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(教師結(jié)合伽利略對自由落體的研究，通過教師提問學(xué)生回答的方式學(xué)習(xí)伽利略的科學(xué)方法)

問題的提出

教師提問：亞里士多德依據(jù)平常觀察的事實(shí)，是怎樣確定物體下落的快慢什么因素決定的？

亞里士多德通過觀察，在日常生活中，重的物體下落快，輕的物體下落慢。得出結(jié)論：物體下落的快慢是由它們的重量決定的。

教師提出：那么物體下落的快慢與它們的重量有關(guān)系嗎?

提出假設(shè)，邏輯推理。

教師提出：伽利略是怎樣提出假設(shè)，運(yùn)用邏輯推理的?

學(xué)生可能的回答：他假設(shè)大石頭的下落速度為8，小石頭的下落速度為4，當(dāng)我們把兩塊

石頭捆在一起，大石頭會(huì)被小石頭拖的慢下來。但兩塊石頭捆在一起，重量增大，整個(gè)系統(tǒng)下

落的速度應(yīng)該比8大。這樣就出現(xiàn)了矛盾。

　 　教師提問：伽利略提出了什么樣的假設(shè)?

　 學(xué)生可能的回答：假設(shè)大小石頭下落的一樣快。

　 教師補(bǔ)充：猜想落體是一種簡單的變速運(yùn)動(dòng)，速度可能跟時(shí)間成正比，也可能跟位移成

正比利用數(shù)學(xué)和邏輯進(jìn)行推理，然后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

　 教師提問：伽利略經(jīng)過數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出速度與時(shí)間成正比，然后通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，他是

如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的?

　 ①學(xué)生可能的回答：通過小球的下落運(yùn)動(dòng)，測出小球的下落速度和時(shí)間。

　 ②他讓小球沿斜面滾下，減小加速度，延長運(yùn)動(dòng)時(shí)間，便于觀測。

　 ③他進(jìn)行的是坡度比較小的斜面實(shí)驗(yàn)，后來他就將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了合理的外推，當(dāng)傾角增大

到90^°，小球的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)。

　 對假說進(jìn)行修正和推廣。

　 教師提出：經(jīng)過幾位同學(xué)的回答，問題比較全面了。伽利略完成了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后，沒有就此

而止，而是進(jìn)一步思考為什么日常生活中，輕的物體下落得比較慢，重的物體下落得比較快。

　 學(xué)生共同回答：因?yàn)榭諝庾枇Γ?/p>

　 教師指出：這就是伽利略為我們創(chuàng)造的一套對近代科學(xué)的發(fā)展極其有益的科學(xué)方法。后

面的學(xué)習(xí)中我們還要經(jīng)常用到。

老師提出：哪位同學(xué)樂意給大家講一講自己所查到的關(guān)于伽利略和亞里士多德的資料，先說說伽利略吧。

學(xué)生可能的回答：①伽利略全名伽利略·伽利萊，他是文藝復(fù)興后期近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的創(chuàng)始人。1564年伽利略生于意大利的比薩城，1611年，伽利略應(yīng)邀來到羅馬，在羅馬期間，伽利略為了確立新的自然研究法-實(shí)驗(yàn)法的地位，又同教會(huì)的唯心論世界觀進(jìn)行了激烈的斗爭，這就更加激怒了教會(huì)。1632年，他的名著《關(guān)于兩大世界體系的對話》出版，但立即被教會(huì)列為禁書。1633年6月22日，伽利略受到宗教法庭審判，并被判終身軟禁，成了“宗教裁判判所”的囚徒。1638年，伽利略在荷蘭出版了《關(guān)于兩門新學(xué)科與數(shù)學(xué)證明的談話》一書，對自己多年來在力學(xué)方面的研究進(jìn)行了總結(jié)。

②他的父親是一位才華出眾的音樂家和教育家。他在科學(xué)上的創(chuàng)造才能，在青年時(shí)代就顯示出來了。當(dāng)他還是比薩大學(xué)醫(yī)科學(xué)生時(shí)，就發(fā)明了能測量脈搏速率的擺式計(jì)時(shí)裝置。后來他的興趣轉(zhuǎn)向了數(shù)學(xué)和物理學(xué)。

③1581年，17歲的伽利略對古希臘的物理學(xué)及亞里士多德、埃夫克利德和阿基米德的著作著迷。伽利略在數(shù)學(xué)、天文學(xué)，特別是力學(xué)方面有了很深的造詣，學(xué)術(shù)上成果累累。他通過大量的觀察和實(shí)驗(yàn)總結(jié)出了慣性定律、自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律和相對性原理；發(fā)現(xiàn)了單擺振動(dòng)的等時(shí)性原理；用自制的33倍望遠(yuǎn)鏡觀察天象，發(fā)現(xiàn)了一系列令人震驚的天文現(xiàn)象。伽利略將觀察到的天文現(xiàn)象寫成《星際使者》一書，于1610年發(fā)表。書中介紹了月球上的環(huán)狀山脈，無數(shù)星體構(gòu)成的銀河系，金星的盈虧，木星的四顆衛(wèi)星，太陽黑斑等等，從而對哥白尼的“天體運(yùn)行”論提供了有力的支持，同時(shí)也動(dòng)搖了亞里士多德-托勒密的地心說。

