高中物理-伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》教學(xué)設(shè)計(jì)一．教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1、了解伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的科學(xué)方法和巧妙地構(gòu)思。2、了解伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的探究歷史。（二）過(guò)程與方法了解伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程，認(rèn)識(shí)伽利略有關(guān)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)思想和方法，培養(yǎng)學(xué)生探究知識(shí)的能力。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀從科學(xué)研究過(guò)程中體驗(yàn)人類探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、勇于探索、堅(jiān)持真理的高尚品質(zhì)。二．教學(xué)重點(diǎn)使學(xué)生體會(huì)對(duì)“對(duì)現(xiàn)象的一般觀察→提出假設(shè)→運(yùn)用邏輯（包括數(shù)學(xué)）得出推論→通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)推論進(jìn)行檢驗(yàn)→對(duì)假說(shuō)進(jìn)行推廣和修正“的科學(xué)思想方法三．教學(xué)難點(diǎn)伽利略巧妙的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思四．教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件、計(jì)算機(jī)、長(zhǎng)導(dǎo)軌、自制計(jì)時(shí)儀器、不同質(zhì)量的鋼球、鐵架臺(tái)、量筒若干五．教學(xué)方法啟發(fā)探究式教學(xué)、分工合作演示、多媒體輔助教學(xué)。六．設(shè)計(jì)思想1．教學(xué)主線設(shè)計(jì)本節(jié)內(nèi)容學(xué)生已經(jīng)知道了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和研究方法，會(huì)利用規(guī)律分析和解決一些簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。學(xué)生欠缺之處是對(duì)于物理規(guī)律并沒(méi)有太多的了解，不知道一些簡(jiǎn)單的物理規(guī)律在以前是怎樣被總結(jié)出來(lái)了。所以在設(shè)計(jì)中想充分還原伽利略對(duì)自由落體的研究過(guò)程。即按照對(duì)現(xiàn)象的一般觀察→提出假設(shè)→運(yùn)用邏輯（包括數(shù)學(xué)）得出推論→通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)推論進(jìn)行檢驗(yàn)→對(duì)假說(shuō)進(jìn)行推廣和修正“的科學(xué)思想方法為主線，激發(fā)鼓勵(lì)學(xué)生大膽思考、積極參與，讓學(xué)生通過(guò)自己的分析來(lái)重新體驗(yàn)一下大師的研究過(guò)程和思維方法。2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)充分還原伽利略的演示實(shí)驗(yàn),難點(diǎn)就是計(jì)時(shí)儀器，因?yàn)楫?dāng)時(shí)是使用滴水計(jì)時(shí)的方法，所以經(jīng)過(guò)查閱很多資料，自制了一個(gè)計(jì)時(shí)儀器，然后讓學(xué)生積極參與，分工合作，有續(xù)進(jìn)行，讓學(xué)生自己體會(huì)這個(gè)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、勇于探索、堅(jiān)持真理的高尚品質(zhì)。七．課時(shí)安排一節(jié)課八．教學(xué)過(guò)程

課前讓學(xué)生分小組查閱資料，整理兩位科學(xué)家的史實(shí)。(一)、導(dǎo)入新課

我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng)，知道了物體下落的快慢與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。這一正確認(rèn)識(shí)卻經(jīng)歷了曲折而又漫長(zhǎng)的歷史過(guò)程。這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)的史實(shí)知識(shí)，了解科學(xué)家是怎樣研究落體運(yùn)動(dòng)的。、新課教學(xué)1、綿延兩千年的錯(cuò)誤：關(guān)于下落物體快慢

——最早研究的就是亞里士多德學(xué)生展示：亞里士多德的貢獻(xiàn)課件展示：亞里士多德的成就

教師活動(dòng)：提出問(wèn)題：為什么會(huì)有錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)呢？

學(xué)生活動(dòng)：思考問(wèn)題，交流體會(huì)。得出錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的根源：不注意探索事物的本質(zhì)，思考不求甚解。

