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| 我的黑洞之行
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作者：
发表时间： 2007-2-7 10:45:35 文章出处： 网络
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——《黑洞旅行》的教学设计
一.导入:
2001年 美国富豪蒂托支付2000万美元登上太空，成为自费登上太空的第一人。2002年 南非富翁沙特尔沃思成为第二位“自费”的太空游客..假如我愿意为你提供赞助,让你到太空之外一个叫黑洞的地方去旅行(板书:黑洞旅行)你愿意去吗?(学生众说纷纭)其实,能不能去黑洞,我们首先还要问问当代最杰出的理论物理学家霍金.
本文是霍金于1988年4月到伯克莱的加利福尼亚大学希奇拉克的演讲,原题是“黑洞和婴儿宇宙(节选)”。“旅行”形象直观，黑洞表明了阐述的对象．它既是一篇学术论文.，又是一篇科技小品．作者把深奥难懂的科学道理讲得浅显易懂，把黑洞的来龙去脉分析得头头是道，给人以丰富的天体知识，是不屈的霍金冲刺宇宙学、冲刺命运的杰作．本文深入浅出，有着严密的逻辑性，具有震憾人心的力量；说明方法灵活多样，值得好好学习．
二、教师范读前四段，提问：
①作者采用“稍微轻率的语气”表达了什么观点？
[提示：勾画1—3段的关键语句，而后整合。]
“现在黑洞已在事实上被说成是科学的现实，而非科学的幻想。”
……预言黑洞必然存在的。
“科学幻想家他们为你描述如果你真的掉到一颗黑洞中去将会发生什么。” “我要非常遗憾地告诉未来的星系旅行家们，这个场景是行不通的。”
总结：黑洞确实存在，黑洞旅行有可能，但目前行不通。
②如何理解第四段在全文中的作用？
明确：从结构上看，本文为过渡段，承上启下，承接上文有关话题及自己的见解，再次明确自己的结论来源．既然如此明确，势必引起别人的兴趣及疑问，便自然过渡到下文，剖析黑洞理论。
③为了讲清黑洞的形成原理，作者涉及了哪些理论？
学生带着问题自主浏览其余各段，明确：
约翰·米歇尔的引力对光线的不自洽理论 黑洞存在的可能性
→广义相对论下的引力光线效应之自洽理论 黑洞的形成、白洞（爱因斯坦）
—→ 量子力学的不确定性原理 （逃逸——婴儿宇宙）
④作者是怎样运用这些理论来说明黑洞形成的原理的．
⑤什么是黑洞？讨论这个问题时教师可根据学生情况从以下两法中任选一种;
⑴让学生在现有的一些论述的基础上,说出自己体会到的黑洞,例:
所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。
“黑洞”原来是超强磁场
黑洞是一个空间——时间区域，它的最外围是光所能从黑洞向外到达的最远距离，这个边界称为“事件视界”。它如同一个单向的膜，只允许物质穿过视界并落到黑洞里去，但没有任何物质能够从里面出来！
黑洞即演变到最后阶段的恒星,由中子星进一步收缩而成.霍金的研究表明存在着黑洞辐射.
⑵由学生表情朗读一篇知识短文《黑洞》,同时配以一首适宜的New Age Music轻音乐(例日本新世纪音乐家喜多郎(KITARO) 的专辑《天界》(Astral Voyage)中的乐曲).学生听完后展开讨论.
三、作文
Ⅰ、想像作文:虽然霍金认为“目前行不通”但我们不妨可以先“神游”一回,请同学们运用逆向思维,发挥想像,写一篇“假如我去黑洞旅行”或“我的黑洞之行”的文章.
Ⅱ、联想作文:自然界有“黑洞”,社会生活中有没有比喻意义上的“黑洞”呢？答案无疑是有的(可用媒体有关这方面的报导和席慕蓉的诗《夏夜的传说》中的有关诗句进行启发),请以《我身边的黑洞》为题写一篇作文.
（以上两个作文题可由学生任选其一,若当堂完成不了可留作第二课时开始时的作业,并在完成后当堂展读。）
附录:附录一 黑洞
“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。 根据广义相对论，引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时，它的引力场对时空几乎没什么影响，从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小，它对周围的时空弯曲作用就越大，朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。 等恒星的半径小到一特定值（天文学上叫“史瓦西半径”）时，就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时，恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐形”的，等一会儿我们会讲到。 那么，黑洞是怎样形成的呢？其实，跟白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由恒星演化而来的。 我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢），由中心产生的能量已经不多了。这样
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