伽利略科学思维方法对物理学的价值
价值工程
1.3分类器和预测结果本文选取的分类器是支持向量机。在机器学习过程中，数据集ZD98、ZW225和CL317选定的参数分别是c=8.0、g=8.0，c=8.0、g=
2.0和c=8.0、g=8.0。表1给出了三个数据集上jackknife 检验的结果。
2结论
从凋亡蛋白的每个序列中提取包含序列信息的
PseAAC 特征作为特征描述，通过三种凋亡蛋白数据集上的Jackknife 检验得到了令人满意的结果。为了更好地了解不同的裂解部分对亚细胞定位的贡献，在以后的工作中需要提取更多的序列特征和更大的数据集。
参考文献：
[1]Thompson, C.B.,Apoptosis in the pathogenesis and treatment of disease.Science,1995,267(5203):1456-1462.
[2]Chou,K.C.,Prediction of protein cellular attributes using pseudo-amino acid composition.Proteins,2001,43(3):246-255.
[3]Bickmore,W.;Sutherland,H.Addressing protein localization within the nucleus.EMBO J.,2002,21:1248-1254.
[4]Chou,K.C.,Prediction of protein cellular attributes using pseudo-amino acid composition.Proteins,2001,43(3):246-255.
数据集总精确度(%)ZD98ZW225CL317
95.388.696.4
90.095.590.9
10068.085.3
91.780.593.6
93.987.691.5
每一类的预测准确度(%)
细胞质膜蛋白质线粒体其它表1
0引言
在物理学发展和应用的过程中，人类积累了丰富的方法，有
“近代科学之父”的伽利略的科学思维方法无疑是其中的奇葩，它对物理学发展、应用和价值实现所起的作用，
是任何力量都不能替代的。
本文通过研究伽利略的科学思维方法及其影响，探索物理学广泛地应用于思维活动和实际生活、工作之中的价值。
1科学思维方法张宪奎先生认为“方法就是为了解决某一具体问题从实践或理论上所采取的手段或方式的总和。”科学思维方
法是一些在自然科学领域中广泛采用、
或具有自然科学特性、或以某自然科学为依据的思维方法，它侧重于定量分析和事实分析。物理学是科学的一部分，其本质是观察和探究我们周围无生命的世界，从而确认最基本的原理和统
一的规律，体现其价值最重要的手段就是科学方法。
因此，从伽利略的科学思维方法中探索物理学价值，培养科学的思维方式和研究方法，弘扬科学精神有着极其重要的意义。
2伽利略的科学思维方法伽利略·伽利莱（1564年2月15日－1642年1月8
日），出生于意大利的比萨市，9岁时随家移居到佛罗伦萨,
青年时代入读比萨大学，并于1589年成为该大学数学系教授。其成就包括研究过物体等加速运动、改进望远镜和其所带来的天文观测，研究应用科学及科技，并改进圆规的设计，制造第一个温度计来测量温度，用摆来测量时间，重视数学在应用科学方法上的重要性，以及支持哥白尼的日心说等等。
作为意大利物理学家、数学家、天文学家及哲学家，科学革命中的重要人物，伽利略被誉为“现代观测天文学之父”、“现代物理学之父”、“科学之父”及“现代科学之父”。史蒂芬·霍金说，“自然科学的诞生要归功于伽利略。”
伽利略之所以有如此辉煌的成就，主要就是得益于他
科学的思维方式、
科研方法及追求科学真理的精神。2.1尊重科学事实、勤于观察实验科学事实是科学研究的基础。前苏联生理学家巴甫洛夫指出：“不管鸟翼是多美丽，如果不凭借空气，它是永远不会飞翔高空的。事实就是科学家的空气。你们如果不凭借事实，就永远也不能
飞腾起来。
”在科学研究中，科学假说和理论的提出必须以一定的科学事实为根据，科学假说和理论的真伪必须用科
学事实来检验。观察和实验是搜集科学事实，获得感性经验的基本途———————————————————————作者简介：蔡代平（1957-），男，陕西白河人，副教授，党委副书记、
院长，研究方向为基础物理与职业教育理论。
伽利略科学思维方法对物理学的价值探析
Exploration on the Value of Galileo's Scientific Way of Thinking on Physics
蔡代平CAI Dai-ping
（安康职业技术学院，安康725000）
（Ankang Vocational Technical College ，
Ankang 725000，China ）摘要：在物理学发展和应用的过程中，伽利略的科学思维方法对物理学发展、应用和价值所起的作用，是任何力量都不能替代的。
本文通过研究伽利略的科学思维方法及其影响，探索物理学广泛地应用于思维活动和实际生活、工作之中的价值。
Abstract:In the process of the development of physics and applications,the role of Galileo's scientific way of thinking on the development of physics,applications and value can not be replaced.This article researched Galileo's scientific way of thinking and its impact to explore the value of physics in the activities of thinking,practical life and work.
