第四单元
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科学之光
文本一
(2019北京,1—6)阅读下面的材料,完成1—6题。(22分)
材料一:
随着全球人口的不断增长和科学技术的飞速发展,人类在创造文明的同时也缔造了一个深受人类影响的全球生态系统。长期以来对生物资源及土地的过度利用,导致了动植物栖息地丧失、环境污染等一系列问题的出现,生态环境及生物系统遭受了严重破坏。据专家估计,由于人类活动和气候变化,地球上的生物种类目前正在以相当于正常水平1000倍的速度消失,全球已有约3.4万种植物和5200多种动物濒临灭绝,物种分布发生了大范围的变化,这些形成了全球性的生物多样性危机。
生物多样性危机是多种因素综合作用的结果,城市化是其中重要的因素之一。城市化是伴随工业化和现代化必然出现,反过来又推进工业化和现代化的一个历史过程;城市化水平是现代文明的重要指标。但无序蔓延的城市开发使野生动植物的栖息地日益萎缩,一部分动植物不得不和人类共同生活在城市之中。
城市中约60%~70%的地表被道路、人工建筑、停车场等硬化,水不容易渗入,植物的种子难以生根。全球很多城市的人口密度已达每平方千米数万人,密集的人流对诸多生物而言是潜在的危险;除此之外,还有大量的汽车、摩托车等在飞驰。高楼大厦林立,热量不断聚集,城市中心的温度有时甚至高出周边10 ℃之多,这种热岛效应对生物的生存也是一大干扰因素。
生物多样性为人类发展带来了巨大财富,目前它却面临着来自城市化等方面的威胁。城市化对生物多样性的影响成为生态学研究者关注的焦点问题。
(取材于干靓等的相关文章)
材料二:
近年来生物学家发现,城市中部分野生物种对相比地球漫长历史还十分年轻的人工环境有着不可思议的适应力。
科学家正努力揭示各物种在城市中的进化情况。“坦白说,部分物种对这种极端约束适应能力之强着实令人惊叹。”法国蒙彼利埃大学功能生态学与进化生态学研究中心主任皮埃尔-奥利维耶·切普图评论道。“其中不仅存在微观进化,我认为在某些情况下还有宏观进化。”荷兰国家生物多样性中心进化论研究员曼诺·希尔图森说,“我们在城市观察到的进化,其速度接近理论上的最大值,这让我们感到不可思议。”
联合国预计21世纪城市化进程将步入快车道:2030年,全球城市面积将达140万平方千米;到2050年,城市居民将新增25亿。城市作为人类文明的产物,最早出现于5000年前的美索不达米亚平原。如今,城市化将成为地球生物最重大的进化动力之一。
的确,城市中生物进化的各类实证开始涌现,水泥路旁、大楼脚下、阳台边缘、地铁站楼梯等,无处不在。繁衍在城市地铁通道的地下家蚊不再冬蛰,相较于鸟类的血液,它们现在明显偏好哺乳动物;它们与其他蚊子种群之间,已经产生了明显的生殖隔离。除了野生物种和家养物种,有的地方如今又出现了新型城市物种,这使人们重新审视城市生态环境与生物多样性问题。科学家将城市与遭受高度集约化农业严重破坏的乡村环境进行对比后,发现城市中的物种往往比乡村更多。相较于乡村,城市为物种提供了多样化的生境。动植物可以依附于各种各样的角落、边沿、墙缝,生活在荒地、墓地和潮湿的水沟里,或者栖居于精心维护、富有情调的花园中。它们可以全年获取水资源及食物,而在野外,水资源和食物的获得具有季节性。热岛效应也成为城市生境的一大优势,城市冬季不再严寒。
在密集型农业时代,城市将成为全新的生态系统,有利于保护生物多样性,并且这一潜能还将不断得到激发。
(取材于吴苏妹编译的相关文章)
材料三:
研究发现,每个物种每一次成功适应城市生活的同时,会有多个物种在当地消失;而一个物种若过于迅速地适应了城市生活,也意味着有众多个体要做出牺牲。城市化引发的生物快速进化往往要付出代价。
多伦多、波士顿等城市里的白车轴草,为提高抗寒性而舍弃了释放氰化物的能力。释放氰化物可抵御来自食草动物的威胁,但抗寒性会降低。而在市中心,城市高温使得积雪极易消融,没有了积雪的覆盖,植物就难以抵御夜间冰冻。一项新的研究表明,包括徒步旅行在内的人类活动,正在促使世界各地的哺乳动物在夜间变得更加活跃,呈现出夜行性增强的趋势。夜行性增强会带来一系列的负面影响,包括习性的改变、繁殖能力的降低等。关于纽约市各公园白足鼠的研究发现,相比乡村白足鼠,城市白足鼠体内涉及脂肪酸消化的基因出现过度表达。此种进化选择极有可能与在城市中能够轻易吃到人类丢弃的油纸、吃剩的比萨饼和芝士汉堡有关。自1940年以来,意大利城市地区家蝠的颅骨体积在不断増大,这或许是受路灯影响。路灯会吸引并聚集大量的大型昆虫,随着世代更替,咬合力强的蝙蝠越发具有优势。
城市中的生物进化与生物多样性密切相关,生物进化是一个难以操控、可预见性低的课题。加拿大多伦多大学助理教授马克·约翰逊强调说:“我们观察到,一些物种在全世界大部分城市中都呈现出趋同进化。在部分城市,物种未能顺利适应,个中缘由目前还不得而知”。
(取材于赵熙熙等的相关文章)
1.根据材料一,下列表述不属于生物多样性危机的一项是(3分)( )
A.生物种类以非正常速度消失。
B.大量动植物濒临灭绝。
C.物种分布发生大范围变化。
D.动植物和人类共同生活。
2.根据材料一,下列理解和分析,符合文意的一项是(3分)( )
A.深受人类影响的全球生态系统利于缓解生物多样性危机。
B.第一段通过列举数据来凸显生物多样性危机的严重程度。
