伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究教案2篇

從容說課

落體運(yùn)動(dòng)是一種自然界中廣泛存在的典型運(yùn)動(dòng)，自古以來許多人都研究過，伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究意義巨大.本節(jié)從生活經(jīng)驗(yàn)和亞里士多德的觀點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行巧妙推理，使亞里士多德的理論陷入自相矛盾的境地，進(jìn)而引起學(xué)生探究的興趣.本節(jié)課介紹落體運(yùn)動(dòng)的研究歷史，主要是介紹伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過程和他的科學(xué)思維方法，以及他的巧妙的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思.使學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)上升到更高的層次.本節(jié)教材編寫的脈絡(luò)清楚，邏輯推理嚴(yán)謹(jǐn)、文字表述生動(dòng)和通俗易懂，因此，適合于學(xué)生自主學(xué)習(xí).學(xué)生除閱讀教材外，還可閱讀一些課外參考書，從網(wǎng)上查閱一些資料，通過自己獨(dú)立的思考，歸納、總結(jié)并提出自己的看法、體會(huì)等.

三維目標(biāo)

知識(shí)與技能

1.了解落體運(yùn)動(dòng)研究的史實(shí)，了解邏輯推理的特色.

2.理解任何猜想和假說都須要有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的重要性.

過程與方法

1.讓學(xué)生初步體會(huì)抽象思維、提出假說、科學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)研究的重要思路和方法.

2.通過史實(shí)了解伽利略研究自由落體規(guī)律的過程，體會(huì)其推理方法的奧妙，同時(shí)了解猜想的必要性，感受探究規(guī)律的幾個(gè)必要過程和科學(xué)方法的重要性，了解體會(huì)一些科學(xué)的方法.

情感態(tài)度與價(jià)值觀

1.滲透研究自然規(guī)律的科學(xué)方法.

2.通過了解史實(shí)能培養(yǎng)同學(xué)們的意志和科學(xué)的方法觀，避免盲目和急功近利思想，提高自己的認(rèn)識(shí)觀.

3.經(jīng)歷伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過程，體驗(yàn)數(shù)學(xué)在研究物理問題中的重要性.體會(huì)人類對(duì)客觀世界發(fā)現(xiàn)之旅的樂趣.

教學(xué)重點(diǎn)

了解探索過程，明確探索的步驟，同時(shí)了解實(shí)驗(yàn)及科學(xué)的思維方法在探究中的重要作用，從中提煉自己的學(xué)習(xí)方法.

教學(xué)難點(diǎn)

“觀念—思考—推理—猜想—驗(yàn)證”是本節(jié)的重點(diǎn)思路，也是培養(yǎng)良好思維習(xí)慣的重要參考.

教具準(zhǔn)備

錄像資料、多媒體課件

課時(shí)安排

1課時(shí)

教學(xué)過程

［新課導(dǎo)入］

師：我們用手拿一個(gè)小球和一張紙片，放開后，小球和紙片從靜止開始下落.我們可以看到，小球先落地，紙片后落地.

公元前4世紀(jì)，古希臘偉大的思想家、哲學(xué)家亞里士多德（Arestotle）根據(jù)與我們類似的觀察，直接得出結(jié)論：重的物體比輕的物體下落得快.

亞里士多德的論斷流傳了近2 000年，直到16世紀(jì)，在意大利的比薩斜塔上，伽利略做了著名的兩個(gè)球同時(shí)落地的實(shí)驗(yàn).兩個(gè)輕重不同的小球同時(shí)落地的聲音，是那樣的清脆美妙，又是那樣的發(fā)聾振聵！它動(dòng)搖了人們頭腦中的舊觀念，開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理之先河，將近代物理學(xué)以至近代科學(xué)推上了歷史的舞臺(tái).

今天這節(jié)課我們就一起來經(jīng)歷伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過程，領(lǐng)悟這位大師的科學(xué)精神、物理思想、研究方法，得其精髓，有所借鑒.