关键词：伽利略；科学思维方法；物理学；价值Key words:Galileo ；scientific way of thinking ；physics ；value 中图分类号：G304文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）30-0326-04
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伽利略科学研究方法
伽利略（1564—1642）是意大利物理学家、天文学家，近代实验科学的创始人。他的一生完全献给了科学事业，他所取得的巨大成就开创了近代物理的新纪元。正如爱因斯坦所说：“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学的开端。”他1632年发表了《关于两个世界体系的对话》一书，1638年又发表了《关于两门新科学的对话》一书。伽利略在长达几十年的科学研究工作期间开创了许多物理学研究方法，对今天的科学研究人员来说，在科技创新方面仍有重要的指导作用。本文试图从这些方面进行一些探究。1伽利略主要的力学研究工作自由落体问题的研究是伽利略力学研究的突破口。当时在力学问题上流行的是亚里士多德的理论。亚里士多德认为落体以匀速下落，其速度的大小与落体的重量成正比。伽利略首先指出了亚里士多德落体观念的逻辑矛盾。他假定一根不太长的绳子，两端分别系着一块石头，这两块石头的重量不同。那么，这两块石头将以什么速度下落呢？按照亚里士多德的观念，它们的重量是大小两块石头重量之和，所以它们下落的速度比任一块石头单独下落的速度都要快。另一方面，也从亚里士多德的观念出发，大石头下落得快，小石头下落得慢，则当两石头串联在一起时，会出现这样的情况：大石头快落在下，小石头慢落在上，在大石头带动下，小石头比单独下落时要快些，而大石头被小石头拖后，使之比单独下落时要慢些。即同是应用亚里士多德的观念，得出的是以上两种自相
矛盾的结果。所以亚里士多德关于落体的理论从逻辑推理上就不攻自破了。还是眼见为实，伽利略知道仅用逻辑推理是不够的，还必须用人们能够观察到的事实来驳斥亚里士多德的落体观念。相传1589年伽利略登上了意大利的比萨斜塔，让10磅重和1磅重的两个球同时下落。塔下的人都看到，这两个重量不同的球几乎是同时落地的。而根据亚里士多德的落体观念，当大球落到地面时，小球只下落到1／10的高度，这显然不符合眼见的事实。做这个实验之后，伽利略想到，有人会说物体下落速度虽然不是同重量成正比，但重物看起来总是比轻物似乎要落得快一些。由于比萨斜塔只有56米高，相对高度而言，球下落得太快了，肉眼不容易看出两者的差距。所以伽利略就想“冲淡引力”，让球落得慢一些。这样就可以比较容易地得到两个重量不同的球究竟是先后落地，还是同时落地的结论。伽利略是通过斜面实验来达到“冲淡引力”的设想的。他在长约8米的木板上，刻着一条光滑的槽，并放置成一斜面，斜面的夹角可以随意调控。他使重量不同的小球在同一高度沿斜面同时滚下。夹角越小，小球滚得就越慢。这就好比冲淡了引力。伽利略发现，重量不同的球在相同的斜面上滚动的速度是相同的，与斜面的夹角的大小无关。当斜面夹角为90度时，小球的滚动就成了自由下落。于是他得出结论：物体自由下落的速度同其重量无关。伽利略为了研究落体运动，不断人为地调整木板与水平面的夹角，观察小球在人为控制下运动，这本身就是一种典型的科学实验（这个实验曾在2002年被英国著名的《物理学世界》杂志的广大读者评为历史上“最美丽”的十大物理实验之一）。伽利略在
物理学的进步对社会发展的贡献
物理学的进步对社会发展的贡献 早在1000多年前，马克思就把科学首先看成是历史的有力的杠杆，看成是最高意义上的革命力量。其中，物理学研究提高了我们对自然界的基本认识，产生了对人类有深远意义的知识。它所孕育出的新技术扎根于我们的文化中。因此，物理学的每一次革命都会推动人类社会的巨大进步。 一、日心说的建立——科学战胜神学 古希腊曾创造过灿烂的科学文化。从公元5世纪起，西方进入了黑暗的中世纪。此后，“科学只是教会恭顺的婢女”。地心说的思想博大精深并计算精确，基督教将它与神学融为一体，形成了封建神权的思想基础。由于神学的桎梏，在此后1000多年的历史长河中西方科学停滞不前。中世纪末，先进的思想家们发起了文艺复兴运动，同时宗教界也兴起了改革。这二者的结合，为科学和文艺的复兴鸣锣开道。科学，从此开始了艰难的革命。 1543年，哥白尼提出了日心说。日心说与地心说比较，最大的区别就是把宇宙的中心由地球换成了太阳。也将宇宙的中心放在一个“象征性的太阳”上在计算精度方面，哥白尼的星表“并不远比那些被它们所代替的表好”。另外，日心说还存在两个无法解答的问题：如果地球在运动，第一，为什么看不到恒星的视差?第二，竖直上抛的物体为什么会落回原处所以直到临终前，哥白尼才出版了《天体运行论》。但日心说在客观上产生了向宗教神学挑战的效果。
对地心说进行脱胎换骨的改造的是开普勒。他从弟谷·布拉赫大量的精确有天文观测资料中，总结出了行星运动三定律。其第一定律指出：行星绕太阳运动的轨道是一个椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，从而确立了太阳在宇宙中真正的中心地位这样一来，开普勒引起了教会的极度不满。他虽然被任命为“皇家数学家”，但长期领不到薪俸，只能靠为皇室贵族算命维持生计。开普勒说：“如果‘占星术’女儿不争来两份面包，那么‘天文学’母亲就准会饿死。”1630年11月，开普勒因贫病交加而死。 伽利略为捍卫、发展和传播哥白尼学说作出了特殊的贡献。 首先，伽利略用自制的望远镜进行天文观测，有力地证实了地球在宇宙中并不比其他星球特殊。1610年，他发行了《星界信使》，公开了自己的观测成果。1632年，他又出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，对亚里士多德进行了批判，在书中，他为日心说的两大困难做了辩护：指出没发现恒星视差是因为恒星离地球太远；他用惯性原理对上抛物体落回原处作出了解释。由于该书是用意大利语写成，又是以对话的形式出现，通俗易懂，使哥白尼学说广为传播。 在1615年，伽利略受到过教会的警告。《对话》发表后的第二年，教会传讯了他并对他刑讯逼供最后伽利略被判为监禁终身，《对话》也列为禁书。相传伽利略被迫公开认错之后，还自语道：“可是，地球是在运动。”在监禁之中，他又完成了《两门新科学的对话》——这是近代自然科学诞生的标志性著作。 日心说与地心说进行了残酷的较量，直到1687年，牛顿的《自然哲学的数学原理》出版，才取得了历史性的胜利。《原理》建立了经典力学的理论体系提出了运动三定律和万有引力定律，揭示了行星绕太阳运动的根本原因，完成了物理学发展史上的第一次
