站在巨人的肩上

课题： 站在巨人的肩上
学习目标：1. 初步了解物理学的研究方法，知道科学探究的主要环节
2. 了解物理学家的科学精神与伟大情怀，初步领悟科学的思想和精神
教学重难点：初步了解物理学的研究方法，知道科学探究的主要环节
学习方法与媒体：独立思考、小组合作交流 学案、多媒体课件
学习过程：
环节一：知道什么是物理学。
学生活动：阅读课本第11页，你知道物理学是研究什么的了吗？
在初中我们学习力、热、声、光、电、磁、物质结构等知识，你能举出力、热、声、光、电、磁等现象吗？
环节二：物理知识和研究方法已被广泛的应用到现代各个领域，并取得了丰硕的成果
（1）航天
（2）电子扫描显微镜
（3）激光
（4）通信
（5）超导磁悬浮（极低温下金属块在磁场中会自动漂浮起来）
环节三：物理学的研究方法
信息窗：古希腊权威思想家亚里士多德 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )（公元前384—322年）曾经断言：物体从高空落下的快慢同物体的重量成正比，重者下落快，轻者下落慢。比如说，十磅重的物体落下时要比一磅重的物体落下快十倍。1800多年来，人们都把这个错误论断当作真理而信守不移。直到16世纪，伽利略 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )（公元1564—1642年）才发现了这一理论在逻辑 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )上的矛盾。伽利略说，假如一块大石头以某种速度下降，那么，按照亚里士多德的论断，一块小些的石头就会以相应慢些的速度下降。要是我们把这两块石头捆在一起，那这块重量等于两块石头重量之和的新石头 ，将以何种速度下降呢？如果仍按亚里士多德的论断，势必得出截然相反 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )的两个结论。一方面，新石头的下降速度应小于第一块大石头的下降速度，因为加上了一块以较慢速度下降的石头，会使第一块大石头下降的速度减缓；另一方面，新石头的下降速度又应大于第一块大石头的下降速度，因为把两块石头捆在一起，它的重量大于第一块大石头。这两个互相矛盾的结论不能同时成立，可见亚里士多德的论断是不合逻辑的。伽利略进而假定，物体下降速度与它的重量无关。如果两个物体受到的空气阻力 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )相同，或将空气阻力略去不计，那么，两个重量不同的物体将以同样的速度下落，同时到达地面。1589年的一天，比萨 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )大学青年数学讲师 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )，年方25岁的伽利略，同他的辩论对手及许多人一道来到比萨斜塔。伽利略登上塔顶，将一个重100磅和一个重一磅的铁球同时抛下。在众目睽睽之下，两个铁球出人意料地差不多是平行地一齐落到地上。面对这个无情的实验，在场观看的人个个目瞪口呆，不知所措。 这个被科学界誉为“比萨斜塔试验”的美谈佳话，用事实证明，轻重不同的物体，从同一高度坠落，加速度 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )一样，它们将同时着地，从而推翻了亚里士多德的错误论断。这就是被伽利略所证明的，现在已为人们所认识的自由落体定律 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )。“比萨斜塔试验”作为自然科学 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )实例，为实践是检验真理的惟一标准提供了一个生动的例证。
（1）科学探究的要素
①_________________________ ②_________________________
③_________________________ ④_________________________
⑤_________________________ ⑥_________________________
⑦_________________________
学以致用：介绍伽利略的落体实验，尝试填写探究环节名称
①古希腊哲学家亚里士多德曾经提出重的物体下落快，轻的下落的慢，而伽利略认为轻的物体下落不一定慢（ ）
②伽利略认为物体下落速度与物体的轻重无关 （ ）
③伽利略找来助手在比较高的斜塔进行实验，要求两球同时离开手进行下落。（两个球都是铅球，只是一个大，一个小）（ ）
④结果两个铅球同时落地（ ）
⑤人们认为伽利略的实验方法是合理的，只是做一次没有很好的说服力。 （ ）
⑥后来波意耳用真空容器证明了铅弹与羽毛下落一样快，进一步证明了伽利略观点的正确。（ ）
（2）科学探究的方法是学习物理的重要方法
环节四：学习科学家探索物理的科学精神
杨振宁，出生于安徽省合肥市 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )，著名美籍华裔科学家、诺贝尔物理学奖获得者。其于1954年提出的规范场理论，于70年代发展为统合与了解基本粒子 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )强、弱、电磁等三种相互作用力的基础；1957年由于与李政道 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )提出的“弱相互作用中宇称不守恒 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )”观念被实验证明而共同获得诺贝尔物理学奖；此外曾在统计物理、凝聚态物理、量子场论、数学物理等领域做出多项贡献。