［新課教學(xué)］

一、綿延兩千年的錯(cuò)誤

（課件展示）亞里士多德的觀點(diǎn)：物體越重，下落越快.

公元前，人們對(duì)物體下落的研究很少，憑著觀察認(rèn)為重的物體比輕的物體下落得快.當(dāng)時(shí)，著名的思想家亞里士多德（Aristotle，前384～前322）經(jīng)過了觀察和總結(jié)認(rèn)為“物體下落的速度與重力成正比”.這一觀點(diǎn)正好應(yīng)和了人們潛意識(shí)里的想法；同時(shí)，它又是偉大的亞里士多德提出的論斷，人們深信不疑.從那以后，人們判斷物體下落的快慢，甚至給孩子們上課時(shí)一直堅(jiān)持這一觀點(diǎn)，這一觀點(diǎn)一直延續(xù)了2 000多年，從沒有人對(duì)它提出異議.

【交流與討論】

提出問題：為什么會(huì)有錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)呢？

學(xué)生思考問題，交流體會(huì).

生：錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的根源在于不注意探索事物的本質(zhì)，思考不求甚解.

二、邏輯的力量

學(xué)生閱讀：

16世紀(jì)末，意大利比薩大學(xué)的青年學(xué)者伽利略（Galileo Galilei，1564～1642）對(duì)亞里士多德的論斷表示了懷疑.后來，他在1638年出版的《兩種新科學(xué)的對(duì)話》一書中對(duì)此作出了評(píng)論.

根據(jù)亞里士多德的論斷，一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭的下落速度大.假定大石頭的下落速度為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.（傳說伽利略在比薩斜塔上做過落體實(shí)驗(yàn)，但后來又被嚴(yán)謹(jǐn)?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(jì)念碑）

問題：伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的？

猜想：既然物體下落過程中的運(yùn)動(dòng)情況與物體質(zhì)量無關(guān)，那么為什么在現(xiàn)實(shí)生活中，不同物體的落體運(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？如果沒有空氣阻力將會(huì)怎樣呢？

學(xué)生討論后回答.

【做一做】

請(qǐng)你用一枝鉛筆和較厚的一本書如圖2－5－1所示，體驗(yàn)伽利略佯謬.

圖2－5－1

三、猜想與假說

伽利略認(rèn)為，自由落體是一種最簡單的變速運(yùn)動(dòng).他設(shè)想，最簡單的變速運(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)間來說是均勻的，即經(jīng)過相等的時(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(shè)第一種方式最簡單，并把這種運(yùn)動(dòng)叫做勻變速運(yùn)動(dòng).

四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

師：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)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，否則不成理論.猜想或假說只有通過驗(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：

“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，以便使測得的時(shí)間準(zhǔn)確到兩次測定的結(jié)果相差不超過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的四分之一，測定滾下的時(shí)間，我們發(fā)現(xiàn)它準(zhǔn)確地等于前者的一半.下一步，我們用另一些距離進(jìn)行試驗(yàn)，把全長用的時(shí)間與全長的二分之一、三分之二、四分之三，或者其他任何分?jǐn)?shù)所用的時(shí)間相比較，像這樣的實(shí)驗(yàn)，我們重復(fù)了整整一百次，結(jié)果總是經(jīng)過的距離與時(shí)間的平方成比例，并且在各種不同坡度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果也都如此……”

【討論與交流】

感受伽利略的探究過程，體會(huì)其科學(xué)方法

師：物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的速度很快，在當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件下，是很難測量其位移和相應(yīng)的時(shí)間，有什么方法可以使物體的速度可以慢一點(diǎn)又能研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的？

生：讓小球在傾斜的軌道上滾下，傾角不要太大.

師：當(dāng)時(shí)伽利略就是用這個(gè)方法.他設(shè)計(jì)一個(gè)斜面實(shí)驗(yàn)，使物體的運(yùn)動(dòng)速度變慢，解決了測量的難題.伽利略在一塊木板上刻出一道直槽，槽內(nèi)貼上羊皮紙使之平滑，用自制的水鐘測量時(shí)間，探究一個(gè)光滑黃銅小球沿傾斜直槽滑下時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況.我們也可以模擬這個(gè)四百多年前的實(shí)驗(yàn)，感受科學(xué)家的研究方法.

