《熵：一種新的世界觀(節選)》教案設計
劉向軍
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牐牎窘萄目的】
牐1.提高學生對科技論文提要鉤玄的能力。
牐2.理解本文對“熵”的說明。
牐3.體會本文節選部分對人類生存的新的哲學思考。
牐牎窘萄е嗇訓恪
牐1.研討文章論述的觀點，訓練提要鉤玄能力。
牐2.學習用日常事例說明科學道理的寫法。
牐3.把文章中所舉的事例與有關“熵”的概述結合起來理解“熵”的含義。
牐牎窘萄設想】
牐牻萄Х椒
牐1.點撥引導法。教師在學生自讀的基礎上，提出具有普遍性的問題作點撥引導。
牐2.分組討論法。讓學生結合已有知識分組展開討論，各抒己見，質疑解難。
牐3.聯想類比法。讓學生把文中所講的道理與生活結合起來深入理解課文。
牐牐ń饉擔閡隕先種方法分別適用于學生自學能力和整體水平下、中、上的三類學生。由于此文難度較大，一般宜以第一種教法為主，交叉運用第二、三種方法。）
牐牻萄時數兩課時
牐牎窘萄Р街琛糠槳敢
牐牭諞豢問
牐犚弧⒌加鍔杓
牐1868年，德國偉大的物理學家魯道爾夫克勞修斯提出了一個十分重要而又讓人費解的概念--熵。“熵”這個概念談的是熱力學的第二定律。曾有不少人對這個奇怪的概念不以為然，他們想制造出各種形式的永動機來證明“熵”這個概念的錯誤。然而，100年的時間過去了，沒有任何一個永動機能夠永動。人們在實踐中，越來越深刻地認識到，“熵”這個概念與我們的現實生存乃至我們的未來有如此緊密的聯系，以致于1959年，在克勞修斯提出“熵”的理論91年后，英國著名作家斯諾在劍橋大學作題為《兩種文化及再談兩種文化》的講演時說：一個作家對熱力學第二定律毫無所知，就等于一個科學家沒讀過莎士比亞的作品。那么，“熵”究竟與我們人類的生存有怎樣密切的關系呢？“熵”又揭示了人類怎樣的未來呢？今天，我們來學習美國當代著名社會學家里夫金和霍華德的文章--《熵：一種新的世界觀》，讓我們一同走近科學領域中的“莎士比亞”。
牐牐ń饉擔荷杓拼說加錚旨在與學生已有的知識經驗建立關聯并直奔課文題目。引用斯諾的話，意在激發學生對“熵”這個概念產生濃厚的探索興趣。）
牐牰、解題
牐牨疚氖且黃科學論文，作者里夫金和霍華德是美國當代著名社會學家。1972年，西方著名的未來學研究團體羅馬俱樂部發表了關于人類困境的研究報告，題為《增長的極限》，提出了“增長的極限”理論，提出人口和經濟的增長，必然耗盡世界上不可再生的自然資源，同時污染環境，威脅人類生存。羅馬俱樂部的報告，向世人敲響了警鐘，對近代西方文化中經濟無限增長的觀點作了批判。《熵：一種新的世界觀》就是在這樣的背景下誕生的一部學術著作。這部學術著作指出科技的發展是一個能源消耗不斷增加，因而“熵”也不斷增加的過程，得出了人類的歷史是一個不斷倒退、逐漸衰亡的結論。
牐犎、研習課文
牐1.整體把握，理清思路。
牐牐1）讓學生在預習的基礎上速讀課文，初步提取要點，理清全文的論述思路。
牐牐ń饉擔捍瞬街枳乓庥諗嘌學生“提要”的能力，引導學生從文中勾畫概括性語句，將概述內容與段落形式結合起來理清思路，為分析文中的疑難點做好鋪墊。）
牐牐2）學生討論發言，教師引導學生理順全文的論述脈絡。
牐犆魅罰喝文共15段。第1段通過民諺引出了熱力學定律，第2段用一句話表述了熱力學的兩個定律，引出了“熵”的概念。第3、4段是對熱力學第一定律的論述，為下文論述熱力學第二定律即熵的定律做鋪墊。第5段為過渡段，轉入對熵的論述。第6、7段是對熵下定義并做解說。第8、9段進一步從能量耗散的角度論述熵的涵義：能量平均狀態是熵值達到最大的狀態。第10至15段從地球上能量來源、工業回收、物質衰變等角度探討了能源危機，說明地球上的有效能量在不斷減少，熵在不斷增加。
牐2.具體研習，突破重難點。
牐牐1）學生梳理文中有關“熵”的概述，并用自己的話對“熵”的本質做出概括。