2、伽利略的邏輯推理

：學(xué)生展示：伽利略的貢獻(xiàn)課件展示：伽利略的成就伽利略對(duì)亞里士多德的挑戰(zhàn)——跨時(shí)空的對(duì)話兩位同學(xué)同學(xué)分別扮演亞里士多德和伽利略對(duì)《兩種新科學(xué)的對(duì)話》進(jìn)行演繹

教師活動(dòng)：對(duì)兩位同學(xué)進(jìn)行總結(jié)課件展示：《邏輯的力量》

點(diǎn)評(píng)：培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力。

3、猜想與假說(shuō)

;教師活動(dòng)：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？學(xué)生活動(dòng)：通過(guò)課前預(yù)習(xí)，回答問(wèn)題。教師活動(dòng)：提出問(wèn)題：伽利略在研究落體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中遇到了哪些困難？面對(duì)這些困難，伽利略是怎樣做的？他作出了大膽的科學(xué)猜想，猜想的內(nèi)容是什么？

學(xué)生活動(dòng)：闡述自己的觀點(diǎn)。

點(diǎn)評(píng)：培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生分析概括能力。

科學(xué)的猜想，或者叫假說(shuō)，這是對(duì)事物認(rèn)識(shí)的模型，是對(duì)事物認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)，是建立概念描述規(guī)律的前提。

4、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:課件展示：伽利略在做銅球沿斜面運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)（課本），介紹圖中的人物。并且實(shí)行分工，教師：伽利略（角色）學(xué)生：助手（角色）：分工：計(jì)時(shí)、放球、接球、讀數(shù)、計(jì)算、運(yùn)送、輸入等。做到分工明確，無(wú)任務(wù)學(xué)生圍觀教師：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1\*GB3①、當(dāng)斜面夾角一定時(shí)，x是否與t2正比？=2\*GB3②、當(dāng)斜面夾角一定時(shí)，質(zhì)量不同的小球，從同一位置釋放，時(shí)間是否相同？（即證明物體下落的快慢與重量無(wú)關(guān)）=3\*GB3③、改變斜面的夾角時(shí)，x是否仍與t2正比？如果成正比，比值是否相同？實(shí)驗(yàn)儀器：長(zhǎng)導(dǎo)軌、鐵架臺(tái)、自制計(jì)時(shí)儀器、不同質(zhì)量的鋼球、量筒若干學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)：（教師指導(dǎo)）=1\*GB3①、當(dāng)斜面夾角一定時(shí)，x是否與t2正比？距離4321時(shí)間

時(shí)間平方

距離單位/時(shí)間平方

=2\*GB3②、當(dāng)斜面夾角一定時(shí)，質(zhì)量不同的小球，從同一位置釋放，時(shí)間是否相同？（即證明物體下落的快慢與重量無(wú)關(guān)）距離4時(shí)間=3\*GB3③、改變斜面的夾角時(shí)，x是否仍與t2成正比？如果成正比，比值是否相同？距離4321時(shí)間時(shí)間平方距離單位/時(shí)間平方學(xué)生活動(dòng)：總結(jié)結(jié)論5、合理外推教師活動(dòng)：提出問(wèn)題：如果斜面傾角增大到900，小球仍然會(huì)保持什么性質(zhì)？且所有物體下落時(shí)的加速度都是一樣的嗎？學(xué)生活動(dòng)：思考后回答6、修正和推廣教室活動(dòng)：如果完全排除空氣阻力，那么，所有物體下落都將一樣快。伽利略特別指出，在科學(xué)研究中，懂得忽略什么，有時(shí)與懂得重視什么_______重要。

