第一篇：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》教案

高一物理組：陳菊波

一、教材分析

本節(jié)課的突出特點是重視科學(xué)研究的過程和方法，例如用反證法使來里士多德的觀點自相矛盾，用猜想與假說，數(shù)學(xué)推理，實驗驗證，合理外推的科學(xué)方法研究自由落體運動的規(guī)律。

二、學(xué)情分析

1、學(xué)生已有知識 通過本章前幾節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了勻變速直線運動的基本規(guī)律和研究方法，會利用規(guī)律分析和解決一些簡單的運動的問題。

2、學(xué)生欠缺之處

對于物理規(guī)律的發(fā)展并沒有太多的了解，不知道一些簡單的物理規(guī)律在以前是怎樣被總結(jié)出來的。在思考物理現(xiàn)象時，還是比較容易受主觀經(jīng)驗的影響，對物理規(guī)律有所懷疑或還沒形成物理思維。對物理問題的思考缺少嚴密的推理。

三、教學(xué)目標

1、知識與技能

(1)初步了解近代實驗科學(xué)產(chǎn)生的背景，認識實驗對物理學(xué)發(fā)展的推動作用；(2)了解兩位偉大科學(xué)家的生平和主要經(jīng)歷；(3)知道伽利略對自由落體運動的研究方法。

2、過程與方法

(1)學(xué)會自己查找資料學(xué)習(xí)物理學(xué)史的方法；

(2)通過伽利略對自由落體運動現(xiàn)象的研究體驗科學(xué)的研究方法；

3、情感態(tài)度與價值觀

(1)學(xué)習(xí)科學(xué)家們對知識敢于質(zhì)疑的勇氣；(2)學(xué)習(xí)科學(xué)家們科學(xué)研究的執(zhí)著精神；

(3)通過學(xué)生自己查找資料，提高學(xué)生對物理學(xué)的興趣；

(4)通過對亞里士多德和伽利略的了解，認識到科學(xué)的探索是一個漫長的過程，需要幾代人的不懈努力；

四、教學(xué)重點、難點

重點：伽利略對落體問題的邏輯推理。

教學(xué)策略：通過觀察、思考、討論

難點：伽利略的驗證性實驗的設(shè)計；伽利略的理想外推。

教學(xué)策略：通過問題的討論，在原有認知水平上進一步深化拓寬，達到認知的螺旋上升，攻克難點。

五、教學(xué)資源 : 斜面；小球；磚頭；秒表；刻度尺。

六、課時安排：1課時

七、教學(xué)過程

復(fù)習(xí)導(dǎo)入新課

上一節(jié)課學(xué)習(xí)了自由落體運動，什么是自由落體運動?自由落體運動有哪些規(guī)律?

學(xué)生回憶并回答．

物體的下落快慢和重力沒有關(guān)系的結(jié)論在今天看來似乎并不難以接受．但這個結(jié)論卻是伽利略在經(jīng)歷了長時間的思考和實踐后才得出的．今天我們就要一起來回顧伽利略的研究過程。

推進新課

(一)、綿延兩千年的錯誤

人們?nèi)粘Ｉ畹慕?jīng)驗告訴我們，重的物體下落總是比較快．比如：樹上的一個蘋果和一片樹葉同時從樹上同一高度掉下來，一定是蘋果先落地：所以在16世紀以前，以亞里士多德為代表的學(xué)者認為物體下落的快慢由物體的重力決定，物體越重下落越快．

由于亞里士多德在各方面的突出成就，人們將他的觀點奉為經(jīng)典，當時的教科書上這樣寫，眾多學(xué)者也認同．雖然也有人表示懷疑，但由于教會利用他的結(jié)論，進行神化處理，所以大家都不敢對這一觀點發(fā)出公開的質(zhì)疑．

直到文藝復(fù)興時期，才由伽利略通過推理的方法研究下落運動的規(guī)律并發(fā)表．之后伽利略也由于他的著作而受到教會的迫害，被判處終身監(jiān)禁，著作也被列為禁書．

點評：通過講述以上內(nèi)容使學(xué)生明白科學(xué)發(fā)展的道路并不是一帆風順的，但科學(xué)終究要向前發(fā)展．培養(yǎng)學(xué)生敢于追求真理的無畏精神．

問題探究

1．伽利略是怎么推翻亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論的呢? 2． 通過探究該問題，培養(yǎng)學(xué)生探求知識的能力，體會伽利略有關(guān)實驗的科學(xué)思想和方法．

3． 學(xué)生根據(jù)課本提供的內(nèi)容和事先查閱的資料分組討論，小組推選一位同學(xué)發(fā)表討論結(jié)果．

教師總結(jié)：伽利略通過四個環(huán)節(jié)推翻了亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論．

1．展示圖片和資料．

2．課件模擬不同傾角的斜面實驗．

3．錢羽管(牛頓管)演示實驗． ’

(二)、邏輯的力量

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(guān)，那么為什么在現(xiàn)實生活中，不同物體的落體運動，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：沒有空氣阻力將會怎樣呢?‘學(xué)生討論后回答．

2(三)、猜想與假說

展示課件，提出問題：

1．伽利略研究落體運動首先應(yīng)解決的問題是什么? 2．伽利略作了怎樣的猜想?

學(xué)生閱讀課文，思考問題，小組討論，選代表回答。

首先定義勻速運動，表明時間與通過的空間的比例關(guān)系．然后再定義勻加速運動，用于表述時間與速度的關(guān)系．但在沒有進行數(shù)學(xué)推導(dǎo)和實驗研究之前，他對勻加速運動的認識十分模糊．

設(shè)想有兩個:一個是速度的變化對時間來說是均勻的，即 V與T 成正比。

另一種:是速度的變化對位移來說是均勻的，即 X與T 成正比．

后來發(fā)現(xiàn)，如果 X與 T成正比，將推導(dǎo)出荒謬的結(jié)論．所以伽利略的精力集中在 與 成正比的研究上．

(四)、伽利略猜想的實驗驗證

猜想畢竟是猜想，是否正確，是否具有指導(dǎo)意義，還需要驗證．

展示問題：伽利略遇到了什么困難?如何解決的?(學(xué)生仔細閱讀后討論，得出)

1．困難之一：無法測量瞬時速度．

解決方案：借助于數(shù)學(xué)推理得出從靜止開始做勻加速直線運動的物體，通過的位移與時間的平方成正比．

2．困難之二：沒有準確的計時工具，無法測定像自由落體這樣較短的時間．

解決方案：設(shè)計了著名的“沖淡重力”的斜面實驗．

經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)，雖然不斷改變斜面的傾斜度，但得到的結(jié)果有共同點：小球經(jīng)過的距離的比值等于經(jīng)過這些距離對應(yīng)所用時間間隔的平方之比．伽利略在這個基礎(chǔ)上進行合理外推，當傾角增大到90度時，實驗結(jié)論仍應(yīng)成立，此即豎直落體運動．至此，伽利略就完成了對自由落體這動的研究．

