伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究

1、第1頁(yè)（共6頁(yè)）2.62.6伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究教材分析教材分析本節(jié)內(nèi)容是讓學(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(xiě)的脈絡(luò)清楚，邏輯推理嚴(yán)謹(jǐn)，文字表述生動(dòng)、通俗易懂，因此，適合于學(xué)生自主學(xué)習(xí).本節(jié)是新教材注重過(guò)程與方法、情感態(tài)度和價(jià)值觀的一個(gè)標(biāo)志性?xún)?nèi)容.過(guò)去的教學(xué)過(guò)分注重對(duì)知識(shí)與技能的掌握，而忽略了對(duì)科學(xué)精神、科學(xué)研究方法的培養(yǎng).因此，能否通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)讓學(xué)生體會(huì)到人

2、類(lèi)對(duì)自然世界的探究思想和方法，感受到一位偉大的科學(xué)家的高尚情操，就成為這節(jié)課最終的目標(biāo).為了更好地落實(shí)新課標(biāo)的精神，該教學(xué)策略采用了先讓學(xué)生收集相關(guān)資料，在課堂上經(jīng)過(guò)討論和發(fā)表見(jiàn)解，充實(shí)和完善伽利略的研究過(guò)程與方法.引導(dǎo)學(xué)生一步步體會(huì)伽利略嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、不畏強(qiáng)權(quán)的探索精神和正確地解決問(wèn)題的思路，樹(shù)立正確的科學(xué)觀念.教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)（一）教學(xué)目標(biāo)：1、了解伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究思路和方法；2、能夠合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用圖線法處

3、理。（二）過(guò)程和方法：1、經(jīng)歷伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究方法，感悟科學(xué)探究的方法；2、分組進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)，完成實(shí)驗(yàn)操作；3、培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)推理和圖象處理數(shù)據(jù)的能力。（三）情感目標(biāo)：1、激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)伽利略敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)，善于觀察思考，知難而進(jìn)的優(yōu)秀品質(zhì)；2、培養(yǎng)學(xué)生耐心細(xì)致的意志品質(zhì)，創(chuàng)新思想和互相協(xié)作的精神。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)通過(guò)重現(xiàn)重大發(fā)現(xiàn)的歷史過(guò)程，讓學(xué)生親臨其境探究伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)研究的實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)其科學(xué)思維方法和巧妙的實(shí)驗(yàn)

4、構(gòu)思。教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)1、當(dāng)無(wú)法驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，如何引導(dǎo)學(xué)生巧妙設(shè)計(jì)斜面實(shí)驗(yàn)間接驗(yàn)證；2、引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中怎樣進(jìn)行合理猜想、數(shù)學(xué)推理、合理外推等重要方法。教學(xué)過(guò)程教學(xué)過(guò)程（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑第3頁(yè)（共6頁(yè)）度為8，小石頭的下落速度為4，當(dāng)我們把兩塊石頭捆在一起時(shí)，大石頭會(huì)被小石頭拖著而減慢，結(jié)果整個(gè)系統(tǒng)的下落速度應(yīng)該小于8；但兩塊石頭捆在一起，總的重力比大石頭還要重，因此整個(gè)系統(tǒng)下落的速度要比8還

5、大.這樣，就從“重物比輕物落得快”的前提推斷出了互相矛盾的結(jié)論，這使亞里士多德的理論陷入了困境.為了擺脫這種困境，伽利略認(rèn)為只有一種可能性：重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快.（傳說(shuō)伽利略在比薩斜塔上做過(guò)落體實(shí)驗(yàn)，但后來(lái)又被嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目甲C否定了.盡管如此，來(lái)自世界各地的人們都要前往參觀，他們把這座古塔看作伽利略的紀(jì)念碑）問(wèn)題：伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的？猜想：既然物體下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)，那么為什么在現(xiàn)實(shí)生活中，不同物體的

6、落體運(yùn)動(dòng)，下落快慢不同呢？我們能否猜想是由于空氣阻力的作用造成的呢？如果沒(méi)有空氣阻力將會(huì)怎樣呢？學(xué)生討論后回答.三、猜想與假說(shuō)伽利略認(rèn)為，自由落體是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng).他設(shè)想，最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該是均勻變化的.但是，速度的變化怎樣才算均勻呢他考慮了兩種可能：一種是速度的變化對(duì)時(shí)間來(lái)說(shuō)是均勻的，即經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間，速度的變化相等；另一種是速度的變化對(duì)位移來(lái)說(shuō)是均勻的，即經(jīng)過(guò)相等的位移，速度的變化相等.伽利略假設(shè)第一種方式最簡(jiǎn)單，并把

7、這種運(yùn)動(dòng)叫做勻變速運(yùn)動(dòng).四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是檢驗(yàn)理論正確與否的唯一標(biāo)準(zhǔn).任何結(jié)論和猜想都必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，否則不成理論.猜想或假說(shuō)只有通過(guò)驗(yàn)證才會(huì)成為理論.所謂實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證就是任何人，在理論條件下去操作都能到得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，它具有任意性，但不是無(wú)條件的，實(shí)驗(yàn)是在一定條件下的驗(yàn)證，而與實(shí)際有區(qū)別.閱讀：（課件投影）伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的情況伽利略在《兩種新科學(xué)的對(duì)話》中說(shuō)：“用一塊木料制成長(zhǎng)約12庫(kù)比特、寬半庫(kù)比特、厚三指的板條，在它的上面劃一條比一

8、指略寬的槽，將這個(gè)槽做得很直，打磨得很光滑，在槽上裱一層羊皮紙（也要盡可能光滑）.取一個(gè)堅(jiān)硬、光滑并且很圓的銅球，放在槽中滾動(dòng).將這個(gè)木槽的一端抬高一到二庫(kù)比特，使槽傾斜.就像我要講的那樣把球放在槽頂沿槽滾下，記錄下降的時(shí)間.實(shí)驗(yàn)要重復(fù)幾次，以便使測(cè)得的時(shí)間準(zhǔn)確到兩次測(cè)定的結(jié)果相差不超過(guò)一次脈搏的十分之一，進(jìn)行這樣的操作，肯定了我們的觀察是可靠的以后，將球滾下的距離改為槽長(zhǎng)的四分之一，測(cè)定滾下的時(shí)間，我們發(fā)現(xiàn)它準(zhǔn)確地等于前者的一半.下一