自由落体运动的教学设计〜经常思考这样的问题!高中物理教学到底要给学生传授什么？反复思考之后〃得到的结论是这样的：若干年后，当学生把物理课本中的知识遗忘殆尽的时候，剩下的会是什么，那就是我们要传授给学生的，是我们在教学中绝不能忽视的。新课程把情感、态度和价值观作为教学的终极目标，更是值得我们思考和努力行动的。“自由落体运动”是学生在掌握了匀变速直线运动的规律以及使用打点计时器测匀变速直线运动的加速度之后接触的又一新内容。其实，自由下落的物体是学生在生活中常见的，匀变速运动也是学生在前面掌握了的。可自由落体运动的物理学定义以及运动形式的确定是学生不曾接触过的。经过思考，我决定把自由落体运动形式的确定过程作为重点，辅以物理学史及物理学中的美学教育，最终达到培养学生科学方法和人文精神的目的。这节课的教学设计思想主要体现在以下几方面：1.重视科学方法否认教育我们应该意识到，更多的学生在未来并不需要解决物理问题的技能，但他们需要有理解科学意义和重要性的能力，需要掌握科学方法，并用它来指导自己的思维和行为，成为具有科学素养的人。物理教育必须提供一个更高质量的教育，使它能够激发更多学生的热情去从事科学工作，帮助学生理解和判断
科学对生活的意义深远影响。本节课中有两段教学内容体现了对学生进行科学方法的教育。1.1轻重不同的物体下落快慢相同吗？启发：石子落地和树叶飘飘，都是物体的自由下落，是不是重的物体比轻的物体下落的快?学生自己动手实验：同时释放一张纸片和重物（如橡皮等），观察现象。学生的实验方案不同，女口：纸片水平释放，竖直释放,团成纸团释放等。学生自己总结观察到的现象，并做解释。得出结论：轻的物体不一定比重的物体下落的慢，之所以慢是因为空气阻力的原因。演示牛顿管，验证学生的解释.推理：意大利物理学家伽利略是这样巧妙论证的：如果重物下落速度是大于轻物下落速度，当我们把二者拴在一起时，下落快的物体会被下落慢的拖慢，而下落慢的物体会被下落快的物体拖快，则他们的速度会在重物与轻物之间，但当二者拴在一起时“更重了”，速度应该更大才对。可见二者快慢不同是不成立的。结论：物体下落的快慢与物体轻重无关。实际上，许多重大的科学突破都是成功在“巧”字上,
巧妙的抽象思维是需要引起学生充分的重视的。1.2证明自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动科学结论的得出往往遵循“猜测一一验证一一再猜测——再验证的方法”。在假设自由落体运动是初速为零的匀变速直线运动之后，让学生思考验证的方法。学生提出多种自己的验证方案。学生中肯定有将测匀变速直线运动加速度的方法迁移过来的。教师总结，提出频闪照相，介绍其类似打点计时器的原理，借助多媒体课件进行频闪照片研究。通过研究发现：在误差允许的范围内，物体在相邻相等时间内的位移差为恒量。从而得出自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动的结论。然后再安排学生课后阅读伽利略对落体运动的研究过程，感受其具有开创性的研究自然规律的科学方法一—将抽象思维、数学推导和科学实验相结合。1.重视人文精神的培养本节从以下几方面体现对学生人文精神的培养！(1)大凡为物理学做出巨大贡献的物理学家，无一不是把真理作为自己毕生的追求。他们对科学挚着、严谨的态度，对前人尤其是权威敢于大胆质疑的精神，使物理学在不断的否定之否定、不断的扬弃中得以发展。亚里士多德的重物比轻物落得快的落体理论维持了XX多年。一来是因为事实往往隐藏在虚假的表象之后，而他的理论