牐犆魅罰旱5段--熵就是損失了的能在將來用于做某種功的一定能量。
牐牭6段--熵是不能再被轉化做功的能量的總和的測定單位。
牐牭7段--熵和污染是同義詞，是某一系統中存在的一定單位的無效能量。
牐牭9段--熵即無效能量的總和。
牐牳爬ǎ紅鼐褪俏扌能量，就是污染。
牐牐ń饉擔涸詼鑰撾惱體把握的基礎上，通過對文中“熵”的概括的勾畫梳理，可加深對課文重難點的理解，使學生養成利用提要的方式來理解文章的習慣。先讓學生在書上勾畫并在筆記本上整理，然后用自己的話來談一談對“熵”的概括理解；教師可以摘要板書。文中關于“熵”有多處論述，梳理不必求全，但要能抓住關鍵從不同角度論述。）
牐牐2）學生勾畫課文中關于“能量”的概述，并用自己的話來談一談對“能量”的新認識。
牐犆魅罰旱6段--能量可以分為“有效的”或“自由的”能量，和“無效的”或“封閉的”能量。
牐牭7段--熵的增加就意味著有效能量的減少。被轉化成了無效狀態的能量構成了我們所說的污染。
牐牭8段--在一個封閉系統里，能量水準的差異總是趨向于零。沒有任何能量級別差異的狀態叫做能量平均狀態。
牐牭9段--能量平均狀態是熵值達到的最大的狀態，那時將不再有任何自由能量來進一步做功了。
牐牭10段--地球上有兩個有效能量的來源：一個是地球本身所蘊藏的能量，另一個是太陽能。在對人類有意義的時間里，這兩個能量都是有限的。
牐牭14段--當有效能量告罄時，我們稱之為“熱寂”。認識“能量”：能量可以分為“有效的”和“無效的”兩類，有效能量是有限的并且總在減少，即熵總在增加。有效能量消耗完時，熵達到最大值，這叫做能量平衡狀態或者叫“熱寂”。
牐牐ń饉擔閡深入理解“熵”的內涵，就必須深入理解與“熵”密切相關的“能量”的內涵。讓學生能用自己的話來談理解，是真正理解的標志。此設計既是提要鉤玄能力的培養，也是突破課文重難點的途徑。課文中關于能量有較多表述，學生能夠勾畫出來加以研討即可，不必逐一整理。）
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牐牨疚腦誆述科學道理時，有概述，有解說。從課文中找幾個例子，分析作者是如何運用具體事例來說明抽象的論述要點的。
牐犆魅罰嚎撾牡4、5、6、8、12、13段中都舉了日常生活中的例子來作具體說明。學生可以結合自己的物理學知識和生活經驗來分析這些例子與概述要點的內在聯系。
牐牐ń饉擔捍松杓浦莢凇熬嚀逖邢埃突破重難點”的基礎上，使學生對課文有更多的感性認識，更有效地培養學生“鉤玄”的能力，著重落實“教學重難點”。可以參閱《教師教學用書》上的分析。）
牐犖濉⒖翁瞇〗
牐牨疚淖胖羋凼雋巳攘ρУ詼定律即“熵”的定律。熵是與能量密不可分的一個概念。作者對熵和能量作了大量地敘述，同時又從生活中舉了大量的例子來作分析解說，使抽象的道理具體化，易于為一般讀者所接受。這種寫作方法值得我們學習。
牐牐ń饉擔罕拘〗嶂莢謐芙岜窘誑蔚慕萄б點，強化學生對教學重難點的掌握，體現教學目的的要求。）
牐犃、布置作業
牐犜誑撾牡諞歡沃校作者舉了三個民諺來啟發人們認識熱力學第二定律。請結合本節課所學的知識，從能量耗散的方面，闡釋下面幾句話的意義：
牐牐1）你不可能不勞而獲：
牐牐2）覆水難收：
牐牐3）天網恢恢，疏而不漏：
牐牭詼課時
牐犚弧⒓觳樽饕擔導入新課
牐1.讓學生就上節課的課后作業相互交流意見，然后發言討論。
牐2.教師對學生發言中的疑難進行點撥。
牐犆魅罰荷轄誑蔚淖饕悼梢圓臥摹督淌教學用書》上的分析。
牐牐ń饉擔和ü檢查作業把握學生的理解程度，從而調整本節課的教學。）
牐3.導入新課。
牐犕ü上節課的學習和作業練習，我們對“熵”這個概念有了更多的了解。按照英國作家斯諾所言，可以說我們是學習了科學領域里的莎士比亞的作品。但是《熵：一種新的世界觀》畢竟不是一篇文學作品，而是一篇飽含了深刻哲理的科學論文，其中一定還有不少令我們感到困惑的問題。這節課，我們就來做進一步的研討。