雖然當時伽利略已經(jīng)意識到空氣的阻力將影響物體的下落，但是由于科學(xué)發(fā)展和儀器設(shè)備的限制，當時仍然沒有辦法用實驗手段得到真空，所以并不能真正地完成一個自由落體

問題：伽利略是怎樣建立自己的理論的呢？

學(xué)生思考．回答：伽利略通過四個環(huán)節(jié)推翻了亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論．

1．運用推理方法，使亞里士多德的結(jié)論陷入矛盾中．

2．運用理想模型，猜想落體運動的規(guī)律．

3．運用數(shù)學(xué)方法，推導(dǎo)自由落體運動的數(shù)學(xué)表達式以及可以直接測定的物理量之間的函數(shù)關(guān)系．

4．運用實驗方法，對自由落體運動定律進行實驗驗證．

(五)、伽利略的科學(xué)方法

伽利略對運動的研究，不僅確立了許多用于描述運動的基本概念，而且創(chuàng)造了一套對近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的方法．請同學(xué)們總結(jié)本節(jié)內(nèi)容，歸納這種科學(xué)方法．

同學(xué)討論歸納：對現(xiàn)象的一般觀察一提出假設(shè)一運用邏輯得出推論一實驗進行檢驗一對假設(shè)進行修正和推廣??

板書設(shè)計

6.2 伽利略對自由落體運動的研究

認識兩位科學(xué)家。

亞里士多德 VS 伽利略 伽利略的科學(xué)方法。

① 觀察現(xiàn)象（提出問題：重的物體下落快？）② 提出假設(shè)（v~t）

2③ 邏輯（數(shù)學(xué)）推理得出推論（S~t）。④ 對推論驗證（斜面實驗）。

⑤ 對假說修正和推廣（把斜面傾角增加至90度）。

課堂小結(jié)

伽利略運用最大膽的思辨彌補了經(jīng)驗材料之間的空隙，伽利略的方法是理論和實驗相結(jié)合的方法。通過解決此問題體驗探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅，培養(yǎng)敢于堅持真理，勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和實事求是的科學(xué)態(tài)度，幫助學(xué)生樹立起辯證唯物主義的認識論．

而且伽利略不迷信權(quán)威，對待問題勤于思考，敢于提出問題、挑戰(zhàn)權(quán)威，不畏強權(quán)的精神也是我們應(yīng)為之喝彩并學(xué)習(xí)的．

第二篇：伽利略對自由落體運動的研究(教案)

2.6伽利略對自由落體運動的研究

教學(xué)目標:

★知識與技能

1.了解物理學(xué)史。

2.知道伽利略對自由落體運動的研究方法?！?過程與方法

1.學(xué)習(xí)伽利略的科學(xué)方法。

2.培養(yǎng)學(xué)生自己查找資料學(xué)習(xí)物理學(xué)史。

★ 情感態(tài)度與價值觀

1．學(xué)習(xí)科學(xué)家們對知識敢于質(zhì)疑的勇氣。2．學(xué)習(xí)科學(xué)家們科學(xué)研究的執(zhí)著精神。

3．通過學(xué)生自己查找資料，提高學(xué)生對物理學(xué)的興趣。

4．通過對亞里士多德和伽利略的了解，認識到科學(xué)的探索是一個漫長的過

程，需要幾代人的不懈努力。

學(xué)習(xí)重點與難點: 1．伽利略對落體問題的邏輯推理。2．伽利略的驗證性實驗的設(shè)計。3．伽利略的理想外推。

教學(xué)準備：讓學(xué)生預(yù)習(xí)，搜集關(guān)于伽利略和亞里士多德的有關(guān)資料。教學(xué)設(shè)計：

一、認識兩位科學(xué)家

老師提出：哪位同學(xué)樂意給大家講一講自己所查到的關(guān)于伽利略和亞里士多德的資料，先說說伽利略吧。

學(xué)生可能的回答：①伽利略全名伽利略·伽利萊，他是文藝復(fù)興后期近代實驗科學(xué)的創(chuàng)始人。1564年伽利略生于意大利的比薩城，1611年，伽利略應(yīng)邀來到羅馬，在羅馬期間，伽利略為了確立新的自然研究法—實驗法的地位，又同教會的唯心論世界觀進行了激烈的斗爭，這就更加激怒了教會。1632年，他的名著《關(guān)于兩大世界體系的對話》出版，但立即被教會列為禁書。1633年6月22日，伽利略受到宗教法庭審判，并被判終身軟禁，成了“宗教裁判判所”的囚徒。1638年，伽利略在荷蘭出版了《關(guān)于兩門新學(xué)科與數(shù)學(xué)證明的談話》一書，對自己多年來在力學(xué)方面的研究進行了總結(jié)。

②他的父親是一位才華出眾的音樂家和教育家。他在科學(xué)上的創(chuàng)造才能，在青年時代就顯示出來了。當他還是比薩大學(xué)醫(yī)科學(xué)生時，就發(fā)明了能測量脈搏速率的擺式計時裝置。后來他的興趣轉(zhuǎn)向了數(shù)學(xué)和物理學(xué)。

③1581年，17歲的伽利略對古希臘的物理學(xué)及亞里士多德、埃夫克利德和阿基米德的著作著迷。伽利略在數(shù)學(xué)、天文學(xué)，特別是力學(xué)方面有了很深的造詣，學(xué)術(shù)上成果累累。他通過大量的觀察和實驗總結(jié)出了慣性定律、自由落體運動規(guī)律和相對性原理；發(fā)現(xiàn)了單擺振動的等時性原理；用自制的33倍望遠鏡觀察天象，發(fā)現(xiàn)了一系列令人震驚的天文現(xiàn)象。伽利略將觀察到的天文現(xiàn)象寫成《星際使者》一書，于1610年發(fā)表。書中介紹了月球上的環(huán)狀山脈，無數(shù)星體構(gòu)成的銀河系，金星的盈虧，木星的四顆衛(wèi)星，太陽黑斑等等，從而對哥白尼的“天體運行”論提供了有力的支持，同時也動搖了亞里士多德—托勒密的地心說。

