(区赛兼容)伽利略对自由落体运动的研究说课课件.ppt

1、布吉高级中学布吉高级中学 张光幸张光幸重温科学经典 真理破茧重生教材分析教材分析教学过程教学过程教学方法教学方法伽利略对自由落体运动的研究伽利略对自由落体运动的研究学情分析学情分析教学目标教学目标教学重、难点教学重、难点自由落体运动是一种理想化模自由落体运动是一种理想化模型；型；它是匀变速直线运动特例，它是匀变速直线运动特例，认识论上从一般到特殊；方法认识论上从一般到特殊；方法论上渗透着理想化模型的研究论上渗透着理想化模型的研究思想思想教材地位、作用教材地位、作用教材分析教材分析教学目标教学目标 重点难点重点难点 教学方法教学方法教学过程教学过程学情分析学情分析教学目标教学目标 重点难点重点难

2、点 教学方法教学方法教学过程教学过程学情分析学情分析学情分学情分析析学习习惯学习习惯 习惯于纸习惯于纸笔计算，过分笔计算，过分依赖于老师的依赖于老师的讲解和演示，讲解和演示，缺乏充分的动缺乏充分的动手操作体验。手操作体验。学习意识学习意识 当今教育背当今教育背景下的学生过分景下的学生过分看重于分数和考看重于分数和考学，容易满足于学，容易满足于书本知识学习，书本知识学习，淡化了更具价值淡化了更具价值的物理思维和科的物理思维和科学态度。学态度。能够比较熟练能够比较熟练的运用匀变速的运用匀变速直线运动规律直线运动规律;具有初步的探具有初步的探究能力，对落究能力，对落体运动的认识体运动的认识仍停留在感

3、性仍停留在感性层面。层面。学习基础学习基础重知识获取，重知识获取，轻过程探究轻过程探究已有基础，已有基础，有利有弊有利有弊重学分文凭，重学分文凭，轻科学素养轻科学素养知识与技能知识与技能情感态度与价值观情感态度与价值观过程与方法过程与方法1 1、领会伽利略研、领会伽利略研究自由落体运动的究自由落体运动的方法；方法；2 2、理解伽利略研、理解伽利略研究自由落体运动的究自由落体运动的艰难历程；艰难历程；3 3、能够应用自由、能够应用自由落体运动规律解决落体运动规律解决实际问题实际问题。1 1、通过再经历自由落体、通过再经历自由落体运动的探究运动的探究，调动学生积，调动学生积极参与讨论，极参与讨论，

4、激发学生学激发学生学习物理的浓厚兴趣；习物理的浓厚兴趣；2 2、培养学生的团结合作、培养学生的团结合作精神与协作意识，敢于探精神与协作意识，敢于探索并能提出与别人不同见索并能提出与别人不同见解的能力，敢于创新的科解的能力，敢于创新的科学精神。学精神。3 3、通过对伽利略研究自、通过对伽利略研究自由落体运动学史的学习，由落体运动学史的学习，使学生深深认识到：伽利使学生深深认识到：伽利略的伟大不仅仅是因为他略的伟大不仅仅是因为他对科学的贡献，更重要的对科学的贡献，更重要的是学习他在遭受身心双重是学习他在遭受身心双重迫害的情况下依然坚持真迫害的情况下依然坚持真理的精神！理的精神！1 1、使学学生、使

5、学学生会根据会根据现象进行合理假设现象进行合理假设与猜想与猜想；2 2、懂得并经历实验、懂得并经历实验探究，会探究，会分析实验分析实验数据并归纳总结数据并归纳总结，了解实验与科学推了解实验与科学推理相结合研究方法；理相结合研究方法；3 3、培养学生观察、培养学生观察、思考以及与他思考以及与他人人合合作交流、讨论的能作交流、讨论的能力。力。教学目标教学目标重点难点重点难点 教学方法教学方法教学过程教学过程3激发学习兴趣激发学习兴趣培养创新品质培养创新品质塑造科学精神塑造科学精神2体会猜想假设体会猜想假设经历探究过程经历探究过程训练创造思维训练创造思维1理解研究方法理解研究方法领会探究思想领会探究

6、思想学会拓展应用学会拓展应用教学重点教学重点难点难点教学重点教学重点 伽利略对伽利略对落体的研究过落体的研究过程和体现的科程和体现的科学研究方法以学研究方法以及追求真理的及追求真理的精神。精神。教学难点教学难点 再经历落体再经历落体运动规律的运动规律的实验实验探究，探究，引导学生引导学生利用冲淡重力思利用冲淡重力思想斜面实验间接想斜面实验间接验证自由落体运验证自由落体运动是匀加速直线动是匀加速直线运动。运动。重点难点重点难点 教学方法教学方法教学过程教学过程 致力突破致力突破“三重难关三重难关”：历史局限性、：历史局限性、观测滞后性、理论跳跃性观测滞后性、理论跳跃性凸显新课标，凸显新课标，回避

