这篇课文为例来检测同学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星旅行，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意远的星体，由此由引出第四部分“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、放映太阳系、半人马座比邻星及其它星系的星体分布图片，同时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，为什么速度问题称为主要障碍？

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”。即使假设滩羊神探测器能载人，也无法在人的有生之年到达居里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：使用核推进系统（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：之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了，这种现象叫时间膨胀。时间膨胀现象发生的主要调剂是运动物体的速度接近光速。

（3）时间膨胀对于旅行的意义是什么？

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，生命好象暂时停止了，实际上能够到遥远的恒星和其它星系中旅行，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它星系旅行成为可能。

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，设想有一颗地球无限遥远的星体，起表面特别光滑，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在主要方法。

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：宇宙的奥妙无穷无尽，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。

太阳系 solar system 太阳及在其引力作用下绕它运转的天体构成的天体系统，包括太阳、行星、小行星、卫星、彗星、流星体及行星际物质。中心天体太阳是唯一可见到视圆面的恒星，质量占系统总质量的99.865％。按离太阳由近及远，九大行星依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星及冥王星。它们绕太阳的轨道均为偏心率不大的椭圆(近圆性)，轨道平面相近（共面性）、运行方向相同（同向性），轨道半长径符合提丢斯-波得定则。除了金星、天王星、冥王星外，行星的自转与公转方向相同。行星本身不发可见光，靠反射太阳光而发亮。按其性质现在通常把行星分为3类：类地行星（包括水星、金星、地球和火星）、巨行星（包括木星和土星）和远日行星（包括天王星、海王星和冥王星）。类地行星质量和半径均较小，平均密度大，天然卫星少，主要由硅酸盐和铁组成；巨行星质量和半径均较大，平均密度小，天然卫星多，主要由氢、氦组成；远日行星除冥王星特殊外，其质量、半径、平均密度和天然卫星数等情况均介于以上两者之间，主要由氢、氦、甲烷和氨组成。

太阳系示意图

小行星大多数集中在火星、木星的轨道间，也有少数在地球轨道附近，或在天王星轨道之外。1991年底已正式编号的小行星为5012颗，估计直径几十米的小行星有数十万颗之多。小行星的总质量只有地球质量的万分之四。

彗星是一种形状奇特的小天体，其轨道一般十分扁长，倾角也大得多，不少彗星的轨道是非封闭的抛物线和双曲线。当接近太阳时，彗星常变得十分庞大，并生出长长的彗尾，但其质量极小，估计所有彗星（约1011颗）的总质量不及地球质量的千分之一。

在太阳系空间还有众多的流星体，成群的流星群可能来自彗星的抛射或瓦解。流星体闯入地球大气即成为流星，大的流星有时会变成落到地面的陨星。此外还有稀疏的行星际物质，它们由尘埃和气体组成。

太阳系的实际范围远不止行星区域，目前有多种估算标准，大致有3种数值：4500、6万、23万天文单位（1天文单位约为1.5亿千米）。但在银河系中，它仅是处于边缘地带的极微小的一隅，太阳绕银河系中心旋转的周期为2.5亿年。

半人马座 Alpha Centaur 南天星座之一。中心位置在赤经13时，赤纬－47°。面积约1060平方度。在长蛇座之南，帆船座与豺狼座之间，南部浸入银河。座内目视星等亮于6等的星有193颗，其中亮于4等的星有28颗。（中名南门二）是黄色－0.01等星，全天第三亮恒星。离约2°处，有一颗 10.5 等星，叫比邻星，是除太阳之外离地球最近的恒星，距离为4.28光年。β（中名马腹一）为青白色0.66等星。