播放影片：

①用形鋁型材，取長約1.6 ｍ的一段為導(dǎo)軌，以節(jié)拍器為計(jì)時(shí)器.將導(dǎo)軌一端墊高，呈斜面狀，將小球開始運(yùn)動(dòng)處作出標(biāo)記.

②調(diào)整時(shí)，啟動(dòng)節(jié)拍器，隨節(jié)拍聲數(shù)數(shù)“3，2，1，0，1，2，3”，將小球在聽到節(jié)拍聲“0”時(shí)從原點(diǎn)釋放.一邊隨節(jié)拍聲數(shù)數(shù)，一邊用手順序指出當(dāng)節(jié)拍器響時(shí)，小球大致的位置.

③不改變小球下落的初始位置，只要釋放小球的時(shí)刻準(zhǔn)確，在隨后的各節(jié)拍聲響時(shí)，在小球經(jīng)過的大體位置上作出標(biāo)記；

④從標(biāo)尺上讀出各標(biāo)記到起始位置的間隔距離，并填入表格中；

⑤改變斜槽的傾斜角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次；

師：伽利略在當(dāng)時(shí)有限的實(shí)驗(yàn)條件研究出初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中位移和時(shí)間的關(guān)系.現(xiàn)在我們可以用什么儀器比較精確的方法來記錄時(shí)間和位移進(jìn)行研究呢？

生1：秒表、刻度尺.

生2：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.

生3：頻閃照相機(jī).

師：桌面上就有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小車、木板，每兩位同學(xué)為一組，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間的關(guān)系，并設(shè)計(jì)表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

學(xué)生活動(dòng)：討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，5分鐘后進(jìn)行交流.

參考方案：

1.把小車軌道的一端墊高，呈斜面狀，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面最高點(diǎn)上，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔連在小車的尾部.

2.打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開關(guān)，然后把小車從某一位置由靜止開始釋放，打出一條紙帶.

3.從紙帶第一點(diǎn)開始，測量從開始到每一個(gè)點(diǎn)的時(shí)間和位移，并填入表格中.

4.改變木板的傾角，把小車從同一位置從靜止開始釋放，并對(duì)從打出的紙帶反映的數(shù)據(jù)填入表格中.

師：我們已經(jīng)確定了實(shí)驗(yàn)方案，下面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理.

學(xué)生活動(dòng)：兩人為一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理.

師：從得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們得到什么結(jié)論？

生1：同一傾角時(shí)，在誤差允許的范圍內(nèi)，＝==常數(shù)

即x∝t2.

生2：傾角越大，常數(shù)越大.

師：我們得到的結(jié)論，與四百年前伽利略使用簡單儀器得到的結(jié)論完全一致.

伽利略根據(jù)斜面結(jié)果出發(fā)，認(rèn)為：在初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，經(jīng)過的距離正比于時(shí)間的平方，即=恒量，恒量的數(shù)值隨著斜面傾角增大而增大.當(dāng)斜面傾角增大到90，即斜面與地面垂直時(shí)，小球?qū)⒆杂上侣洌蔀樽杂陕潴w，x∝t2的關(guān)系仍然成立，此時(shí)的比值為最大，這時(shí)小球仍然會(huì)保持勻變速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，自由落體運(yùn)動(dòng)是一種特殊的勻變速直線運(yùn)動(dòng).

伽利略將實(shí)驗(yàn)與邏輯思維相聯(lián)系進(jìn)行科學(xué)研究的思想，開辟了一條科學(xué)研究之路.

