案例:在两千年多年前,亚里士多德认为:质量大的物体比质量小的物体下落快。这一结论,符合人们认识事物的规律常识。从事物的现象很容易得出这样的结论。以至于其后两千年的时间里,大家都奉为经典。
16世纪末,意大利青年学者伽利略对亚里士多德的论断产生了怀疑。通过大胆猜想和实验研究证明这个结论是错误的。从而推翻了两千多年来被人们奉为真理的结论。在当时的物理界产生了极大的轰动。
今天,我们来重现伽利略的研究过程。
伽利略的结论:重物与轻物应该下落的同样快。
实验一:用纸片和粉笔头从同一高度同时从静止下落。
请同学们思考:哪一个物体先下落?
同学观察实验:粉笔头先下落。
结论:质量大的物体先落地。
实验二:用质量相同的纸片,把其中的一个揉成团,让它们同时从同一高度由静止下落。
请同学们思考:哪一个物体先下落?
同学观察实验:纸团。
结论:体积小的物体先下落。
学生思考:物体的下落与质量和体积有关系吗?
实验分析:物体下落的快慢由于空气的阻力作用不同所致,与质量无关。
大胆猜想:如果没有空气的阻力,也就是在真空的情况下,物体应同时下落。
结论:物体下落的快慢与质量无关。
反思:通过实验验证伽利略实验结论的过程,让学生体会到了科学探究的乐趣。同时也了解了实验探究的基本思路与方法。体会到了科学探究问题的过程。
这个实验不仅调动了学生的积极性,还激发了学生思考问题、解决问题的热情。爱因斯坦有一句话:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决一个问题时,仅仅是一个数学上和实验上的技巧,而提出新的问题、新的可能性,从新的角度去看旧的问题,却需要创造性的想象力。而且标志着科学的真正进步。”
伽利略比他的前人伟大,就在于他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法。在他之前,学者们总是通过思辩性的论战来决定谁是谁非。
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