五、伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究
一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能:通過歷史回顧,初步了解近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生的背景,認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用。
2.過程與方法:了解伽利略的實(shí)驗(yàn)研究過程,認(rèn)識(shí)伽利略有關(guān)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想和方法,培養(yǎng)學(xué)生探求知識(shí)的能力
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀:
從科學(xué)研究過程中體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅,培養(yǎng)敢于堅(jiān)持真理,勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,逐步幫助學(xué)生樹立起辯證唯物主義的認(rèn)識(shí)論。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)及其教學(xué)策略:
重點(diǎn):讓學(xué)生了解抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的科學(xué)方法。
教學(xué)策略:再現(xiàn)亞里士多德和伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的不同認(rèn)識(shí),通過討論、交流,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,從而體會(huì)“觀察現(xiàn)象→實(shí)驗(yàn)探索→提出問題→討論問題→解決問題”的科學(xué)探索方式。
三、設(shè)計(jì)思路
四、教學(xué)資源
1.實(shí)驗(yàn)器材:小石子若干,形狀相同的紙片若干,羽毛,小金屬片若干,牛頓管,抽氣機(jī)。
2.多媒體教學(xué)設(shè)備一套:可供實(shí)物投影、放像、課件播放等。
五、教學(xué)設(shè)計(jì)
教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 點(diǎn) 評(píng)
引入新課
拿出一本書、一張展開的紙,從同一高度自由釋放。
提問:它們誰先著地?(請(qǐng)學(xué)生列舉生活中物體下落快慢比較的例子)請(qǐng)你們分組討論:到底怎樣的物體落得快?
學(xué)生會(huì)回答:書先著地
小組討論后回答 學(xué)生會(huì)得出各種正確或錯(cuò)誤的結(jié)論,不急著下結(jié)論
對(duì)這個(gè)問題歷史上不同時(shí)期有不同的認(rèn)識(shí)。
講授新課
一、對(duì)自由落體的兩種觀點(diǎn)
(讓學(xué)生閱讀p48第一、二部分內(nèi)容。)
提問:伽利略推翻亞里士多德的觀點(diǎn),采用的是什么推理方法?你以前是否用到該法?
請(qǐng)你們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來推翻亞里士多德的觀點(diǎn)的。 提問:什么原因造成不同物體下落有快有慢?提問:在沒有空氣阻力的情況下,輕重不同物體的下落快慢會(huì)怎樣呢?
演示牛頓管中的物體下落:將抽過氣的牛頓管內(nèi)的金屬片與輕雞毛從靜止一起下落,觀察結(jié)果,兩者幾乎同時(shí)落到牛頓管的下端(強(qiáng)調(diào):管內(nèi)空氣已被抽得很稀薄,空氣阻力的影響非常小);將牛頓管內(nèi)放入空氣再做實(shí)驗(yàn),情況截然不同了,金屬片比雞毛落得快。
二、伽利略的猜想和假說
伽利略在否定了亞里士多德的觀點(diǎn)后,并沒有就此止步,他要進(jìn)一步研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
請(qǐng)同學(xué)閱讀p48—49第三部分。
提出問題:1、伽利略研究落體運(yùn)動(dòng)首先應(yīng)解決什么問題?
2、用什么量來描述物體“運(yùn)動(dòng)性質(zhì)”?
3、伽利略作了怎樣的猜想?
三、伽利略猜想的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
猜想還畢竟是猜想,是否正確,是否具有指導(dǎo)意義,還需要驗(yàn)證。請(qǐng)同學(xué)閱讀p49—50第四部分。問題:伽利略遇到了什么困難?如何解決的? 多媒體展示:伽利略研究物體沿不同角度的斜面運(yùn)動(dòng)的情況。
他進(jìn)行了上百次的定量研究,發(fā)現(xiàn)從斜面上滾下的小球都做勻加速運(yùn)動(dòng)。由此他推想,當(dāng)斜面傾角增大到90°,小球做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),仍然會(huì)做勻加速運(yùn)動(dòng)。四、伽利略的科學(xué)方法
伽利略對(duì)運(yùn)動(dòng)的研究,不僅確立了許多用于描述運(yùn)動(dòng)的基本概念,而且創(chuàng)造了一套對(duì)近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的方法。請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)本節(jié)內(nèi)容,歸納這種科學(xué)方法。