C.生态学者关注的焦点是生物多样性危机给人类带来哪些损失。
D.这则材料反映了对生物多样性危机的担忧并提出了应对策略。
3.材料二说,与遭受高度集约化农业严重破坏的乡村环境相比,城市中的物种往往更多。下列对其原因的理解,不正确的一项是(3分)( )
A.城市提供了更加多样的栖居地。
B.城市中的生物得到了精心保护。
C.城市中有持续性的水源和食物。
D.城市的冬季温度一般比乡村高。
4.下列对材料一和材料二的理解,正确的一项是(3分)( )
A.材料一分析了城市环境特点,认为应该减缓城市化的步伐。
B.材料二的引文表达了科学家对城市中生物进化速度的忧虑。
C.两则材料中关于城市化是人类文明的产物的看法是一致的。
D.两则材料中关于热岛效应是否有利于生物生存的看法相似。
5.根据材料三,下列理解不符合文意的一项是(3分)( )
A.白车轴草为抵御积雪的覆盖而舍弃了释放氰化物的能力,这与城市高温有关。
B.哺乳动物因夜行性增强而改变了习性,繁殖能力降低,这与人类的活动有关。
C.城市白足鼠可能因为吃了比萨饼等食物,涉及消化的某种基因出现过度表达。
D.路灯吸引并聚集了大量的大型昆虫,家蝠或因捕食它们而颅骨体积不断增大。
6.就城市化与生物多样性的关系,上面三则材料分别表达了什么观点 说说这些观点对你认识这一关系有何启发。(7分)
文本二
阅读下面的文字,完成7—9题。(16分)
世界最大的膜
[美]刘易斯·托马斯
站在月亮上远望地球,让人惊讶得敛声屏气的事儿是,它活着。从照片上看,近景中干燥的、备受击打的月球表面,死沉沉如枯骨。高高地漂浮于天际,包着那层湿润的、发光的、由蓝天构成的膜的,是那冉冉升起的地球。在茫茫宇宙的这一方,唯它才是生机四溢的活物。
在生物学上,从无序中理出秩序的,是膜。你须能获取并抓住能量,贮存起准确的需要量,然后再把它均衡地释放出来。细胞会这样做,它里面的细胞器也会这样做。每一个生命集合都在太阳能的粒子流中摇摆不定,从太阳的代谢物中攫取着能量。为了活着,你必须能够跟平衡抗争,能够保持不平衡,积聚能量以抵抗熵的增加。在我们这样的世界上,只有膜才能处理这样的事务。
地球活起来之后,它就开始构造自己的膜,其基本目的就是处理太阳能。起初,在地球上由水中的无机成分合成肽与核苷酸的前生物期,除水以外再没有什么东西来遮挡紫外线的辐射。最初的稀薄大气直接来自地球慢慢冷却时的排气过程,其中只有丝丝缕缕、若有若无的氧气。从理论上讲,水蒸气在紫外线的作用下也能发生光解而产生氧气,但量不会多。
氧的制造需等待光合细胞的出现。它们生存的环境,必须有充足的可见光以便进行光合作用,同时又必须遮蔽,不受那致命的紫外线的照射。伯克纳和马歇尔推算出,绿色细胞必须生存在约十米深的水下,很可能是在水塘里,这些地方水比较浅,没有很强的对流。
你可以说,向大气释放氧气是进化的结果。你也可以反过来说,进化乃是有了氧气的结果。你怎么说都通。一旦光合细胞——很可能相当于今天的蓝绿藻——出现,未来的地球呼吸机制就形成了。从前,大气中氧的水平增高到今天氧气浓度的百分之一时,不可避免地要出现带有氧化系统和ATP(三磷酸腺苷)的突变型。有了这些,我们便来到了一个爆炸性发展的阶段,千万种会呼吸的生命,包括多细胞的生命形式就可以滋生繁衍了。
伯克纳提出,曾有过两次这样的新生的爆炸,两次飞跃都有赖于氧的水平突破某一临界值。第一次飞跃,氧的浓度达到了现在水平的百分之一,遮挡住相当的紫外线,使细胞能够移居到河湖海洋的表层水域。这一变化发生在大约六亿年以前的古生代前期。第二次飞跃,氧的浓度达到今天水平的百分之十,距今约四亿年,这时,已经形成一个足够强大的臭氧层,减轻了紫外线辐射,使生命可以从水中移居到陆地上。从此,生物的发展便畅通无阻。
还有一件事说明我们极其有福。氧气吸收的,正是紫外线光谱带中对核酸和蛋白质最具杀伤作用的部分,而同时它又允许光合作用所需的可见光充分通过。如果不是氧气的这种半透性,我们不会这样进化起来。
现在,我们很安全,通风良好,安然无恙。如果我们能避免那些可能乱鼓捣臭氧层,或者可能改变二氧化碳浓度的技术的话,氧气还不是我们的大患,除非我们放手进行足够次数的原子爆炸,去杀死海洋中的绿色细胞。如果我们这样干,那就是拉起绞绳往自己脖子上套。它为我们而呼吸。它还为我们的欢乐保护着我们。每天都有几百万个陨星落入这层膜的外层,由于摩擦它们化为乌有。没有这层屏障,我们地球的表面早就会像月球表面一样,在流星的轰击下化为齑粉。尽管我们的感受器还没有灵敏到听见那轰击,但我们还是知道有它而感到安慰:那声音就在我们头顶上,像万点夜雨敲打着屋顶。
(选自《细胞的生命礼赞》,有删改)
7.文章开头与结尾两次提到月球表面的情况,有什么作用 (4分)
8.根据文章内容,请你写出“世界最大的膜”的形成过程。(6分)
9.科普文的语言除准确严谨外,还具有不同于一般说明文的语言特色。请结合文章内容,简要分析文中画线句子的语言特色。(6分)
(1)在我们这样的世界上,只有膜才能处理这样的事务。
(2)那声音就在我们头顶上,像万点夜雨敲打着屋顶。
文本三
阅读下面的文字,完成10—12题。(15分)
没有天堂
赵鑫珊
在东西方宗教中都有一个假设:在地球之外某个地方有一个天堂,那里尽是金碧辉煌,尽是山珍海味,没有尘世的种种苦难或悲惨。这假设中的天堂,纯属子虚乌有,纯属幻想。要知道,除了地球,我们没有其他任何星球可去!
