高一物理教案：伽利略对自由落体运动的研究

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本文题目：高一化学教案：伽利略对自由落体运动的研究

2.6 伽利略对自由落体运动的研究

班级________姓名________学号_____

教学目标:

★知识与技能

1.了解物理学史。

2.知道伽利略对自由落体运动的研究方法。

★ 过程与方法

1.学习伽利略的科学方法。

2.培养学生自己查找资料学习物理学史。

★ 情感态度与价值观

1. 学习科学家们对知识敢于质疑的勇气。

2. 学习科学家们科学研究的执著精神。

3. 通过学生自己查找资料，提高学生对物理学的兴趣。

4.通过对亚里士多德和伽利略的了解，认识到科学的探索是一个漫长的过

程，需要几代人的不懈努力。

学习重点与难点:

1. 伽利略对落体问题的逻辑推理。

2. 伽利略的验证性实验的设计。

3. 伽利略的理想外推。

教学准备：让学生预习，搜集关于伽利略和亚里士多德的有关资料。

教学设计：

一、认识两位科学家

老师提出：哪位同学乐意给大家讲一讲自己所查到的关于伽利略和亚里士多德的资料，先说说伽利略吧。

学生可能的回答：①伽利略全名伽利略伽利莱，他是文艺复兴后期近代实验科学的创始人。1564年伽利略生于意大利的比萨城，1611年，伽利略应邀来到罗马，在罗马期间，伽利略为了确立新的自然研究法实验法的地位，又同教会的唯心论世界观进行了激烈的斗争，这就更加激怒了教会。1632年，他的名著《关于两大世界体系的对话》出版，但立即被教会列为禁书。1633年6月22日，伽利略受到宗教法庭审判，并被判终身软禁，成了宗教裁判判所的囚徒。1638年，伽利略在荷兰出版了《关于两门新学科与物理证明的谈话》一书，对自己多年来在力学方面的研究进行了总结。

②他的父亲是一位才华出众的音乐家和教育家。他在科学上的创造才能，在青年时代就显示出来了。当他还是比萨大学医科学生时，就发明了能测量脉搏速率的摆式计时装置。后来他的兴趣转向了物理和物理学。

③1581年，17岁的伽利略对古希腊的物理学及亚里士多德、埃夫克利德和阿基米德的著作着迷。伽利略在物理、天文学，特别是力学方面有了很深的造诣，学术上成果累累。他通过大量的观察和实验总结出了惯性定律、自由落体运动规律和相对性原理;发现了单摆振动的等时性原理;用自制的33倍望远镜观察天象，发现了一系列令人震惊的天文现象。伽利略将观察到的天文现象写成《星际使者》一书，于1610年发表。书中介绍了月球上的环状山脉，无数星体构成的银河系，金星的盈亏，木星的四颗卫星，太阳黑斑等等，从而对哥白尼的天体运行论提供了有力的支持，同时也动摇了亚里士多德托勒密的地心说。

教师对学生的回答给予肯定：关于伽利略的资料收集非常细致，下面再说说亚里士多德吧。

学生可能的回答：①作为一位伟大的、百科全书式的科学家，亚里士多德对世界的贡献之大，令人震惊。他至少撰写了170种著作，其中流传下来的有47种。他的科学著作，在那个年代简直就是一本百科全书。但他的成就远不止于此。他还是一位真正哲学家，对哲学每个学科几乎都做出了贡献。亚里士多德集中古代知识于一身，在他死后几百年中，没有一个人像他那样对知识有过系统考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全书。恩格斯称他是最博学的人。

②亚里士多德最大的贡献在于创立了形式逻辑这一重要分支学科。逻辑思维是亚里士

多德在众多领域建树卓越的支柱。

亚里士多德的思想对西方文化根本倾向以至内容产生了深刻的影响。在上古及中古时期，他的著作被译成拉丁文、叙利亚文、阿拉伯文、意大利文、希伯来文、德语和英语。随着亚里士多德作品的不断被发现，中世纪出现了一个研究亚里士多德主义的新时代，学者们以此作为求得各方面真知识的基础。

亚里士多德学识渊博，著述颇丰.他对于当时尚未分类的科学部门如政治、逻辑、伦理、历史、物理(自然学科)、心理学、美学、教育学等均有研究并有独到见解，被马克思誉为古代最伟大的思想家。

③亚里士多德是古希腊又一位伟大的教育思想家，建立了包括自然学科在内的百科全书式的课程体系，提出了注重实践的良好措施，为后人留下了一笔包罗宏富的教育遗产。亚里士多德显示了希腊科学的一个转折点。在他以前，科学家和哲学家都力求提出一个完整的世界体系，来解释自然现象.他是最后一个提出完整世界体系的人。在他以后，许多科学家放弃提出完整体系的企图，转入研究具体问题。

教师指出：物理教科书上，亚里士多德给同学们的形象不妙、他老是出错，老是作出一些轻率的结论。同学们觉得亚里士多德实在太不高明而伽利略则比他伟大于百倍。事实上，亚里士多德是古代一位伟大的学者，一位百科全书式的大学问家，有几乎无所不及的思想成。我们应该正确的、全面的去认识一位科学家。伽利略创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法，从而纠正了亚里士多德在物理上犯的一些错误。

二、伽利略的科学方法

(教师结合伽利略对自由落体的研究，通过教师提问学生回答的方式学习伽利略的科学方法)

问题的提出

教师提问：亚里士多德依据平常观察的事实，是怎样确定物体下落的快慢什么因素决定的?

亚里士多德通过观察，在日常生活中，重的物体下落快，轻的物体下落慢。得出结论：物体下落的快慢是由它们的重量决定的。

教师提出：那么物体下落的快慢与它们的重量有关系吗?

提出假设，逻辑推理。

教师提出：伽利略是怎样提出假设，运用逻辑推理的?

学生可能的回答：他假设大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头捆在一起，大石头会被小石头拖的慢下来。但两块石头捆在一起，重量增大，整个系统下落的速度应该比8大。这样就出现了矛盾。

教师提问：伽利略提出了什么样的假设?

学生可能的回答：假设大小石头下落的一样快。

教师补充：猜想落体是一种简单的变速运动，速度可能跟时间成正比，也可能跟位移成正比利用物理和逻辑进行推理，然后实验验证。