初中物理教学中常用15种科学方法分析
初中物理教学中常用15种科学方法分析 研究物理的科学方法有许多，经常用到的有观察法、实验法、比较法、类比法、等效法、转换法、控制变量法、模型法、科学推理法等。 研究某些物理知识或物理规律，往往要同时用到几种研究方法。如在研究电阻的大小与哪些因素有关时，我们同时用到了观察法（观察电流表的示数）、转换法（把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来得到电阻的大小）、归纳法（将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起）、和控制变量法（在研究电阻与长度有关时控制了材料、横截面积）等方法。可见，物理的科学方法题无法细致的分类。只能根据题意看题中强调的是哪一过程，来分析解答。下面我们将一些重要的实验方法进行一下分析。 一、控制变量法 物理学研究中常用的一种研究方法——控制变量法。所谓控制变量法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题。 可以说任何物理实验，都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究。 如：导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系，中学物理实验难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系，而是在分别控制导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下，研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系，分别得出实验结论。通过学生实验，让学生在动脑与动手，理论与实践的结合上找到这“两个关系”，最终得出欧姆定律I＝U/R。 为了研究导体的电阻大小与哪些因素有关，控制导体的长度和材料不变，研究导体电阻与横截面积的关系。 为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，保证压力相同时，研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。 利用控制变量法研究物理问题，注重了知识的形成过程，有利于扭转重结论、轻过程的倾向，有助于培养学生的科学素养，使学生学会学习。 中学物理课本中，蒸发的快慢与哪些因素的有关；滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；液体压强与哪些因素有关；研究浮力大小与哪些因素有关；压力的作用效果与哪些因素有关；滑轮组的机械效率与哪些因素有关；动能、重力势能大小与哪些因素有关；导体的电阻与哪些因素有关；研究电阻一定、电流与电压的关系；研究电压一定、电流和电阻的关系；研究电流做功的多少跟哪些因素有关系；电流的热效应与哪些因素有关；研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等均应用了这种科学方法。 二、转换法 一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象，要研究它们的运动等规律，使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。这种方法在科学上叫做“转换法”。如：分子的运动，电流的存在等， 如：空气看不见、摸不到，我们可以根据空气流动（风）所产生的作用来认识它；分子看不见、摸不到，不好研究，可以通过研究墨水的扩散现象去认识它；电流看不见、摸不到，判断电路中是否有电流时，我们可以根据电流产生的效应来认识它；磁场看不见、摸不到，
物理学科核心素养
物理学科的核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生科学素养的关键成分。 1、物理观念 从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识，是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华。“物理观念”包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及其应用等要素。通过高中阶段的学习，学生应形成经典物理的物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等，能用其解释自然现象和解决实际问题；初步具有现代物理的物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等，能用这些观念描述自然界的图景。 2、科学思维 从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程；是分析综合、推理论证等科学思维方法的内化；是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判，进而提出创造性见解的能力与品质。“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。通过高中阶段的学习，学生应具有建构理想模型的意识和能力；能正确运用科学思维方法，从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论，并能解释自然现象和解决实际问题；具有使用科学证据的意识和评估科学证据的能力，能运用证据对研究的问题进行描述、解释和预测；具有批判性思维的意识，能基于证据大胆质疑，从不同角度思考问题，追求科技创新。 