【讀一讀】

物理學(xué)家于2003年評(píng)出十個(gè)最美的物理實(shí)驗(yàn).伽利略的自由落體實(shí)驗(yàn)和加速度實(shí)驗(yàn)均被選為最美的實(shí)驗(yàn).這種“美”是一種經(jīng)典概念，即用最簡單的儀器和設(shè)備，得出最根本、最單純的科學(xué)結(jié)論.其實(shí)，科學(xué)美蘊(yùn)藏于各門科學(xué)的實(shí)驗(yàn)之中，有待于我們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中不斷感悟和發(fā)現(xiàn).

五、伽利略的科學(xué)方法

對(duì)現(xiàn)象一般觀察—提出猜想—運(yùn)用邏輯推理—實(shí)驗(yàn)對(duì)推理驗(yàn)證－對(duì)猜想進(jìn)行修證（補(bǔ)充）—推廣應(yīng)用.

伽利略的科學(xué)思想方法的核心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推理）和諧地結(jié)合起來，從而有力地推進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展.

【課堂訓(xùn)練】

1.在物理學(xué)的發(fā)展歷程中，下面的哪位科學(xué)家首先建立了平均速度、瞬時(shí)速度和加速度等概念用來描述物體的運(yùn)動(dòng)，并首先采用了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法，把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧地結(jié)合起來，從而有力地推進(jìn)了人類科學(xué)的發(fā)展

A.亞里士多德 B.伽利略C.牛頓D.愛因斯坦

2.紅孩同學(xué)搖動(dòng)蘋果樹，從同一高度一個(gè)蘋果和一片樹葉同時(shí)從靜止直接落向地面，蘋果先著地，下面說法中正確的是

A.蘋果和樹葉做的都是自由落體運(yùn)動(dòng)

B.蘋果和樹葉的運(yùn)動(dòng)都不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)

C.蘋果的運(yùn)動(dòng)可看成自由落體運(yùn)動(dòng)，樹葉的運(yùn)動(dòng)不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)

D.假如地球上沒有空氣，則蘋果和樹葉會(huì)同時(shí)落地

3.甲同學(xué)看到乙同學(xué)從10層樓的樓頂同時(shí)由靜止釋放兩個(gè)看上去完全相同的鐵球，結(jié)果甲同學(xué)看到兩球不是同時(shí)落地的.他分析了兩球未能同時(shí)落地的原因.你認(rèn)為他的下列分析哪些是正確的

A.兩球在下落過程中受到的空氣阻力不同，先落地的受空氣阻力小

B.兩球在下落過程中受到的空氣阻力不同，先落地的受空氣阻力大

C.兩球下落過程中受到的空氣阻力相同，先落地的是實(shí)心球，重力遠(yuǎn)大于阻力

D.兩球下落過程中受到的空氣阻力相同，先落地的是空心球，阻力與重力比，差別較小

參考答案：

1.答案：B

2.答案：CD

3.答案：C

解析：兩球形狀完全相同，在下落過程中所受空氣阻力相同（差別很?。侣淇炻煌脑蚴侵亓Σ煌?

［小結(jié)］

通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們從伽利略對(duì)落體的研究上，學(xué)習(xí)他的觀察思考等科學(xué)方法，為我們下一步（以后）的探究打下基礎(chǔ)，不能盲目，也不能懼怕困難，要用科學(xué)的方法指導(dǎo)我們.

［布置作業(yè)］

請(qǐng)仔細(xì)回顧伽利略研究落體運(yùn)動(dòng)的全過程，把他的每一個(gè)步驟列出來，并說明哪一步驟是提出問題，哪一步驟是數(shù)學(xué)推理，哪一步驟是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等等.再討論一下，在一般物理問題的研究過程中，是否都需要經(jīng)歷這些步驟?

參考答案：如下表所示.

在一般物理問題的研究中，并不需要完整地經(jīng)歷這些步驟.