是通过对自然现象的观察归纳总结得来的，太符合人们日常的经验认识；二来是因为亚里士多德太伟大，太权威的缘故，伽利略敢于质疑权威的精神是值得我们思考和学习的。(1)渗透历史唯物主义思想的教育学习物理的过程就是学习历史的过程，教育学生历史地看待人和事，对形成学生正确的历史观是大有裨益的。亚里士多德错误的落体理论并不能湮灭他作为古希腊时代著名的哲学家、思想家、教育家以及集古希腊文化知识于大成的渊博学者为他所处时代的人类文明做出的巨大贡献。他有句科学认识史上的名言：“吾爱吾师、吾尤爱真理”，反映了他的真理高于一切的信念。看待古人一定要结合他所处的历史环境、背景，一分为二地对待他的功与过。我们不应苛求古人，不能拿今天的标准去衡量古人，指责他们的缺点和错误，而是要根据历史条件，看这些人物比他们的前人有了哪些进展。用历史唯物主义的思想客观地看待物理学史中的人物，不苛求古人的同时，也对他们的局限性做出实事求是的分析。教育学生要从历史的角度观察、分析问题，做出客观、正确的判断。不片面夸大个人的力量，也不否认个人之于时代的重要意义，有助于帮助学生形成唯物的历史观。1.重视对学生进行物理学中的美学教育
协奏曲接近尾段时，由独奏者依据乐意主题即兴演奏，展现其音乐想像力与技巧的段落被称为“华采”乐段。如果说本节课中有所谓的“华采”的话，那就是我精心准备的对自由落体运动形式的猜想依据。我很盼望这点能够成为我这节课的闪光点，并得到同行的认同。为什么伽利略猜想并认定自由落体运动一定是匀变速直线运动？那是因为匀变速直线运动是最简单的变速运动,而简单的即是最美的。自然界的美一定是简单和谐的美，用复杂设计来产生复杂行为并不难，自然的复杂是源于简单，如同围棋——规则简单，但变化却很丰富。近现代的理论物理学家都极其重视对物理学美的感受，并且认为终极造物者一定是在用最简单的规则来造物的，这一统一的认识指引着他们去寻找那最终的简单规则。关于物理学的美以及简单与复杂的问题，可以引起学生的兴趣，促使其思考，进一步进行课外阅读，拓展其知识面。1.重视培养学生观察和动手实验的能力(1)指导学生看课本中重力加速度的表格，让学生观察后寻找规律，得到重力加速度随纬度的增大而增大的结论。(2)师生合作。测定学生的反应时间$引导学生思考教师是如何制成“反应时间测量尺”的。学生可以继续研究反应
时间与哪些因素有关。(1)在第二课时中#学生将自己动手测量本地的重力加速度。要设计实验(1)引入自由落下的物体很常见。是否感受过这种运动(展示教师的蹦极勇敢者证书。引发学生的兴趣)(2)研究轻重物体下落快慢的问题，学生动手实验一张纸片和一个重物同时落下#观察总结。(3)演示牛顿管实验。得到自由落体运动的含义，是初速为零的只在重力作用下的运动。(4)介绍亚里士多德的落体理论和伽利略的巧妙反驳。并渗透物理方法和唯物史观的教育。(5)研究自由落体运动的性质＞①介绍科学结论得出的常用方法："猜测一一验证一—再猜测一一再验证的方法”②为什么猜测自由落体运动是匀变速运动(提出简单与复杂的问题。渗透物理学的美学教育。③让学生设计验证方案。并借助多媒体手段#验证自由落体运动是匀变速直线运动的猜测。(6)布置学生下去阅读伽利略的研究过程。(7)得到结论。引出重力加速度。
(1)指导学生阅读观察课本中不同地方的重力加速度表格。并让学生寻找规律#指出标准值的含义。(2)学生自己总结自由落体运动的运动规律。(3)师生合作。测量反应时间，并引导学生分析测量方法，布置继续研究的工作。(4)布置作业。安排学生设计实验。在第二节课中做测量当地重力加速度的实验。
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