伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究.doc

伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究【整體設(shè)計(jì)】本節(jié)是讓學(xué)生了解并學(xué)習(xí)伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的科學(xué)思維方法和巧妙的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思.教材編寫邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，文字生動(dòng)，適合于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。伽利略的科學(xué)思維方法和巧妙地實(shí)驗(yàn)構(gòu)思值得我們?cè)诮虒W(xué)中深入貫徹，伽利略勇于質(zhì)疑，不畏強(qiáng)權(quán)，堅(jiān)持真理的精神有待我們?cè)诮虒W(xué)中強(qiáng)化。很多學(xué)生感覺科學(xué)研究和科學(xué)創(chuàng)新是很神秘，是最聰明的一批人在設(shè)備精密的實(shí)驗(yàn)室中做的事。實(shí)際上它就在身邊。為說明這一點(diǎn)，我借用教材中愛因斯坦的一句話“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要”專門設(shè)計(jì)了一組問答【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能目標(biāo)：1.了解伽利略的科學(xué)研究思想2.了解科學(xué)研究的一般方法與技巧3.知道科學(xué)就在身邊不是神秘的東西二、過程與方法目標(biāo)：了解伽利略的推理過程，體會(huì)伽利略所采用的科學(xué)的研究方法三、情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：1.感受伽利略不迷信權(quán)威，敢于質(zhì)疑，積極探索的精神。2.在經(jīng)歷研究過程中，培養(yǎng)學(xué)生良好的思考、分析、解決問題的思路和習(xí)慣。3.了解創(chuàng)新，知道科學(xué)就在身邊，并非神秘而高不可及的東西?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】了解伽利略快慢問題的實(shí)驗(yàn)研究工作，認(rèn)識(shí)伽利略有關(guān)對(duì)物體下落運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想和方法【教學(xué)難點(diǎn)】讓學(xué)生體會(huì)“觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)探索提出問題討論問題解決問題”的科學(xué)探究方式【教學(xué)媒體】 模擬斜塔實(shí)驗(yàn)課件.模擬不同傾角的斜面實(shí)驗(yàn)課件.錢羽管（牛頓管）演示實(shí)驗(yàn).【教學(xué)過程】一引入新課：（世界名人秀智商）/question/33770458.html 達(dá)芬奇:220 牛頓:190 伽利略:185 愛因斯坦:160 比爾蓋茨:160 希拉里克林頓:140 比爾克林頓:137 小布什:125 老布什:98 智商是一回事，頑強(qiáng)的個(gè)性更是成功的必要條件，一起來看看伽利略（偉大的物理學(xué)家、天文學(xué)家）簡單介紹：/view/4162.htm/albums/332471/332471.html#197938$9e7ce6dc65f840edcc1166e2二推進(jìn)新課 1、歷史的錯(cuò)誤：關(guān)于下落物體快慢課件展示： “亞氏觀點(diǎn)”教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第一段，提出問題：為什么會(huì)有錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)呢？學(xué)生活動(dòng)：思考問題，交流體會(huì)。得出錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的根源。2、伽利略的邏輯推理教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第三、四段，提出問題：伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的？學(xué)生活動(dòng)：帶著問題閱讀教材，闡述自己的觀點(diǎn)。教師點(diǎn)評(píng)：培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力。課件展示：“邏輯的力量”3、猜想與假說教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“猜想與假說”部分，提出問題：伽利略在研究落體運(yùn)動(dòng)過程中遇到了哪些困難？面對(duì)這些困難，伽利略是怎樣做的？他作出了大膽的科學(xué)猜想，猜想的內(nèi)容是什么？學(xué)生活動(dòng)：帶著問題閱讀教材，闡述自己的觀點(diǎn)。教師點(diǎn)評(píng)：培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生分析概括能力。科學(xué)的猜想，或者叫假說，這是對(duì)事物認(rèn)識(shí)的模型，是對(duì)事物認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ).4、伽利略的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想畢竟是猜想，是否正確，是否具有指導(dǎo)意義，還需要驗(yàn)證.展示問題：伽利略遇到了什么困難？如何解決的？ （學(xué)生仔細(xì)閱讀后討論， 得出）（1）困難之一：無法測量瞬時(shí)速度. 解決方案：借助于數(shù)學(xué)推理得出從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，通過的位移與時(shí)間的平方成正比.（2）困難之二：沒有準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)工具.解決方案：設(shè)計(jì)了著名的“沖淡重力”的斜面實(shí)驗(yàn).教師點(diǎn)評(píng)：通過該問題的創(chuàng)設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力，體會(huì)伽利略所采用的方法的巧妙，鼓勵(lì)學(xué)生要敢于猜想，大膽發(fā)現(xiàn)，勇于創(chuàng)新. 課件展示：傳說中，伽利略親登上比薩斜塔，讓兩個(gè)輕重不同的球同時(shí)從手中開始下落，結(jié)果兩球同時(shí)落地.但實(shí)驗(yàn)有其局限性，難以明確s是否真的與t的平方成正比.于是，伽利略又在設(shè)計(jì)另一實(shí)驗(yàn)斜面實(shí)驗(yàn).由于伽利略時(shí)代的實(shí)驗(yàn)儀器不能精確測量快速下落所需的時(shí)間，所以他設(shè)想通過斜面落體來“沖淡重力”，并通過延伸斜面和控制斜面傾角來控制物體運(yùn)動(dòng)的速度和所經(jīng)歷的時(shí)間.經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，雖然不斷改變斜面的傾斜度，但得到的結(jié)果有共同點(diǎn)：小球經(jīng)過的距離的比值等于經(jīng)過這些距離對(duì)應(yīng)所用時(shí)間間隔的平方之比.