［課外訓(xùn)練］

1.在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)十分注意學(xué)習(xí)物理學(xué)研究問題的思想和方法，從一定意義上說，后一點(diǎn)甚至更重要.偉大的物理學(xué)家伽利略的研究方法對(duì)于后來的科學(xué)研究具有重大的啟蒙作用，至今仍然具有重要意義.請(qǐng)你回顧伽利略探究物體下落規(guī)律的過程，判定下列哪個(gè)過程是伽利略的探究過程

A.猜想—問題—數(shù)學(xué)推理—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—合理外推—得出結(jié)論

B.問題—猜想—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—數(shù)學(xué)推理—合理外推—得出結(jié)論

C.問題—猜想—數(shù)學(xué)推理—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—合理外推—得出結(jié)論

D.猜想—問題—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—數(shù)學(xué)推理—合理外推—得出結(jié)論

2.在伽利略的時(shí)代，技術(shù)不發(fā)達(dá)，無法直接測量自由落體的瞬時(shí)速度，伽利略采用了一個(gè)巧妙的方法，用來“沖淡”重力.伽利略讓銅球沿阻力很小的斜面滾下（如圖2－5－2所示），得出結(jié)論：銅球在斜面上做____________運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步科學(xué)推理得出結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng)是一種_______________運(yùn)動(dòng)，并且所有落體在自由下落時(shí)的加速度都________（填“相同”或“不同”）.

圖2－5－2

3.伽利略用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證v∝t的最大困難是

A.不能很準(zhǔn)確地測定下落的距離B.不能測出下落物體的瞬時(shí)速度

C.當(dāng)時(shí)沒有測量時(shí)間的儀器D.當(dāng)時(shí)沒有記錄落體運(yùn)動(dòng)的數(shù)碼相機(jī)

參考答案

1.答案：C

解析：伽利略探究物體下落規(guī)律的過程是：先對(duì)亞里士多德對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的觀察得出的結(jié)論提出質(zhì)疑——大小石塊捆在一起下落得出矛盾的結(jié)論，猜想——下落的運(yùn)動(dòng)是最簡單的運(yùn)動(dòng)，速度與時(shí)間成正比；數(shù)學(xué)推理——如果v∝t，則有h∝t2；實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——設(shè)計(jì)出斜面實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行研究，得出光滑斜面上滑下的物體的規(guī)律h∝t2；合理外推——將光滑斜面上滑下的物體的規(guī)律h∝t2推廣到落體運(yùn)動(dòng).從探究的過程看，答案應(yīng)是C.

2.初速度為零的勻加速直線 初速度為零、加速度為g的勻加速直線 相同

3.答案：B

解析：雖然伽利略時(shí)代也沒有精確測量時(shí)間的儀器，但對(duì)驗(yàn)證v∝t的關(guān)系而言，無法測出下落物體的瞬時(shí)速度是最大的困難（實(shí)際上，當(dāng)時(shí)對(duì)瞬時(shí)速度的含義也是不清楚的）.

板書設(shè)計(jì)

5 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究

活動(dòng)與探究

亞里士多德是古代偉大的思想家、哲學(xué)家，但他在物理學(xué)方面的結(jié)論：如物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持，重的物體比輕的物體落得快等，卻是錯(cuò)誤的.這是為什么呢？英國哲學(xué)家培根（F.Bacon）有一句名言：“讀史使人明智.”請(qǐng)帶著這個(gè)問題去圖書館或上網(wǎng)查找亞里士多德和伽利略的有關(guān)資料，寫一篇關(guān)于這兩位偉大學(xué)者的科學(xué)觀念、方法、態(tài)度等的調(diào)研報(bào)告.

伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究教案二

一、 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)是新教材注重過程與方法、情感態(tài)度和價(jià)值觀的一個(gè)標(biāo)志性內(nèi)容.過去的教學(xué)過分注重對(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，能否通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)讓學(xué)生體會(huì)到人類對(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)過討論和發(fā)表見解，充實(shí)和完善伽利略的研究過程與方法.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題的思路，樹立正確的科學(xué)觀念.