月球、火星、金星……是万万去不得的。人类只能生存在地球上;在别的星球上,人类无法生存,更无幸福可言——这就是“我们只有一个地球”这句口号的含意。如果人类能够快乐地生活在月球、火星或金星上,并且还可以把60亿人统统移民过去,那么“我们只有一个地球”的口号就是多余的。
摆在人类面前的出路只有两条:坚决控制地球上的人口,下决心保护地球生态环境;或将人类统统移民到别的星球上去居住。
但这后一条出路是不可能的。比如,在月球表面上如何建造密封式的居住空间就是个大问题。月球上没有大气,它是一个完全没有生命的世界——夜间极冷(-166 ℃),白天奇热(99 ℃)。
在世界工业化之前,地球只能供给10亿人的温饱。假设我们现在决定不搞工业化,那么50亿人就必须离开地球。而在决定哪50亿人离开地球这场混战中,我们所有的人都会死去。
把我们的工厂搬离地球生物圈,进入太空,让它们高悬在我们头顶上几千公里之外,那也是不现实的。
火星同样不适合人类生存。那里的昼夜温差达100 ℃,气候极寒冷而且干燥;大气非常稀薄,主要是二氧化碳;火星大部分的水贮存在冻土圈的地壳层中,地表到处是干旱的荒漠。
金星的英文名称是维纳斯,听起来很美、很温柔,但名不副实。其大气和表面对人类的生存亦抱有敌意。金星稠密云层的下面,是个巨大的、炎热的、以二氧化碳为主的气体的海洋,或者说是一层厚厚的碳酸气浓雾——除非一些特殊植物,动物是无法呼吸、生存的。
更有甚者,金星的表面温度高达465 ℃,大气压力比地球高出90倍。这样的生存环境,简直像个酷热的地狱。今天的金星地层还在不断发生地震,熔岩四溢,且伴有雷鸣闪电。
过去,金星上也有氧气,两极也有冰雪,只因大气中的二氧化碳日渐积聚,形成温室效应,入射的太阳光不能向外散发,表面温度日渐增高,氧气的生成越来越少,两极的冰雪全部融化、蒸发,从此河川消失,地面日渐沙漠化,生物亦被一扫而空,成了今日干旱的不毛之地。如果21世纪地球的污染得不到有效控制,那金星的今天便是地球的明天。为此,我们大家有理由不寒而栗。
最近我读了一些鼓吹人类到地球以外的行星上去另谋生路的文章。其中最著名的是美国得克萨斯大学艺术和人类学教授透纳的《到火星上去生活》,文中乐观地声称,将火星改造成一颗可供人类居住的行星正在变得越来越可行。他的口号是:“把火星改造成花园吧!”——通篇都是诗人的幻想,而不是严谨的科学论证。
如果我们对火星或金星的严酷自然环境缺乏想象力,那就请把目光转向新疆的塔克拉玛干大沙漠吧。它是世界上最大的流动沙漠,“塔克拉玛干”的蒙古语意思是“进去出不来”。这是一片33万平方公里的死亡沙海!我可不愿看到整个地球有朝一日变成塔克拉玛干。
在宇宙太空中,地球原是一条很安全、很舒适的小飞船。如今它因人类的错误触了点礁,漏了些水,人类理应积极行动起来,亡羊补牢,拨正航向,这才是唯一的出路,而不是弃船逃走。
听听在航天飞机上负责地球观测、摄影的飞行专家斯普林格说的话吧:
“实际上,在飞船上你能一瞬间瞥见整个大陆,至少是从东到西的大陆。你能看到,最有价值的财富是陆地;你还能看到,地球环境发生了什么事情。当你看到到处都有被砍伐了森林的地块时,心里真有一种说不出的滋味。这迫使人们认识到,我们必须开始保护我们的环境,要比现在做得更好些。”
因为,天堂是没有的。
(选自《天地徜徉录》,有删改)
10.下列对文本有关内容的分析和概括,不恰当的一项是(3分)( )
A.作者在文章开头描述东西方宗教中的“天堂”的目的是与下文中月球、火星和金星的情况作对比,突出所谓“天堂”的虚幻性,引起下文。
B.文章介绍月球、火星和金星等的情况,是想表明人类科技还不够发达,还不能改造其他星球,所以只能生活在地球上。
C.摆在人类面前的出路只有两条,一是坚决控制地球上的人口,下决心保护地球生态环境;二是将人类统统移民到别的星球上。但是第二条路不能实现,所以只有一条路可言。
D.文章重点描述了金星的大气与地表的状况,与地球的状况形成对比,从而论证了人类移民外星球的不可能性。
11.结合文意,简要分析两处画线部分的修辞手法和表达效果。(6分)
12.请结合文章探究“没有天堂”这一标题的意蕴。(6分)
文本四
阅读下面的文字,完成13—17题。(19分)
材料一:
前不久,在北京召开的世界慕课大会上,北京理工大学邓玉林教授团队利用虚拟仿真技术,实现中韩两国四地同上一堂实验课。韩国又松大学学生、云南大学学生、北京市大兴区旧宫镇养老照料中心的老人与线上线下嘉宾一道,同步学习,实时协作。这堂实验课,再次展现出慕课打破时空限制、让知识无远弗届的魅力。