3、实验探究 提出物理问题，形成猜想和假设，获取和处理信息，基于证据得出结论并做出解释，以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。“实验探究”主要包括问题、证据、解释、交流等要素。通过高中阶段的学习，学生应具有实验探究意识，能在学习和日常生活中发现问题、提出合理猜测与假设；具有设计实验探究方案和获取证据的能力，能正确实施实验探究方案，使用各种科技手段和方法收集信息；具有分析论证的能力，会使用各种方法和手段分析、处理信息，描述、解释实验探究结果和变化趋势；具有合作与交流的意愿与能力，能准确表述、评估和反思实验探究过程与结果。 4、科学态度与责任 在认识科学本质，理解科学·技术·社会·环境（STSE）的关系基础上逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感。“科学态度与责任”主要包括科学本质、科学态度、科学伦理、STSE等要素。 通过高中阶段的学习，学生能正确认识科学的本质；具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，尊重他人，能基于证据和逻辑发表自己的见解，实事求是，不迷信权威；在进行物理研究和物理成果应用时，能遵循普遍接受的道德规范；理解科学·技术·社会·环境的关系，热爱自然，珍惜生命，具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。
伽利略生平及主要贡献
伽利略生平及主要贡献 伽利略 Galileo (1564～1642)----意大利天文学家、力学家、哲学家。1564年2月1 5日生于比萨，1642年1月8日卒于比萨。伽利略家族姓伽利莱(Galilei)，他的全名是Ga lileo Galilei，但现已通行称呼他的名Galileo，而不称呼他的姓。 伽利略1572年开始上学，1575年随家迁居佛罗伦萨进修道院学习。1589年被聘为比萨大学的数学教授。1591年到威尼斯的帕多瓦大学任教1609年回佛罗伦萨，1611年到罗马并担任林嗣科学院的院士。1633年2月以“反对教皇,宣扬邪学”被罗马宗教裁判所判处终身监禁。1638年以后，双目逐渐失明，晚景凄凉。1642年1月8日逝世。三百多年后，1979年11月10日，罗马教皇不得不在公开集会上宣布：1633年对伽利略的宣判是不公正的。1 980年10月又提出重审这一案件，并组成一个包括不同宗教信仰的世界著名科学家委员会来研究伽利略案件的始末，研究科学同宗教的关系，研究伽利略学说的科学价值及其对现代科学思想的贡献。 主要贡献可分下列三个方面：力学伽利略是第一个把实验引进力学的科学家，他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律。1582年前后，他经过长久的实验观察和数学推算，得到了摆的等时性定律。接着在1585年因家庭经济困难辍学。离开比萨大学期间，他深入研究古希腊学者欧几里得、阿基米德等人的著作。他根据杠杆原理和浮力原理写出了第一篇题为《天平》的论文。不久又写了论文《论重力》，第一次揭示了重力和重心的实质并给出准确的数学表达式，因此声名大振。与此同时，他对亚里士多德的许多观点提出质疑。在1589～1591年间，伽利略对落体运动作了细致的观察。从实验和理论上否定了统治千余年的亚里士多德关于“落体运动法则”确立了正确的“自由落体定律”，即在忽略空气阻力条件下，重量不同的球在下落时同时落地，下落的速度与重量无关。根据伽利略晚年的学生V.维维亚尼的记载，落体实验是在比萨斜塔上公开进行的，但在伽利略的著作中并未明确说明实验是在比萨斜塔上进行的。因此近年来对此存在争议。伽利略对运动基本概念，包括重心、速度、加速度等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。尤其是加速度概念的提出，在力学史上是一个里程碑。有了加速度的概念，力学中的动力学部分才能建立在科学基础之上，而在伽利略之前，只有静力学部分有定量的描述。伽利略曾非正式地提出过惯性定律（见牛顿运动定律）和外力作用下物体的运动规律，这为牛顿正式提出运动第一、第二定律奠定了基础。在经典力学的创立上，伽利略可说是牛顿的先驱。伽利略还提出过合力定律，抛射体运动规律，并确立了伽利略相对性原理。伽利略在力学方面的贡献是多方面的。这在他晚年写出的力学著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》中有详细的描述。在这本不朽著作中，除动力学外，还有不少关于材料力学的内容。例如，他阐述了关于梁的弯曲试验和理论分析，正确地断定梁的抗弯能力和几何尺寸的力学相似关系。他指出，对长度相似的圆柱形梁，抗弯力矩和半径立方成比例。他还分析过受集中载荷的简支梁，正
浅析伽利略科学方法论
浅析伽利略科学方法论 摘要：本文旨在通过对伽利略以往研究工作的挖掘和分析，从两个角度分析了其科学方法论——首先，伽利略实现了实验方法与教学方法相结合，成就了精密科学的理想方法；其次，伽利略创造了理想实验，实现了物理学的真正开端。最后阐述了其科学方法论产生的影响。 关键词：伽利略科学方法论影响 引言：伽利略是近代科学的开创者，他的科学思想和科学方法，不仅具有科学进步的意义，更对方法论理论领域作出了不可磨灭的贡献。伽利略用观察和实验的方法寻找科学定律，纠正了亚里士多德以来一直普遍采用的理性追求原因的方法，使近代科学研究方法应用于力学研究，他的科学方法论表现出科学是对人和自然的认识和思想。伽利略的科学思想在人类思想史上完成了一次重大飞跃，他的科学精神促成了“哥白尼革命”的完成，他的科学方法推动了科学认识的飞速发展，对现世有着重要的启发和指导意义。伽利略一方面坚持亚里士多德的归纳——演绎方法，一方面又不迷信亚里士多德的结论, 他在对物理, 特别是对力学的研究中, 将数学方法与实验方法结合, 创造了近代实证科学的研究方法, 被称为“实证科学之父”、“实验的自然科学的先驱”。 一．实验与数学结合：精密科学的理想方法 1.数学：自然观到方法论的转变 在数学从自然观转变到强调方法论过程中，伽利略起到了重要作用。他既重视数学 方法的应用，又抛弃了数学先验论的神秘观点。伽利略认为数学是科学认识、定量研究 的工具，即数学不仅是计算工具，还是逻辑分析的工具。 伽利略的一项运用数学方法的成就在于对塔塔格里亚由经验而得出的抛射体运动轨迹理论作了科学的解释和证明。伽利略对抛射体的运动进行了充分研究，他把抛体运动分解为两种运动：一种是竖直方向的上抛和自由落体运动，另一种是水平方向的匀速直线运动（均不考虑空气阻力）。若是斜抛，其运动轨迹则是一条过最高点垂线两边对称的抛物线。而测量射程时，只需要计算运动时间里物体的水平运动的距离。伽利略利用公式算出各抛射角θ时的轨迹曲线，并证明了这些抛物线与实验相符合。他还证明抛射角θ=45°时射程最大，而θ=45°±α时，即抛射角互为余角时的射程相同。 伽利略是近代第一个系统地采用数学方法的人。他认为，在用实验方法揭示自然现象的本质和规律的过程中，同时必须结合数学的方法，因此他非常强调实验中的定量计算。在伽
