探析伽利略研究自由落体运动的科学思维方法
伽利略对自由落体运动的研究.
通过数学运算得出结论： 如果速度v的变化对时间t来说是均匀的， 则位移就与所用时间的二次方成正比,即 x∝t2 （学过前面的几节，我们也能进行 这样的数学推算了），这样，只要测出 物体通过不同位移及所用的时间,看是否 满足 x∝t2就可以验证了。
困难三：落体下落得很快，当 时只能靠滴水方法计时，这样 的计时工具是不能测量自由落 体运动所用的时间的。
第5节
伽利略对自由落体运动的研究
1．关于落体的运动，两千年 来被人们接受的亚里士多德的观 点是怎样的？
物体下落的快慢是由它们 的重量决定的。
2．伽利略经过怎样的逻辑推理，提出怎 样的观点？你赞成伽利略的推理吗？
逻辑推理： 设大石头速度为8， 小石头速度为4， 当连在一起运动时
一方面小拖 大，使整体 速度＜8；
观察→提出假设→运用逻辑（包括数学） 得出结论→通过实验对结论进行检验→ 对假说进行修正和推广→……
其核心是：把Βιβλιοθήκη 验和逻辑和谐地结合起来。科学思想方法程序图
课本评价：伽利略之前的科学踯躅 于泥涂荒滩，因而千年徘徊。从伽 利略开始，大师辈出，经典如云， 近代科学的大门打开了。
爱因斯坦评价说：“伽利略的发现以 及他所应用的科学的推理方法，是人 类思想史上最伟大的成就之一，而且 标志着物理学的真正开端。”
6．随后，伽利略在理论上和 实际上又做了哪些工作？他 又遇到哪些困难？他退缩了 吗？他是如何克服重重困难 的？我们应该以怎样的态度 对待困难？特别是当前遇到 的学习上的困难？
首先，在理论上否定了v∝x。因为如果 v∝x，将会推出十分复杂的结论。
困难二：
无法直接测定瞬时速度。
办法：不测v!
伽利略对自由落体运动的研究教案
伽利略对自由落体运动的研究【学习目标】1、让学生了解抽象思维、数学推导和科学实验相结合的科学方法2、使学生体会“观察现象→实验探索→提出问题→讨论问题→解决问题”的科学探究方式教学重点让学生了解抽象思维、数学推导和科学实验相结合的科学方法.教学难点使学生体会“观察现象→实验探索→提出问题→讨论问题→解决问题”的科学探究方式. 【自主学习】一、亚里士多德的论断亚里士多德从许多现象，如雨滴的下落、雪片从天而降、树叶飘落、苹果坠地以及石子落入水井中，发现总是轻的物体下落得慢，重的物体下落得快，于是得出重的物体比轻的物体下落得快.二、伽利略的论断1.伽利略用巧妙的推理反驳了“重的物体比轻的物体下落得更快”的说法.2.实验（1）下落的铁球和纸片，铁球下落得快.（2）下落的铁球和纸团，下落快慢差不多.（3）钱毛管实验，有空气时，小钱币下落得快；没有空气时，钱币和羽毛下落得一样快.（4）在月球上的落体实验，锤子和羽毛同时落地.通过这些实验可证明，自由落体运动的快慢是由于空气阻力造成的.3.伽利略的探究之路（1）大胆的猜想下落物体的速度是随时间均匀增大的，即v∝t.即下落物体其运动性质是匀加速直线运动.（2）数学推理用实验观察和验证v∝t，需要测量不同时刻的瞬时速度，但瞬时速度v很难直接测量.由于位移是比较容易测量的物理量，因此，如果将匀变速直线运动的位移和时间的关系找到，就比较容易进行实验验证了.从静止开始的匀加速直线运动，其位移与时间的平方成正比，即s ∝t 2. （3）巧妙的“冲淡重力”斜面实验 实验再现：①将一条刻有光滑凹槽的长木板的一端垫起.②在盛水的大桶下面装一根细管，让水均匀流出，用流出的水量表示时间. ③将铜球从凹槽的某一特定位置由静止释放. ④记录下流出一定水量时，铜球的位置.⑤测量水的重量换算成时间t 1，测量出铜球的位移s 1. ⑥重复上述实验步骤，测出t 2和s 2，t 3和s 3. …… 数据处理：求出位移s 和时间t 的比值. 结论归纳：通过计算表明，在误差允许的范围内，有222211t s t s=233t s ＝…＝常数，即s ∝t 2.（4）合理外推伽利略将实验的结果作了合理的外推，把结论从有倾角的情况增大到90°的情况，这时小球将自由下落，成为自由落体.伽利略认为这时小球仍然会保持匀速直线运动的性质.这种从斜面运动到落体运动的外推，是很巧妙的.（5）伽利略的研究思路及价值思路：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论.价值：伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法.这种方法对于后来的科学研究，具有重大的启蒙作用，至今仍不失为重要的科学方法之一. 三、反思总结伽利略的科学方法。