伽利略在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行合理外推，當(dāng)傾角增大到90度時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論仍應(yīng)成立，此即豎直落體運(yùn)動(dòng).至此，伽利略就完成了對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究！其實(shí)落體現(xiàn)象一直是引起物理學(xué)家們思考的現(xiàn)象，在伽利略之前，14世紀(jì)的艾伯特認(rèn)為下落物體的速度與下落的距離成正比.另一位14世紀(jì)的學(xué)者，N.奧雷姆根據(jù)對(duì)各種運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)研究，提出下落物體的速率與下落的時(shí)間成正比，下落的距離與下落時(shí)間的平方成正比.15世紀(jì)，L.達(dá)芬奇提出在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)下落物體的距離比為1234教師活動(dòng)：伽利略是怎樣建立自己的理論的呢？學(xué)生活動(dòng)：伽利略通過四個(gè)環(huán)節(jié)推翻了亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論.（1）運(yùn)用推理方法，使亞里士多德的結(jié)論陷入矛盾中.（2）運(yùn)用理想模型，猜想落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.（3）運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，推導(dǎo)自由落體運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式以及可以直接測定的物理量之間的函數(shù)關(guān)系.（4）運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.教師點(diǎn)評(píng)：這些是伽利略勝人一籌的關(guān)鍵。5、伽利略的科學(xué)方法教師活動(dòng)：伽利略對(duì)運(yùn)動(dòng)的研究，不僅確立了許多用于描述運(yùn)動(dòng)的基本概念，而且創(chuàng)造了一套對(duì)近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的方法.請(qǐng)同學(xué)們歸納這種科學(xué)方法.同學(xué)討論歸納：對(duì)現(xiàn)象的一般觀察提出假設(shè)運(yùn)用邏輯得出推論實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)對(duì)假設(shè)進(jìn)行修正和推廣教師點(diǎn)評(píng)：（1）伽利略的偉大之處就在于他首先采用了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想的科學(xué)方法.（2）合理的外推對(duì)得出正確結(jié)論有很大的幫助.教師活動(dòng)：為什么最終我們特別重視伽利略的結(jié)論呢？學(xué)生活動(dòng)：因?yàn)橘だ詫?duì)問題的研究比較全面，先是通過觀察現(xiàn)象，提出假設(shè)，運(yùn)用邏輯和數(shù)學(xué)推理得出推論，再通過實(shí)驗(yàn)對(duì)推論進(jìn)行檢驗(yàn)（這是其他物理家在研究同一問題上缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)），并對(duì)假說進(jìn)行修正和推廣.而且伽利略不迷信權(quán)威，對(duì)待問題勤于思考，敢于提出問題、挑戰(zhàn)權(quán)威，不畏強(qiáng)權(quán)的精神也是我們應(yīng)為之喝彩并學(xué)習(xí)的.1642年，伽利略在貧病交加中逝世，享年78歲.直到1983年，羅馬教廷正式承認(rèn)，350年前宗教裁判所對(duì)伽利略的審判是錯(cuò)誤的.教師點(diǎn)評(píng)：通過解決此問題體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅，培養(yǎng)敢于堅(jiān)持真理，勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，幫助學(xué)生樹立起辯證唯物主義的認(rèn)識(shí)論.三、回顧課堂,激發(fā)創(chuàng)新教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生讀課文中穿插的一段點(diǎn)評(píng)語-愛因斯坦有一句很著名的話: “提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要，因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問題有時(shí)僅僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技巧，而提出新的問題、新的可能性，卻需要?jiǎng)?chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)上的真正進(jìn)步?！?教師設(shè)問：伽利略的研究解決了“物體如何下落”這一提問。同學(xué)們可以提出些什么問題嗎？你們引出的新問題也許“標(biāo)志著科學(xué)上真正的進(jìn)步”呢！學(xué)生活動(dòng)：（可能的回答）物體為什么會(huì)下落呢？-受到重力！重力怎么來的呢-地球?qū)ξ矬w的引力、萬有引力！萬有引力是怎么來的呢-太難了！我們“百度一下”/question/82294343.html?an=0&si=5&wtp=wk有待我們中某位同學(xué)在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候用更通俗的語言解釋吧。四、課堂總結(jié)與反思通過這節(jié)課，我們從伽利略對(duì)落體的研究，學(xué)會(huì)他的觀察思考實(shí)驗(yàn)等科學(xué)方法，為我們以后的探究打下基礎(chǔ)，會(huì)質(zhì)疑，不畏難，用科學(xué)的方法指導(dǎo)我們。在以前的教學(xué)中，上完本節(jié)課本內(nèi)容還有一段時(shí)間我會(huì)設(shè)計(jì)為做幾個(gè)題目了事，感覺與課文的真諦不符，與編者的意圖不符。后來注意到愛因斯坦這段話，激發(fā)了我引導(dǎo)學(xué)生思考，學(xué)生思維也空間被激發(fā)，終究達(dá)到激發(fā)創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生思考、分析、解決問題的思路和習(xí)慣。讓同學(xué)們知道科學(xué)不是神秘的東西，就在身邊。五、板書設(shè)計(jì) 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究1、對(duì)自由落體的兩種觀點(diǎn)（1）亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)（2）伽利略的觀點(diǎn)2、伽利略的猜想和假說（1）伽利略研究落體運(yùn)動(dòng)首先應(yīng)解決的問題：描述運(yùn)動(dòng)所需的概念（2）用來描述物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的物理量：時(shí)間、位移、瞬時(shí)速度、平均速度、加速度（3）伽利略的猜想：vx（最后被否定掉了）vt3、伽利略猜想的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（1）伽利略遇到的