教師對學(xué)生的回答給予肯定：關(guān)于伽利略的資料收集非常細致，下面再說說亞里士多德吧。學(xué)生可能的回答：①作為一位偉大的、百科全書式的科學(xué)家，亞里士多德對世界的貢獻之大，令人震驚。他至少撰寫了170種著作，其中流傳下來的有47種。他的科學(xué)著作，在那個年代簡直就是一本百科全書。但他的成就遠不止于此。他還是一位真正哲學(xué)家，對哲學(xué)每個學(xué)科幾乎都做出了貢獻。亞里士多德集中古代知識于一身，在他死后幾百年中，沒有一個人像他那樣對知識有過系統(tǒng)六悟公子制作

2011-10-13 考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全書。恩格斯稱他是“最博學(xué)的人”。

②亞里士多德最大的貢獻在于創(chuàng)立了形式邏輯這一重要分支學(xué)科。邏輯思維是亞里士 多德在眾多領(lǐng)域建樹卓越的支柱。

亞里士多德的思想對西方文化根本傾向以至內(nèi)容產(chǎn)生了深刻的影響。在上古及中古時期，他的著作被譯成拉丁文、敘利亞文、阿拉伯文、意大利文、希伯來文、德語和英語。隨著亞里士多德作品的不斷被發(fā)現(xiàn)，中世紀出現(xiàn)了一個研究亞里士多德主義的新時代，學(xué)者們以此作為求得各方面真知識的基礎(chǔ)。

亞里士多德學(xué)識淵博，著述頗豐．他對于當時尚未分類的科學(xué)部門如政治、邏輯、倫理、歷史、物理(自然學(xué)科)、心理學(xué)、美學(xué)、教育學(xué)等均有研究并有獨到見解，被馬克思譽為“古代最偉大的思想家”。

③亞里士多德是古希臘又一位偉大的教育思想家，建立了包括自然學(xué)科在內(nèi)的百科全書式的課程體系，提出了注重實踐的良好措施，為后人留下了一筆包羅宏富的教育遺產(chǎn)。亞里士多德顯示了希臘科學(xué)的一個轉(zhuǎn)折點。在他以前，科學(xué)家和哲學(xué)家都力求提出一個完整的世界體系，來解釋自然現(xiàn)象．他是最后一個提出完整世界體系的人。在他以后，許多科學(xué)家放棄提出完整體系的企圖，轉(zhuǎn)入研究具體問題。

教師指出：物理教科書上，亞里士多德給同學(xué)們的形象不妙、他老是出錯，老是作出一些輕率的結(jié)論。同學(xué)們覺得亞里士多德實在太不高明而伽利略則比他偉大于百倍。事實上，亞里士多德是古代一位偉大的學(xué)者，一位百科全書式的大學(xué)問家，有幾乎無所不及的思想成。我們應(yīng)該正確的、全面的去認識一位科學(xué)家。伽利略創(chuàng)造了一套對近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的科學(xué)方法，從而糾正了亞里士多德在物理上犯的一些錯誤。

二、伽利略的科學(xué)方法

(教師結(jié)合伽利略對自由落體的研究，通過教師提問學(xué)生回答的方式學(xué)習(xí)伽利略的科學(xué)方法)問題的提出

教師提問：亞里士多德依據(jù)平常觀察的事實，是怎樣確定物體下落的快慢什么因素決定的？ 亞里士多德通過觀察，在日常生活中，重的物體下落快，輕的物體下落慢。得出結(jié)論：物體下落的快慢是由它們的重量決定的。

教師提出：那么物體下落的快慢與它們的重量有關(guān)系嗎? 提出假設(shè)，邏輯推理。

教師提出：伽利略是怎樣提出假設(shè)，運用邏輯推理的? 學(xué)生可能的回答：他假設(shè)大石頭的下落速度為8，小石頭的下落速度為4，當我們把兩塊 石頭捆在一起，大石頭會被小石頭拖的慢下來。但兩塊石頭捆在一起，重量增大，整個系統(tǒng)下 落的速度應(yīng)該比8大。這樣就出現(xiàn)了矛盾。

教師提問：伽利略提出了什么樣的假設(shè)? 學(xué)生可能的回答：假設(shè)大小石頭下落的一樣快。

教師補充：猜想落體是一種簡單的變速運動，速度可能跟時間成正比，也可能跟位移成 正比利用數(shù)學(xué)和邏輯進行推理，然后實驗驗證。

教師提問：伽利略經(jīng)過數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出速度與時間成正比，然后通過實驗進行驗證，他是 如何進行實驗驗證的? ①學(xué)生可能的回答：通過小球的下落運動，測出小球的下落速度和時間。

②他讓小球沿斜面滾下，減小加速度，延長運動時間，便于觀測。

③他進行的是坡度比較小的斜面實驗，后來他就將實驗進行了合理的外推，當傾角增大 到90°，小球的運動就是自由落體運動。

對假說進行修正和推廣。

教師提出：經(jīng)過幾位同學(xué)的回答，問題比較全面了。伽利略完成了實驗驗證后，沒有就此 而止，而是進一步思考為什么日常生活中，輕的物體下落得比較慢，重的物體下落得比較快。

學(xué)生共同回答：因為空氣阻力．

六悟公子制作

2011-10-13 教師指出：這就是伽利略為我們創(chuàng)造的一套對近代科學(xué)的發(fā)展極其有益的科學(xué)方法。后 面的學(xué)習(xí)中我們還要經(jīng)常用到。

三、作業(yè)設(shè)計

認真閱讀課本緒言“走進物理課堂之前”，分析“孩子們”是如何運用伽利略的科學(xué)方法 進行探索的。

●教學(xué)設(shè)計說明

本節(jié)課，主要由兩部分組成：對科學(xué)家的了解；對伽利略科學(xué)方法的學(xué)習(xí)．這兩個方面主 要是由學(xué)生通過查資料、預(yù)習(xí)，在老師的引導(dǎo)下，以學(xué)生為主體，進行學(xué)習(xí)的。

知識講授的同時，給學(xué)生介紹物理學(xué)家、講授物理學(xué)史．不僅讓他們了解物理學(xué)家的工 作，物理科學(xué)的發(fā)展過程，更重要的是通過了解科學(xué)發(fā)展的曲折性，以此撼動學(xué)生的心，讓他 們從中獲得啟迪?！癜鍟O(shè)計