伽利略对自由落体运动的研究过程与方法
（原创实用版5篇）编制人员:_______________审核人员:_______________审批人员:_______________编制单位:_______________编制时间:____年___月___日序言下面是本店铺为大家精心编写的5篇《伽利略对自由落体运动的研究过程与方法》，供大家借鉴与参考。
下载后，可根据实际需要进行调整和使用，希望能够帮助到大家，谢射!（5篇）《伽利略对自由落体运动的研究过程与方法》篇1伽利略对自由落体运动的研究过程与方法如下：1. 提出问题：在斜面上，小球沿斜面滚下过程中速度与时间有怎样的关系？2. 猜想与假设：小球开始的速度越大，到达底端所用的时间越短。
3. 实验收集数据：伽利略通过实验来收集数据，来验证他的猜想和假设是否正确。
4. 分析和论证：伽利略通过数学方法推导得出结论，即自由落体运动的速度与时间成正比。
5. 实验验证：在伽利略之后，人们进行了多次实验，验证了他的结论的正确性。
《伽利略对自由落体运动的研究过程与方法》篇2伽利略对自由落体运动的研究过程与方法如下：1. 提出问题：在教堂的钟摆的启示下，伽利略提出了自由落体运动的概念。
他观察到，当钟摆从高处开始下落时，它在相同的时间内走过不同的距离。
2. 猜想与假设：伽利略的猜想是，物体下落的快慢与物体的质量无关。
他假设物体做自由落体运动，其运动的速度与时间成正比。
3. 设计和实验：为了测量物体下落的速度和时间，伽利略设计了一个实验。
他测量了小球从相同高度下落的距离，并测量了小球下落的时间。
通过这些数据，他发现小球的运动速度与时间的平方成正比。
4. 结论和解释：伽利略得出结论，自由落体是一种匀加速运动，其速度每秒增加约32米。
这个结论与他的假设相符。
5. 推广和应用：伽利略将这个结论应用于其他类似的运动，如斜面运动和抛体运动。
这个过程体现了伽利略的科学方法论，包括提出假设、实验验证、逻辑推理、科学推理和科学应用。
伽利略对自由落体运动的研究
伽利略对自由落体运动的研究伽利略对自由落体运动的研究（精选2篇）伽利略对自由落体运动的研究篇1一、知识与技能了解落体运动研究的史实，了解逻辑推理的特色，理解任何猜想和假说都须要有实验验证的重要性。
二、过程与方法通过史实了解伽利略研究自由落体规律的过程，体会其推理方法的奥妙，同时了解猜想的必要性，感受探究规律的几个必要过程和科学方法的重要性，了解体会一些科学的方法。
三、情感、态度与价值观通过了解史实能培养同学们的意志和科学的方法观，避免盲目和急功近利思想，提高自己的认识观。
★教学重点了解探索过程，明确探索的步骤，同时了解实验及科学的思维方法在探究中的重要作用，从中提炼自己的学习方法。
★教学难点“观念－思考－推理－猜想－验证” 是本节的重点思路，也是培养良好思维习惯的重要参考。
★教学方法教师启发、引导，学生阅读教材，讨论、交流。
★教学过程一、引入新课我们已经学习了自由落体运动，知道了物体下落的快慢与物体的质量无关。
这一正确认识却经历了曲折而又漫长的历史过程。
这节课我们就来学习有关的史实知识，了解科学家是怎样研究落体运动的。
二、进行新课1、历史的错误：关于下落物体快慢课件展示：《亚氏观点》教师活动：引导学生阅读教材第一段，提出问题：为什么会有错误的认识呢？学生活动：思考问题，交流体会。
得出错误认识的根源：不注意探索事物的本质，思考不求甚解。
2、伽利略的逻辑推理教师活动：引导学生阅读教材第三、四段，提出问题：伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的？学生活动：带着问题阅读教材，阐述自己的观点。
点评：培养学生语言表达能力，培养学生逻辑推理能力。
课件展示：《逻辑的力量》3、猜想与假说教师活动：引导学生阅读教材“猜想与假说”部分，提出问题：伽利略在研究落体运动过程中遇到了哪些困难？面对这些困难，伽利略是怎样做的？他作出了大胆的科学猜想，猜想的内容是什么？学生活动：带着问题阅读教材，阐述自己的观点。
