课外读物优秀教案设计

《伽利略对落体运动的研究》教学设计

关山中学

郑瑶

一．教学设计思想：

本节作为沪科版第二章第一节，将伽利略对落体运动的探究单设为一节，说明本节的重要性，本节课由物理学史为导入逐渐引领学生解决实际问题，回顾伽利略如何克服当时存在的几个困难，通过这些困难的解决，既能将探究物理问题的基本思路进行梳理，又能激发学生对物理世界的求知欲，因此本节课我采用物理学史与实验相结合的教学方式，力争使学生能够通过本节课的学习使学生具有基本的物理核心素养。

二．三维目标：

知识与技能：

1、了解落体运动的历史。

2、掌握伽利略对问题的科学研究方法。并形成运用方法解决问题的能力。

过程与方法：

1、通过对教材中冲淡重力斜面实验的探究，提炼伽利略运用的科学研究方法。

2、用量筒实验来引领同学学以致用，攻破难点。

情感态度与价值观：

让大家认识到伽利略的伟大不仅仅是因为他的科学贡献，而是他在身体和人格遭到迫害时，依然坚持真理的探索精神。

三．教学重难点：

教学重点：

伽利略对落体运动的研究过程，以及所体现出的科学研究方法。

教学难点：

对伽利略科学研究方法的掌握和运用，

以及培养学生科学精神的形成。四．教学用具：

视频资料，ppt，量筒，玻璃球和钢球，水和丙三醇等。

五．教学过程：

环节一：

历史回顾：请一位同学为我们回顾小学课文中关于比萨斜塔实验这一节。

通过回顾，我们得知轻重不同的小球下落的一样快。

问题1：如果用两张相同的纸片，一个揉成团，一个保持原状，同时下落会观察到什么现象？

请两位同学到前面完成此实验。

（实验现象：纸团下落的快，纸片下落的慢）

问题2：为何下落快慢不同？是什么原因造成的？

1

（同学们会提出或许是空气阻力的影响）

验证学生的猜想：1.通过钱毛管实验让学生观察，在空气中和在真空中。

（学生观察到在真空中两物体下落的一样快，空气中硬币下落的快）

2.通过视频观看也可以得出相同结论。

（美国真空实验室中，羽毛和保龄球在空气和真空中的下落）

设计意图：创设物理情景，激发学生思维。

环节二：

伽利略在猜想轻重不同的物体下落的一样快时，是通过什么来证实他的观点的？

首先将他的猜想转化为V∝t 问题1：在当时的条件下能否测出速度？

学生回答：打点计时器

（告诉学生当时还没有打点计时器）

问题2：那么如何测量速度？无法测量的话怎么解决？

（让学生自主阅读课本找出答案）

学生回答：将v∝t转化为s∝t2。

问题3：在物体下落时，时间很短，因此误差较大，如何减小这个误差？

（让学生自主阅读课本找出答案）

学生回答：冲淡重力，将落体运动转化为物体沿斜面实验。

问题4：伽利略通过想要解决时间测量和距离测量采用了什么方法？

（让学生自主阅读课本找出答案）

学生回答：滴水计时解决时间测量，规定距离单位解决距离测量。

带领学生一起回顾伽利略当时的手稿，体会历史探索的不易。

2

通过观察历史的手稿，让学生分组计算s/t2的比值，并且观察计算的结果有什么规律：

时间单位

距离单位

s/t2

计算结果：

时间单位

距离单位

s/t2

学生回答：s/t2的比值几乎保持不变。

通过此实验可以说明在斜面运动的轻重不同的物体下落的一样快。

创设意图：理解实验原理和过程，体会探索的艰辛。

环节三：

问题1：在斜面上我们已经可以得到轻重不同的的物体下落的一样快，那么落体运动中是否依然满足同样的结论？

（引导学生通过阅读，体会合理外推的思想）

1 32 32.0 2 130 32.5 3 298+ 33.1 4 526+ 32.9 5 824 33.0 6 1192 33.1 7 1600 32.7 1 32

2 130

3 298+

4 526+

5 824

6 1192

7 1600

3

合理外推：当斜面倾角逐渐增大时，依然满足s/t2比值为恒量，只不过这个恒量逐渐增大。当斜面倾角增大到90°时，物体做落体运动，仍然满足我们得出的结论。

问题2：各小组归纳科学的探究思路。

（回顾伽利略探究历程）

学生总结：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论

这个科学探究思路也是本节课的关键，让学生以后再遇到物理问题的时候，可以知道应该遵循怎样的步骤来处理物体问题。

创设意图：培养学生的总结归纳能力，使物理方法深入学生内心。

环节四：

超越伽利略：由课本我们得知通过频闪相机和刻度尺我们可以很容易实验时间和下落高度的测量，那么我们也可以计算出h/t2的比值，通过计算发现比值保持不变。

（此处让学生以小组为单位计算，计算出的结果也为下节课自由落体运动做了铺垫，h/t2的结果恰好是g/2。）

学生自主超越伽利略：让学生自己设计实验解决时间和位移的测量，从而进行计算，看看是否得出相同结论。

（学生课后实践作业，放在课后进行）

教师引领：展示用DIS传感器解决时间和位移的测量。

4

（向学生简要说明DIS实验测位移和时间的原理）

创设意图：让学生通过不同的方法获得成就感！

环节五：

学以致用：带领学生体验量筒实验，在量筒实验时采用三种不同溶液，第一对量筒用丙三醇溶液，第二对量筒用水和丙三醇的混合液，第三对量筒用水溶液，将两个大小相同的玻璃球和钢球同时释放，可以观察到实验现象为：丙三醇溶液两球落到底部时间差距较大，混合液中两球落到底部时间差减小，水溶液中两球几乎同时落到底部。

实验结论：当阻力逐渐减小时，落到底部时间差也减小，合力外推得当阻力为0时，可以得到两球同时落地。

创设意图：让学生学以致用体会合理外推的思想。

六．板书设计：

§2.1伽利略对落体运动的研究

一．

亚里士多德和伽利略的观点。

二．

伽利略的探究之路

1.

如何解决三个困难？

2.

伽利略的科学方法

问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论

三．

超越伽利略

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