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2019-2020年高中物理 31 從亞里士多德到伽利略（教案） 教科版必修1 [設(shè)計思想] 本節(jié)課主題內(nèi)容是“科學方法”的教育，其次對牛頓第一定律和落體定律的建立起一個準備、鋪墊的作用。使學生充分經(jīng)歷“觀察-質(zhì)疑-實驗-推證-結(jié)論”的過程，體會研究問題的科學方法。在教學中主要是讓學生體驗方法 ，學生體驗科學方法的過程貫穿始終。 [教學目標] １． 知識與技能： （1）了解亞里士多德和伽利略關(guān)于力與運動關(guān)系的不同觀點，并能對比優(yōu)劣。 （2）了解認識世界的科學方法。知道人類對客觀世界的認識是從直接經(jīng)驗開始的，但要經(jīng)過實驗和對實驗結(jié)果的分析才能得出結(jié)論。 （3） 用科學的研究方法解決實際的問題。 （4） 注意觀察，會描述實驗現(xiàn)象，會設(shè)計簡單實驗驗證自己的觀點，會對實驗現(xiàn)象做出歸納總結(jié)。 ２． 過程與方法： （1）通過學習前人的思考方法，進一步體會物理學中理想化的實驗方法。 （2）經(jīng)歷 “觀察——質(zhì)疑、猜想——實驗——推理——交流——歸納總結(jié)”的過程，體會科學的研究方法。 （3）經(jīng)歷收集資料的過程，能從繁雜的資料中獲取主要信息。 ３． 情感、態(tài)度與價值觀： （1） 過了解伽利略的科學思想和科學研究方法認識實驗對物理發(fā)展的推動作用。 （2） 養(yǎng)成敢于質(zhì)疑的習慣及實事求是的科學態(tài)度。 （3） 能夠?qū)茖W人物做出客觀評價。 ［教學重點與難點］ 教學重點：經(jīng)歷用科學方法研究問題的過程 教學難點：對理想化斜面實驗的推理分析 ［教學內(nèi)容及變化］ 在舊教材中，沒有設(shè)置這一節(jié)的教學。相關(guān)的內(nèi)容在舊教材中的牛頓第一定律中出現(xiàn)。新教材的這一變化，體現(xiàn)了新課標的要求，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，讓學生體驗科學的研究過程。使學生的思維習慣在這一節(jié)隨著科學研究的進程地會得到一定的提升。 [教學手段與方法] 實驗探究式，講授式 ［教學資源與準備］ 牛頓管 斜面實驗課件 物理教材 小車 兩張小紙片 斜面小車實驗裝置 ［教學流程圖］ 創(chuàng)設(shè)生活中的運動情景，學生思考運動的原因，得出自己關(guān)于運動與力的關(guān)系的結(jié)論。 介紹亞里士多德的理論，提出問題：這正確嗎？ 做出簡單實驗，證明亞里士多德理論不正確。提出：你認為應(yīng)該是怎樣的呢？ 由斜面實驗和動畫模擬理想的斜面實驗及牛頓管實驗得出運動和力的關(guān)系 總結(jié)認識世界的一個正確方法 ［教學過程］ 教學進程 教師活動 學生活動 設(shè)計意圖 媒體 引 入 新 課 3 分鐘 創(chuàng)設(shè)情景： 用多媒體呈現(xiàn)幾種常見的物理的運動： 飛機，汽車，人等的運動； 問：這些物體運動的原因是什么？ 演示： 推桌子上的物體，物體動起來。不推則停下來；大量的生活事例與此相似。 思考，討論 運動與力有關(guān) 學生思考得出結(jié)論： 有力物體就運動，沒有力運動停止。物體的運動需要力來維持。 聯(lián)系生活，針對學生最熟悉的事物提出問題，使學生產(chǎn)生疑惑 學生思考 自己找到要研究的問題 多媒體 小實驗 教學進程 教師活動 學生活動 設(shè)計意圖 媒體 新 課 內(nèi) 容 講 授 15 分鐘 （一） 古希臘亞里士多德的運動理論 一：豎直方向：重的物體比輕的物體下落快； 二：水平方向：水平方向運動需要力來維持。 