伽利略的贡献
由哥白尼点燃的科学革命烽火，燃遍了整个欧洲，一个近代自然科学全面奠基的时期开始了。"新兴自然科学的第一时期－－在无机界的领域内－－是以牛顿告结束的。这是一个处理已有材料的时期，它在数学、力学和天文学、静力学和动力学的领城中获得了伟大的成就，这特别是归功於开普勒（Johannes Kepler,1571~1630）和伽利略，牛顿就是从他们二人那里得出结论的。"具体说，从伽利略(Galileo Galilei,1564-1642)发表他的第一篇成名之作《液体静力秤》的1586年起，至牛顿发现万有引力定律的1685年止，整整经历了一个世纪。在这一个世纪中，自然科学以神奇的速度发展起来，在这时期中，突出的是以力学为中心的实验科学的兴起。经过伽利略、开普勒、牛顿等大批科学家一个世纪的辛勤工作，终於建立了经典力学的理论体系。在这同时，由於天文学和力学的发展，带动了数学的发展，促进了微积分的创立，对化学、物理学、生物学等学科的发展也起了不同程度的推进作用。 1.亚里士多德的力学 最早起源於希腊的力学，被系统地总结在亚里士多德的物理学中。根据这种带有思辩和人性色彩的物理学观点，把常见的运动分成三类。第一类是地面上物体的运动；第二类是物体在空中下落的运动；第三类是天体的运动。亚里士多德对运动的原因作了解释，地面上物体的运动是强制性的运动，推一堆，动一动，不推就不动，所以力是维持物体运动的原因；第二类和第三类运动属於天然运动。地球是宇宙的中心，是一切空中运动物体的天然归宿。物体的重量越大，其趋向天然位置的倾向也越大，所以其下落的速度也越大；天体是由特殊质料构成的，具有特殊性质，天体是神灵们的处所，所以天体的运动是沿著最完美的曲线－－圆周，以最完美的速度－－匀速运动。这种经不起事实检验的解释显然是错误的，但它竟然影响和统治人们的思想达二千年之久，直到伽利略、牛顿时代，才得以彻底纠正。这除了与生产力发展水平低下有关外，还跟当时的社会结构有关。在古希腊时代把从事实验操作工作看作是卑贱的事情，应该由奴隶或仆役去完成，有身份有"知识" 的人是不动的，只是滔滔不绝地演讲和论证。传说亚里士多德常在花园中，边散步边给弟子讲课，故亚里士多德学派又称为逍遥派。因此，古希腊物理学的致命弱点是没有充分注意定量实验。甚至一个很简单的实验也可以证实亚里士多德的落体定律是错误的。 经院哲学是西欧中世纪出现的一种思想体系。教会为了愚弄和统治人们的思想，歪曲和阉割亚里士多德学说中的合理和积极的部分，宣扬其消极部分，使" 改造"后的亚里士多德的哲学符合宗教教义，他的著作也就成为仅次於宗教教义的权威。列宁曾一针见血地指出："僧侣主义枪杀了亚里士多德学说中活生生的东西，而使其中僵死的东西万古不朽"。由於这种被加工和改造过的哲学产生於天主教的学院，故被称之为经院哲学。这种哲学热衷於从抽象的概念出发，用繁琐的推理去论证宗教的教义，主张理性服从信仰。对实验和观测不感兴趣，不相信人类的感觉是认识事物本质的指南。这种哲学，在科学史上，对科学的发展产生深重的影响。这在伽利略与教会的斗争中表现得尤为突出。 比伽利略早一个世纪的意大利文艺复兴运动的传奇人物达．芬奇(Leonardo da Vinci，1452~l519)，是个集科学家和艺术家於一身的多才多艺的人物。他通过解剖研究人体的生理构造，他观察天体，研究天文，他精通绘画和雕刻，又擅长机械和土木建筑，总之，他的兴趣广泛，涉及多种学科和工艺。在他的活动中，有一个显著的特点：重视实践，他说："在研究一个科学问题时，我首先安排几种实验，因为我的目的是根据经验来决定问题，然后指出为什麼物体在什麼原因下会有这样的效应。这是一切从事研究自然界现象所必须遵循的方法…我们必须在各种各样情况和环境下向经验请教，直到我们能从这许多事例中引伸
初探初中物理教学中的科学方法教育
初探初中物理教学中的科学方法教育 摘要：在物理教学中进行科学方法的教育，教材是载体，教师是关键。教师在 传授科学知识的过程中，要创设好物理情景，有计划地引导学生去探索、去发现、去总结，使学生在探究问题、掌握知识的同时，学习和领会物理科学方法，这是 物理教学过程中非常重要的一环。重视科学方法的教学，培养学生的科学思维， 提高学生实事求是的科学态度，勇于创新的探索精神，有助于学生学习能力的发 展和实践活动的开展，以促成学生的全面发展和素质的提高。 关键词：初中物理；科学方法；教师；学生 《物理课程标准》倡导探究式的学习，注重学生自己动手、动脑探究科学规律，体验科学研究的方法，科学探究既是一种重要的教学方式，又是学生的学习 目标。因此，在初中物理教学中，不仅要教给学生物理知识，更重要的是要引导 学生经历一次物理学知识的“再发现”的过程，从而培养学生获取新知识的能力， 收集和处理信息的能力，分析和解决问题的能力，体验科学探究的乐趣，学习科 学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。 如何使物理教学达到课程标准确定的目标，其中蕴含的大量的科学方法，我 们必须给予足够的重视，并且渗透到教学活动中，适时向学生介绍、点拨，让学 生在学习活动中去体验，逐步提高学生科学探究能力。这就需要学生面对新的物 理情景，建立起物理模型，并把已知条件进行提取、加工、综合、迁移至问题部分，从而解决问题。为了使学生提高解决这类问题的能力，物理科学方法教育就 显得十分重要。只有让学生学习并熟练掌握物理学研究的方法，遇到这类问题时 才会有法可循，游刃有余。 在初中物理教学中进行科学方法的教育，教材是载体，教师是关键。教师在 传授科学知识的过程中，要创设好物理情景，有计划地引导学生去探索、去发现、去总结，使学生在探究问题、掌握知识的同时，学习和领会物理科学方法，这是 物理教学过程中非常重要的一环。