7、伽利略的科學(xué)研究方法教師活動(dòng)：對(duì)現(xiàn)象的一般觀察—提出猜想—邏輯（數(shù)學(xué)）得出推論—通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)推論驗(yàn)證—修正推廣8、伽利略科學(xué)思想方法的核心：學(xué)生活動(dòng)：把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）和諧地結(jié)合起來(lái)。九、小結(jié)鞏固練習(xí)1．伽利略用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證v∝t的最大困難是（）A．不能很準(zhǔn)確地測(cè)定下落的距離B．不能測(cè)出下落物體的瞬時(shí)速度C．當(dāng)時(shí)沒(méi)有測(cè)量時(shí)間的儀器D．當(dāng)時(shí)沒(méi)有記錄落體運(yùn)動(dòng)的數(shù)碼相機(jī)2、3、在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)十分注意學(xué)習(xí)物理學(xué)研究問(wèn)題的思想和方法，從一定意義上說(shuō)，后一點(diǎn)甚至更重要。偉大的物理學(xué)家伽利略的研究方法對(duì)于后來(lái)的科學(xué)研究具有重大的啟蒙作用，至今仍然具有重要意義。請(qǐng)你回顧伽利略探究物體下落規(guī)律的過(guò)程，判定下列哪個(gè)過(guò)程是伽俐略的探究過(guò)程（）A．猜想—問(wèn)題—數(shù)學(xué)推理—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—合理外推—得出結(jié)論B．問(wèn)題—猜想—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—數(shù)學(xué)推理—合理外推—得出結(jié)論C．問(wèn)題—猜想—數(shù)學(xué)推理—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—合理外推—得出結(jié)論D．猜想—問(wèn)題—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—數(shù)學(xué)推理—合理外推—得出結(jié)論學(xué)情分析通過(guò)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(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和研究方法，會(huì)利用規(guī)律分析和解決一些簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。學(xué)生欠缺之處是對(duì)于物理規(guī)律并沒(méi)有太多的了解，不知道一些簡(jiǎn)單的物理規(guī)律在以前是怎樣被總結(jié)出來(lái)了，在思考物理現(xiàn)象時(shí)，還是比較容易受主觀經(jīng)驗(yàn)的影響，對(duì)物理規(guī)律有所懷疑或還沒(méi)形成物理思維。對(duì)物理問(wèn)題的思考缺少嚴(yán)密的推理。通過(guò)本節(jié)內(nèi)容可以彌補(bǔ)以上不足，讓學(xué)生對(duì)科學(xué)理論的發(fā)展有一個(gè)概觀，進(jìn)一步知道在思考物理問(wèn)題時(shí)邏輯推理，數(shù)學(xué)計(jì)算，實(shí)驗(yàn)探究，修正推廣的重要意義。逐漸形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢硭季S。效果分析本節(jié)課充分還原了伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程，其中實(shí)驗(yàn)部分是個(gè)難點(diǎn)，因?yàn)橐€原當(dāng)時(shí)伽利略的演示實(shí)驗(yàn)，計(jì)時(shí)儀器很難找，因?yàn)槟莻€(gè)年代還采用滴水計(jì)時(shí)的方法，因此經(jīng)過(guò)大量的查閱資料和想象做了一個(gè)滴水計(jì)時(shí)儀器，在整個(gè)的實(shí)驗(yàn)中，效果不錯(cuò)，盡管有許多的誤差，但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還是比較準(zhǔn)確的，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)的目的。并且在教學(xué)過(guò)程中教師分工明確，學(xué)生參與度廣，雖然是演示實(shí)驗(yàn)但是全班都動(dòng)起來(lái)了，沒(méi)有任務(wù)的同學(xué)觀看。整個(gè)過(guò)程非常流暢，學(xué)生有序進(jìn)行。這是整節(jié)課的精彩部分，最后順理成章的得到了結(jié)論。本節(jié)課能讓學(xué)生從科學(xué)研究過(guò)程中體驗(yàn)人類探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅，充分培養(yǎng)了學(xué)生熱愛科學(xué)、勇于探索、堅(jiān)持真理的高尚品質(zhì)。稍顯不足前面沒(méi)有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。教材分析本節(jié)內(nèi)容是介紹伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的科學(xué)方法和巧妙的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思。過(guò)去把這個(gè)教學(xué)內(nèi)容做閱讀材料處理，這次把它單列為一節(jié)。