慕课,即大规模在线开放课程,是信息技术与教育教学深度融合的结晶。习近平总书记指出,要总结应对新冠肺炎疫情以来大规模在线教育的经验,利用信息技术更新教育理念、变革教育模式。全球新冠肺炎疫情,正是本次世界慕课大会的背景之一。2020年,面对疫情,教育部依托前期慕课建设积累及在线教育形式,发动全国所有高校成功实施了世界高等教育史上最大规模的在线教学实践。今年春季学期,全国所有普通本科高校全部实施在线教学,108万教师开出110万门课程,合计1719万门次;参加在线学习的大学生达2259万人,合计35亿人次;教师在线教学认可度达80%,学生在线教学满意率达85%……大会上,中国慕课与在线教育的抗疫成绩单引发广泛关注。
如今,在全球教育创新实践中,慕课正在成为推动高等教育变革的重要引擎,不仅助力中国高校成功应对疫情,而且为未来高等教育课堂带来了丰富的想象空间,催生着高等教育的深刻变革。疫情期间的在线教学,改变了教师“教”、学生“学”、学校“管”的现状,改变了教育的形态,基本实现了在线教学与课堂教学质量的实质等效。截至2020年10月,我国主要慕课课程平台有30余家,上线慕课数量已有3.4万门,在校生和社会学习者学习人数达到5.4亿人次,在校生获得慕课学分人数发展到1.5亿人次,慕课数量和应用规模已居世界第一。质量为王、公平为要,学生中心、教师主体,开放共享、合作共赢,已成为中国慕课的经验。
《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》提出,发挥在线教育优势,完善终身学习体系,建设学习型社会。慕课与在线教育的优势,有利于构建全民终身学习体系,实现人人皆学、处处能学、时时可学的目标。随着中国教育进入高质量发展新阶段,实现全民学习、终身学习成为建设高质量教育体系的重要目标。如今,以国家级一流课程为代表的慕课资源已经成为广受欢迎的优质学习资源。随着优质慕课登陆各大主流平台,从学生、在职者到老年人,慕课覆盖人群日益拓展,全民终身学习蔚然成风。
慕课催生变革,教育塑造未来。“扩大慕课平台开放度和优质资源覆盖面”“创新慕课学习内容、模式和方法”“规范慕课的开放、共享、应用与管理”……此次大会上,《慕课发展北京宣言》描绘的愿景让人期待。以慕课促进个性化学习和终身学习,还需要进一步彰显“以学生为中心”的教育理念,增强慕课吸引力,使学习者进行更有价值的深度学习。同时,应推动中国慕课担当起服务终身学习的责任,面向社会开放更多更优的学习资源,提高服务终身学习的能力与水平,向更高层次、更高质量的方向发展,为终身学习体系和学习型社会建设贡献力量。
(摘编自《慕课打开教育更多可能》,《人民日报》
2020年12月28日)
材料二:
借助互联网的技术优势,慕课打破了传统教育的时空界限,打破了优质教育资源的垄断,促进了优质教育资源开放共享。慕课上“别人家的老师”无形中成为线下授课老师的参照对象,压力也是动力,从“以老师为中心”到“以学生为中心”的转变,课堂形式的日趋丰富和信息密度的加大,很难说与慕课建设浪潮毫无关系。而且随着技术的不断发展和认识的不断深入,慕课于教育改革的意义和价值更加凸显。
但处于快速成长期的慕课并不是没有烦恼。从诞生初期,慕课建设就始终伴随着完成率不高的质疑声。早前,就有统计报告指出,中国慕课的课程完成率可能只有4%~15%。有媒体援引中国慕课大会的消息称,在2亿多的学习人次中,有近一半是社会学习者。虽然没有更多数据表明,社会学习者比在校学习者的完成率更高,但考虑到平均教育程度和互联网使用水平,前者的完成率或更不乐观。按照传播学的知沟理论,经济社会地位和教育水平正是造成知识差距的主要因素。慕课建设确实带给我们更多玫瑰色的希望,但在这之下掩藏的知识鸿沟,我们也不能视而不见。
从热推“(慕课是传统教育的)颠覆者”概念到对“(慕课)不能取代传统教育”成为共识,更为理性的审视必将推动慕课建设行稳致远。而对于每个学习者来说,收藏、报名一门精品课程确实可以疏解快节奏社会中的焦虑感和失控感,但好饭也需要一口一口吃,所以与其做着玫瑰色的梦,不妨先登录打卡,学起来。
(摘编自《理性审视推动慕课建设行稳致远》,
《光明日报》2019年4月11日)
13.下列对材料相关内容的理解和分析,正确的一项是(3分)( )
A.面对疫情,我国教育部总结以前大规模在线教育的经验,发动了世界高等教育史上最大规模的在线教学实践,为抗疫胜利做出了巨大贡献。
B.慕课改变了教育的传统形态,打破了优质教育资源的垄断,促进了优质教育资源开放共享,为未来高等教育课堂带来了丰富的想象空间,它正成为推动中国高等教育变革的重要引擎。