二、 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)用圖線法處理。

（二）過程和方法：

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。

三、 教學(xué)重點(diǎn)

通過重現(xiàn)重大發(fā)現(xiàn)的歷史過程，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)構(gòu)思。

四、 教學(xué)難點(diǎn)

（1）當(dāng)無法驗(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。

五、 教學(xué)過程

（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑

1、教師提問：我們?cè)谏弦还?jié)課已經(jīng)學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng)知道：

（1）定義？（物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)）

（2）實(shí)質(zhì)？（初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)）

2、教師指出：紙張比石頭下落得慢是由于空氣阻力的影響，但使人誤以為“重物比輕物下落得快”。這正是統(tǒng)治了兩千多年的亞里士多德的觀點(diǎn)。

（二）情景引入、展示目標(biāo)

我們用手拿一個(gè)小球和一張紙片，放開后，小球和紙片從靜止開始下落.我們可以看到，小球先落地，紙片后落地.

公元前4世紀(jì)，古希臘偉大的思想家、哲學(xué)家亞里士多德（Arestotle）根據(jù)與我們類似的觀察，直接得出結(jié)論：重的物體比輕的物體下落得快.

亞里士多德的論斷流傳了近2 000年，直到16世紀(jì)，在意大利的比薩斜塔上，伽利略做了著名的兩個(gè)球同時(shí)落地的實(shí)驗(yàn).兩個(gè)輕重不同的小球同時(shí)落地的聲音，是那樣的清脆美妙，又是那樣的發(fā)聾振聵！它動(dòng)搖了人們頭腦中的舊觀念，開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理之先河，將近代物理學(xué)以至近代科學(xué)推上了歷史的舞臺(tái).

今天這節(jié)課我們就一起來經(jīng)歷伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過程，領(lǐng)悟這位大師的科學(xué)精神、物理思想、研究方法，得其精髓，有所借鑒.

（三）合作探究、精講點(diǎn)播

一、綿延兩千年的錯(cuò)誤

亞里士多德的觀點(diǎn)：物體越重，下落越快.

公元前，人們對(duì)物體下落的研究很少，憑著觀察認(rèn)為重的物體比輕的物體下落得快.當(dāng)時(shí)，著名的思想家亞里士多德（Aristotle，前384～前322）經(jīng)過了觀察和總結(jié)認(rèn)為“物體下落的速度與重力成正比”.這一觀點(diǎn)正好應(yīng)和了人們潛意識(shí)里的想法；同時(shí)，它又是偉大的亞里士多德提出的論斷，人們深信不疑.從那以后，人們判斷物體下落的快慢，甚至給孩子們上課時(shí)一直堅(jiān)持這一觀點(diǎn)，這一觀點(diǎn)一直延續(xù)了2 000多年，從沒有人對(duì)它提出異議.

交流與討論：為什么會(huì)有錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)呢？

錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的根源在于不注意探索事物的本質(zhì)，思考不求甚解.

二、邏輯的力量

學(xué)生閱讀：

16世紀(jì)末，意大利比薩大學(xué)的青年學(xué)者伽利略（Galileo Galilei，1564～1642）對(duì)亞里士多德的論斷表示了懷疑.后來，他在1638年出版的《兩種新科學(xué)的對(duì)話》一書中對(duì)此作出了評(píng)論.

根據(jù)亞里士多德的論斷，一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭的下落速度大.假定大石頭的下落速度為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.（傳說伽利略在比薩斜塔上做過落體實(shí)驗(yàn)，但后來又被嚴(yán)謹(jǐn)?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(jì)念碑）

問題：伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的？

猜想：既然物體下落過程中的運(yùn)動(dòng)情況與物體質(zhì)量無關(guān)，那么為什么在現(xiàn)實(shí)生活中，不同物體的落體運(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

伽利略認(rèn)為，自由落體是一種最簡單的變速運(yùn)動(dòng).他設(shè)想，最簡單的變速運(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)間來說是均勻的，即經(jīng)過相等的時(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(shè)第一種方式最簡單，并把這種運(yùn)動(dòng)叫做勻變速運(yùn)動(dòng).