本文就初中物理常用的科学方法谈一谈教师应 该如何在自己的教学中渗透。 一、控制变量法 控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。 控制变量的方法是一种常用的有效的科学研究方法,当学生掌握了这一研究问 题的方法后,就可以迁移、运用于其他研究领域。因为任何一个事物都不可能孤立 地存在着，与它发生联系，对它产生影响的因素很多，在这种情况下就可以考虑 使用控制变量的方法来研究问题。 二、图象法 图象是一个数学概念，用来表示一个量随另一个量的变化关系，很直观。由 于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况，因此图象在物理 中有着广泛的应用。在实验中，运用图象来处理实验数据，探究内在的物理规律，具有独特之处。例如在探究串联电路中电流规律实验中，把各点作为横轴、电流 为纵轴，作出的图象为水平直线，很直观表示出串联电路中各点电流相等的规律。这样学生非常容易理解和记忆。在探究电阻上的电流跟电压的关系、同种物质的 质量与体积的关系、重力大小跟质量的关系等实验中都运用到图象法。这样把数
谈高中物理核心素养下科学思维能力的养成
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/56821383.html, 谈高中物理核心素养下科学思维能力的养成作者：周幸 来源：《教育界·基础教育》2019年第11期 【摘要】在高中阶段，物理是一门理论与实践相结合的学科，与人们的实际生活联系紧密。学习物理的目的是培养学生的科学思维能力和创新能力。随着我国大力推进新课程改革，并将培养高中核心素养作为教学的一部分，有利于加强学生逻辑思维能力，实现物理教学的新目标。基于此，本文将深入探讨培养学生物理核心素养的重要性、高中物理教学存在的问题及培养学生物理核心素养的方式。 【关键词】高中物理;核心素养;科学思维 高中物理以“实践+理论”为主，理论是实践的基础，实践又在理论的基础上进一步验证理论的真实性，二者紧密联系在一起。对于激发学生对物理的学习兴趣，提升学生的学习能力，挖掘学生的潜能，教师发挥着重要作用。教师在物理教学过程中必须积极引导学生的科学思维，培养学生的实际动手能力，使学生自发形成物理学习意识。新课程改革对高中物理教学提出了新目标，对整个物理教学的意义深远，对提高我国教育质量具有重要作用。 一、高中物理教学存在的问题 第一，教师教学观念落后，跟不上时代步伐。在教学方法上，教师依旧采用单一的形式，教师口若悬河，学生盲目跟从;在思想上，教师未脱离应试教育的怀抱，喜欢直接讲解或简单得出答案;在教育方式上，教师脱离时代步伐，满足自身当下的成绩，不求进取，安于现状，没有及时充实自己，教育水平停滞不前;在教育观念上，教师过于相信自己的教学经验，没有充分认识到科学思维的重要性，不重视、不理会的态度也影响了实际教学质量。 第二，教学模式单一。物理强调知识的全面性和发散思维的重要性，但教师在授课过程中，往往会堆积许多知识点，导致授课内容显得复杂、时间紧迫、知识结构不清晰。同时，高中物理教师喜欢教授理论课，轻实验教学和实践活动，习惯利用更多时间向学生灌输大量知识，繁多的课堂作业、试卷、课后作业堆积在学生的课桌上。有时，教师因重视分数而有意提高课程难度，拓展难度较大的知识点，未等学生充分理解并运用知识点，教师已经开始了下一部分内容。教师忽略了学生的实际水平，导致教学质量低下。 第三，未厘清教学重点。教师倾向于把考试重点放在理论知识上，对物理教学的认识不够深入，所以未将科学思维能力的培养放在首位。同时，教师重视学生的成绩，把成绩作为评价学生的标准。在评定学生的综合表现时，教师倾向于考试分数，极少关注学生的学习能力和思想品质，也未将学生的其他能力纳入评价中。
科学实验方法及实验设计
伽利略给我们的启示 摘要 第三学期由刘小兵老师和韩长明老师给我们上的《科学实验方法和实验设计》课涉及到在教学中的真正应用、动手、工艺以及思想方等各个方面，作为跨专业的我眼界大开，收获很大。本文拟从实验方法背后的思所体现的思想之角度谈谈我的认识。 正文 所谓实验，就是重现生活中发生的、需要用已有的或者发展后的科学知识加以解释的现象，由于任何自然界的现象都是错综复杂的，不可避免地会有干扰因素，不可能以纯粹的形态自然地展现在人们面前，力学现象也不例外。因此，人们要从生产和生活中遇到的各种力学现象抽象出客观规律，必定要有相当复杂的提炼、简化、复现、抽象等实验和理论研究的过程[1]。并通过人为控制变量的办法忽略其次要因素，将现象加以放大。而这又是一种理解抽象科学原理，发展科学原理的再好不过的方式。然而我觉得不管实验得如何成功，如何精彩，都离不开思想的指导，那些思想则通过合理巧妙，严谨而又科学的设计体现出来。作为科学实验之始祖的伽利略先生给我们很大的启发。 上课时，刘老师曾不止一次提到伽利略和他对落体运动及斜面问题的研究，而对我影响最大的是他的思想实验。 伽利略（1564——1642），意大利人，是一位伟大的物理学家。为了弄清楚运动的本质，他设计了如下的实验：让一个球沿斜面滚下。这样：球的速度将增大。若是给一个球一个起始的推动力让他沿斜面向上滚，他会慢下来（然后停下来并回头往下滚）。假设斜面近于水平，如果你曾让一个球沿一个小坡度的斜面滚下来过，你就会知道，
它很容易慢下来并停止，即使他是向下滚得。伽利略认识到这种减速是由于斜面和球的表面不光滑造成的，今天我们称其为摩擦。而伽利略关键的一步是通过略去（至少是在他头脑中略去）摩擦的效应而使实验理想化[1],这种事伽利略的伟大之处。更为精彩的是他采取了有特色的令人赞赏的一步：他考虑小坡度平面的极限情形，即理想的水平面，此时小球不会加速也不会减速，这种合理外推的思想是很值得我们借鉴的[2]。伽利略留给我们很多东西，最主要的是科学研究的方法，归纳起来，这些方法包括： 设计实验，以检验特定的假设。虽然细心观察的做法可以追溯到亚里士多德，伽利略最先通过用受控实验来检验特定的假设，从而改变了这一做法。 对现实世界进行理想化，以消除（至少在人的头脑中）任何可能掩盖主要效应的次要效应。 限制探究 范围每次只考察一个问题。伽利略和亚里士多德不同，他更细致的观察水平运动是怎样进行的，她发现没有摩擦力的条件下，物体不会慢下来。 一个好的实验固然精彩，而更可贵的是如何想出来的，能够结合知识进行创作，而这正是韩长明教授的长处，当然有了想法，在付诸行动的过程中需要过硬的基本功，这门课的最后几节是韩老师给我们上的，他从科学实验的创作及其所需的基本功等角度做了讲解并指导学生进行实践，很大程度上给同学们补了一下基本功，这样就可以确保同学们有想法便可以去实施，为接下来的实验设计做了很好的铺垫。 定量方法 伽利略尽最大努力进行测量。他懂得，能做出定量预测的理论更