C.在北京召开的世界慕课大会上发表的《慕课发展北京宣言》,描绘出以慕课促进个性化学习和终身学习、使学习者进行更有价值的深度学习等美好愿景。
D.慕课下掩藏着知识鸿沟,因为经济社会地位和教育水平的差距,社会学习者比在校学习者的慕课课程完成率要低。
14.根据材料一和材料二,下列说法不正确的一项是(3分) ( )
A.全球新冠肺炎疫情的肆虐,是北京召开的世界慕课大会的背景之一,也是中国的慕课数量和应用规模在截至2020年10月居世界第一的原因之一。
B.完善全民终身学习体系,建设学习型社会,实现建设高质量教育体系的重要目标,慕课与在线教育将起到重要作用。
C.从中国慕课的课程完成率可能只有4%~15%的统计报告中可以推知慕课学习者学习效率低下,因此慕课最终无法取代传统教育。
D.通过对比两则材料,我们可以看出这两篇文章虽然在论述时侧重点有所不同,但都肯定了慕课的价值并看好慕课的发展前景。
15.下列各项中,不符合慕课特征的一项是(3分)( )
A.云南省红河州元阳县新街镇深山里的一名11岁小学生通过网络平台学习了吉林大学“奇异的仿生学”、武汉大学“古文字学”等课程。
B.一位85岁的老先生通过线上学习拿到了中国大学MOOC“针灸学导论”课程结业证书。
C.某语文老师提前制作PPT,学生在家里先依照PPT上的要求,初步完成学习任务,到了学校之后再由师生共同对课程内容进行讨论、答疑和完成相关练习。
D.由专家团队打造的为中小学生提供系统、完整的学校同步教学及专项提高的视频课程,能形成新课预习、复习巩固、课后习题智能检测的学习闭环。
16.两则材料都引用了数据,请任选一处说明引用数据的作用。(4分)
17.材料二谈到“慕课建设确实带给我们更多玫瑰色的希望”,请结合两则材料简要概括“慕课”从哪些方面给我们以希望。(6分)
文本五
阅读下面的文字,完成18—20题。(15分)
霍金弟子,用文学的方法写宇宙
范 典
天文学家、英国皇家学会前任主席马丁·里斯说过:好的科幻小说胜过差的科学研究。我们知道名字的大部分科学家,都致力于育人治学、写论文、搞研究、做实验,却忽略了科学之于生活的普世意义。来自法国的物理学家克里斯托弗·加尔法德则是另一类人,他擅于将科学化繁为简。2016年3月刚在国内出版的《极简宇宙史》就是这样一部通俗著作。值得一提的是,加尔法德的导师正是大名鼎鼎的物理学家斯蒂芬·霍金。
在书中,加尔法德提到,自己不到22岁时就对纯理论物理学感兴趣。在英国剑桥大学接受了他学习高等数学和理论物理的申请后,他的第一反应是:“太好了!可以开始对真实世界进行深度思考了!”
在进入剑桥前的那个暑假,加尔法德阅读了几位大师的著作,“想了解科学界对于我们周围的世界有什么说法”。宇宙空间因为过于浩瀚而无法被解释,而那些被授予诺贝尔物理学奖的往往又是“在非常微小的领域做出突破性贡献的科学家们”,最终加尔法德得出结论:微观世界是我们一切事物的根本。
进入剑桥9个月后,霍金教授邀请加尔法德做他的博士研究生,与他一起研究黑洞和宇宙起源问题。霍金写过《时间简史》《果壳中的宇宙》《大设计》,在这些书中,科学不再是理论化枯燥乏味的嚼蜡,而是成为一种有趣而奇幻的旅行。加尔法德则继承了老师的长处,他将大量理论化研究转变为简单而感性的文字——也许,他是想用这样的写作表达对老师的感激之情。
在写作《极简宇宙史》之前,加尔法德就出过好几本书,其中一本是与霍金及其女儿合著的儿童文学作品《乔治开启宇宙的秘密钥匙》,在全球45个国家出版发行。如果说《乔治开启宇宙的秘密钥匙》是一部天文冒险片,那么《极简宇宙史》更是有着奇诡的想象。它的开头是这样的:夏夜,你躺在沙滩上,仰望星空。一颗小小的流星安静划过,还来不及许愿,不可思议的事情发生了:你一下子穿越50亿年,走进时光的旅行。
全书没有图标,没有方程式,一开始,加尔法德就承诺只会用到爱因斯坦那个著名的质能方程E=mc2(其中E代表完全释放出来的能量,m代表质量,c代表光速)。其实书里有着他15年的研究心血,为写这本书,他每天工作18个小时,写了1年半。他自信满满地表示,读者即使是文科生,也能看懂这本书,因为它充满了好莱坞式的镜头,把抽象的宇宙定论统统化作了画面。
加尔法德擅用形象的譬喻,将宇宙中的天体与生活中随处可见的物品联系起来,可亲可爱。太阳之于银河系就如从300箱铺在广场的沙粒中寻出一颗;沿轨道高速运转的卫星就像碗里的玻璃珠寻找恰好平衡的速度,过快会飞出,过慢会落下;电磁场好比冰箱贴靠近冰箱的瞬间,若是变成微缩的小人,绝对能感受到强大的磁场;如果用致密的白矮星做成一个棒球,要重达200吨……这本书,更像是一本写给星空的情书。
