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自由落体运动的探究
作者: 钟哲学    评论数/浏览数:0/1625    发表日期: 2012-10-08 09:47:15    添加到收藏夹   推荐此文章

 一堂物理课

    基于与案例4中相同的导入材料,老师介绍了那段有趣的历史之后说:“我通过对大量日常生活现象的观察,确实认为重的物体一定比轻的物体下落得快!你赞成或者反对我的观点都可以,但要找证据讲道理才能让我信服。”

    学生们思考或讨论后开始发表各自的观点——

    学生1:“老师,我可以做一个实验反驳你!”她两手拿着两张不同样式、不同大小的纸片,说:“我右手的纸片比左手的轻,你看我放开它们(说着顺势放手),右边的纸片先落地,所以老师你的看法不对!”

    老师摇摇头:“你这样不科学,凭什么说右手的纸片比左手的轻呢?我就说它比左手的纸片重!不行,我不服!”

    学生2:“老师,同一张纸片平分成两半,他们一样重吧?”老师点头称是。“那么,我将其中一半揉成纸团……”说着学生顺势释放纸片和纸团,结果纸团先落地。

    “不行,不行,我怎么知道你有没有偏袒纸团呢?不公平!”

    学生拾起纸片和纸团,想了想,答道:“我再做一次,请看好,它们高度一样……我同时放手……”

   “哦,在同一高度释放,同时释放!公平!”

   “老师你看,结果还是纸团先落地!”学生很高兴,老师赞许地点点头。

    学生3:“我认为亚里士多德和伽利略的看法都不对!我可以做实验证明!”

   “大纸片是小纸片的一倍,我把小纸片揉成团,同时释放,发现小纸团下落得快,说明亚里士多德和伽利略的看法都不对!”学生们都试着做这个实验。

    当大家都认可这个实验结果时,学生4说:“同样是大纸片和小纸片,不同的是,我竖着同时释放它们,你看,结果它们几乎同时落地!”说着,该生又重复做了一遍,结果还是两张纸片几乎同时落地。面对这个实验结果,刚才发言的学生3瞪大双眼看着纸片,连连抓头。

   “好!问题越来越有趣。同样大小的两张纸片,以不同的方式释放,得到的结果互相矛盾。大家想想该怎么解释呢?”此时教室里一片沉默。从学生的表情可以看出,他们正进行紧张的思考,久久没人做声。

    老师开始总结:“刚才大家做的实验有力地反驳了我的观点,我服了,打算放弃这个错误的观念。可是,为什么在生活中观察到的现象的多数是重的物体比轻的物体下落得快呢?让我们回到刚才两位同学的实验带出的问题。不知道大家注意到没有,伽利略说重的物体与轻的物体下落得一样快是有前提的,那就是不考虑空气阻力!而在实际生活中物体下落时是要受到空气阻力作用的。在刚才那两位同学的实验中,相同的大小纸片以不同的方式同时释放,受到的空气阻力就不一样,实验结果也就不同,这里面有看不见的空气阻力的影响。科学家伽利略正是在实验中看到了不同的实验结果,因而猜测是由于空气阻力的存在影响了物体下落的快慢。于是伽利略推想,如果不考虑空气阻力的作用,那么重的物体与轻的物体应该下落得一样快。近代在真空中做的实验也证明了伽利略的推想是正确的。”

(改编自吴娴,《自由落体运动的探究》,选自新课程实施过程中培训问题研究课题组.《新课程与学习方式的变革》,2001年出版)

    在这堂物理课上,教师为学生创设了一个通过实验挑战教师观点的情境,充分激发了学生的好奇心、求知欲和探究欲,让学生以一种快乐有趣的方式轻松地获得了对自己有用的知识,并培养了质疑精神和探究能力,而且通过这种方式获得的知识,一定比灌输式的被动接受更为长久稳定,更便于迁移和发展。




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