△認識兩位科學(xué)家?！?伽利略的科學(xué)方法。

①問題的提出。

②提出假設(shè)，邏輯推理。

③利用數(shù)學(xué)和邏輯進行推理，然后實驗驗證。

④對假說進行修正和推廣。

六悟公子制作 3 2011-10-13

第三篇：高中物理 伽利略對自由落體運動的研究教案（定稿）

主題： 2.6 伽利略對自由落體運動的研究 編輯：

【目標要求】

了解落體運動研究的史實，了解邏輯推理的特色，理解任何猜想和假說都須要有實驗驗證的重要性?！眷柟探滩模€(wěn)扎穩(wěn)打】

1．關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是

（）A．某段時間的平均速度等于這段時間初速度與末速度和的一半 B．某段位移的平均速度等于這段時間初速度與末速度和的一半 C．在任何相等時間內(nèi)速度變化相同 D．在任何相等時間內(nèi)位移變化相同

2．自由落體運動在任何兩個相鄰的1s內(nèi)，位移的增量為

（）A．1m

B．5m

C．10m

D．不能確定

3．甲物體的重量比乙物體大5倍，甲從H高處自由落下，乙從2H高處與甲物體同時自由落下，在它們落地之前，下列說法中不正確的是

（）A．兩物體下落過程中，在同一時刻甲的速度比乙的速度大 B．下落1s末，它們的速度相同

C．各自下落1m時，它們的速度相同

D．下落過程中甲的加速度比乙的加速度大 4．一物體從H高處自由下落，經(jīng)ts落地，則當它下落A．

t時，離地高度是

（）2H

23H

4B．

H 4D．C．

3H 2【重難突破—重拳出擊】

1．長為5m的豎直桿下端距離一豎直隧道口為5m，若這個隧道長也為5m，讓這根桿自由下落，它通過隧道的時間為

（）A．3s

B．(3?1)s

C．(3?1)s

D．(2?1)s

2．圖2-14將小球豎直向上拋出后，能正確表示其速率v隨時間t的變化關(guān)系圖線是

()

圖2-14 3．甲、乙兩物體所受重力之比為1：2，甲、乙兩物體所在的位置高度之比為2：1，它們都做自由落體運動，則下列說法中正確的是

（）A．落地的速度之比是2：1

B．落地時的速度之比是1：1 C．下落過程中的加速度之比是1：2

D．下落過程中加速度之比是1：1 4．如圖2—15小球自由下落過程的相片，每兩次閃光時間間隔為

1s,A、b、c、d是四個30相鄰位置。由此實驗結(jié)果可得知，重力加速度的數(shù)值是()2圖2—15 A.9.86m/sB．9.78m/s 2 2C.9.70m/s D．9.92 m/s

5．石塊A自塔頂自由落下s1時，石塊B自離塔頂s2處自由落下，兩石塊同時落地．則塔高為

()A．s1+s2；

(s1?s2)2B．

4s1(s1?s2)2D．

s1?s2s1C．

4(s1?s2)

6．如圖2-16所示，可以表示兩個做自由落體運動的物體同時落地的速度－時間圖象的是（t0表示落地時間）

（）

圖2-16 2.6 伽利略對自由落體運動的研究

【鞏固教材－穩(wěn)扎穩(wěn)打】1.AC

2.C

3.AD

4.B

【重難突破—重拳出擊】 1.B

2.D

3.D 4.A 5.B 6．D

第四篇：2.6-伽利略對自由落體運動的研究教學(xué)設(shè)計

第6節(jié) 伽利略對自由落體運動的研究 教學(xué)設(shè)計

物理必修1第二章

一、教材分析

1、教材內(nèi)容

本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容選自人教版《普通高中課程標準實驗教科書：物理必修1》第二章第6節(jié)《伽利略對自由落體運動的研究》。本節(jié)的主要內(nèi)容：

（1）亞里士多德和伽利略對力和運動的主要觀點；（2）伽利略通過自由落體運動的研究，創(chuàng)立了科學(xué)的研究方法。

2、教材的地位和特點

從過去的閱讀材料，到現(xiàn)在作為獨立的一節(jié)，看出新教材對過程與方法，情感態(tài)度與價值觀等教育目標的重視，切不可以過去輕過程重結(jié)論的思想來對待本節(jié)課的教學(xué)。本節(jié)課的突出特點是重視科學(xué)研究的過程和方法，例如用反證法使來里士多德的觀點自相矛盾，用猜想與假說，數(shù)學(xué)推理，實驗驗證，合理外推的科學(xué)方法研究自由落體運動的規(guī)律。

二、學(xué)情分析

1、學(xué)生已有知識

通過本章前幾節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了勻變速直線運動的基本規(guī)律和研究方法，會利用規(guī)律分析和解決一些簡單的運動的問題。

2、學(xué)生欠缺之處

對于物理規(guī)律的發(fā)展并沒有太多的了解，不知道一些簡單的物理規(guī)律在以前是怎樣被總結(jié)出來的。在思考物理現(xiàn)象時，還是比較容易受主觀經(jīng)驗的影響，對物理規(guī)律有所懷疑或還沒形成物理思維。對物理問題的思考缺少嚴密的推理。

3、應(yīng)對的策略

通過本節(jié)內(nèi)容可以讓彌補以上不足，讓學(xué)生對科學(xué)理論的發(fā)展有一個概觀，進一步知道在思考物理問題時邏輯推理，數(shù)學(xué)計算，實驗探究，修正推廣的重要意義。逐漸形成嚴謹?shù)奈锢硭季S。

三、教學(xué)目標

1、知識與技能

（1）初步了解近代實驗科學(xué)產(chǎn)生的背景，認識實驗對物理學(xué)發(fā)展的推動作用；（2）了解兩位偉大科學(xué)家的生平和主要經(jīng)歷；（3）知道伽利略對自由落體運動的研究方法。

2、過程與方法

（1）學(xué)會自己查找資料學(xué)習(xí)物理學(xué)史的方法；（2）通過伽利略對自由落體運動現(xiàn)象的研究體驗科學(xué)的研究方法；

3、情感態(tài)度與價值觀

（1）學(xué)習(xí)科學(xué)家們對知識敢于質(zhì)疑的勇氣；（2）學(xué)習(xí)科學(xué)家們科學(xué)研究的執(zhí)著精神；（3）通過學(xué)生自己查找資料，提高學(xué)生對物理學(xué)的興趣；（4）通過對亞里士多德和伽利略的了解，認識到科學(xué)的探索是一個漫長的過程，需要幾代人的不懈努力；（5）從科學(xué)研究過程中體驗探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅，培養(yǎng)也于堅持真理，勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和實事求是的科學(xué)態(tài)度。

四、教學(xué)重點、難點

1、教學(xué)重點及其教學(xué)策略

重點：伽利略對落體問題的邏輯推理。

教學(xué)策略：通過觀察、思考、討論和實例分析來加深理解。

2、教學(xué)難點及其教學(xué)策略

難點：伽利略的驗證性實驗的設(shè)計；伽利略的理想外推。

教學(xué)策略：通過問題的討論，在原有認知水平上進一步深化拓寬，達到認知的螺旋上升，攻克難點。

五、教學(xué)資源

1、教具

斜面；小球；磚頭；秒表；刻度尺。

2、課件

3、音像文件

兩段剪輯的關(guān)于亞里士多德和伽利略的對話錄音

4、圖片資料亞里士多德和伽利略

5、文字資源

六、課時安排 1課時

七、教學(xué)過程

1、引入新課

大家還記得上節(jié)課我留大家的課后任務(wù)嗎？

生：??

