高中物理《伽利略对自由落体的研究》教学设计.doc

《伽利略对自由落体的研究》教学设计

一、课标要求

（1）通过史实，初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用.

例1了解亚里士多德关于力与运动的主要观点和研究方法.

例2了解伽利略的实验研究工作，认识伽利略有关实验的科学思想和方法.

（2）经历匀变速直线运动的实验研究过程，体会实验在发现自然规律中的作用

例3通过史实，了解伽利略研究自由落体运动所用的实验和推理方法.

二、教学情况分析

（1）教材分析：作为第二章《匀变速直线运动的研究》的最后一节，教材带领学生去体验伽利略在他那个时代是如何推翻亚里士多德的错误观念并通过实验研究给出科学的结论的过程，最后给出了伽利略的科学研究方法.

（2）教法分析：以往对这部分是当作物理学史的教学，通过老师的讲解或学生的自学来认识伽利略的方法.新课程提出应重视学生对过程的切身体验，可引导学生思考：“如果我们处于伽利略的时代，我们可以如何进行匀变速运动的研究？”让学生分组研究不同任务，让尽可能多的学生参与其中，培养合作学习的习惯.

（3）学情分析：学生本节之前主要在教师的指导和安排下进行实验并探究匀变速运动的规律，这节课的教学可以充分让学生参与其中，伽利略的逻辑推理、实验验证完全可以由学生来设计、完成.充分体现课程的自主性和开放性。

三、设计思路

本节课老师负责主要教学环节的串接，具体的推理、实验由学生完成.

预先布置学生分组并给出相关任务，分别重现伽利略对自由落体的研究过程.

可分以下几组：

第一组（2人）：讲解亚里士多德的成就及关于落体的观点，并演示日常生活中见到的“重物下落快、轻物下落慢”的实验.

第二组（2人）：讲述伽利略的逻辑推理，并演示相关实验用以反驳亚里士多德的错误结论.

第三组（5～6人）：利用节拍器、长度3米左右的轨道、不同材料的小球重现伽利略的斜面实验.

第四组（2人）：演示对比实验：空气中和真空管中羽毛、铁片的下落.

四、教学目标

（1）知识与技能

1．了解伽利略对落体运动研究，能进行相关推理和演算．

2．掌握实验操作的技巧与规范

（2）过程与方法

1．体验伽利略对自由落体运动的研究过程

2．体会伽利略对速度、时间测量的处理方法

（3）情感态度与价值观

1．渗透研究自然规律的科学方法，渗透实验科学的方法

2．培养不惧权威、实事求是的人生态度

3．经历伽利略对自由落体运动的研究过程，体验人类对客观规律探究的乐趣．

五、教学流程图

由生活常识引入

由生活常识引入

逻辑推理，提出正确观点

第一小组：演示常见落体现象，对比轻重物体，阐述亚里士多德观点。

第二小组：从逻辑推理和实验两个角度推翻亚里士多德观点，提出伽利略的观点

提出猜想，得出推论

在猜想假设的基础上，所有学生共同通过推理得出推论

实验验证推论

第三小组：利用节拍器、长度3米左右的轨道、不同材料的小球重现伽利略的斜面实验

修正和推广

第四小组：演示对比实验：空气中和真空管中羽毛、铁片的下落

科学方法总结

学生回顾研究过程，讨论科学研究的一般方法

六、教学过程

教学环节

教学互动

设计说明

由生活常识引入

〖引入问题〗人们通常将看到的现象总结为相应的规律，殊不知“眼见也未必为实”。公元前4世纪，古希腊伟大的思想家、哲学家亚里士多德根据对落体的观察，直接得出关于落体的结论。

请第一小组演示落体实验，并给出亚里士多德的结论。

〖学生实验一〗第一小组学生演示石块和纸片同时下落，可看出石块下落得快.亚里士多德由此得出结论：重的物体下落得快。

提示学生对问题的研究应深入到问题的本质

逻辑推理，提出正确观点

由于亚里士多德在各方面的突出成就，并且他的观点符合人们的常识，在其以后两千年的时间里，人们将他的观点奉为经典。

〖提出问题〗真的是重的物体下落得快吗？

〖课堂实录〗学生举例反驳：一个气球吹满气，在其中放入铁片；另一气球不吹气，同时下落，肯定是不吹气的下落的快。

16世纪末，伽利略对亚里士多德的观点提出质疑。

〖学生实验二〗其实可以用亚里士多德的自己的结论来反驳他。学生拿着刚才做实验的石块和纸片，向大家阐述伽利略的逻辑推理。“如果将石块和纸片合为一体，那么它们下落得快了还是慢了？”“将纸片揉成纸团，轻重不变，为何下落的速度明显不同呢？”提出观点：轻物和重物应该下落得一样快。

培养学生敢于质疑的品质

体验逻辑推理的力量

提出猜想，得出推论

〖提出问题〗如何比较运动的快慢？

伽利略首先建立速度、加速度的概念。

〖猜想与假说〗伽利略认为，自然界是简单和谐的。自由落体是一种最简单的变速运动．

他设想，最简单的变速运动的速度应该是均匀变化的。但是，速度的变化怎样才算均匀呢?他考虑了两种可能：一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等，另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移