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《时间和空间的旅行》学案

发布时间:2019-10-14

学习要点
1.根据课文理解“空间旅行”“时间旅行”“时间膨胀”等概念,积累有关科学知识;
2.整体把握文章思想内容,抓住关键语句,准确、迅速地筛选、提取有价值的信息,进行思维训练;
3.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。
课文解读
写作背景简介
  阿尔伯特•爱因斯坦的《论运动物体的电动力学》,提出了根本不同于传统观念的空间、时间理论,这被他后来称为“狭义相对论”。狭义相对论不仅引起了时空观的革命,也带来了整个物理学的革命。爱因斯坦建立了统一的物理理论即洛伦兹变换,通过这种变换,他推导出运动的尺子要缩短;运动的钟要变慢;任何物体的运动速度都不能超过光速。爱因斯坦继而又写了一篇完整的总结性论文《广义相对论的基础》。广义相对论以它思想的深湛、丰富和形式的完整、美丽而令人赞叹,在更深一层意义上否定了牛顿的绝对时空观。
  爱因斯坦去世后,宇宙学研究的重任就落在了史蒂芬•霍金身上。他试图把相对论和量子力学结合起来,展示给人类一幅新的宇宙图像。霍金80年代中期完成了重要著作--《时间简史--从大爆炸到黑洞》,在有关宇宙学时空观的研究方面又获得了成功。
  巴里•齐然尔曼、戴维•齐然尔曼著的《火星,我的第二家园》运用爱因斯坦、史蒂芬•霍金宇宙相对论的时空观,推断出“空间旅行”和“时间旅行”,从而带领我们进行了科学畅想。
本文的层次结构分析
  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。
  文章内容的过渡衔接非常好。
  如在介绍飞行器的速度时,他说,“很显然,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。”便很自然地过渡到了“更快的飞行器”。如在第二节《到其他恒星上去》的结尾时,他说,“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?”其后,便进入第三节《加快速度》。应该让学生体会到文章的过渡衔接对于文章的结构有着如此奇妙的作用。
本文介绍了哪些知识
  在“空间旅行”部分,作者介绍了地球与其他行星、恒星之间的距离,及到这些星球所需要的速度和对应的时间。重点介绍了“加快速度”及产生加速度的方法。其中作者对这些方法进行了大胆的设想,如核裂变,核聚变,物质——反物质发动机等。使读者感受到星际旅行的现实性,可能性和艰巨性。
  在“时间旅行”部分,作者主要介绍了时间膨胀现象。所谓时间膨胀,指当运动物体接近光速时发生的相对于运动物体的时钟,化学反应和生物过程减慢的现象。同时作者又根据理论大胆推测介绍了人类可以回归过去的有关知识,使读者对神秘的宇宙产生种种奇思妙想,并对科学心仪神往。

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