如今,加尔法德长期做客法国电视台和广播节目,致力于向公众科普。“大众对宇宙的认识还停留在150到200年前。其实如今宇宙已经宽阔很多,它是我们梦、想象、幻觉的源泉,取之不尽,远远超乎想象。我希望带着科学的奥秘革新,再现儒勒·凡尔纳[注]的精神。”这也是加尔法德写作的初衷。
(选自《环球人物》,有删改)
[注] 儒勒·凡尔纳(1828.2.8—1905.3.24),是19世纪法国著名小说家、剧作家及诗人。凡尔纳一生创作了大量优秀的文学作品,以《在已知和未知的世界中的奇异旅行》为总名,代表作为三部曲《格兰特船长的儿女》《海底两万里》《神秘岛》以及《气球上的五星期》《地心游记》等。他的作品对科幻文学流派有着重要的影响,因此他与赫伯特·乔治·威尔斯一起,被称作“科幻小说之父”。
18.下列对材料有关内容的分析和概括,最准确的一项是(3分)( )
A.为了表达对老师的感激之情,加尔法德继承了老师的长处,将枯燥乏味的理论转变为简单而感性的文字。
B.《极简宇宙史》用奇诡的想象、形象的譬喻和充满好莱坞式的镜头,把抽象的宇宙定论全部化作了画面。
C.霍金的弟子加尔法德重视科学之于生活的普世意义,擅长将科学化繁为简,因此是一位好的科学家。
D.加尔法德致力于向公众科普的原因之一是宇宙已经宽阔了许多,而人们对宇宙的认识还停留在很多年以前。他这样做的目的是让大众不失科学幻想。
19.结合材料,简要概括《极简宇宙史》这部著作的内容及写作特点。(6分)
20.马丁·里斯说过:好的科幻小说胜过差的科学研究。你认同他的观点吗 请联系你读过的科幻作品和科学论著,谈谈你对这句话的理解。(6分)
群文探究
1.《世界最大的膜》中,刘易斯·托马斯说:“如果我们这样干,那就是拉起绞绳往自己脖子上套。”《没有天堂》中,赵鑫珊说:“如果21世纪地球的污染得不到有效控制,那么金星的今天便是地球的明天。”细读这两篇文章,联系生活实际,举出两个人类“这样干”的事例并简要分析其害处。
2.拓展任务:在班级内开展一场科普读书交流会。
答案全解全析
第四单元
单元群文阅读
1.D 由材料一第一段最后几句可知,A、B、C三项都是对原文的概括。由第二段最后一句可知,D项不属于“生物多样性危机”,而是产生“生物多样性危机”的多种因素之一。故选D。
2.B A.“利于缓解生物多样性危机”错,由原文“长期以来对生物资源及土地的过度利用……生态环境及生物系统遭受了严重破坏”可知,不是“缓解”,而是加剧了生物多样性危机。C.由原文“城市化对生物多样性的影响成为生态学研究者关注的焦点问题”可知,选项张冠李戴。D.“并提出了应对策略”于文无据。
3.B B项于文无据。其他三项在材料二第四段的最后几句话中都能找到相关内容,其中A项是对原文的概括,C项、D项是对原文的同义转述。故选B。
4.C A.“认为应该减缓城市化的步伐”于文无据。B.由原文“着实令人惊叹”“感到不可思议”可知,不是“忧虑”,而是“惊叹”。D.由材料一“这种热岛效应对生物的生存也是一大干扰因素”,材料二“热岛效应也成为城市生境的一大优势,城市冬季不再严寒”可知,两则材料的看法不相似。故选C。
5.A 由原文“为提高抗寒性而舍弃了释放氰化物的能力”“没有了积雪的覆盖,植物就难以抵御夜间冰冻”可知,“为抵御积雪的覆盖”错,应是“为抵御积雪融化后的夜间冰冻”。
6.答案 观点:①材料一认为城市化严重破坏了生态系统,是使生物多样性面临危机的重要因素之一。
②材料二认为在密集型农业时代,城市将成为全新的生态系统,有利于保护生物多样性。
③材料三认为城市化引发的生物快速进化往往要付出代价,生物进化是一个难以操控、可预见性低的课题。
启发:①三则材料关于“城市化与生物多样性的关系”的观点各有不同,启发我们要多方面(辩证)看待城市化对生物多样性的影响。②在城市化过程中应尽量减少对生态系统的破坏,秉持人类与其他生物和谐共处的理念,保护地球家园。
解析 解答本题,要明确每则材料的侧重点(其实结合前面的题目也能大致了解每则材料的侧重点),着眼于材料的整体,注意理清材料内部的相互关系,从宏观上驾驭材料,领会材料的主旨内涵。找出文中观点性的句子,如果没有,则根据材料内容概括即可。本题第二问要求谈启发,需要结合材料,言之成理即可。
7.答案 内容上,运用反衬手法,以月球表面“干燥的、备受击打的”“死沉沉”的情况反衬地球的“生机四溢”,突出臭氧层这个“膜”对地球的保护作用,给人类以警醒。结构上,起到首尾呼应的作用。