点评：培养学生语言表达能力，培养学生分析概括能力。
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教材分析本节内容是让学生了解并学习伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构思.教材编写的脉络清楚，逻辑推理严谨，文字表述生动、通俗易懂，因此，适合于学生自主学习.本节是新教材注重过程与方法、情感态度和价值观的一个标志性内容.过去的教学过分注重对知识与技能的掌握，而忽略了对科学精神、科学研究方法的培养.因此，能否通过这节课的学习让学生体会到人类对自然世界的探究思想和方法，感受到一位伟大的科学家的高尚情操，就成为这节课最终的目标.为了更好地落实新课标的精神，该教学策略采用了先让学生收集相关资料，在课堂上经过讨论和发表见解，充实和完善伽利略的研究过程与方法.引导学生一步步体会伽利略严谨的科学态度、不畏强权的探索精神和正确地解决问题的思路，树立正确的科学观念.教学目标（一）教学目标：1、了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法；2、能够合理设计实验，并将实验数据用图线法处理。
（二）过程和方法：1、经历伽利略对自由落体运动的研究方法，感悟科学探究的方法；2、分组进行科学探究活动，完成实验操作；3、培养学生进行数学推理和图象处理数据的能力。
（三）情感目标：1、激发了学生学习伽利略敢于向权威挑战，善于观察思考，知难而进的优秀品质；2、培养学生耐心细致的意志品质，创新思想和互相协作的精神。
教学重点通过重现重大发现的历史过程，让学生亲临其境探究伽利略对自由落体运动研究的实验，学习其科学思维方法和巧妙的实验构思。
教学难点1、当无法验证自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动时，如何引导学生巧妙设计斜面实验间接验证；2、引导学生在实验过程中怎样进行合理猜想、数学推理、合理外推等重要方法。
教学过程（一）预习检查、总结疑惑?1、教师提问：我们在上一节课已经学习了自由落体运动知道：（1）定义？（物体只在重力作用下从静止开始下落的运动）（2）实质？（初速度为0的匀加速直线运动）2、教师指出：纸张比石头下落得慢是由于空气阻力的影响，但使人误以为“重物比轻物下落得快”。
伽利略对自由落体运动的研究
伽利略对自由落体运动的研究本讲要点：1、了解落体运动研究的史实，了解逻辑推理的特色，理解任何猜想和假说都须要有实验验证的重要性；2、通过史实了解伽利略研究自由落体规律的过程，体会其推理方法的奥妙，同时了解猜想的必要性，感受探究规律的几个必要过程和科学方法的重要性，了解体会一些科学的方法；3、了解探索过程，明确探索的步骤，同时了解实验及科学的思维方法在探究中的重要作用，从中提炼自己的学习方法同步课堂：一、伽利略对自由落体运动的研究1. 伽利略思维捆在一起的物体总重量要比任一部分的重量大，按照亚里士多德观点，下落速度应该比质量最大的一块更大，但从另一个角度看，重量大的物体和重量小的物体捆在一起下落，下落慢的轻物体必然要拖着下落快的重物体，使重物体下落得比原来慢，这一矛盾的根本原因就是“重物比轻物下落快〞这一前提，所以从逻辑上伽利略认为只有一种可能：重物与轻物应该下得同样快。
2. 猜想及实验验证(1)数学推理：伽利略用数学推理证明，只要物体通过的位移与所用时间的平方成正比，物体就做初速度为零的匀变速直线运动。
(2)实验验证：因为物体实际下落太快，伽利略想办法把物体运动速度放慢，即先研究小球在斜面上的运动。
让小球从斜面上不同位置滚下，观测小球多次从不同点滚动的位移和所用时间的比值，是否保持不变，即是否能观测到：x 1/t 12=x 2/t 22=x 3/t 32=……如果不断加大斜面的倾角，小球对于每一个特定的倾角从不同角度滚下，其比值仍然保持不变，那么可以合理外推至倾角90°，即物体自由下落时，其比值也保持不变，由此，伽利略间接地验证了自由落体是匀变速运动。
二、伽利略的科学方法(1)运用“归谬法〞否定了亚里士多德观点。
