《探究自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)樂昌市第一中學(xué)巫祝清教材分析本節(jié)內(nèi)容選自廣東教育出版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理》（必修1）第二章《探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律》的第一節(jié)《探究自由落體運(yùn)動(dòng)》。教材先提出落體運(yùn)動(dòng)是一種常見的運(yùn)動(dòng)，然后用歸謬法推翻亞里士多德由經(jīng)驗(yàn)得出的結(jié)論，認(rèn)識(shí)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究意義重大。本節(jié)按照伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過程和科學(xué)的探究實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)，理解并得出自由落體運(yùn)動(dòng)的概念。突出了實(shí)驗(yàn)探究的地位，充分體現(xiàn)新課標(biāo)對(duì)學(xué)生探究能力的培養(yǎng)目的。而這些探究過程中所學(xué)到的技能又對(duì)后面的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的激情。學(xué)情分析在本書的第一章《運(yùn)動(dòng)的描述》的教學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)初步掌握了平均速度、瞬時(shí)速度、加速度的概念以及勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像特點(diǎn)，接觸過亞里士多德的觀點(diǎn)和伽利略著名的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)，并已學(xué)習(xí)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄物體運(yùn)動(dòng)的信息，同時(shí)通過對(duì)質(zhì)點(diǎn)概念的學(xué)習(xí)，對(duì)物理學(xué)中的理想模型有了一定的認(rèn)識(shí)，具備了初步的邏輯思維能力和一定的實(shí)驗(yàn)探究能力。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能了解關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)的兩種觀點(diǎn)，初步體會(huì)伽利略的科學(xué)研究方法；認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)，知道影響物體下落快慢的因素；能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到落體運(yùn)動(dòng)的信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。過程與方法1、通過交流學(xué)習(xí)，學(xué)生以小組發(fā)言的形式來(lái)展示亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，從而領(lǐng)悟推謬法的用處。2通過對(duì)伽利略的兩個(gè)推論的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生辯證思維能力。3、通過對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究，初步學(xué)習(xí)使用控制變量法。情感態(tài)度與價(jià)值觀1、調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣，培養(yǎng)邏輯思維能力及表述能力。2、滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型──自由落體。3、培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)。4、學(xué)習(xí)科學(xué)家們對(duì)知識(shí)敢于質(zhì)疑的勇氣和為真理奉獻(xiàn)的精神。重點(diǎn)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)概念的認(rèn)識(shí)及探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過程。難點(diǎn)忽略空氣阻力，物體下落快慢與質(zhì)量無(wú)關(guān)。教學(xué)方法教師演示、引導(dǎo)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究，討論、交流學(xué)習(xí)成果。教學(xué)儀器多媒體，抽氣機(jī)，牛頓管，羽毛，金屬片，紙片，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)生電源，導(dǎo)線，紙帶，重物，刻度尺，硬幣、紙片，小石塊，樹葉。教學(xué)過程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容教師行為學(xué)生行為設(shè)計(jì)意圖一、（1）創(chuàng)設(shè)情境引入新課。播放視頻：太空中的鐵錘和羽毛同時(shí)落地。設(shè)疑：與生活中看到的現(xiàn)象相同嗎？播放視頻看到太空中的鐵錘和羽毛同時(shí)落地。提出疑問：與我們平時(shí)看到的下落情況一樣嗎？觀看視頻、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用視頻激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣通過對(duì)比，讓學(xué)生的思想受到?jīng)_擊，激發(fā)學(xué)生的求知欲。（2）列舉生活實(shí)例，引出落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。樹葉從樹上飄落、屋檐下的雨滴下落、工地上石頭從空中掉落、瀑布、跳傘等?？偨Y(jié)舉例中物體運(yùn)動(dòng)的共同點(diǎn)。通過樹葉、雨滴、工地上石頭、瀑布、跳傘等，給出落體運(yùn)動(dòng)的概念。問：物體下落有快有慢，物體下落的快慢與什么因素有關(guān)？引出本節(jié)的內(nèi)容：探究自由落體運(yùn)動(dòng)。觀察，思考，舉例利用日常生活中的現(xiàn)象引出本節(jié)的課題，提出疑問，引導(dǎo)學(xué)生不斷探索。（3）進(jìn)行簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，提出疑問。進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)。提出問題：重的物體是否一定下落的快？教師展示石頭和樹葉，問：兩物體同時(shí)同高度下落，哪個(gè)先著地？教師演示：重的下落快。強(qiáng)調(diào)同時(shí)同高度下落，引出控制變量法。觀察，思考并自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。利用日常生活中的現(xiàn)象作為演示和分組實(shí)驗(yàn)，得出一個(gè)結(jié)論，引導(dǎo)學(xué)生用身邊的物體驗(yàn)證結(jié)論的正確性，激發(fā)了學(xué)生的興趣，也提高了學(xué)生的課堂參與度。（4）偉人的思想碰撞，邏輯推導(dǎo)，得出新知。引出偉人觀點(diǎn)，對(duì)亞里士多德和伽利略進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。利用亞里士多德和伽利略兩大偉人的對(duì)話，邏輯推導(dǎo)驗(yàn)證亞里士多德理論的不合理，從而得出新的結(jié)論。