李明姝

一、教學內(nèi)容與學生分析

自由落體運動是一種理想化模型，在高中物理教學中具有特殊的地位。在知識上它是勻變速直線運動的一個特例，在方法上滲透理想化模型的重要研究方法。在整個必修一教學的安排上，勻變速運動的教學難點在于規(guī)律的應(yīng)用，自由落體運動的新課教學則要向?qū)W生介紹用現(xiàn)代先進教學儀器研究自由落體運動的規(guī)律特征，有利于學生站在一個現(xiàn)代新科技的角度觀望歷史人物對自由落體的研究，體會近代物理的先驅(qū)伽利略是如何進行研究的--這是向高中學生首次介紹伽利略的物理學研究方法的教育，它在整個高中物理教學中具有特殊重要的意義。

本節(jié)通過邏輯推理、實驗演示和實驗探究，分析得出自由落體運動的規(guī)律，明確重力加速度的意義，使學生對自由落體運動的規(guī)律有了更具體和深入的認識。同時加強學生質(zhì)疑精神、科學推理和科學論證能力的培養(yǎng)。“做一做”欄目讓學生利用生活中的器材測量重力加速度。“科學漫步”中伽利略該案與落體運動的研究方法和過程，體現(xiàn)了實驗與邏輯推理結(jié)合的科學思維方式和研究方法?！癝TSE”中伽利略的生平體現(xiàn)了科學對社會的作用及兩者間的關(guān)系。教師在教學中應(yīng)注意落實這些內(nèi)容，這對培養(yǎng)學生科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任等物理核心素養(yǎng)是由價值的。

對自由落體運動的研究是本節(jié)的一個難點，因為它與學生常見的生活中的落體運動并不完全相同，教學要轉(zhuǎn)變學生的已有認識。教科書從亞里士多德觀察得到的經(jīng)驗性結(jié)論（也是學生腦海中可能有的對落體運動的認識）與伽利略的科學論證結(jié)果見的矛盾出發(fā)，引發(fā)對落體運動的實驗探究，發(fā)現(xiàn)空氣阻力是影響物體下落快慢的因素，進而提出沒有空氣阻力的理想化模型--自由落體運動。教師在教學中應(yīng)注意突出這樣的科學探究和基于證據(jù)的推理論證過程，引導(dǎo)學生轉(zhuǎn)變認識。探究自由落體運動的規(guī)律，是對前面所學知識的綜合應(yīng)用。教科書通過實驗結(jié)合前兩節(jié)所學的勻變速直線運動的規(guī)律，得出自由落體運動的規(guī)律并測得重力加速度 g 的大小，進而得出自由落體運動的速度、位移與時間之間的關(guān)系。

在學習本節(jié)內(nèi)容前，學生已經(jīng)學習了勻變速直線運動的相關(guān)知識，打點計時器的使用方法以及紙帶的處理方法，而自由落體運動作為勻變速直線運動的一個特殊的實例，其基本的研究方法與研究勻變速直線運動的方法是一致的，因此學生在知識上已經(jīng)具備了接受自由落體運動知識的條件，在此時引入該內(nèi)容是恰到好處的。但本節(jié)課面向的主要的是高一學生，這部分學生已經(jīng)具備了一定的實際生活經(jīng)驗，通常學生會認為物體越重下落的越快，這種錯誤的“前概念”直接影響了對本節(jié)內(nèi)容的學習，同時學生的抽象思維比較弱，因此教師需要創(chuàng)設(shè)物理情境，通過演示正確合理的實驗來創(chuàng)建一定的具體形象模型，從而幫助學生構(gòu)建正確的自由落體運動的概念，摒棄前概念的干擾。

本節(jié)課的內(nèi)容主要是組織同學們進行探究活動，培養(yǎng)同學們解決實際問題、探究規(guī)律的能力，同時對學生進行科學方法和科學思想的教育。

本節(jié)課中還包含了大量的實驗，通過實驗起到培養(yǎng)學生學會研究物理問題方法的作用。

二、任務(wù)分解

任務(wù) 1：結(jié)合實驗和生活經(jīng)驗探討：輕重不同物體下落的快慢？

任務(wù) 2：理論探究伽利略邏輯推理的結(jié)論

任務(wù) 3：演示實驗：輕重不同的物體下落快慢的研究

任務(wù) 4：實驗研究：自由落體運動的規(guī)律

任務(wù) 5：自由落體加速度

任務(wù) 6：歸納總結(jié)自由落體運動的規(guī)律

任務(wù) 7：伽利略對自由落體運動的研究

三、教學活動

任務(wù) 1：結(jié)合實驗和生活經(jīng)驗探討：輕重不同的物體下落的快慢？

問題情境：

1、觀看視頻：一位青年奮勇接住一個從 10 層高樓窗口跌出的孩子的視頻。

2、[實驗一]：一節(jié)粉筆，一張小紙片，（粉筆比紙片重），從同一高度釋放。

3、[實驗二]：取兩張大小不同的紙，將小紙片揉成團，從同一高處同時釋放。

4、[實驗三]：輕重相同兩塊紙，一張揉成團，從同一高度，同時釋放。

教學建議：

思維引導(dǎo)建議：學生對落體運動現(xiàn)象并不陌生，但并沒有研究過這種運動的規(guī)律，因而對落體運動會存在很多似是而非的看法，教師應(yīng)鼓勵學生充分表達自己的觀點和評價別人的觀點，同時注意要求學生表達觀點和意見的時候要提供證據(jù)。

教學活動建議：通過觀看視頻引入教學內(nèi)容，引發(fā)學生思考;問題 2、3 由學生觀察實驗后，獨立思考后，討論總結(jié)。

任務(wù) 2：理論探究伽利略邏輯推理的結(jié)論。

問題情境：亞里士多德和伽利略的介紹

教學建議：

思維引導(dǎo)建議：教科書介紹了伽利略利用邏輯推理提出對亞里士多德觀點的懷疑，教師可以啟發(fā)學生自己進行這段推理分析，最后得出自相矛盾的結(jié)論來反駁亞里士多德的觀點，這樣的推理過程在物理研究中是很常見的。

教學活動建議：問題 1、3、4 可以讓學生閱讀教材，獨立思考后回答，教師補充完善;問題 2 可以讓學生自行推理分析得出相互矛盾的結(jié)論。

任務(wù) 3：演示實驗：輕重不同的物體下落快慢的研究

問題情境：

介紹伽利略的比薩爾斜塔實驗;演示牛頓管實驗;介紹 1971 年，美國宇航員斯科特在月球表面上，將一把鐵錘和一片羽毛從同一高處同時放下，結(jié)果他觀察到兩個物體同時落“月”。

教學建議：

思維引導(dǎo)建議：通過實驗，引導(dǎo)學生得出沒有空氣阻力的影響，所有物體下落得一樣快，與物體的質(zhì)量無關(guān)。這部分教學教師應(yīng)針對學生可能存在的前概念引導(dǎo)學生利用科學實驗和科學推理相結(jié)合的方法探究和認識物體現(xiàn)象和規(guī)律。

教學活動建議：問題 1、2、3 由學生先觀察圖片和演示實驗，獨立思考后回答，其他同學補充;問題 4 學生討論，然后交流，自己總結(jié)結(jié)論。