對，就是讓大家分小組回去查閱資料，整理關(guān)于兩位科學(xué)家的一些史實。相信每個小組都已經(jīng)整理好各自的一份資料，現(xiàn)在就來分享一下各小組的成果吧。首先說亞里士多德（前384-前322），按小組依次說，第組說一點或一方面，后面不能重復(fù)，可以補充。開始

學(xué)生可能的回答：

①作為一位偉大的、百科全書式的科學(xué)家，亞里士多德對世界的貢獻之大，令人震驚。他至少撰寫了170種著作，其中流傳下來的有47種。他的科學(xué)著作，在那個年代簡直就是一本百科全書。但他的成就遠不止于此。他還是一位真正哲學(xué)家，對哲學(xué)每個學(xué)科幾乎都做出了貢獻。亞里士多德集中古代知識于一身，在他死后幾百年中，沒有一個人像他那樣對知識有過系統(tǒng)考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全書。恩格斯稱他是“最博學(xué)的人”。

②亞里士多德最大的貢獻在于創(chuàng)立了形式邏輯這一重要分支學(xué)科。邏輯思維是亞里士多德在眾多領(lǐng)域建樹卓越的支柱。

亞里士多德的思想對西方文化根本傾向以至內(nèi)容產(chǎn)生了深刻的影響。在上古及中古時期，他的著作被譯成拉丁文、敘利亞文、阿拉伯文、意大利文、希伯來文、德語和英語。隨著亞里士多德作品的不斷被發(fā)現(xiàn)，中世紀出現(xiàn)了一個研究亞里士多德主義的新時代，學(xué)者們以此作為求得各方面真知識的基礎(chǔ)。

亞里士多德學(xué)識淵博，著述頗豐．他對于當時尚未分類的科學(xué)部門如政治、邏輯、倫理、歷史、物理(自然學(xué)科)、心理學(xué)、美學(xué)、教育學(xué)等均有研究并有獨到見解，被馬克思譽為“古代最偉大的思想家”。

③亞里士多德是古希臘又一位偉大的教育思想家，建立了包括自然學(xué)科在內(nèi)的百科全書式的課程體系，提出了注重實踐的良好措施，為后人留下了一筆包羅宏富的教育遺產(chǎn)。亞里士多德顯示了希臘科學(xué)的一個轉(zhuǎn)折點。在他以前，科學(xué)家和哲學(xué)家都力求提出一個完整的世界體系，來解釋自然現(xiàn)象．他是最后一個提出完整世界體系的人。在他以后，許多科學(xué)家放棄提出完整體系的企圖，轉(zhuǎn)入研究具體問題。

關(guān)于亞里士多德的資料收集非常細致，下面再說伽利略說吧。學(xué)生可能的回答：

①伽利略全名伽利略·伽利萊，他是文藝復(fù)興后期近代實驗科學(xué)的創(chuàng)始人。1564年伽利略生于意大利的比薩城，1611年，伽利略應(yīng)邀來到羅馬，在羅馬期間，伽利略為了確立新的自然研究法—實驗法的地位，又同教會的唯心論世界觀進行了激烈的斗爭，這就更加激怒了教會。1632年，他的名著《關(guān)于兩大世界體系的對話》出版，但立即被教會列為禁書。1633年6月22日，伽利略受到宗教法庭審判，并被判終身軟禁，成了“宗教裁判判所”的囚徒。1638年，伽利略在荷蘭出版了《關(guān)于兩門新學(xué)科與數(shù)學(xué)證明的談話》一書，對自己多年來在力學(xué)方面的研究進行了總結(jié)。

②他的父親是一位才華出眾的音樂家和教育家。他在科學(xué)上的創(chuàng)造才能，在青年時代就顯示出來了。當他還是比薩大學(xué)醫(yī)科學(xué)生時，就發(fā)明了能測量脈搏速率的擺式計時裝置。后來他的興趣轉(zhuǎn)向了數(shù)學(xué)和物理學(xué)。

③1581年，17歲的伽利略對古希臘的物理學(xué)及亞里士多德、埃夫克利德和阿基米德的著作著迷。伽利略在數(shù)學(xué)、天文學(xué)，特別是力學(xué)方面有了很深的造詣，學(xué)術(shù)上成果累累。他通過大量的觀察和實驗總結(jié)出了慣性定律、自由落體運動規(guī)律和相對性原理；發(fā)現(xiàn)了單擺振動的等時性原理；用自制的33倍望遠鏡觀察天象，發(fā)現(xiàn)了一系列令人震驚的天文現(xiàn)象。伽利略將觀察到的天文現(xiàn)象寫成《星際使者》一書，于1610年發(fā)表。書中介紹了月球上的環(huán)狀山脈，無數(shù)星體構(gòu)成的銀河系，金星的盈虧，木星的四顆衛(wèi)星，太陽黑斑等等，從而對哥白尼的“天體運行”論提供了有力的支持，同時也動搖了亞里士多德—托勒密的地心說。

通過大家的分享與交流，相信每位同學(xué)對這兩位科學(xué)家都有一個比較全面而準確的認識，那么大家也不難猜到我們今天這節(jié)課的主角是誰了，對，就是這兩位偉大的科學(xué)家。通過大家的資料可以告訴我他們分別生活在什么年代嗎？

生：??

是啊，他們兩位生活的年代相差差不多兩千年，怎么我們要把他們兩位請到一起來呢？這原因就是我們上節(jié)所探討的自由落體運動。通過前面的學(xué)習(xí)，大家都知道了自由落體運動是初速度為0，只在重力作用下做的勻變速直線運動，可在很久很久以前，人們可沒有你們聰明，或者說當時的科學(xué)還很落后。人們并沒有把握日生活中的運動的規(guī)律。亞里士多德這位百科全書式的科學(xué)家很多家，對生活的各個方面都提出了自己的見解，并得到當時人們的崇拜，奉為真理。亞里士多德通過觀察對運動有著自己的結(jié)論，他的結(jié)論是什么呢？

生：??