1、將樹葉與石頭捆綁在一起，讓學(xué)生分組討論得出亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的2、請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)講解如何推翻亞里士多德的觀點(diǎn)3、教師分析伽利略的歸謬法證明過程，理論證明：亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的1、了解偉人的成長(zhǎng)歷程和其代表的觀點(diǎn)2、學(xué)生分組辯證討論兩個(gè)觀點(diǎn)對(duì)科學(xué)的推動(dòng)作用。介紹兩大偉人的成長(zhǎng)歷程，鼓勵(lì)學(xué)生向?yàn)槿藢W(xué)習(xí)。借助偉人的成長(zhǎng)經(jīng)歷，激勵(lì)學(xué)生好好學(xué)習(xí)。推導(dǎo)過程師生共同參與，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力及表達(dá)能力。通過歸謬法驗(yàn)證亞里士多德的觀點(diǎn)錯(cuò)誤，并通過演示實(shí)驗(yàn)得出新的結(jié)論，層層遞進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。（5）學(xué)生分小組進(jìn)行第二個(gè)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證問題的正確性。學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)所得到結(jié)果共同分析、討論得出結(jié)論；物體下落的快慢與重量無(wú)關(guān)。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組實(shí)驗(yàn)。到各小組觀看學(xué)生實(shí)驗(yàn)并適當(dāng)指導(dǎo)。讓學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)所得到結(jié)果共同分析、討論得出結(jié)論。結(jié)論：物體下落快慢與質(zhì)量無(wú)必然的聯(lián)系。學(xué)生分組驗(yàn)：①一枚硬幣與紙片等高同時(shí)下落，比較下落快慢。②將一枚紙片團(tuán)成團(tuán)，與另一枚大小面積相同的硬紙片等高同時(shí)下落，比較下落快慢。③貼有紙片的硬幣與沒貼的硬幣等高同時(shí)下落，比較下落快慢學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)，能讓學(xué)生形成獨(dú)立思考問題尋找解決方案的習(xí)慣，并在實(shí)驗(yàn)中享受尋求真理的過程和體會(huì)成功后的快樂。讓學(xué)生體會(huì)到實(shí)驗(yàn)才是檢驗(yàn)真理正確與否的標(biāo)準(zhǔn)，能培養(yǎng)他們實(shí)事求是的世界觀。（6）介紹伽利略的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)播放圖片，介紹伽利略的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)。觀察，討論通過實(shí)驗(yàn)有力地證明了物體下落與質(zhì)量無(wú)關(guān)。（7）演示牛頓管實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。提問：為什么生活中通常重的物體下落的快呢？進(jìn)行牛頓管實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生找出問題的關(guān)鍵。1、介紹實(shí)驗(yàn)裝置及用法2、羽毛和金屬在有空氣的牛頓管中的運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)象：金屬下落快。（注意：別讓金屬片壓著羽毛下落。）3、羽毛和金屬在真空的牛頓管中的運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)象：金屬和羽毛下落一樣快。（讓金屬片和羽毛并排下落更有說服力。一定不能讓學(xué)生覺得是金屬片壓著羽毛下落）4、做完實(shí)驗(yàn)后最好讓學(xué)生聽到空氣進(jìn)入牛頓管的聲音，以認(rèn)可之前實(shí)驗(yàn)的真空狀態(tài)。猜想、觀察、思考、理解、體會(huì)。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下可以從實(shí)驗(yàn)中得出結(jié)論利用問題引領(lǐng)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，并讓學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)找出問題的關(guān)鍵，讓他們體會(huì)獲得新知識(shí)的興奮，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，同時(shí)鍛煉了學(xué)生的分析能力。（8）大型真空管實(shí)驗(yàn)視頻，順利引出自由落地運(yùn)動(dòng)的概念。’教師播放《加油向未來(lái)》大型真空管視頻，得出結(jié)論：:影響物體下落快慢的因素是空氣阻力，忽略空氣阻力，輕重不同的物體下落快慢是相同的。觀看，思考高清的視頻展現(xiàn)在學(xué)生面前，學(xué)生在震撼之余對(duì)影響物體下落快慢的因素也有了清晰的結(jié)論。二、自由落體運(yùn)動(dòng)定義和條件1、引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)條件：只受重力、初速度為零。2、通過與質(zhì)點(diǎn)類比教師提問：如果物體在下落過程中忽略空氣阻力物體還受什么力？教師強(qiáng)調(diào)：自由落體運(yùn)動(dòng)條件。1、思考，猜想，分析歸納、總結(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)條件。2、體會(huì)理想化模型的特點(diǎn)現(xiàn)象使學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的概念更清晰。同時(shí)進(jìn)一步理解理想模型的構(gòu)建。三、課堂練習(xí)兩道練習(xí)題加強(qiáng)學(xué)生對(duì)概念的理解思考討論得出答案將學(xué)生所學(xué)的理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái)四、演示實(shí)驗(yàn)：記錄自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄重物的下落過程教師演示，引導(dǎo)學(xué)生思考、討論如何合理利用紙帶記錄的信息作初步分析：觀察、思考、交流討論作為思考題留給學(xué)生課后思考，為第二節(jié)課做準(zhǔn)備。五、課堂小結(jié)1、伽利略用歸謬法巧妙地否定了亞里斯多德的觀點(diǎn)。②通過探究實(shí)驗(yàn)證明生活中影響落體運(yùn)動(dòng)快慢的因素是空氣阻力；③自由落體運(yùn)動(dòng)的概念eq\o\ac(○,4)通過軌跡記錄法研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。從知識(shí)技能、思想方法兩個(gè)方面引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課堂小結(jié)學(xué)生積極思考?xì)w納所學(xué)內(nèi)容．總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。六、板書設(shè)計(jì)探究自由落體運(yùn)動(dòng)一、生活中的落體運(yùn)動(dòng)二、探究影響落體運(yùn)動(dòng)的因素三、自由落體運(yùn)動(dòng)概念：物體僅在重力作用下，從靜止（即初速度為零）開始豎