伟大的物理学家伽利略的故事
伟大的物理学家伽利略的故事 1929年，吴健雄以优异成绩从苏州女师毕业，并被保送到中央大学。吴健雄念的是师范，按规定要先教书服务一年，才能继续升学，但由于当时规定并没有那么严格，因此吴健雄在这一年当中，并没有去教书，反倒是进了上海的中国公学再读一年书，因而也有机会成为胡适的得意门生。 亚里士多德在西方被称为“最博学的人”。他的很多观点被西方人奉若神明，他本人也被奉为绝对权威，他凭着“自信的直觉”，做出了“重物体比轻物体下落速度要快些”的观点，这种观点统治了西方学术界将近2000年。 1590年的一天，年轻的比萨大学数学教授伽利略，邀请比萨的一些学者和大学生来到斜塔下面，他和他的助手登上斜塔，让一个重一百磅和一个重一磅的铁球，同时由塔上自由下落，轻的和重的几乎同时落地。 伽利略把实验重复一次，结果仍然相同。伽利略的实验，动摇了亚里士多德在物理学中长期占统治地位的臆断，在观众中引起了极大的震动。伽利略发现了真理，但却触怒了比萨大学里亚里士多德学派的信徒，他们攻击伽利略胆敢怀疑亚里士多德，必定是圣教的叛徒。伽利略被赶出了比萨大学，但他由于这个实验发现了自由落体定律，当时他刚26岁，是他当教授的第二年。 伽利略，1564年，出生于意大利比萨市一个没落贵族的家庭，1581
年考入比萨大学，遵从父命学医。在大学里，伽利略深深地爱上了数学，在宫庭数学家里奇的悉心辅导下，他把阿基米德的浮力原理和杠杆原理结合起来，获得了精密的测量方法，发明了用以测定合金成分的“液体静力天平”，引起了学术界的注意。 1938年的这个冬天，在维也纳等待希特勒的是年迈体弱的西格蒙德·弗洛伊德和其他另外十七万五千名犹太人希特勒的天敌。纳粹党对弗洛伊德恨之入骨。1933年纳粹党曾在德国举行室外集会时焚烧过弗洛伊德的书籍，当时的指挥军官大声控诉道：“我们反对通过美化本能生活而毁灭我们的灵魂!我们歌唱人类灵魂的高尚!因此，我要把西格蒙德·弗洛伊德的书籍付之一炬。”弗洛伊德听说他的书籍被焚烧的消息之后，评论道：“我们做出了多么大的进步啊。如果是在中世纪，他们会把我烧死;而现在，他们仅仅把我的书烧掉就心满意足了。” 高维空间理论认为，宇宙大爆炸后10-43秒，十维宇宙分解成四维宇宙和六维宇宙，四维宇宙暴胀，经过近一百五十亿年，演变成今天我们生活的宇宙。大爆炸后10-35秒，大统一力分开。但是高维空间理论很难在实验室中得到证实，因为要模拟当时的环境，需要的能量太大，根本无法做到，所以现在高维空间理论只能是“理论”。 1589年夏天，他受聘为比萨大学数学教授，年仅25岁。离开比萨大学后，伽利略来到学术空气自由的帕图拉大学。每逢他上课时，大厅里挤得水泄不通。远至瑞典和苏格兰的学生也慕名远道而来，他们中间的许多人，后来都成了著名的学者。伽利略给学生们讲宇宙，
新教材高中物理 科学思维系列(一)——卫星变轨及飞船对接问题 新人教版必修第二册
科学思维系列(一)——卫星变轨及飞船对接问题 1．变轨原理及过程 人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，如图所示． (1)为了节省能量，在赤道上顺着地球自转方向发射卫星到圆轨道Ⅰ上． (2)在A 点点火加速，速度变大，进入椭圆轨道Ⅱ. (3)在B 点(远地点)再次点火加速进入圆轨道Ⅲ. 2．卫星变轨问题分析方法 (1)速度大小的分析方法． ①卫星做匀速圆周运动经过某一点时，其速度满足GMm r 2＝mv 2 r 即v ＝ GM r .以此为依据可分析卫星在两个不同圆轨道上的速度大小． ②卫星做椭圆运动经过近地点时，卫星做离心运动，万有引力小于所需向心力：GMm r 2
(2)同一轨道飞船与空间站对接 如图乙所示，后面的飞船先减速降低高度，再加速提升高度，通过适当控制，使飞船追上空间站时恰好具有相同的速度． 【典例】“嫦娥三号”探测器由“长征三号乙”运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察，“嫦娥三号”的飞行轨道示意图如图所示．假设“嫦娥三号”在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则以下说法正确的是( ) A．若已知“嫦娥三号”环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可以计算出月球的密度 B．“嫦娥三号”由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，应让发动机点火使其加速C．“嫦娥三号”在从远月点P向近月点Q运动的过程中，加速度变大 D．“嫦娥三号”在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度 【解析】根据“嫦娥三号”环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量可以求出月球的质量，但是由于不知道月球的半径，故无法求出月球的密度，A错误；“嫦娥三号”由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，轨道半径减小，故应让发动机点火使其减速，B错误；“嫦娥三号”在从远月点P向近月点Q运动的过程中所受万有引力逐渐增大，故加速度变大，C正确；“嫦娥三号”在环月段椭圆轨道上运动时离月球越近速度越大，故P点的速度小于Q 点的速度，D错误． 【答案】 C 变式训练 1 如图所示是“嫦娥三号”奔月过程中某阶段的运动示意图，“嫦娥三号”沿椭圆轨道Ⅰ运动到近月点P处变轨进入圆轨道Ⅱ，“嫦娥三号”在圆轨道Ⅱ上做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，已知引力常量为G，下列说法正确的是( ) A．由题中(含图中)信息可求得月球的质量 B．由题中(含图中)信息可求得月球的第一宇宙速度 C．“嫦娥三号”在P处变轨时必须点火加速
物理学中常用的几种科学思维方法.