對他認為力是維持運動的原因，重的物體下落得快。在他以后的兩千年里都沒有敢置疑他的結(jié)論的正確性，直到伽利略的出現(xiàn)。

現(xiàn)在我們跨越時空將這兩個科學(xué)家請到一起來好不好？ 生：好

在課前我已經(jīng)請同學(xué)扮演了他們，并錄了音，大家來聽聽這兩位偉人一見面會發(fā)生什么沖突呢？ 放錄音1

2、新課講解

問題的提出

亞里士多德的對自由落體的觀點是什么？ 生：??

亞里士多德是怎樣確定物體下落的快慢什么因素決定的？

生：亞里士多德通過觀察，在日常生活中，重的物體下落快，輕的物體下落慢。所以得出結(jié)論：物體下落的快慢是由它們的重量決定的。

下落快慢真是由物體重量決定的嗎？那伽利略是怎么提出置疑的？

學(xué)生可能的回答：他假設(shè)大石頭的下落速度為8，小石頭的下落速度為4，當我們把兩塊石頭捆在一起，大石頭會被小石頭拖的慢下來。但兩塊石頭捆在一起，重量增大，整個系統(tǒng)下落的速度應(yīng)該比8大。這樣就出現(xiàn)了矛盾。

提出假設(shè)

既然找到了矛盾伽利略就要想辦法解決矛盾，在提出自己的看法前，他首先做了什么？ 生：??

對！建立描述運動的速度，為什么要這樣做呢？ 生：??

因為描述運動是找出運動規(guī)律的一個前提。

建立了描述運動的物理量后，伽利略提出了什么樣的假設(shè)? 生：大小石頭下落的一樣快

伽利略認為一切自然規(guī)律都應(yīng)該是簡單的。所以他猜想落體是一種簡單的變速運動，速度可能跟時間

成正比，也可以與下落的距離成正比。那到底是與時間還是與距離成正比呢？

邏輯推理

伽利略是怎么做的呢？他是通過邏輯推理來確定假設(shè)的。大家試試看能不能通過邏輯推理來找出兩個猜想哪個是合理的，哪個是不合理的呢？

生：??

首先看，如果與下落的距離成正比，會有什么情況呢？（畫圖分析）再看，如果與下落的時間成正比（畫圖分析）

現(xiàn)在是不是就只剩下一個猜想了，那我們怎樣才能驗證這個猜想是正確的呢？ 生：?? 好，通過實驗 實驗驗證

我們前面已經(jīng)用實驗的方法來驗證了自由落體的運動規(guī)律，我們運用了打點計時器，光電門等先進的儀器?？少だ陨钤?7世紀，可沒有這些東西。所以，現(xiàn)在我要你通通回到伽利略所處的時代，再去想應(yīng)該怎樣才能驗證他的猜想。

速度怎么測？ 生：??

速度在今天依然都難，在那里就是沒辦法測，怎么辦？ 生：??

轉(zhuǎn)化，伽利略經(jīng)過數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出速度與時間成正比

第一個困難解決了，第二個問題呢？時間怎么測。我們請同學(xué)們來一起做個實驗（秒表測下落時間的實驗）

所以在那時用滴水根本沒法測出下落時間，又怎么辦？伽利略怎樣處理的？ 生：??

歸納一下伽利略是如何進行實驗驗證的? ① 通過小球的下落運動的距離

②他讓小球沿斜面滾下，減小加速度，延長運動時間，便于觀測。

③他進行的是坡度比較小的斜面實驗，后來他就將實驗進行了合理的外推，當傾角增大 到90°，小球的運動就是自由落體運動。

對假說進行修正和推廣。

經(jīng)過幾位同學(xué)的回答，問題比較全面了。伽利略完成了實驗驗證后，沒有就此而止，而是進一步思考為什么日常生活中，輕的物體下落得比較慢，重的物體下落得比較快。

學(xué)生共同回答：因為空氣阻力．

這就是伽利略為我們創(chuàng)造的一套對近代科學(xué)的發(fā)展極其有益的科學(xué)方法。后面的學(xué)習(xí)中我們還要經(jīng)常用到。

在科學(xué)研究中，懂得忽略什么，有時與懂得重視什么同等重要。——伽利略

3、課堂小結(jié)

我們來總結(jié)一下伽利略所創(chuàng)立的科學(xué)方法。第一步??第二步??第三步??第四步??。我們看到了一種邏輯嚴密、環(huán)環(huán)相扣的推理方法。大家回想一下我們的探究性實驗的步驟是不是這樣的呢？??所以伽利略如此偉大就偉大在這些地方，他創(chuàng)立了近代科學(xué)。在創(chuàng)立的時候他用了三個方法：實驗方法、數(shù)學(xué)方法和思想實驗方法。在伽利略身上我們學(xué)到什么呢？

伽利略的思想對以后的科學(xué)家有著巨大的影響。愛因斯坦關(guān)于尺縮效應(yīng)思想實驗論述 波爾和愛因斯坦關(guān)于量子的概率進行論

霍金：世界是十維的，我們看到的世界就是火光照在洞壁上的影子！就讓我們用愛因斯坦對伽利略的評價來結(jié)束我們這節(jié)課吧。

伽利略運用最大膽的思辨彌補了經(jīng)驗材料之間的空隙，伽利略的方法是理論和實驗相結(jié)合的方法。伽利略當之無愧的成為近代物理之父。——愛因斯坦

4、課堂練習(xí)

5、課后任務(wù)

認真閱讀課本緒言“走進物理課堂之前”，分析“孩子們”是如何運用伽利略的科學(xué)方法進行探索的。

八、板書設(shè)計

6.2 伽利略對自由落體運動的研究

認識兩位科學(xué)家。

亞里士多德 VS 伽利略 伽利略的科學(xué)方法。

① 觀察現(xiàn)象（提出問題：重的物體下落快？）② 提出假設(shè)（v~t）

2③ 邏輯（數(shù)學(xué)）推理得出推論（S~t）。④ 對推論驗證（斜面實驗）。

⑤ 對假說修正和推廣（把斜面傾角增加至90度）。

九、教學(xué)設(shè)計思路分析

本節(jié)課，主要由兩部分組成：對科學(xué)家的了解；對伽利略科學(xué)方法的學(xué)習(xí)．這兩個方面主要是由學(xué)生通過查資料、預(yù)習(xí)，在老師的引導(dǎo)下，以學(xué)生為主體，進行學(xué)習(xí)的。營造民主和諧的課堂氣氛，平等的師生關(guān)系，文明的班級文化。