教師對學(xué)生的回答給予肯定：關(guān)于伽利略的資料收集非常細(xì)致，下面再說說亞里士多德吧。

學(xué)生可能的回答：①作為一位偉大的、百科全書式的科學(xué)家，亞里士多德對世界的貢獻(xiàn)之大，令人震驚。他至少撰寫了170種著作，其中流傳下來的有47種。他的科學(xué)著作，在那個(gè)年代簡直就是一本百科全書。但他的成就遠(yuǎn)不止于此。他還是一位真正哲學(xué)家，對哲學(xué)每個(gè)學(xué)科幾乎都做出了貢獻(xiàn)。亞里士多德集中古代知識(shí)于一身，在他死后幾百年中，沒有一個(gè)人像他那樣對知識(shí)有過系統(tǒng)考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全書。恩格斯稱他是“最博學(xué)的人”。

　②亞里士多德最大的貢獻(xiàn)在于創(chuàng)立了形式邏輯這一重要分支學(xué)科。邏輯思維是亞里士

多德在眾多領(lǐng)域建樹卓越的支柱。

亞里士多德的思想對西方文化根本傾向以至內(nèi)容產(chǎn)生了深刻的影響。在上古及中古時(shí)期，他的著作被譯成拉丁文、敘利亞文、阿拉伯文、意大利文、希伯來文、德語和英語。隨著亞里士多德作品的不斷被發(fā)現(xiàn)，中世紀(jì)出現(xiàn)了一個(gè)研究亞里士多德主義的新時(shí)代，學(xué)者們以此作為求得各方面真知識(shí)的基礎(chǔ)。

亞里士多德學(xué)識(shí)淵博，著述頗豐．他對于當(dāng)時(shí)尚未分類的科學(xué)部門如政治、邏輯、倫理、歷史、物理(自然學(xué)科)、心理學(xué)、美學(xué)、教育學(xué)等均有研究并有獨(dú)到見解，被馬克思譽(yù)為“古代最偉大的思想家”。

③亞里士多德是古希臘又一位偉大的教育思想家，建立了包括自然學(xué)科在內(nèi)的百科全書式的課程體系，提出了注重實(shí)踐的良好措施，為后人留下了一筆包羅宏富的教育遺產(chǎn)。亞里士多德顯示了希臘科學(xué)的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在他以前，科學(xué)家和哲學(xué)家都力求提出一個(gè)完整的世界體系，來解釋自然現(xiàn)象．他是最后一個(gè)提出完整世界體系的人。在他以后，許多科學(xué)家放棄提出完整體系的企圖，轉(zhuǎn)入研究具體問題。

　教師指出：物理教科書上，亞里士多德給同學(xué)們的形象不妙、他老是出錯(cuò)，老是作出一些輕率的結(jié)論。同學(xué)們覺得亞里士多德實(shí)在太不高明而伽利略則比他偉大于百倍。事實(shí)上，亞里士多德是古代一位偉大的學(xué)者，一位百科全書式的大學(xué)問家，有幾乎無所不及的思想成。我們應(yīng)該正確的、全面的去認(rèn)識(shí)一位科學(xué)家。伽利略創(chuàng)造了一套對近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的科學(xué)方法，從而糾正了亞里士多德在物理上犯的一些錯(cuò)誤。

9．課外作業(yè)：P145　 1、2

8．小結(jié)

(1).圖案設(shè)計(jì)的工具:直尺、圓規(guī)、三角尺.

(2).畫圖案的基本方法之一是等分圓周法.

7．　 例2.下面花邊中的圖案以正方形為基礎(chǔ),由圓弧或圓構(gòu)成.仿照例圖,請你為班級(jí)的板報(bào)設(shè)計(jì)一條花邊,要求:(1)只要畫出組成花邊的一個(gè)圖案;(2)以所給的正方形為基礎(chǔ),用圓弧或圓畫出;(3)圖案應(yīng)有美感;(4)與例圖不同.

6．　 例題：某單位搞綠化，要在一塊圓形空地上種植四種顏色的花，為了便于管理和美觀，相同顏色的花集中種植，且每種顏色的花所占的面積相同，現(xiàn)征集設(shè)計(jì)方案，你能幫忙設(shè)計(jì)嗎？

5．練習(xí)：畫出下圖所示的圖案：

4．　 你能用圓規(guī)作出下圖所示的圖案嗎？按照下圖的步驟試一試。

(1)　　　 上圖中A點(diǎn)的位置對六花瓣的形狀有沒有影響？

(2)　　　 圖中六花瓣相鄰兩個(gè)頂點(diǎn)分別與圓心的連線(即這兩個(gè)頂點(diǎn)所在的半徑)所成的角是多少度？

(3)　　　 根據(jù)圖中的方法，你能將一個(gè)圓周六等分嗎？能將一個(gè)圓周三等分嗎？

3．　 指出：直尺、圓規(guī)、三角尺是常用的作圖工具，利用這些工具，我們可以設(shè)計(jì)出許多具有個(gè)性的圖案。