空間和時間旅行 教學設計示例（二）

教學目標

1.根據課文理解“空間旅行”“時間旅行”“時間膨脹”等概念，積累有關科學知識；

2.整體把握文章思想內容，抓住關鍵句，準確、迅速地篩選、提取有價值的信息，進行思維訓練；

3.引發學生想象與聯想，激發學生熱愛科學、勇于探索的興趣與熱情。

教學設想
本文是一篇科普文章，概念多，信息量大，適于訓練學生篩選信息的能力。在本單元前三篇課文的學習過程中，學生已基本掌握了篩選信息的一些基本方法，因此，本課可設計成一節訓練驗收課、提高課，使學生在實踐中掌握篩選信息的能力，提高閱讀水平。
本課是自讀課，課文內容涉及科學的尖端課題，其中的名詞術語不宜要求全部理解，如旋轉黑洞、白洞、蟲孔、超級繩索等。把握什么是空間旅行、什么是時間旅行是學習本文的關鍵。空間旅行概念容易理解，難點在于對時間旅行的把握。教師可利用文中大膽而奇特的想象激發學生閱讀的興趣，并給予學生充分的閱讀、思考和探討的空間，注重發展學生的思維。

教學過程

一、導入  新課

1994年初，一架意大利客機在非洲海岸上空飛行，突然，客機從控制室的雷達屏幕上消失了。正當地面上的機場工作人員焦急萬分之際，客機又在原來的空域出現，雷達又追蹤到了客機的訊號。最后，這架客機安全降落在意大利境內的機場。然而，客機上的機組人員和315名乘客，并不知道他們曾經“失蹤”過。機長巴達里疑惑不解地說：“我們的班機由馬尼拉起飛后，一直都很平穩，沒有任何意外發生，但控制室竟說失去班機的蹤影，實在有點不尋常。”不過，事實卻不容爭辯：到達機場時，每個乘客的手表都慢了20分鐘。無獨有偶，據資料記載，1970年也發生過類似的奇聞。當時一架727噴氣客機在飛往美國邁阿密國際機場的旅途中，也無故“失蹤”了10分鐘。10分鐘以后，客機也在原來的地方出現；接著，安全飛抵目的地。客機上的所有人也都不知道發生了什么事，而最終使他們相信的理由也是因為所有的手表都慢了10分鐘。對此現象，專家們認為惟一的解釋是：在“失蹤”的一剎那，時間“靜止”不動了，或者說出現了時光倒流。

宇宙對于人類來說，充滿了神秘色彩與超乎尋常的吸引力，盡管人類從誕生之日起就在探索宇宙奧秘的問題上進行著不解的努力，但至今我們仍對宇宙知之甚少。人類是否真的能在不久的將來移居其它星球？是否真能讓時光倒流？今天我們就和英國科普作家齊然爾曼先生一起探討關于空間和時間旅行的問題。

二、明確本課訓練重點、訓練要求及訓練方式。
1.本單元的學習重點是篩選信息，我們在前三篇課文的學習中已掌握了篩選信息的有關方法，這節課就以這篇課文為例來檢測同學們篩選信息的能力水平。再次強調篩選信息的要求是迅速、準確。
2. 學生分組討論，比較哪組同學能夠迅速而準確地篩選信息。
三、整體感知課文內容。
1.要求學生讀一遍課文，迅速篩選出文章的中心話題，依據各部分小標題理清文章的總體思路。
2.學生討論、回答。
明確：全文圍繞首句“讓我們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開始我們的旅行”展開話題。
全文共四個部分，每部分的小標題可作為理清思路的切入點。進行空間旅行無論是到其他行星旅行，還是到其他恒星旅行，最大的障礙是速度問題，于是引出第三部分的如何提高速度的話題，但即使是以最快的光速旅行，也不能使個體的人在有生之年達到宇宙中任意遠的星體，由此又引出第四部分“時間旅行”的話題。可啟發學生畫出簡潔的思路圖。