知識講授的同時，給學(xué)生介紹物理學(xué)家、講授物理學(xué)史．不僅讓他們了解物理學(xué)家的工作，物理科學(xué)的發(fā)展過程，更重要的是通過了解科學(xué)發(fā)展的曲折性，以此撼動學(xué)生的心，讓他們從中獲得啟迪。利用科學(xué)家的高尚品質(zhì)，滲透核心價值觀教育。利用物理學(xué)家典型搜索事例，實施科學(xué)精神教育良好道德品質(zhì)的培養(yǎng)是情感態(tài)度與價值觀教育的一個重要方面。進而通過了解我國科技發(fā)展成就，激發(fā)學(xué)生追求“中國夢”的決心和愛國熱情。

第五篇：伽利略對自由落體運動的研究教學(xué)設(shè)計

伽利略對自由落體運動的研究教學(xué)設(shè)計

三維目標

知識與技能

1．明確伽利略對自由落體運動的研究方法．

2．領(lǐng)會伽利略的科學(xué)思想．

過程與方法

了解伽利略的實驗研究過程，認識伽利略有關(guān)實驗的科學(xué)思想和方法，培養(yǎng)學(xué)生探求知識的能力。

情感態(tài)度與價值觀

從科學(xué)研究過程中體驗探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅，培養(yǎng)敢于堅持真理，勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和實事求是的科學(xué)態(tài)度，逐步幫助學(xué)生樹立起辯證唯物主義的認識論．

教學(xué)重點

讓學(xué)生了解抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實驗相結(jié)合的科學(xué)方法．

教學(xué)難點

使學(xué)生體會“觀察現(xiàn)象一實驗探索一提出問題一討論問題一解決問題”的科學(xué)探究方式．

課時安排

1課時

課前準備

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、多媒體教學(xué)設(shè)備、自制課件

教學(xué)過程

復(fù)習(xí)導(dǎo)入新課

上一節(jié)課學(xué)習(xí)了自由落體運動，什么是自由落體運動?自由落體運動有哪些規(guī)律?

學(xué)生回憶并回答．

物體的下落快慢和重力沒有關(guān)系的結(jié)論在今天看來似乎并不難以接受．但這個結(jié)論卻是伽利略在經(jīng)歷了長時間的思考和實踐后才得出的．今天我們就要一起來回顧伽利略的研究過程。

推進新課

一、綿延兩千年的錯誤

人們?nèi)粘Ｉ畹慕?jīng)驗告訴我們，重的物體下落總是比較快．比如：樹上的一個蘋果和一

片樹葉同時從樹上同一高度掉下來，一定是蘋果先落地：所以在16世紀以前，以亞里士多德為代表的學(xué)者認為物體下落的快慢由物體的重力決定，物體越重下落越快．

由于亞里士多德在各方面的突出成就，人們將他的觀點奉為經(jīng)典，當時的教科書上這樣寫，眾多學(xué)者也認同．雖然也有人表示懷疑，但由于教會利用他的結(jié)論，進行神化處理，所以大家都不敢對這一觀點發(fā)出公開的質(zhì)疑．

直到文藝復(fù)興時期，才由伽利略通過推理的方法研究下落運動的規(guī)律并發(fā)表．之后伽利略也由于他的著作而受到教會的迫害，被判處終身監(jiān)禁，著作也被列為禁書．

點評：通過講述以上內(nèi)容使學(xué)生明白科學(xué)發(fā)展的道路并不是一帆風順的，但科學(xué)終究要向前發(fā)展．培養(yǎng)學(xué)生敢于追求真理的無畏精神．

問題探究

1．伽利略是怎么推翻亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論的呢?

2． 通過探究該問題，培養(yǎng)學(xué)生探求知識的能力，體會伽利略有關(guān)實驗的科學(xué)思想和方法．

3． 學(xué)生根據(jù)課本提供的內(nèi)容和事先查閱的資料分組討論，小組推選一位同學(xué)發(fā)表討論結(jié)果．

教師總結(jié)：伽利略通過四個環(huán)節(jié)推翻了亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論．

在提出問題后教師幫助學(xué)生得出結(jié)論，可運用多媒體進行以下操作：

1．展示圖片和資料．

2．課件模擬不同傾角的斜面實驗．

3．錢羽管(牛頓管)演示實驗．

’

二、邏輯的力量

學(xué)生閱讀：

16世紀末，意大利比薩大學(xué)的青年學(xué)者伽利略(Galileo Galilei，1564～1642)對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)的對話》一書中對此作出了評論．

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(jié)果整個系統(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(guān)，那么為什么在現(xiàn)實生活中，不同物體的落體運動，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：沒有空氣阻力將會怎樣呢?‘學(xué)生討論后回答．

三、猜想與假說

伽利略運用理想模型，猜想運動的規(guī)律．

在有了認真觀察，仔細思考和較為嚴密的推理之后，對問題的認識就要有一個科學(xué)的猜想，或者叫假說，這是對事物認識的模型，是對事物認識的基礎(chǔ)，是建立概念描述規(guī)律的前提．

展示課件，提出問題：

1．伽利略研究落體運動首先應(yīng)解決的問題是什么?

2．用什么量來描述物體“運動性質(zhì)”?

3．伽利略作了怎樣的猜想?

學(xué)生閱讀課文，思考問題，小組討論，選代表回答。首先定義勻速運動，表明時間與通過的空間的比例關(guān)系．然后再定義勻加速運動，用于表述時間與速度的關(guān)系．但在沒有進行數(shù)學(xué)推導(dǎo)和實驗研究之前，他對勻加速運動的認識十分模糊．

一開始他的設(shè)想有兩個，一個是速度的變化對時間來說是均勻的，即 與 成正比。另一種是速度的變化對位移來說是均勻的，即 與 成正比．

后來發(fā)現(xiàn)，如果 與 成正比，將推導(dǎo)出荒謬的結(jié)論．所以伽利略的精力集中在 與 成正比的研究上．

在定義勻速運動的基礎(chǔ)上，伽利略提出平均速度定理：一個從靜止開始的勻加速運動的物體經(jīng)過任一空間所用時間等于這個物體以一個均勻速率經(jīng)過同一空間所需要的時間。這個均勻速率值等于最高速率和加速剛開始前的速率的平均值．

以平均速度定理為基礎(chǔ)．伽利略又推出定理二：一個從靜止開始的勻速運動下落的物體所經(jīng)過的各段空間的比，等于經(jīng)過這些距離對應(yīng)所用的各個時間間隔的平方之比．伽利略又給出定理二的另一種表述：在相等的時間間隔里速度按自然數(shù)增加，而在這些相等的時間間隔里行經(jīng)過的距離的增量之比則等于從1開始的奇數(shù)之比．至此，伽利略便完成了自由落體定律向數(shù)學(xué)表述．伽利略修正了早期對于自由落體運動的一些錯誤提法，提出正確的表述：在勻加速運動中，落體的瞬時速度正比于下落的時間，經(jīng)過的距離正比于時間的平方．

這樣，并不需要測量瞬時速度，只要測定 與對應(yīng)的s就可以了．

四、伽利略猜想的實驗驗證

猜想畢竟是猜想，是否正確，是否具有指導(dǎo)意義，還需要驗證．

展示問題：伽利略遇到了什么困難?如何解決的?