李政道，1957年，他31岁时与杨振宁一起，因发现弱作用中宇称不守恒 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )而获得诺贝尔物理学奖 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )。他们的这项发现，由吴健雄 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )的实验证实。李政道和杨振宁是最早获诺贝尔奖 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )的华人。另有同名之国际著名免疫血液学家，中国HLA专业的奠基人，现任台湾慈济骨髓捐献资料中心主任李政道。
丁肇中(Samuel Chao Chung Ting )（1936年1月27日－），1936年出生，美国实验物理学家。汉族，祖籍山东省日照 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )市涛雒，华裔美国人，现任美国麻省理工学院 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )教授，曾获得1976年诺贝尔物理学奖 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )。他曾发现一种新的基本粒子 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )，并以物理文献中习惯用来表示电磁流的拉丁字母“J”将那种新粒子命名为“J粒子 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )”。
朱棣文（Steven Chu，1948年2月28日－），美国华裔物理学家 ( http: / / baike. / view / 67012.htm" \t "_blank )，生于美国圣路易斯 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )；因“发展了用激光冷却和捕获原子的方法”而获得1997年诺贝尔物理学奖 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )。现任美国能源部部长 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )。
崔琦是在中国 ( http: / / baike. / view / 61891.htm" \t "_blank )河南出生并长大的美籍华人，任美国普林斯 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )大学电子工程系教授，从事电子研究工作， 成就斐然。1998年10月13日瑞典皇家科学院授予其诺贝尔物理学奖 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )。他是继杨振宁 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )、李正道、丁肇中 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )、朱棣文等人之后，第7位获得诺贝尔奖 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )的华裔。 另外一名同名者崔琦，是书法家 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )，兼有“曲坛杂家"的誉称。
三、质疑问难：
五、当堂测试：
1.物理学是研究自然界的_______________、物体间的______和________的最一般规律的自然科学。
2.一元硬币的外观有银白色的金属光泽，一些同学认为它可能是铁质的，在讨论时，有的同学提出“我们可以先拿磁体来吸一下”，这时，有位同学手拿一块磁铁吸了一下硬币，就“拿磁体吸了一下硬币”这一环节而言，属于科学探究中（ ）
A．论证 B．猜想 C．实验 D．分析
3.在进行科学探究的过程中，下列做法中错误的是（ ）
A.不断地发现并提出问题 B.任何实验资料都要保密，不宜交流
C.制定尽可能详细的实验计划 D.大胆的猜想与假设
六、课后达标题：
A组：
1.下列关于科学探究的说法中，不正确的是（ ）
A.科学家们已得出结论就不应该再去怀疑
B.在科学探究过程中，应提倡交流合作的精神
C.对自己的猜想，应设计好相应的实验来加以验证
D.实验时不但要看实验现象，还应认真做好实验记录
B组：
2.科学家不仅给后人留下了丰富的科学知识，更重要的是给我们创建了科学的探究方法。科学探究的第一步应该是（ ）
A.制定实验计划 B.猜想与假设
C.发现并提出问题 D.进行实验和收集证据
C组：
3.（多选）众多科学家给人类留下了巨大的知识财富，这些财富是指（ ）
A．已经得出的物理规律 B．科学的探究方法
C．制定尽可能详细的实验计划 D．大胆的猜想和假设
4.每次实心球项目测试，小明同学的成绩总是不理想。他想影响实心球掷得远近的因素到底有哪些呢？为此，他以一支玩具手枪为实验器材进行了以下探究：
（1）熟悉手枪结构：玩具手枪的内部结构中有一根弹簧，弹簧压缩的长度可调节。压缩的弹簧伸长时，将子弹射出。
（2）①提出猜想：在相同条件下，子弹的射程可能和枪管与水平面的夹角有关；
②设计实验，记录数据：他把手枪固定在某一高度后，保持子弹从枪口射出时的速度相同，改变枪管与水平面夹角，用同一颗子弹做了五次实验，记录数据如下：
枪管与水平面的夹角θ 15° 30° 45° 60° 75°
子弹落点到枪口的水平距离s/m 7.5 10.1 10.9 9.2 5.3
③分析数据，得出结论：在相同条件下，子弹的射程跟枪管与水平面的夹角有关，夹角在 _______左右时，子弹射程最远。小明由此推想：相同条件下，实心球以这一角度掷出，掷得最远。
④交流和评价：第二天，小明与同桌交流探究成果，同桌认真分析小明的实验数据及其得到的结论后，认为他收集的数据还不够充分，同桌的话启发小明对实验方案进行改进，获得了更准确的结论。小明所做的改进是 。
七、课后反思：