案例60 物理学中常用的几种科学思维方法 进入高三，高考在即。如何在高三物理复习中更好地提高学生的科学素质、推进知识向能力转化、提 高课堂教学的效率和质量，是摆在每个老师和学生面前的重要课题。物理教学中不仅要注重基础知识、基本规律的教学；更应加强对学生进行物理学研究问题和解决问题的科学思维方法的指导与训练。英国哲学家培根说过：“跛足而不迷路，能赶过虽健步如飞，但误入歧途的人”。学习也是这样，只有看清路，才能少走或不走弯路。可见，掌握物理学科的特点，熟悉物理研究问题和解决问题的方法是至关重要的。学好中学物理，不只是一个肯不肯用功的问题，它还有一个方法问题，掌握正确的思路和方法往往能起到事半功倍的效果。下面我们从高中物理综合复习教学的角度，通过对典型问题的分析、解答、训练，介绍常用的几种科学思维方法，以期达到减轻学生负担提高复习效率的目的。 1．模型法 物理模型是一种理想化的物理形态，将复杂的问题抽象化为理想化的物理模型是研究物理问题的基本 方法。科学家通常利用抽象化、理想化、简化、类比等把研究对象的物理学本质特征突出出来，形成概念或实物体系，即为物理模型。模型思维法就是对研究对象或过程加以合理的简化，突出主要因素忽略次要因素，从而解决物理问题的方法。从本质上说，分析物理问题的过程，就是构建物理模型的过程。通过构建物理模型，得出一幅清晰的物理图景，是解决物理问题的关键。实际中必须通过分析、判断、比较，画出过程图（过程图是思维的切入点和生长点）才能建立正确合理的物理模型。 [例1] 如图1－1所示，光滑的弧形槽半径为R （R>>MN 弧），A 为弧形槽的最低点，小球B 放在A 点 的正上方离A 点高度为h 处，小球C 放在M 点，同时释放，使两球正好在A 点相碰，则h 应为多大？ 解：对小球B ：其运动模型为自由落体运动， 下落时间为 t B ＝g h 2 对小球C ：因为R>>MN 弧，所以沿圆弧的运动模型是摆长等于R 的单摆做简 谐振动，从M 到A 的可能时间为四分之一周期的奇数倍 所以 t C ＝c T n 4)12(+ g R Tc π2＝ 解得：h ＝8 )12(22R n π+． （n ＝0，1，2……） 【评注】 解决本题的关键就在于建立C 小球的运动模型——单摆简谐振动，其圆弧的圆心相当于单摆的悬点，圆弧的半径相当于单摆的摆长，只要求出C 小球运动到A 点的时间，问题就容易解决了 [例2] 在光滑的水平面上有三个完全相同的小球排成一条直线，其中2、3小球静止，并靠在一起。而1小球以速度v 0朝它们运动，如图1－2所示，设碰撞中不损失机械能，则碰后三小球的速度的可能值是 （A ）v 1＝v 2＝v 3＝30v （B ）v 1＝0, v 2＝v 3＝20v （C ）v 1＝－v 0/3, v 2＝v 3＝320v （D ）v 1＝v 2＝0, v 3＝v 0 解：依题意碰撞无机械能损失，小球之间的碰撞一定是弹性碰撞，这里关键 是如何建立正确的碰撞过程模型。若把2、3两小球看成整体，建立1小球和2、3 小球之间的两体碰撞模型就会得出（C ）答案错误结论。其实2、3小球只是靠在一起并没有连接，加之碰撞过程的位移极小，必须建立三小球之间依次碰撞的过程模型，由两球弹性碰撞得速度依次交换，所以（D ）正确 【评注】 本题关键在于建立正确地符合客观规律的小球碰撞模型——两两依次碰撞，要做到这一点必须掌握好基本概念和基本规律，认真分析题意，抓住问题的本质才行。 [例3] 如图1－3所示，有一根轻质弹簧将质量为m 1和m 2的木块连在一起并置于水平面上，问必须在m 1上至少加多大的压力，才能在撤去压力后，
伽利略的科学方法与贡献
万方数据
万方数据
伽利略的科学方法与贡献 作者：朱少锋 作者单位：安徽教育学院九九级物理本科学员,安徽,合肥,230061 刊名： 安徽教育学院学报 英文刊名：JOURNAL OF ANHUI INSTITUTE OF EDUCATION 年，卷(期)：2001,19(6) 参考文献(3条) 1.张三慧从伽利略到牛顿 2.斯蒂芬.F.梅森自然科学史 3.陈毓芳;邹延肃物理学史简明教程 本文读者也读过(9条) 1.钟凯牛顿那些事儿[期刊论文]-物理教学探讨2009(3) 2.李春勇.Li Chunyong徐光启的科学思想及其影响[期刊论文]-上海行政学院学报2005,6(5) 3.程倩春.CHENG Qian-chun论人文观念的近代科学基础[期刊论文]-学术交流2006(11) 4.祖国颂从《伽利略传》看"陌生化"的现代主义特征[期刊论文]-漳州师范学院学报（哲学社会科学版）2001,15(4) 5.康日新核工业人爱国奉献的楷模——纪念王淦昌同志诞辰100周年[期刊论文]-物理2007,36(5) 6.邱德胜.钟书华.QIU Desheng.ZHONG Shuhua经典力学的奠基人--伽利略[期刊论文]-力学与实践2005,27(3) 7.程黎阳近代科学技术中心的五次转移[期刊论文]-科技与管理2000(1) 8.木沙江·阿布都维力开普勒的科学贡献及其评价[期刊论文]-喀什师范学院学报2005,26(z1) 9.赵志祥献身祖国核科技事业的一代先驱——纪念王淦昌诞辰100周年[期刊论文]-物理2007,36(5) 本文链接：https://www.360docs.net/doc/56821383.html,/Periodical_ahjyxyxb200106009.aspx
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