陕西省渭南市瑞泉中学高中物理 2.1 伽利略对落体运动的研究教案 沪科版必修1(1).doc

陕西省渭南市瑞泉中学高中物理 2.1 伽利略对落体运动的研究教案 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。2) 培养善于对任何问题提出质疑的态度和精神。3) 欣赏“冲淡重力”实验中的合作精神。4) 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。【教学环境】多媒体教室。【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4 多媒体资料：频闪照相【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t10t1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10,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？小结：物体运动性质是指物体做什么样的运动，应该用加速度a来描述。a=0，静止匀速直线运动a0恒量，则为匀变速直线曲线变量，则为非匀变速直线曲线阅读p45到p47讨论并回答以下问题6.伽利略的猜想_.7.直接验证vt的困难有_.8.间接方法,若vt,则st2; 若st2,则vt.9.确定研究的目标st2,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。oabcds1s2s312.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：频闪照相环节 2小结概括伽利略对落体运动的研究思路。提出问题落体运动的性质是什么猜想v t数学推理st2实验验证斜面实验合理外推s/t2的数值随倾角增大，当倾角等于90时，变为落体运动得出结论落体运动是从静止开始的匀加速直线运动环