這樣做也是出于對(duì)過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀這兩方面教育目標(biāo)的重視。不要以為自由落體的知識(shí)已經(jīng)學(xué)過(guò)，這節(jié)又沒(méi)有新的物理知識(shí)，從而輕視這節(jié)的教學(xué)。新教材專辟這一節(jié)，并無(wú)重復(fù)之嫌。目的是讓學(xué)生深刻體會(huì)到在當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不精確的條件下伽利略如何提出問(wèn)題，遇到什么問(wèn)題，如何突破困難，使學(xué)生身臨其境，領(lǐng)悟其科學(xué)精神，物理思想和研究方法，對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要的意義。當(dāng)堂練習(xí)1．伽利略用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證v∝t的最大困難是（）A．不能很準(zhǔn)確地測(cè)定下落的距離B．不能測(cè)出下落物體的瞬時(shí)速度C．當(dāng)時(shí)沒(méi)有測(cè)量時(shí)間的儀器D．當(dāng)時(shí)沒(méi)有記錄落體運(yùn)動(dòng)的數(shù)碼相機(jī)2、3、在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)十分注意學(xué)習(xí)物理學(xué)研究問(wèn)題的思想和方法，從一定意義上說(shuō)，后一點(diǎn)甚至更重要。偉大的物理學(xué)家伽利略的研究方法對(duì)于后來(lái)的科學(xué)研究具有重大的啟蒙作用，至今仍然具有重要意義。請(qǐng)你回顧伽利略探究物體下落規(guī)律的過(guò)程，判定下列哪個(gè)過(guò)程是伽俐略的探究過(guò)程（）A．猜想—問(wèn)題—數(shù)學(xué)推理—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—合理外推—得出結(jié)論B．問(wèn)題—猜想—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—數(shù)學(xué)推理—合理外推—得出結(jié)論C．問(wèn)題—猜想—數(shù)學(xué)推理—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—合理外推—得出結(jié)論D．猜想—問(wèn)題—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—數(shù)學(xué)推理—合理外推—得出結(jié)論課后反思本節(jié)內(nèi)容是介紹伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的科學(xué)方法和巧妙的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思，目的是了解伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程，認(rèn)識(shí)伽利略有關(guān)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)思想和方法，培養(yǎng)學(xué)生探究知識(shí)的能力。這節(jié)課想充分還原伽利略的演示實(shí)驗(yàn)，考慮的很多，因?yàn)楫?dāng)時(shí)的年代還沒(méi)有現(xiàn)在計(jì)時(shí)用的秒表，所以想還原當(dāng)時(shí)的情景，秒表用上了可能就不會(huì)體現(xiàn)出伽利略當(dāng)時(shí)所處的困境了，因?yàn)槿绻蒙厦氡?，現(xiàn)代很多高科技的東西都可以解決計(jì)時(shí)的問(wèn)題，也就失去了這節(jié)課做實(shí)驗(yàn)的目的。得出結(jié)論并不重要，在這一節(jié)重要的是經(jīng)歷他的過(guò)程。體會(huì)得出推論的科學(xué)方法。所以經(jīng)過(guò)大量的翻閱資料，查找當(dāng)時(shí)伽利略做實(shí)驗(yàn)的儀器，最后終于制作了一個(gè)能替代當(dāng)時(shí)計(jì)時(shí)儀器的東西，學(xué)生感到很新奇，因而這也就成了學(xué)生能夠?qū)@個(gè)實(shí)驗(yàn)記憶深刻的一個(gè)點(diǎn)。伽利略當(dāng)時(shí)做實(shí)驗(yàn)時(shí)也有助手，所以我讓學(xué)生充當(dāng)助手，多多參與，并且一定要分工明確，才能讓這個(gè)實(shí)驗(yàn)井然有序的進(jìn)行。一節(jié)課圓滿完成任務(wù)，很是欣慰。當(dāng)然也有不足之處，在讓學(xué)生提前查閱資料時(shí)，學(xué)生準(zhǔn)備的不夠充分，另外角色扮演時(shí)也許脫稿會(huì)更好些。課標(biāo)分析本節(jié)內(nèi)容屬于《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中必須模塊=1\*ROMANI的內(nèi)容，是以往教材所沒(méi)有的，課標(biāo)要求通過(guò)重大發(fā)現(xiàn)的歷史過(guò)程，讓學(xué)生親臨其境探究伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)研究的實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)其科學(xué)方法和巧妙的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思。當(dāng)無(wú)法驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，如何引導(dǎo)學(xué)生巧妙設(shè)計(jì)