水星 Mercury 离太阳最近的大行星。又称辰星，以符号表示。主要物理参数见行星。最亮时目视星等为－1.9等，与太阳的角距最大仅28°，故平时不易见到。作为内行星，它也有位相变化，当它在太阳视圆面上经过时即发生凌日，水星凌日平均每世纪13次。水星轨道近日点有进动现象，这后来成为爱因斯坦广义相对论的三大天文验证之一。1965年根据雷达测定，水星的自转周期为58.6天，恰为公转周期的2／3，因此水星上一昼夜长达176天。白天表面温度最高处达427℃，而深夜最冷时仅－173℃ 。1974～1975 年美国水手10 号3次飞近水星，最近时高度仅320千米近距探测表明，水星表面酷似月球：没有大气，没有水，布满了大小不一的环形山（其中有15座以李白、鲁迅等中国文学家、艺术家的名字命名），同样还有类似月海的低洼平地及美丽的辐射纹。水星内部结构可分为壳、幔、核3层，但其铁镍核很大，质量占水星的60％以上，半径约为水星的3／4。水星具有一个偶极磁场，磁轴与自转轴的交角7°～12°，赤道表面的磁场强度为 4×10-7特。1992年美国一些天文学家从射电探测的资料分析认为，水星的极地可能存在着直径为几百千米的含水的冰帽。

水星的近距照片

金星 Venus 太阳系九大行星之一，按离太阳由近及远顺序为第二颗。全天最亮的星，视星等可达－ 4.4 等。晨见者称之启明星，夕见者称之长庚星，中国民间称太白星或太白金星。以符号表示。其直径、质量、平均密度等与地球十分相近（见行星）。下合时总以同一面朝向地球。大气十分浓密，表面气压达88大气压，主要成分是二氧化碳（96％以上）和氮，在高空有一终年不散的厚云区，其中充满着浓度很高的硫酸、氢氟酸等雾滴。金星大气中36Ar∶40Ar和氘∶氢的值分别比地球大200～300和100倍，这表明金星与地球经过了不同的演化途径。金星上平均每分钟有20次闪电，曾记录到一次持续15分钟的特大闪电，大气造成的温室效应使整个表面始终处于480℃的高温状态中。大气的底层清澈宁静，但高层的运动速度高达100米／秒。金星以 243.09天的周期作自东向西的逆向自转，多数人认为这是其他天体撞击的结果。1975年在金星表面软着陆的探测器金星9号和金星 10号获得了第一批金星表面照片。1990年美国的麦哲伦探测器进入绕金星的轨道，通过探测发现，金星表面65％是起伏不大的丘陵，低洼地占27％，山地仅8％，常见的环形山不很多，没有任何超过10亿年的地貌特征，表面的平均寿命仅 4 亿年，这表明可能存在活火山。尚未能测出金星的磁场，因而它上空也不存在磁层和辐射带。

金星（雷达照片）

课文

题目空间和时间旅行第二方案

教学

目的一、解文章基本内容，了解有关空间和时间旅行的知识；

二、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、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

教学时数：一课时。

教学步骤

一、设问导入，引发兴趣。

二、以题目为切入点，请学生根据题目设想本文所要传达的主要信息有哪些，次要信息及相关信息有哪些。

三、以分组讨论交流的方式学习课文。

1、粗读课文，指出主要信息有哪些，并分别加以概括。

2、按课文四个部分依次进行局部信息的筛选，筛选出次要信息及相关信息，并就这些信息在组内拟定题目，提问其它各组。难以解决的问题教师要作出适当点拨与引导。

3、文章中难懂的语句可先在组内提出，加以讨论。如果能得出结论，讲结论在课堂上说明，若有偏误，可与其它各组共同探讨；如果组内讨论不能寻求到答案，可向其它各组提出，共同研讨。教师应作适当点拨与引导。对于不宜过多纠缠的一些名词术语，如旋转黑洞、白洞、虫孔、超级绳索等，要指明就本文来讲是次要信息。如果学生感兴趣，可鼓励在课下查询有关资料。

四、小结全文

对学生积极主动的学习与探讨作出肯定，加以鼓励和提倡。

五、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。

课文

题目空间和时间旅行第三方案

教学

目的一、文章基本内容，了解有关空间和时间旅行的知识；

二、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、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