《伽利略对自由落体运动的研究》设计

《伽利略对自由落体运动的研究》教学设计一、设计思路：1.课标要求分析：了解亚里士多德关于运动的主要观点和研究方法，了解伽利略的实验研究工作，认识伽利略有关实验的科学思想和方法。了解伽利略研究自由落体运动所用的实验和推理方法。2.教材文本分析：教材介绍了伽利略研究自由落体运动所用的科学方法和巧妙的实验构思，以及伽利略对自由落体运动的探究历史，方法的教学贯穿课程文本始终。目的是让学生体会伽利略发现问题、分析问题、解决问题的历史过程以及面对困难时采取的方法，增加学生对处理物理问题的方法论的初步认识。3.学生学情分析：学生已经学习了自由落体运动的定义和规律，但不十分了解伽利略发现自由落体规律的具体过程和历史。所以教材单独列出这节课，让学生了解伽利略对落体问题的研究过程和突破困难采用的方法，培养学生勇于探索、坚持真理的高尚情操。4.教学总体安排：本课时采用了课前学生自己预习、课上学生分组讨论问题和教师适当引导的方式，重点关注伽利略在研究过程中所采用的科学方法以及意义。二、教学目标：（一）知识与技能1.了解伽利略对自由落体运动的研究方法。2.知道逻辑推理(包括数学知识)和实验验证对解决物理课题的重要性。（二）过程与方法1.经历伽利略对自由落体运动的研究过程，体验伽利略的科学研究方法。（三）情感、态度与价值观1．通过了解史实，培养渗透坚持真理、不迷信权威、勇于探索的科学精神。2．通过经历伽利略对自由落体运动的研究过程，进一步提升对方法论的认识。三、教学重点与难点：教学重点：伽利略对自由落体运动研究的过程、方法。教学难点：伽利略否前人错误结论的逻辑推理、斜面实验结论的合理外推。四、教学方式：教学方法：自主讨论法、归纳法、实验演示法五、教学用具：小铁球、斜槽、多媒体辅助设备。六、教学流程七、板书设计教学过程教学环节教师活动学生活动教学目的复习提问1.什么是自由落体运动？2.自由落体运动的加速度有什么特点？回答问题复习巩固新课引入自由落体运动是一种比较简单的运动，但是对这种简单运动现象的研究并非一蹴而就。一起来学习：《伽利略对自由落体运动的研究》思考引入新课新课教学新课教学一、介绍亚里士多德的观点及其成因考察观点的错误之处引导学生进入当时的环境二、伽利略的研究过程：1.伽利略是如何反驳亚里士多德的观点？2.伽利略反驳完了，这个问题是不是就结束了？伽利略在考虑什么问题？3.伽利略对落体运动的最初认识是怎样的？4.伽利略是怎样大胆猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即v∝t？5.介绍伽利略研究过程中遇到的困难：给学生时间思考与体悟困难一、瞬时速度不易测量，伽利略通过数学推导，间接证明位移与时间的平方成正比就可以。困难二、当时没有准确的计时工具，很难测定物体自由下落的时间。伽利略采用“冲淡重力”的办法6.再现伽利略当年的实验过程，得到初步结论7.伽利略将结论合理外推，得到落体运动的规律；讨论伽利略将结论外推的逻辑的合理性8.伽利略的勇气9.整体展现伽利略的研究过程与方法10.伽利略科学方法的深远影响思考并给出反驳意见思考回答：研究落体现象的规律阅读合作推理讨论,回答.学习、体会伽利略对待处理困难的精妙设计以及逻辑的合理性学生辅助完成操作学习体会伽利略的推理逻辑记忆感悟阅读感悟引导逻辑方法的合理运用引导对物理现象的深入研究了解伽利略的哲学信仰培养获取认识的严谨性：科学猜想不是乱猜体会研究物理问题的观察法和猜想法,以及逻辑思维在研究过程中的作用。经历伽利略的实验验证过程体会逻辑的作用体会伽利略大胆的思辨填补经验材料的不足整体认知伽利略研究方法体会科学方法的方法论意义以及生命力所在课堂小结伽利略的科学方法：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→实验进行检验→对假设进行修正和推广。伽利略的科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推理)和谐地结合起来，从而发展了人类科学思维方式和科学研究方法。学生自行交流、梳理、记忆强化方法的理解和记忆作业设计如果利用现有的实验仪器，你如何再行设计伽利略的实验方案，再现伽利略斜面实验探究过程？巩固知识教学反思成功之处：本节教材注重过程与方法、情感态度和价值观的一个标志性内容。为了使学生领略从“观察现象→实验探索→提出问题→讨论问题→解决问题”的科学探究方式。本教学设计以“伽利略是怎样推翻亚里士多德的结论并建立自己的理论”为主线索展开，学生通过体验伽利略的科学研究方法，能够进一步养成良好的思维习惯，发展科学探索兴趣；能够体会到研究物理问题所使用的方法和手段，提高对生活和物理问题的深入思考，也有助于提高逻辑推理能力和科学想象能力。伽利略克服困难的态度和方法激励了学生的学习兴趣。但这节课逻辑推理和合理外推学生并不能真正理解，而后面的学习学生又很少有机会应有，因而对于难点的突破教学就要进行细致的考虑。对于落体运动的规律，当时流行的认识是“速度与距离成正比”；这在当时的人们看来是很自然的事情。伽利略对两种思想进行了思考和论证，这个证明的过程课本处理的很简略，就需要课堂教学细化，否则学生不可能真正体会“认为速度和距离成正比会导致非常复杂的结论”的真正含义。另一处是在合理外推的环节：教材文本没有详细描述伽利略外推的过程，甚至没有提及他是如何完成外推的。这容易给学生造成误解：外推是一件很容易的事情，不需要逻辑的严谨。所以这里也需要恰当的补充。教学中再现伽利略的实验过程，对于引导学生体验伽利略研究方法必不可少。因此感觉这个演示实验，不是可有可无的。实验获得的数据，用Excel表格处理之后，和伽利略手稿中的数据呈现的规律相对比，容易让学生感到信服伽利略的结论的获得的合理性。测出不同倾斜角时位移与时间的比值，学生就会发现比值越来越大，这样就比较容易理解伽利略的合理外推的可靠性和一种自然而然的倾向性。本节课的教学基本能够完成预设的教学目标。不足之处：1.教学问题的设置上，还可以有改进的空间，还是要考虑怎样能更好的激发学生的思考，引领学生的探究学习过程。2.由于没有专门的实验仪器，演示实验的器材是我自行设计组合的，精度上还有很大差距，所以实验数据的误差相对比较大。原