2.1 伽利略对落体运动的研究教案

2.1 伽利略对落体运动的研究说课稿(沪科版必修1)

【教材版本】

上海科技教育出版社高中物理（必修一）第二章第一节

【设计理念】

现代教学论研究指出，体验感知不是学习产生的根本原因，产生学习的根本动因是问题，没有问题就难以诱发和激起求知欲。同时，新课程理念强调学生是学习的主人，突出学生探究学习的地位。基于以上两点，本课设计有两条主线，一是以问题为主线，设计多个由易到难循序渐进的问题，激发学生主动参与、积极思考，产生强烈的求知欲望；二是以探究性活动解决本节课的难点，使学生对作用力和反作用力总是相等有深刻的认识。

【教材分析】

本节是沪科教版教材设计的一大亮点,是教材贯彻落实三维目标的一个典范.本节内容不仅充分展示了伽利略对落体运动的研究过程与方法,渗透了对学生情感态度与价值观方面的教育，而且它是在一个社会发展的动态背景中展示的。教材先从古希腊伟大的思想家，哲学家亚里士多德的结论“重的物体比轻的物体下落得快”开始，谈到伽利略佯谬，然后详细介绍了伽利略的探究之路，最后在小标题“超越伽利略”下利用频闪照相、打点计时器现代化技术手段进一步研究落体运动。另外，教材把该节放到第2章“研究匀变速直线运动的规律”第1节位置，采用从特殊到一般的归纳方法展开。

【学情分析】

1．认知发展分析：

这部分内容以往的教材是没有的，想让学生深刻体会到当时实验设备的条件下伽利略为何提出问题，探究中遇到什么问题，如何突破困难，并最后获得成功的全过程。

2. 原有知识结构分析：

虽然学生对这部分知识有所了解，但本节重现科学发现的历史过程，让学生亲历科学探究的魅力。

2．非认知因素分析：由于本节推理严谨，通俗易懂，适合学生自主学习。

【教学目标】

1.知识与技能

1)知道轻重不同的物体在忽略空气阻力时下落一样快。

2)认识伽利略对落体运动的研究思路。

3)理解任何猜想和假说都要有实验验证的重要性。

2.过程与方法

1)体会“问题猜想数学推理实验验证合理外理得出结论”的科学研

究方法。

2)体会伽利略在研究落体运动时用到的间接测量法。

3)体会“突出主要因素，忽略和排除次要因素”的科学研究思路和方法。

4)体会“合理外推”的方法。

5)体会“冲淡重力”实验中的巧妙之处。

3.情感态度与价值观

1)欣赏向权威质疑的态度。培养善于对任何问题提出质疑的态度和精神。

2)欣赏“冲淡重力”实验中的合作精神。

3)体会现代化仪器和科技发展的好处。

【重点难点】

1.教学重点:

体会“问题猜想数学推理实验验证合理外理得出结论”的科学研究方法。

2.教学难点:

体会“冲淡重力”实验中的巧妙之处。

【教学方法】

推理法﹑类比法﹑启发式教学.

【教学思路】

本节课对知识和技能的掌握并没有太高的要求，关键是对过程的体会。所以本节课主要以学生活动为主，通过不断的提问，不断的讨论与思考来探究问题，重现历史的研究过程。让学生体会科学家进行科学研究并不是一个深不可测的过程，体会科学家思维的巧妙之处，并逐步养成科学的质疑和思考的方法。

【教学资源】

1．两片相同大小的纸片及石块

2．动画视频：牛顿管实验演示

3．多媒体资料，伽利略斜面实验“合理外推”示意图，“冲淡重力”实验设计图片

【教学过程】

环节 1 新课教学

引入：在科学的苍穹里，有一颗璀璨的明星，他因怀疑而耀眼．他敢于怀疑,怀疑权势,怀疑传统,甚至怀疑自己的眼睛.在他的思维里,有着“自己的眼睛有时竟会欺骗自己”的睿智和果敢。这种睿智与果敢动摇了2000多年来统治人们头脑的旧观念，开创了实验和科学推理之先河，将近代物理学以至近代科学推上了历史的舞台。猜一猜他是谁？

他就是被誉为近代科学之父的伽利略

这一节课，让我们沿着科学家的足迹，共同学习他对物体下落运动的研究思路和方法。（一）超越时空的对话

物体下落的快慢，2000多年前的亚里士德和300多年前的伽利略对都得出了结论 互动：

学生扮演亚里多德和伽利略上台演示实验并对话。

问：到底是重的快，还是一样快？

阅读P44到P45讨论并回答以下问题

1.亚里士多德对落体运动的观点是__________.

2.你认为亚里士多德忽视了________,而得出此观点.

3.伽利略佯谬的推理过程:

两铁球重量分别为10磅和1磅,亚里士多德认为,10磅比1磅下落的快,即t 10

伽利略从上述结论出发,再利用常识推理认为,即联合体下落比重的慢比轻的快,应介于二者之间.ｔ10 ＞ t 联>t 1

换个角度,把牵连的两个物体当作一个大物体,再次用亚里士多德的观点可直接得出t 联＞ｔ10,因11磅>10磅

出现矛盾的地方是_________

说明亚里士多德的观点是_________ 4.伽利略通过比萨斜塔实验得出_________,从实验上否定了亚里士多德的观点（观看实验动画）

5.牛顿管演示实验验证____________..（观看实验动画）

（二）探究之路

伽利略用逻辑论证的方法否定了亚里士多德的说法后，就转向实验研究落体运动的性质，开创了实验研究之先河。

请大家思考，物体运动的性质的含义是什么？应该用什么概念来描述？

阅读P45到P47讨论并回答以下问题

6.伽利略的猜想____________.

7.直接验证v ∝t 的困难有__________.

8.间接方法,若v ∝t,则s ∝t 2; 若s ∝t 2,则v ∝t.

9.确定研究的目标s ∝t 2,确定的理由是________

10.如何准确测量时间t?采用__________实验.（观看伽利略“冲淡重力”实验设计）

11.斜面实验的结论是_________.

实验验证：在同一个倾角的斜面上，小铜球滚下的位移总是与运动时间的平方成正比。 斜面的倾角不同时，比例关系同样成立，只是常数的大小有变化。随着斜面倾角的增大，比例常数的数值也增大。

常数=⋯⋯===232221t s t s t s