《空间和时间旅行》教学设计

　　教学目标

　　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。

　　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当中，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，使学生在实践中掌握筛选信息的能力，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。

　　教学过程

　　一、导入新课

　　1994年初，一架意大利客机在非洲海岸上空飞行，突然，客机从控制室的雷达屏幕上消失了。正当地面上的机场工作人员焦急万分之际，客机又在原来的空域出现，雷达又追踪到了客机的讯号。最后，这架客机安全降落在意大利境内的机场。然而，客机上的机组人员和315名乘客，并不知道他们曾经“失踪”过。机长巴达里疑惑不解地说：“我们的班机由马尼拉起飞后，一直都很平稳，没有任何意外发生，但控制室竟说失去班机的踪影，实在有点不寻常。”不过，事实却不容争辩：到达机场时，每个乘客的手表都慢了20分钟。无独有偶，据资料记载，1970年也发生过类似的奇闻。当时一架727喷气客机在飞往美国迈阿密国际机场的旅途中，也无故“失踪”了10分钟。10分钟以后，客机也在原来的地方出现；接着，安全飞抵目的地。客机上的所有人也都不知道发生了什么事，而最终使他们相信的理由也是因为所有的手表都慢了10分钟。对此现象，专家们认为惟一的解释是：在“失踪”的一刹那，时间“静止”不动了，或者说出现了时光倒流。

　　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。人类是否真的能在不久的将来移居其它星球？是否真能让时光倒流？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、回答。

　　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．找学生阅读前两部分内容，讨论并回答下列问题：

　　（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”。讨论并回答下列问题：

　　（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）、霍金的《时间简史》等，鼓励学生在互联网上查阅有关信息。