(2)提出自由落体是一种简单的变速运动假说。
(3)数学推导，斜面实验证明。
三、竖直上抛运动的规律与特征。
〔1〕竖直上抛运动的条件：有一个竖直向上的初速度υ0；运动过程中只受重力作用，加速度为竖直向下的重力加速度g 。
伽利略对自由落体运动的研究
问题七：伽利略的科学方法是什么？ 问题七：伽利略的科学方法是什么？
对现象的 现象的 一般观察 一般观察 提出假设 提出假设 运用逻辑 运用逻辑 包括数学） （包括数学） 得出推论 得出推论
通过实验 通过实验 推论进 对推论进 行检验
对假说进行 假说进行 修正和 修正和推广
问题八：伽利略科学方法的核心是什 问题八：伽利略科学方法的核心是什 科学方法的核心 么？ 把实验和逻辑推理（包括数学推 实验和逻辑推理（ 和谐地结合起来 结合起来。 演）和谐地结合起来。
伽利略设想，斜面的倾角越接 伽利略设想，斜面的倾角越接 设想 倾角 铜球沿斜面滚下的运动 滚下的运动越 近900，铜球沿斜面滚下的运动越 接近自由落体运动 自由落体运动。 接近自由落体运动。
伽利略指出， 伽利略指出，在科学研 指出 懂得忽略什么， 忽略什么 究中，懂得忽略什么，有 时与懂得重视什么同样重 懂得重视什么 时与懂得重视什么同样重 要！
伽利略 自由落体运动的研究给我们的 的研究给我们的启示 对自由落体运动的研究给我们的启示
一、要善于观察、勤于思考，勇于发现问题 要善于观察、勤于思考，勇于发现问题 观察 思考 发现 提出问题 问题； 和提出问题； 二、要合理地进行猜想和假设； 要合理地进行猜想和假设； 猜想 三、科学地制定实验计划。 科学地制定实验计划。 实验计划
斜面滚下 滚下， 滴水法计时 让 铜球 沿 斜面滚下，再用 滴水法计时
问题四：伽利略， 问题四：伽利略，在研究自由落体运 动的规律时，提出的科学猜想是什么？ 猜想是什么 动的规律时，提出的科学猜想是什么？ 落体运动，是一种最简单的变速 落体运动，是一种最简单的变速 最简单的 运动，速度应该是均匀变化的 应该是均匀变化 运动，速度应该是均匀变化的。
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［教学目标］一、知识与技能：通过历史回顾，初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用。
二、过程和方法：了解伽利略的实验研究过程，认识伽利略有关实验的科学思想和方法，培养学生探究知识的能力。
三、情感态度与价值观：1、从科学研究过程中体验探究自然规律的艰辛和喜悦，学习伽利略敢于向权威挑战，善于观察思考，知难而进的优秀品质；2、培养学生耐心细致的意志品质，创新思想和互相协作的精神。
［教学重点］让学生了解抽象思维、数学推导和实验相结合的科学方法。
［教学难点］通过了解伽利略对自由落体运动的研究，不仅要学习其科学思维方法和巧妙的实验构思，更要学会质疑和创新。
[教学过程]一、思辨性的论战上节课我们学习了落体的运动，但是人类真正对它的认识却经历了差不多两千多年，早在古希腊时期，那时候还没有独立的物理学，它只是作为了哲学的一个分支，对于科学的研究只限于思辨性的论战，往往只是从表面现象中进行苦思巧辩，而没有更进一步的深入探索，得不出符合实际的客观规律。
当时，亚里士多德就通过对日常的物体下落的观察，比如说树叶的飘落与果实熟了从树上掉落下来，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落的快。
由于他在学术界的崇高地位，且该结论符合生活经验，这种论断流传了近2000年。
二、对自然界的观察直到文艺复兴时期，许多学者他们才慢慢的打破了思辨性的论战，开始注重对自然界的事物进行细致的观察，由此发现自然规律。
当时意大利的青年学者伽利略就对亚里士多德的论断表示了怀疑…1. 一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大（亚里士多德）2. 捆起同时下落？（提出问题）（提出一个问题往往比解决一个问题更重要）①大石头被小石头拖着而减慢②总重量比大石头还重，下落速度应该比大石头更大三、猜想与假设1．重的物体与轻的物体应该下落得同样快2.建立描述运动所需的概念，伽利略相信：自然规律是简洁明了的，研究最简单的变速运动（速度均匀变化）v∝t v∝x（太复杂）四、数学推理1.无法直接测定瞬时速度，不能直接得到速度的变化规律2.当物体初速度为零，速度随时间变化均匀时，可以推到出物体通过的位移与所用时间的二次方程正比。
