《時間和空間的旅行》學案
學習要點
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，抓住關鍵語句，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。
課文解讀
寫作背景簡介
阿爾伯特•愛因斯坦的《論運動物體的電動力學》，提出了根本不同于傳統觀念的空間、時間理論，這被他后來稱為“狹義相對論”。狹義相對論不僅引起了時空觀的革命，也帶來了整個物理學的革命。愛因斯坦建立了統一的物理理論即洛倫茲變換，通過這種變換，他推導出運動的尺子要縮短；運動的鐘要變慢；任何物體的運動速度都不能超過光速。愛因斯坦繼而又寫了一篇完整的總結性論文《廣義相對論的基礎》。廣義相對論以它思想的深湛、豐富和形式的完整、美麗而令人贊嘆，在更深一層意義上否定了牛頓的絕對時空觀。
愛因斯坦去世后，宇宙學研究的重任就落在了史蒂芬•霍金身上。他試圖把相對論和量子力學結合起來，展示給人類一幅新的宇宙圖像。霍金80年代中期完成了重要著作--《時間簡史--從大爆炸到黑洞》，在有關宇宙學時空觀的研究方面又獲得了成功。
巴里•齊然爾曼、戴維•齊然爾曼著的《火星，我的第二家園》運用愛因斯坦、史蒂芬•霍金宇宙相對論的時空觀，推斷出“空間旅行”和“時間旅行”，從而帶領我們進行了科學暢想。
本文的層次結構分析
全文以小標題的形式分成了四大塊，內容概括醒目。前后按內在的邏輯先后順序貫穿排列。文章第一句話“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”領起全篇，以下按距離地球遠近依次介紹。由“到其他行星上旅行”寫到“到其他恒星上旅行”，又由于距離的遙遠，就涉及到一個速度問題，所以作者接著介紹了“加快速度”方面的知識，而還因為有人的壽命問題，作者緊接著又介紹了“時間膨脹”。這樣按內在嚴密的邏輯性逐步寫來，內容多而有序，層次條理分明。
文章內容的過渡銜接非常好。
如在介紹飛行器的速度時，他說，“很顯然，時速60英里的速度，不能進行星際旅行。好在我們有時速更快的飛行器。”便很自然地過渡到了“更快的飛行器”。如在第二節《到其他恒星上去》的結尾時，他說，“這個距離實在讓人吃驚。我們能夠在有生之年到達銀河系中最近的恒星嗎？”其后，便進入第三節《加快速度》。應該讓學生體會到文章的過渡銜接對于文章的結構有著如此奇妙的作用。
本文介紹了哪些知識
在“空間旅行”部分，作者介紹了地球與其他行星、恒星之間的距離，及到這些星球所需要的速度和對應的時間。重點介紹了“加快速度”及產生加速度的方法。其中作者對這些方法進行了大膽的設想，如核裂變，核聚變，物質——反物質發動機等。使讀者感受到星際旅行的現實性，可能性和艱巨性。
在“時間旅行”部分，作者主要介紹了時間膨脹現象。所謂時間膨脹，指當運動物體接近光速時發生的相對于運動物體的時鐘，化學反應和生物過程減慢的現象。同時作者又根據理論大膽推測介紹了人類可以回歸過去的有關知識，使讀者對神秘的宇宙產生種種奇思妙想，并對科學心儀神往。