解析 分析句子的作用,多从内容和结构两个方面思考。内容上,首段将“近景中干燥的、备受击打的月球表面,死沉沉如枯骨”与“包着那层湿润的、发光的、由蓝天构成的膜的,是那冉冉升起的地球。在茫茫宇宙的这一方,唯它才是生机四溢的活物”两相对照,尾段“每天都有几百万个陨星落入这层膜的外层,由于摩擦它们化为乌有。没有这层屏障,我们地球的表面早就会像月球表面一样,在流星的轰击下化为齑粉”,两处都通过反衬来突出“膜”对地球的保护作用,从而给人类以警示。结构上,起到了首尾呼应的作用。
8.答案 ①第一阶段:生命体出现前,地球在冷却时排出含有微量氧气的稀薄气体;②第二阶段:这些气体积聚到一定程度,光合细胞以及生命形式出现;③第三阶段:在光合作用下,生命体产生大量氧气,从而在地球表面形成臭氧层,形成“世界最大的膜”。
解析 由第三段“地球活起来之后,它就开始构造自己的膜”可知,答题区间在此句之后。由第三段“最初的稀薄大气直接来自地球慢慢冷却时的排气过程,其中只有丝丝缕缕、若有若无的氧气”可概括出第一阶段;由第四段“氧的制造需等待光合细胞的出现”与第五段“一旦光合细胞……出现,未来的地球呼吸机制就形成了……包括多细胞的生命形式就可以滋生繁衍了”可概括出第二阶段;由第六段“第二次飞跃,氧的浓度达到今天水平的百分之十……这时,已经形成一个足够强大的臭氧层……使生命可以从水中移居到陆地上”可概括出第三阶段。
9.答案 (1)运用拟人的修辞手法,把“膜”作为有主观意识且能主动创造的人来写,生动形象地说明了“膜”的作用。
(2)运用比喻、想象的手法,形象地说明了臭氧层给我们带来的安全和快乐的感觉。
解析 分析语言特色,既要分析其运用的艺术手法,又要结合艺术手法及文本内容分析其表达效果,切忌只谈艺术手法的作用而脱离文本。
10.B 文章介绍月球、火星和金星等的情况,是想表明人类只能生存在地球上,在别的星球上无法生存,更无幸福可言。
11.答案 ①运用了拟人(或“比拟”)的修辞手法,将金星比拟成对人类抱有敌意的生命体,从而形象生动地说明了金星不适于人类生存的情况。
②运用了比喻的修辞手法,以小飞船喻地球,用触礁、漏水喻地球灾变,强调了地球对人类的重要性,以及人类积极行动起来保护环境的必要性、紧迫性。
解析 分析语言的表达效果,需要结合画线部分运用的修辞手法及其作用,并紧扣文本内容分析其表达效果,切忌只谈手法及其作用,脱离原文。注意“比拟”这一修辞手法是“拟人”和“拟物”的合称。
12.答案 ①东西方宗教中的“天堂”是虚幻的,宇宙太空中没有其他星球适合人类移民和生存。②地球是我们唯一的家园,人类应面对现实,放弃各种幻想。③地球已经出现各种问题,人类应该立即行动起来解决这些问题,保护地球。
解析 第一段从东西方宗教中假设的“天堂”谈起,提出“除了地球,我们没有其他任何星球可去”的论断,由此可提炼出第①点;本文主体部分介绍了月球、火星和金星等的情况,目的是想表明人类只能生存在地球上,在别的星球上无法生存,更无幸福可言,据此可提炼出第②点;根据倒数第二段中的“当你看到到处都有被砍伐了森林的地块时……我们必须开始保护我们的环境,要比现在做得更好些”可以归纳出第③点,这也是作者写作本文的目的。
13.B A.“总结以前大规模在线教育的经验”错误。原文为“习近平总书记指出,要总结应对新冠肺炎疫情以来大规模在线教育的经验”“面对疫情,教育部依托前期慕课建设积累及在线教育形式”。C.“描绘出以慕课促进个性化学习和终身学习、使学习者进行更有价值的深度学习等美好愿景”错误。由原文“以慕课促进个性化学习和终身学习……使学习者进行更有价值的深度学习”可知,“以慕课促进个性化学习和终身学习,使学习者进行更有价值的深度学习”是作者对宣言的解读,而不是宣言描绘的愿景。D.将可能当作必然。由原文“虽然没有更多数据表明,社会学习者比在校学习者的完成率更高……前者的完成率或更不乐观”可知,原文表述为“前者的完成率或更不乐观”,“或”表可能。
14.C “慕课学习者学习效率低下”偷换概念,由原文“早前,就有统计报告指出,中国慕课的课程完成率可能只有4%~15%”可知,原文说的是“课程完成率”低下,而不是“学习效率”;“因此慕课最终无法取代传统教育”于文无据,原文只是说“‘(慕课)不能取代传统教育’成为共识”,但并未指出其原因。
15.C 由原文可知慕课的特征有三个——大规模、在线、开放,C项不符合。
16.答案 (示例1)材料一第2段引用全国普通本科高校实施在线教学的教师数、课程数、在线学习大学生人数及教学认可度、满意率,证明中国慕课与在线教育在抗疫中的巨大成绩。真实、科学、直观,更具说服力。
(示例2)材料一第3段引用慕课课程平台数、上线慕课数量、学习人数、获得学分人数,证明截至2020年10月,中国慕课数量和应用规模已居世界第一并且积累了中国经验。真实、科学、直观,更具说服力。