四、在把握全文思路的基礎上分部分閱讀課文、篩選主要信息及相關表層信息。
1.找學生閱讀前兩部分內容，討論并回答下列問題：
（1）什么是空間旅行？
明確：本文指星際和星系之間的旅行。
（2）要進行空間旅行，為什么速度問題成為主要障礙？
明確：利用目前人類所創造的速度最快的太陽神探測器，能在較短時間內進行星際旅行，但這只是想象和推斷，因為“其實我們無法登上這個無人駕駛的飛行器”。即使假設太陽神探測器能載人，也無法在人的有生之年到達距離無限遙遠的其它恒星和星系。因此，提高速度是關鍵問題。
2.閱讀“加快速度”部分，在文中篩選出下列信息：
（1）理論上怎樣將速度提高到光速？
明確：在連續時間段要能夠（為飛船）提供足夠的推力。
（2）作者設想了哪些為飛船提供足夠推力的方法？
明確：使用燃料的方式包括：使用校推進系統（包括核裂變反應及更為先進的核聚變反應）、運用物質——反物質發動機；不使用燃料的方式：利用太陽風的能量作為推力。
3.閱讀最后一部分“時間旅行”。討論并回答下列問題：
（1）什么是時間旅行？
明確：指人離開現在而置身于未來或過去。
（2）什么是時間膨脹？時間膨脹現象發生的主要條件是什么？
明確：運動物體接近光速時，對隨光一起旅行的任何物體和人員來說，時間慢了下來，化學反應和生物過程也減慢T，這種現象叫時間膨脹。時間膨脹現象發生的主要條件是運動物體的速度接近光速。
（3）時間膨脹對于空間旅行的意義是什么？
明確：為探索人類能力所不能及的宇宙提供了方法，即使星系間旅行成為可能。
（4）為什么說時間膨脹為探索人類能力所不能及的宇宙提供了方法？
明確：人類在時間膨脹中生活，生命好像暫時停止了，實際上能夠到遙遠的恒星和其他星系中旅行，即時間膨脹極大地延長了人的生命，因此使到遙遠恒星和其他星系旅行成為可能。

五、重點閱讀“時間旅行”部分，聯系上下文理解重點語句，篩選隱含信息。教師可根據學生具體情況作適當點撥。
1.第四部分第三段寫到時間膨脹“是一種時間旅行”，而第四段又假定“時間膨脹的現象不是時間旅行”，二種判斷是否矛盾，為什么？
明確：不矛盾，兩個判斷都成立，因為判斷角度不同。“時間膨脹是一種時間旅行”是從科學幻想的角度進行的判斷，因為此時空間旅行者相對自身來講是在未來旅行，在體驗自然條件下自身所不能達到的未來。“時間膨脹的現象不是時間旅行”是從科學角度進行的判斷，因為此時的時間就宇宙時間來講既不是過去的時間，更不是未來的時間，因為即使用光速旅行也需要時間，旅行做不到即刻到達，這決定了人類不能到達未來的宇宙時間。
2.能“看到過去事物”這一推斷依據是什么？能看到地球的過去的原理是什么？
明確：這一推斷的依據是，光速也需要時間，我們看到的一切都是過去的（用電視動畫演示這一事實）。看到地球過去的原理：根據鏡子反射原理，設想有一顆距地球無限遙遠的星體，其表面特別光滑，反射能力極強，天文學家可利用功能極強的光學望遠鏡收集該星體反射的光，看到地球過去的情況（用電視動畫演示這一原理）。
3.為什么看到過去事物這種現象不是時間旅行？
明確：看到過去并不是離開現在回到過去，所以不是時間旅行。

六、小結全文。
1.請學生總結從本文獲得的主要信息有哪些，次要信息及相關信息有哪些，并談談在篩選信息時所運用的主要方法。
提示：主要信息包括空間旅行和時間旅行的概念，以及時間膨脹概念等。次要信息及相關信息進行空間旅行的方式、方法，對于提高速度的多種設想，時間膨脹的意義，看到過去事物的設想等。運用的方法包括：抓關鍵語句，聯系上下文捕捉主要信息和相關信息，透過表層信息挖掘隱含信息等。
2.教師小結：肯定學生在本課學習中所表現出的積極主動性，對表現突出的小組進行表揚。
結語：宇宙的奧秘無窮無盡，希望通過這篇文章的學習能激發同學們關于宇宙未知數的聯想、想象以及探索宇宙的興趣和熱情，因為我們今天建立在科學基礎上的暢想往往會成為明天的現實。

七、布置作業 。
1.寫一篇科學幻想作文。要求：信息含量大；想象與聯想大膽新奇，同時還要有一定的科學依據；800字以內。
2.推薦科普讀物（如“劍橋文叢”科普叢書）、霍金的《時間簡史》等，鼓勵學生在互聯網上查閱有關信息。