伽利略對自由落體運動的研究

1、第1頁（共6頁）2.62.6伽利略對自由落體運動的研究伽利略對自由落體運動的研究教材分析教材分析本節(jié)內(nèi)容是讓學生了解并學習伽利略研究自由落體運動的科學思維方法和巧妙的實驗構思.教材編寫的脈絡清楚，邏輯推理嚴謹，文字表述生動、通俗易懂，因此，適合于學生自主學習.本節(jié)是新教材注重過程與方法、情感態(tài)度和價值觀的一個標志性內(nèi)容.過去的教學過分注重對知識與技能的掌握，而忽略了對科學精神、科學研究方法的培養(yǎng).因此，能否通過這節(jié)課的學習讓學生體會到人

2、類對自然世界的探究思想和方法，感受到一位偉大的科學家的高尚情操，就成為這節(jié)課最終的目標.為了更好地落實新課標的精神，該教學策略采用了先讓學生收集相關資料，在課堂上經(jīng)過討論和發(fā)表見解，充實和完善伽利略的研究過程與方法.引導學生一步步體會伽利略嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、不畏強權的探索精神和正確地解決問題的思路，樹立正確的科學觀念.教學目標教學目標（一）教學目標：1、了解伽利略對自由落體運動的研究思路和方法；2、能夠合理設計實驗，并將實驗數(shù)據(jù)用圖線法處

3、理。（二）過程和方法：1、經(jīng)歷伽利略對自由落體運動的研究方法，感悟科學探究的方法；2、分組進行科學探究活動，完成實驗操作；3、培養(yǎng)學生進行數(shù)學推理和圖象處理數(shù)據(jù)的能力。（三）情感目標：1、激發(fā)了學生學習伽利略敢于向權威挑戰(zhàn)，善于觀察思考，知難而進的優(yōu)秀品質(zhì)；2、培養(yǎng)學生耐心細致的意志品質(zhì)，創(chuàng)新思想和互相協(xié)作的精神。教學重點教學重點通過重現(xiàn)重大發(fā)現(xiàn)的歷史過程，讓學生親臨其境探究伽利略對自由落體運動研究的實驗，學習其科學思維方法和巧妙的實驗

4、構思。教學難點教學難點1、當無法驗證自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動時，如何引導學生巧妙設計斜面實驗間接驗證；2、引導學生在實驗過程中怎樣進行合理猜想、數(shù)學推理、合理外推等重要方法。教學過程教學過程（一）預習檢查、總結疑惑第3頁（共6頁）度為8，小石頭的下落速度為4，當我們把兩塊石頭捆在一起時，大石頭會被小石頭拖著而減慢，結果整個系統(tǒng)的下落速度應該小于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，伽利略認為只有一種可能性：重物與輕物應該下落得同樣快.（傳說伽利略在比薩斜塔上做過落體實驗，但后來又被嚴謹?shù)目甲C否定了.盡管如此，來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念碑）問題：伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點是錯誤的？猜想：既然物體下落過程中的運動情況與物體質(zhì)量無關，那么為什么在現(xiàn)實生活中，不同物體的

6、落體運動，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？如果沒有空氣阻力將會怎樣呢？學生討論后回答.三、猜想與假說伽利略認為，自由落體是一種最簡單的變速運動.他設想，最簡單的變速運動的速度應該是均勻變化的.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時間來說是均勻的，即經(jīng)過相等的時間，速度的變化相等；另一種是速度的變化對位移來說是均勻的，即經(jīng)過相等的位移，速度的變化相等.伽利略假設第一種方式最簡單，并把

7、這種運動叫做勻變速運動.四、實驗驗證實驗驗證是檢驗理論正確與否的唯一標準.任何結論和猜想都必須經(jīng)過實驗驗證，否則不成理論.猜想或假說只有通過驗證才會成為理論.所謂實驗驗證就是任何人，在理論條件下去操作都能到得實驗結果，它具有任意性，但不是無條件的，實驗是在一定條件下的驗證，而與實際有區(qū)別.閱讀：（課件投影）伽利略斜面實驗的情況伽利略在《兩種新科學的對話》中說：“用一塊木料制成長約12庫比特、寬半庫比特、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）.取一個堅硬、光滑并且很圓的銅球，放在槽中滾動.將這個木槽的一端抬高一到二庫比特，使槽傾斜.就像我要講的那樣把球放在槽頂沿槽滾下，記錄下降的時間.實驗要重復幾次，以便使測得的時間準確到兩次測定的結果相差不超過一次脈搏的十分之一，進行這樣的操作，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的四分之一，測定滾下的時間，我們發(fā)現(xiàn)它準確地等于前者的一半.下一