(示例3)材料二第2段引用慕课课程完成率及学习人次,证明慕课课程完成率低。真实、科学、直观,更具说服力。
解析 解答本题,应从数据说明了什么内容、以此证明什么观点、带来怎样的阅读(艺术)效果、与上下文内容之间的关系等方面去思考。
17.答案 ①应对疫情方面,慕课在成功应对全球新冠肺炎疫情上起到重要作用。②教育改革方面,慕课打破时空限制及优质教育资源垄断,将推动中国教育改革。③全民教育方面,慕课将有利于构建全民终身学习体系,建设学习型社会。④个人发展方面,共享优质教育资源,有望缩小社会学习者和在校学习者的知识鸿沟。
解析 本题考查对文章内容的筛选和归纳能力。由原文“习近平总书记指出,要总结应对新冠肺炎疫情以来大规模在线教育的经验……正是本次世界慕课大会的背景之一”“大会上,中国慕课与在线教育的抗疫成绩单引发广泛关注”可知,在应对疫情方面,慕课在成功应对全球新冠肺炎疫情上起到重要作用。
由原文“如今,在全球教育创新实践中……催生着高等教育的深刻变革”“借助互联网的技术优势……促进了优质教育资源开放共享”可知,在教育改革方面,慕课打破时空限制及优质教育资源垄断,将推动中国教育改革。
由原文“发挥在线教育优势……实现全民学习、终身学习成为建设高质量教育体系的重要目标”可知,在全民教育方面,慕课将有利于构建全民终身学习体系,建设学习型社会。
由原文“随着优质慕课登陆各大主流平台……慕课覆盖人群日益拓展”“按照传播学的知沟理论,经济社会地位和教育水平正是造成知识差距的主要因素”可知,在个人发展方面,共享优质教育资源,有望缩小社会学习者和在校学习者的知识鸿沟。
18.D A.原文说的是“也许”,表明这只是一种推测。B.原文说的是“它充满了好莱坞式的镜头,把抽象的宇宙定论统统化作了画面”。C.“因此”强加因果。
19.答案 (1)内容:是对宇宙的认识及其发展历史的介绍。
(2)写作特点:①化抽象为具体画面,将大量理论化研究转变为简单而感性的文字,将科学化繁为简,通俗易懂;②充满奇诡的想象,善用形象的譬喻,将天体与生活联系起来,善用镜头,富有画面感,可亲可爱。
解析 (1)由文章最后四段的相关内容,可归纳出《极简宇宙史》这部著作的主要内容。
(2)由第四段“他将大量理论化研究转变为简单而感性的文字”,第六段“读者即使是文科生,也能看懂这本书”可归纳出特点①;由第五段“《极简宇宙史》更是有着奇诡的想象”,第六段“因为它充满了好莱坞式的镜头,把抽象的宇宙定论统统化作了画面”,第七段“加尔法德擅用形象的譬喻,将宇宙中的天体与生活中随处可见的物品联系起来,可亲可爱”可归纳出特点②。
20.答案 (示例)认同。①科幻小说主要是描写想象的科学技术对社会或个人的影响的文学作品,并不担负传播科学知识的任务。但与那些差的科学研究相比,好的科幻小说之于生活更具有普世的意义。②好的科幻小说中往往有一定的科学理论,但科学不再是理论化枯燥乏味的嚼蜡,而是有趣又奇幻的,能引起读者对科学浓厚的兴趣。
③好的科幻小说中充满了奇诡的想象,往往能对科学技术的发展提供若干有参考价值的预见。
解析 如认同这句话,则可以从材料中找出相关理由。由第一段中的“大部分科学家……忽略了科学之于生活的普世意义”可归纳出要点①;由第四段中的“在这些书中,科学不再是理论化枯燥乏味的嚼蜡,而是成为一种有趣而奇幻的旅行”,第六段中的“读者即使是文科生……把抽象的宇宙定论统统化作了画面”可归纳出要点②;由最后一段中的“它是我们梦、想象、幻觉的源泉……再现儒勒·凡尔纳的精神”可归纳出要点③。学生也可从科幻小说的虚构性以及科幻小说违背现有知识的特点的角度,对这句话持反对态度。
【群文探究】
1.答案 (提示)“这样干”包含破坏臭氧层和毁坏绿色细胞(或:生命体)两种情况。生活中随意丢弃废旧冰箱、空调等电器,导致ODS制冷剂释放到大气中;使用含甲基溴的杀虫剂;排放汽车尾气;等等。这些行为都会破坏臭氧层。大量砍伐树木,会减少植物的光合作用,影响大气质量,带来温室效应。以上行为都会给地球带来不可逆转的伤害,破坏人类的生存环境。
2.答案 (提示)活动可分为四个阶段:
第一阶段,推荐阅读。以师生推荐、学生自选的方式,每个学生至少阅读一本优秀的科普读物,教师指导阅读方式。阅读时间:2周。
第二阶段,活动策划。由班委及语文课代表负责策划活动流程,包括确定分组及交流话题(如宇宙知识、网络知识、核知识等)。
第三阶段,交流展示。每小组派代表展示阅读成果,小组之间互相评价,教师点评。
第四阶段,总结宣传。每人写出活动心得,集体制作手抄报。