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探析伽利略研究自由落体运动的科学思维方法
一、归谬法
伽利略巧妙的用了一个佯谬否定了亚里士多德得出的“重的物体下落快”的论断，得出一种可能：重物与轻物应该下落的同样快。
二、抽象思维方法
抽象即事物主要的、本质的东西联合起来，建立一个轮廓清晰、主题突出的模型，伽利略对自由落体运动的研究就是如此。
在自然状态下，落体运动受空气阻力的干扰，如果要排除空气阻力的干扰，那就需要创设一个真空环境。
于是伽利略运用抽象思维方法，撇开空气阻力的影响，设想在纯重力状态下的落体运动，得出了自由落体运动定律。
其实，伽利略在物理学中的许多成就都可以归功于他能在种种复杂情况下作出抽象，如“理想摆”、“伽利略的理想实验”、及“抛体运动”。
抽象思维方法是他实现科学发现必不可少的条件。
所谓“理想实验”并不是实物实验，而是依据理想化的条件进行推导并想象其结果。
伽利略曾做过让小球沿斜面下滚的实物实验，由于受到了斜面摩擦和空气阻力的作用，从一个斜面滑下冲上另一给斜面，其高度总比原来低。
伽利略设想了一种理想化条件：如果所有阻力减小到零，小球就会上升到原来的高度，这就是伽利略著名的“理想实验”。
三、实验与数学相统一
物理是一门以实验为基础的科学，在伽利略以前的不少思想家也指出过实验的重要性，但伽利略与他们不同，他所着眼的不是对自然界的单纯观察，而是有计划的进行实验，在做实验时，研究者就像在向自然界提出他们感兴趣的问题并且得到回答一样。
伽利略认为，理论和自然是否相符，必须由“选择得当的实验”来判断。
及时对那些已经公开的观点也得采用实验法加以探究。
伽利略认为，在对自然界进行实验研究的过程中，必须同时运用数学计算法，所以他特别重视实验的定量分析。
伽利略深信，“自然界”这本“书”使用数学语言写成的，不懂得数学语言，就不能揭开自然界的奥秘。
在对自由落体运动的研究中，伽利略曾大胆地猜测，落体运动是一种最简单的变速运动，即下落物体的速度是随着时间均匀增大的，即v∝t,他也想通过实验来验证，但是如何解决时间的测量问题是个难题。
后来经过反复思考，他设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验，在实验中同时采用了数学方法。
实验验证：在同一个倾斜的斜面上，小铜球滚下的位移总是与运动时间的平方成正比。
斜面的倾角不同时，比例关系同样成立，只是常数的大小有所变化。
随着斜面倾角的增大，比例常数的比值也逐渐增大。
四、合理外推法
由于自由落体运动下落的时间很短，而但是有没有测量时间的好方法，伽利略只能测量出斜面倾角小于50°情况下的时间，他认为比例常数是随着倾角的增大而增大的，当斜面的倾角很大时，小球的运动就跟自由落体运动差不多了，当倾角等于90°，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，并且此时的比例常数最大，从而得出了自由落体运动的规律。
伽利略把斜面实验的结论推广到竖直运动的情况，这是他思维方法上的一种升华，这种方法称为合理外推法，伽利略“理想实验”同样采用了合理外推法，小球滚上第二个斜面的高度只与它在第一个斜面上滚下的高度有关，而与第二个斜面的倾斜程度有关，所以我们可以不断减小第二个斜面的倾斜程度，随之小球在第二个斜面上运动的路程也就不断增长，如果我们设想斜面的倾斜程度减小到零，即把它变为平面，那么小球就应该一直向前滚动，永远也不会停止下来，这就是最早形成的“惯性”的概念。
俗话说：授之以鱼不如授之于渔，法国生物学家贝尔纳说：“科学中难能可贵的是创造性才华，由于方法的拙劣可能被消弱，甚至被扼杀，而良好的方法则会增长和促进这种才华。
”在科技快速发展的今天。
学会学习思考的方法比学会学习更重要，我们所学的知识肯远远跟不上时代的发展，但千年来的方法依然指导科学与技术的发展，因此在平时的教学与学习中应该注重对学法的学习与总结。