牐牐ń饉擔荷杓拼思蚨痰加錚旨在重新激發起學生研討的熱情，真正來一番“提要鉤玄”的能力訓練。）二、研習課文
牐1.學生自主質疑研討。
牐2.具體研習，突出重點，突破難點。
牐犎綣學生不能提出更有研討價值的問題，教師可以引導學生深入研討以下問題：
牐牐1）第3段中“宇宙中的能量總和一開始便是固定的，而且永遠不會改變”一句如何理解？明確：可以引導學生利用已有的天文學知識來討論。也可引導學生結合史蒂芬霍金的《宇宙的未來》一文中有關大爆炸的理論來思考。
牐牐2）第4段中“世間萬物的形態、結構和運動都不過是能量的不同聚集與轉化形式的具體表現而已”。你能再舉出別的例子來說明嗎？
牐犆魅罰捍蟮揭煌反笙蟆⒁蛔山，小到一只螞蟻、一塊石頭，都是能量的具體表現形式。
牐牐3）我們應該如何重新看待工業回收問題？
牐犆魅罰汗ひ禱厥斬勻死嗟納存有十分重要的意義，但是任何工業回收都在導致能量的消耗，即“熵”的增加。
牐犎、課堂訓練
牐牽撾奶餑俊鵝兀閡恢中碌氖瀾綣邸分傅木烤故且恢衷躚的“新的世界觀”？結合對本文的學習，請寫一段話，談談你對此觀點的理解。
牐犆魅罰鶴髡呷銜人類科學技術的發展史是一個能量不斷消耗、熵不斷增加的過程，是一個不斷衰退的過程，是一個一步步走向毀滅的過程。作者對人類發展史和人類未來的發展持悲觀的態度，這相對那種對人類發展史和發展前景持樂觀態度的觀點來說，是一種新的世界觀。
牐牐ń饉擔航淌το蜓生提供課外的一些相關資料。）
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牐犕ü進一步研習課文，我們對熵的深刻內涵又有了新的理解。同時，我們對人類目前的生存方式及未來的生存環境都有了一種深沉的憂慮。當我們在認真學習本文的時候，當我們在深入思考著這些問題的時候，按照里夫金和霍華德的觀點，我們也在消耗著能量，我們也在導致著熵的增加。這就是這篇課文特別要告訴我們的道理。
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牐牎鵝兀閡恢中碌氖瀾綣邸廢蛭頤墻沂玖艘恢秩死轡蘗φ救世界的悲觀結局，你對此有什么看法？課后搜集、閱讀有關資料，寫一篇短文，談一談自己的看法。
牐牐ń饉擔赫庖簧杓疲旨在引導學生將提要鉤玄的能力延伸到課外，從更廣闊的層面來思考人類的過去、現在和將來。）
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牐犚弧⒌加鍔杓
牐牰浴翱蒲А閉飧齦拍睿我們歷來是頂禮膜拜的。無數的仁人志士對“科學”這個概念作出了各自的禮贊。恩格斯說：“科學是一種在歷史上起推動作用的、革命的力量。”高爾基說：“應當熱愛科學，因為人類沒有力量比科學更強大、更所向無敵了。”短篇小說大師契訶夫說：“科學是人生中最重要、最美好和最需要的東西。”當代偉人鄧小平說：“科學技術是第一生產力。”……可以說，追求科學，就是追求進步和文明，這已經成為大眾化的世界觀。然而，科學真是完美的嗎？它是一把單刃劍，還是一把雙刃劍？1981年，美國當代著名社會學家里夫金和霍華德出版了《熵：一種新的世界觀》一書，對科學技術的迅速發展所帶來的負面影響作了深刻的分析。今天，我們就一起學習本書的節選部分，一同來看一看作者在對科學文化的批判中，提出了怎樣的新的世界觀。
牐牐ń饉擔捍松杓屏⒆閿誑撾鬧魈猓給學生以很大的思考空間。）二、解題（同“方案一”）
牐犎、具體研習，突出重點
牐1.作者在文中對人類生存環境的發展趨向持什么態度？
牐2.作者對人類未來擔憂的依據是什么？
牐3.你怎樣看待科學在人類發展史上的地位和作用？
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