伽利略对自由落体运动的研究

第页（共页）伽利略对自由落体运动的研究伽利略对自由落体运动的研究教材分析教材分析本节内容是让学生了解并学习伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构思教材编写的脉络清楚，逻辑推理严谨，文字表述生动、通俗易懂，因此，适合于学生自主学习本节是新教材注重过程与方法、情感态度和价值观的一个标志性内容过去的教学过分注重对知识与技能的掌握，而忽略了对科学精神、科学研究方法的培养因此，能否通过这节课的学习让学生体会到人类对自然世界的探究思想和方法，感受到一位伟大的科学家的高尚情操，就成为这节课最终的目标为了更好地落实新课标的精神，该教学策略采用了先让学生收集相关资料，在课堂上经过讨论和发表见解，充实和完善伽利略的研究过程与方法引导学生一步步体会伽利略严谨的科学态度、不畏强权的探索精神和正确地解决问题的思路，树立正确的科学观念教学目标教学目标（一）教学目标：、了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法；、能够合理设计实验，并将实验数据用图线法处理。（二）过程和方法：、经历伽利略对自由落体运动的研究方法，感悟科学探究的方法；、分组进行科学探究活动，完成实验操作；、培养学生进行数学推理和图象处理数据的能力。（三）情感目标：、激发了学生学习伽利略敢于向权威挑战，善于观察思考，知难而进的优秀品质；、培养学生耐心细致的意志品质，创新思想和互相协作的精神。教学重点教学重点通过重现重大发现的历史过程，让学生亲临其境探究伽利略对自由落体运动研究的实验，学习其科学思维方法和巧妙的实验构思。教学难点教学难点、当无法验证自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动时，如何引导学生巧妙设计斜面实验间接验证；、引导学生在实验过程中怎样进行合理猜想、数学推理、合理外推等重要方法。教学过程教学过程（一）预习检查、总结疑惑第页（共页）度为，小石头的下落速度为，当我们把两块石头捆在一起时，大石头会被小石头拖着而减慢，结果整个系统的下落速度应该小于；但两块石头捆在一起，总的重力比大石头还要重，因此整个系统下落的速度要比还大这样，就从“重物比轻物落得快”的前提推断出了互相矛盾的结论，这使亚里士多德的理论陷入了困境为了摆脱这种困境，伽利略认为只有一种可能性：重物与轻物应该下落得同样快（传说伽利略在比萨斜塔上做过落体实验，但后来又被严谨的考证否定了尽管如此，来自世界各地的人们都要前往参观，他们把这座古塔看作伽利略的纪念碑）问题：伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的？猜想：既然物体下落过程中的运动情况与物体质量无关，那么为什么在现实生活中，不同物体的落体运动，下落快慢不同呢？我们能否猜想是由于空气阻力的作用造成的呢？如果没有空气阻力将会怎样呢？学生讨论后回答三、猜想与假说伽利略认为，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，速度的变化相等伽利略假设第一种方式最简单，并把这种运动叫做匀变速运动四、实验验证实验验证是检验理论正确与否的唯一标准任何结论和猜想都必须经过实验验证，否则不成理论猜想或假说只有通过验证才会成为理论所谓实验验证就是任何人，在理论条件下去操作都能到得实验结果，它具有任意性，但不是无条件的，实验是在一定条件下的验证，而与实际有区别阅读：（课件投影）伽利略斜面实验的情况伽利略在《两种新科学的对话》中说：“用一块木料制成长约库比特、宽半库比特、厚三指的板条，在它的上面划一条比一指略宽的槽，将这个槽做得很直，打磨得很光滑，在槽上裱一层羊皮纸（也要尽可能光滑）取一个坚硬、光滑并且很圆的铜球，放在槽中滚动将这个木槽的一端抬高一到二库比特，使槽倾斜就像我要讲的那样把球放在槽顶沿槽滚下，记录下降的时间实验要重复几次，以便使测得的时间准确到两次测定的结果相差不超过一次脉搏的十分之一，进行这样的操作，肯定了我们的观察是可靠的以后，将球滚下的距离改为槽长的四分之一，测定滚下的时间，我们发现它准确地等于前者的一半下一步，我们用另一些距离进行试验，把全长用的时间与全长的二分之一、三分之二、四分之三，或者其他任何分数所用的时间相比较，像这样的实验，我们重复了整整一百次，结果总是经过的距离与时间的平方成比例，并且在各种不同坡度下进行实验，结果也都如此”