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<t 1.
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
12.伽利略从斜面外推到竖直方向的理由是_______.
结论外推
随着倾角的增大,小铜球通过相同位移,所用时间在减小,即s/t2增大
13.伽利略研究经历了哪些过程?___________
伽利略的科学方法
问题猜想数学推理实验验证合理外理得出结论
伽利略的成功,不仅在于找出了落体运动的规律,更重要的是开辟了一条物理学的研究之路。
爱因斯坦给予伽利略高度的评价:“伽利略的发现以及他所用的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。
”
(三)超越伽利略
现在我们可采用现代化的仪器设备对落体运动进行精确的“计时”“定位”,直接研究落体运动的性质。
这里,我们来了解其中的一种:频闪照相
概括伽利略对落体运动的研究思路。
的数值随倾角增大,当倾角等于
落体运动是从静止开始的匀加速直线运动
板书设计 2.1伽利略对落体运动的研究
一、超越时空的对话
二、伽利略的探究之路
问题猜想数学推理实验验证合理外理得出结论
三、课后练习
【评价分析】。