7、高大上，返朴归真，坚持回避高大上，返朴归真，坚持“还原冲淡还原冲淡重力重力”伟大思想，以实现感性到理性、迁伟大思想，以实现感性到理性、迁移拓展到应用的两次飞跃！使得教学重、移拓展到应用的两次飞跃！使得教学重、难点化整为零，全面完成本节课的教育教难点化整为零，全面完成本节课的教育教学任务！学任务！实验探究、实验探究、理论探究、理论探究、启发式教学、启发式教学、等等教法教法 查阅资料查阅资料 合作合作探究探究 观察实验观察实验 数据处理数据处理 科技论文科技论文 学法学法电教媒体电教媒体实验器材实验器材教师为主导教师为主导学生为主体学生为主体采用以实验探究为主采用以实验探究为主的课堂教学模式的课堂

8、教学模式教学方法教学方法教学过程教学过程情景导入情景导入新课教学新课教学教材分析教材分析重点难点重点难点教学目标教学目标 教学方法教学方法教学过程教学过程课题课题3分钟 穿越时空的大师对话：逻辑的力量！穿越时空的大师对话：逻辑的力量！新课教学新课教学历史回眸历史回眸角色角色扮演扮演讨论与交流：讨论与交流：1、伽利略怎样通过逻辑论证亚里、伽利略怎样通过逻辑论证亚里士多德的观点错误的？士多德的观点错误的？2、伽利略猜想落体运动应该是怎、伽利略猜想落体运动应该是怎样的运动形式？样的运动形式？3、要通过实验验证猜想面临哪些、要通过实验验证猜想面临哪些困难？他又是怎样开始他的论证的？困难？他又是怎样开始

9、他的论证的？10分钟伽利略比萨斜塔落球实验伽利略比萨斜塔落球实验 在比萨斜塔顶端，在比萨斜塔顶端，年轻的伽利略用两个重年轻的伽利略用两个重量不同的铁球，进行了量不同的铁球，进行了一次精彩绝伦的一次精彩绝伦的实验实验，令人惊叹的是两个铁球令人惊叹的是两个铁球几乎同时落地！初步推几乎同时落地！初步推翻了亚里士多德的翻了亚里士多德的“金金科玉律科玉律”。新课教学新课教学大师之路大师之路 伽利略并没有就此止步！他的追求卓越的思想伽利略并没有就此止步！他的追求卓越的思想已经无法再停止下来，他坚信自然界的规律是简洁已经无法再停止下来，他坚信自然界的规律是简洁明了的，信念使他做出如下猜想：落体一定是一种明了

10、的，信念使他做出如下猜想：落体一定是一种最简单的变速运动即速度是均匀变化的！但如何验最简单的变速运动即速度是均匀变化的！但如何验证自己的落体运动假说呢？证自己的落体运动假说呢？新课教学新课教学大师之路大师之路新课教学新课教学大师之路大师之路 若位移若位移V随时随时间间X均匀变化均匀变化导致结论格外复杂导致结论格外复杂（舍弃！）（舍弃！）猜想一猜想一 速度速度V随时随时间间t均匀变化均匀变化规律简洁明了规律简洁明了（有待证明？）（有待证明？）猜想二猜想二定义概念定义概念 并建立两个假并建立两个假设设新课教学新课教学大师之路大师之路困难一困难一 瞬时速度无法准确测量，瞬时速度无法准确测量，为了解决

11、测为了解决测量瞬时速度的困难，伽利略寻求量瞬时速度的困难，伽利略寻求的途径的途径（运用数学思维方法）（运用数学思维方法）转化为寻找转化为寻找S-t2定量关系定量关系研究研究tV tsv2tS tVS 伽利略创造性地利用伽利略创造性地利用“冲淡重力冲淡重力”斜面实验，斜面实验，使用滴水法、脉搏计时法测量时间，进行定量研使用滴水法、脉搏计时法测量时间，进行定量研究。究。新课教学新课教学大师之路大师之路困难困难二二 运动时间无法准确测量运动时间无法准确测量实验验证实验验证：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，伽利略手稿中记录的一组实验数据结果表示为：伽利略发现，斜面的倾角不同，上述比例关系同样成

12、立，只是这个常数的随着的增大而增大，且与质量无关！时间单位12345678距离单位32130298526824119216002104常数233222211tststs新课教学新课教学理论探究理论探究图像拟合？图像拟合？新课教学新课教学大师之路大师之路 伽利略通过科学的思维和科学的研究方法推翻了亚里伽利略通过科学的思维和科学的研究方法推翻了亚里士多德的结论并建立了自己的理论士多德的结论并建立了自己的理论.1.逻辑推理，推翻了亚里士多德的观点逻辑推理，推翻了亚里士多德的观点.2.猜想与假说，并建立模型。猜想与假说，并建立模型。3.实验验证，冲淡重力，证明猜想实验验证，冲淡重力，证明猜想 4.数学