(學(xué)生仔細閱讀后討論，得出)

1．困難之一：無法測量瞬時速度．

解決方案：借助于數(shù)學(xué)推理得出從靜止開始做勻加速直線運動的物體，通過的位移與時間的平方成正比．

2．困難之二：沒有準確的計時工具，無法測定像自由落體這樣較短的時間．

解決方案：設(shè)計了著名的“沖淡重力”的斜面實驗．

點評：通過該問題的創(chuàng)設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力，體會伽利略所采用的方法的巧妙。鼓勵學(xué)生要敢于猜想，大膽發(fā)現(xiàn)，勇于創(chuàng)新．

多媒體展示：傳說中(并無歷史事實記錄)，伽利略親自登上比薩斜塔，讓兩個輕重不同的球同時從手中開始下落，結(jié)果兩球同時落地．因為塔并不高，而且物體在下落時速度又很快，所以這個實驗有其局限性，難以明確s是否真的與 的平方成正比．于是，伽利略又在設(shè)計另一實驗——斜面實驗．

由于伽利略時代的實驗儀器不能精確測量快速下落所需的時間，所以他設(shè)想通過斜面落體來“沖淡重力”，并通過延伸斜面和控制斜面傾角來控制物體運動的速度和所經(jīng)歷的時間．

經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)，雖然不斷改變斜面的傾斜度，但得到的結(jié)果有共同點：小球經(jīng)過的距離的比值等于經(jīng)過這些距離對應(yīng)所用時間間隔的平方之比．伽利略在這個基礎(chǔ)上進行合理外推，當傾角增大到90度時，實驗結(jié)論仍應(yīng)成立，此即豎直落體運動．至此，伽利略就完成了對自由落體這動的研究．

雖然當時伽利略已經(jīng)意識到空氣的阻力將影響物體的下落，但是由于科學(xué)發(fā)展和儀器設(shè)備的限制，當時仍然沒有辦法用實驗手段得到真空，所以并不能真正地完成一個自由落體

運動的實驗．伽利略的研究也只能停留在理論研究的部分，直到牛頓的時代，發(fā)明了抽氣機，才由牛頓設(shè)計了錢羽管(又稱牛頓管)，真正用實驗證明在真空中，物體下落速度與物體重力無關(guān)．于是，伽利略的理論終于從純理論研究進入實驗驗證，并通過實驗驗證了其正確性．

問題：伽利略是怎樣建立自己的理論的呢？

學(xué)生思考．回答：伽利略通過四個環(huán)節(jié)推翻了亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論．

1．運用推理方法，使亞里士多德的結(jié)論陷入矛盾中．

2．運用理想模型，猜想落體運動的規(guī)律．

3．運用數(shù)學(xué)方法，推導(dǎo)自由落體運動的數(shù)學(xué)表達式以及可以直接測定的物理量之間的函數(shù)關(guān)系．

4．運用實驗方法，對自由落體運動定律進行實驗驗證．

五、伽利略的科學(xué)方法

伽利略對運動的研究，不僅確立了許多用于描述運動的基本概念，而且創(chuàng)造了一套對近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的方法．請同學(xué)們總結(jié)本節(jié)內(nèi)容，歸納這種科學(xué)方法．

同學(xué)討論歸納：對現(xiàn)象的一般觀察一提出假設(shè)一運用邏輯得出推論一實驗進行檢驗一對假設(shè)進行修正和推廣??

教師點評：

1．伽利略的偉大之處就在于他首先采用了實驗檢驗猜想的科學(xué)方法。

2．合理的外推對得出正確結(jié)論有很大的幫助．

提出問題：為什么最終我們特別重視伽利略的結(jié)論呢?

(回答：)因為伽利略對問題的研究比較全面，先是通過觀察現(xiàn)象，提出假設(shè)，運用邏輯和數(shù)學(xué)推理得出推論，再通過實驗對推論進行檢驗(這是其他物理學(xué)家在研究同一問題上缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié))，并對假說進行修正和推廣．

他最先研究了慣性運動和落體運動的規(guī)律，為牛頓第一定律和第二定律的研究鋪平了道路．他倡導(dǎo)實驗和理論計算相結(jié)合，用實驗檢驗理論的推導(dǎo)．這種研究方法對以后的_科學(xué)研究工作具有重大的指導(dǎo)意義．

而且伽利略不迷信權(quán)威，對待問題勤于思考，敢于提出問題、挑戰(zhàn)權(quán)威，不畏強權(quán)的精神也是我們應(yīng)為之喝彩并學(xué)習(xí)的．

點評：通過解決此問題體驗探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅，培養(yǎng)敢于堅持真理，勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和實事求是的科學(xué)態(tài)度，幫助學(xué)生樹立起辯證唯物主義的認識論．

課堂小結(jié)

本節(jié)課重點講述了伽利略怎樣推翻亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論的．通過伽利

略科學(xué)方法的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)正確解決問題的思路，樹立正確的科學(xué)觀念．

板書設(shè)計

一、對自由落體的兩種觀點

1． 亞里士多德的錯誤觀點

2． 伽利略的觀點

二、伽利略的猜想與假設(shè)

1． 伽利略研究落體運動首先應(yīng)解決的問題：描述運動所需的概念

2． 用來描述物體運動性質(zhì)的物理量：時間、位移、瞬時速度、平均速度、加速度 3． 伽利略的猜想：（最后否定了）；

三、伽利略猜想的實驗驗證

1．伽利略遇到的困難和解決方案

困難之一：無法測量瞬時速度

解決方案：改測位移與時間的關(guān)系（從靜止開始做勻加速直線運動的物體）

困難之二：沒有準確的計時工具

解決方案：“沖淡重力”的斜面實驗

2． 合理的外推

四、伽利略的科學(xué)方法

對現(xiàn)象的一般觀察——提出假設(shè)——運用邏輯得出推論——實驗進行檢驗——對假設(shè)進行修正和推廣