老師說明此結(jié)論的“合理”性——符合人們的日常直覺。 教師質(zhì)疑：你同意嗎？不同意，如何用實驗否定他的這兩個觀點呢？ 老師提示學生：兩紙片重一樣，下落一樣快嗎？ 老師問：運動的小車為什么會停下來呢？是沒有力了嗎？ 提出問題：xx年時間里為何無人懷疑亞里士多德？ （二）伽利略研究力和運動方法 師：我們重復一下歷史上對這個問題的研究。 演示實驗：斜面小車落到不同的粗糙水平面上，運動比較？推想水平面若是光滑 ，物體將如何運動？ 學生閱讀教科書和收集到根據(jù)自己的背景知識，了解亞里士多德和他對力和運動的觀點； 學生設(shè)計實驗方法，老師演示學生設(shè)計的實驗。（直接放和卷成團放） 水平面上推出去的小車可以在離開手以后繼續(xù)滑行一段才停。 推翻亞里士多德觀點 同學代表發(fā)言： 1）個人權(quán)威，缺乏質(zhì)疑精神 2）亞里士多德的觀點與最簡單的經(jīng)驗事實吻合。 學生歸納出實驗結(jié)論：物體的運動不需要力來維持。 學生歸納研究方法：客觀的實驗，再推理分析，得到結(jié)論。 培養(yǎng)學生閱讀能力、概括能力 激發(fā)學生挑戰(zhàn)權(quán)威的熱情 讓學生學會用手邊的物體做實驗，體會物理與日常生活息息相關(guān)。 體會實驗才是檢驗真理的唯一標準。 實驗，教材 教材 教學進程 教師活動 學生活動 設(shè)計意圖 媒體 35 分鐘 45 分鐘 用動畫模擬演示沒有摩擦的斜面實驗和教材上不同的質(zhì)量的小球沿斜面的運動。 再次問：你能總結(jié)關(guān)于運動和力之間的關(guān)系嗎？ 演示牛頓管實驗，進一步說明以上的結(jié)論。 師：通過剛才的一系列過程，我們要研究一個問題，如何去做才行呢？ （三）認識世界的一個正確方法： 愛因斯坦對評價：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學推理方法 … … 標志著物理學的真正開端?！? 小結(jié)： 1）實驗是物理學的基本研究方法；是檢驗真理的唯一標準。 2）研究問題的正確方法。提出問題—猜想假設(shè) —設(shè)計實驗—觀察分析 — 推理—建立理論。 閱讀了解伽利略的研究工作。 學生總結(jié)：運動不需要力來維持，物體下落的快慢也與物體的輕重無關(guān)。 學生閱讀教材內(nèi)容，得出方法。 提出問題—猜想假設(shè) —設(shè)計實驗—觀察分析 — 推理—建立理論。 讓學生體會技術(shù)在物理中的應(yīng)用。 再次讓學生體會實驗的重要。 讓學生認識到感性直觀認識有時不一定是能反映事物的本質(zhì)。 培養(yǎng)學生的正確的思維方法。 動畫、實驗 板書設(shè)計 第三章 牛頓運動定律 第一節(jié) 從亞里士多德到伽利略 （一） 古希臘亞里士多德關(guān)于力和運動的觀點： （二） 伽利略研究力和運動方法：理想實驗 （三） 認識世界的一個正確方法： 提出問題—猜想假設(shè) —設(shè)計實驗—觀察分析 — 推理 — 建立理論。 課堂評價及建議 本節(jié)的內(nèi)容簡單還原了人類對力和運動認識漫長過歷程。以問題為主線，注意學生新舊知識的連接，與生活的聯(lián)系，強調(diào)學生的主體地位。重點突出實驗對物理發(fā)展的推動作用，教學中逐步滲透科學研究方法意識。本節(jié)課通過學生自己對問題的研究過程，再讓學生去體驗科學家的研究過程，旨在培養(yǎng)教育學生的科學思維習慣和學生的科學素養(yǎng)?！?