13、论证，明确规律数学论证，明确规律 5.合理外推，得到自由落体运动的特点和规律！合理外推，得到自由落体运动的特点和规律！伽利略的思想使得科学伽利略的思想使得科学“柳暗花明又一村！柳暗花明又一村！”从此以后，从此以后，大师辈出，经典如云，近代科学的大门打开了！大师辈出，经典如云，近代科学的大门打开了！新课教学新课教学大师的思想大师的思想爱因斯坦评价自己的实验自己的实验设计设计30分钟自己的实验自己的实验设计设计自己的实验设计自己的实验设计新课教学新课教学师生探究师生探究使得时间测使得时间测量方便、准量方便、准确、直观、确、直观、真实！并且真实！并且得到了十分得到了十分令人满意数令人满意数据！据！记

14、录数据记录数据1请看数据请看数据2及录像及录像（QQ视频播放视频播放）数据处理及图像分析数据处理及图像分析结论结论1：小球下落的：小球下落的距离距离S与与t2的比值不的比值不变，即小球做匀加速变，即小球做匀加速直线运动。直线运动。新课教学新课教学师生探究师生探究结论结论2：斜面倾角变：斜面倾角变大大S与与t2的比值越大，的比值越大，即加速度即加速度a越大。越大。图像对比图像对比新课教学新课教学师生探究师生探究数据处理及图像分析数据处理及图像分析不同质量的小球不同质量的小球（直径须相同！）（直径须相同！）双轨道图片？加现场演示！结论结论3：实验结：实验结果表明，倾角一果表明，倾角一定时加速定时加

15、速a 不随不随质量质量m 而改变。而改变。新课教学新课教学师生探究师生探究新课教学新课教学师生探究师生探究自由落体运动合合理理外外推推3个结论个结论结论结论3：双轨演示并证倾角一：双轨演示并证倾角一定时加速定时加速a 不随质量不随质量m 而改而改变。变。结论结论1：小球下落的距离：小球下落的距离S与与t2的比值不变，即小球做匀加的比值不变，即小球做匀加速直线运动。速直线运动。结论结论2：斜面倾角变大：斜面倾角变大S与与t2的比值越大，即加速度的比值越大，即加速度a越大。越大。小结：致比萨斜塔新课教学新课教学小结小结回归拓展：回归拓展：反应时间尺反应时间尺的制作原理的制作原理安全教育：安全教育：

16、高空抛物高空抛物的危险性！的危险性！点点-线线-面面-体螺旋上体螺旋上升，三维升，三维目标水到目标水到渠成！渠成！新课教学新课教学迁移拓展迁移拓展学习成果学习成果升华：撰升华：撰写科技小写科技小论文论文我想得到物理知识，您却给了我整个物理世界我想得到一片绿叶，您却给了我整个春天我想得到一个微笑，您却给了我永恒的回忆布置作业布置作业领读与齐声领读与齐声朗读相结合朗读相结合3分钟我的定量研究实验反思与自评我的定量研究实验反思与自评 1、时间记录突破一突破一 2、轨道的选择和球体选择突破二（突破二（论证）3、数据处理：比值、图像及图像对比突破三突破三 4、设计历程：与光电门计时的对比（同效果）与打点

17、计时器的对比（球比车好）我们的方案：优点优点精确度、返璞归真、可操作、可推广、接地气 不足或改进不足或改进以单位长度记录位移、时间精确度有待进一步优化等。说课的全部程序回顾说课的全部程序回顾 合作探究（验证猜想）合作探究（验证猜想）历史回眸（大师对话）历史回眸（大师对话）学生活动学生活动教师活动教师活动冲淡重力实验还原冲淡重力实验还原理论探究（理论探究（S-t2图像对比分析图像对比分析）迁移拓展迁移拓展成果升华成果升华情景导入情景导入提出问题提出问题角色扮演角色扮演启发引导启发引导小组探究小组探究自制教具自制教具师生合作师生合作新课教学新课教学设计回顾设计回顾反反思思启发引导启发引导自制教具自

18、制教具提出问题提出问题启发引导启发引导自制教具自制教具提出问题提出问题启发引导启发引导自制教具自制教具角色扮演角色扮演提出问题提出问题启发引导启发引导自制教具自制教具小组探究小组探究角色扮演角色扮演提出问题提出问题启发引导启发引导自制教具自制教具师生合作师生合作小组探究小组探究角色扮演角色扮演提出问题提出问题启发引导启发引导自制教具自制教具师生合作师生合作小组探究小组探究角色扮演角色扮演提出问题提出问题启发引导启发引导自制教具自制教具布吉高级中学布吉高级中学 张光幸张光幸 今天对自由落体运动的研究 1、打点计时器 2、光电门数字计时器新课教学新课教学合理外推合理外推atvv02021attvxaxvv2202a=gv0=0gtv 221gth ghv22新课导入新课导入新课教学新课教学知识迁移