虚拟现实技术在“伽利略实验”教学中的应用

为了让学生体会伽利略理想实验的真谛和探究过程,理解牛顿第一定律的本质。文章对现行人教版高中物理教材中对"伽利略实验"的教学目标和呈现方式进行研究,分析学生知识理解及素养发展方面的教学难点,得出教学中存在思想实验讲解困难、学生形象思维和逻辑思维转化困难的结论。通过介绍虚拟现实技术在"伽利略实验"教学中的呈现,说明了在高中物理教学中采用虚拟现实技术的可行性和有效性。

伽利略科学实验的追踪

由追踪伽利略科学实验的足迹:比萨——早期的活动,帕多瓦——教学与研究,佛罗伦萨——冲突与著书,折射出伽利略在近代科学发展中的地位与作用。

伽利略光学实验分析

对伽利略光学实验进行了全面的分析,其中包括实验装置和元器件的分析,并重点分析了实验发射系统的工作原理和工作过程,对准、跟踪系统的工作原理和工作方式。并对实验的结果进行了详细分析,针对实验中出现的因大气影响而导致接收失败,讨论了采用自适应光学对大气影响进行补偿的方案的可行性,对于因背景光过强而导致的链路性能劣化,分析了采用干涉滤光片对背景光进行抑制的可行性,为我国将来开展深空光通信的研究提供参考。

伽利略斜面实验是理想实验吗

伽利略斜面实验在牛顿第一定律的建立过程中起到了重要作用，它揭示了力与运动的关系，即物体的运动并不需要力来维持．现行教科书对斜面实验的论述中，认为斜面实验是理想实验，没有摩擦力的作用．这里存在两个问题：小球真的不受摩擦力吗？如果不受摩擦力，那么小球将如何滚动；若真是理想实验，那么文献中的现代人所做伽利略斜面实验的频闪照片从何而来？本文对此问题进行详细讨论．

伽利略的实验思想和方法的新思考

伽利略(Galileo Galilei,1564～1642年)是意大利杰出的物理学家和天文学家,倡导了数学与实验相结合的研究方法,在科学实验的基础上把数学、天文学和物理学三门学科融会贯通。改变了人类对物质运动和宇宙的认识。以其系统的观察与实验方法彻底推翻了亚里士多德纯思辨的传统自然观,开创了以实验事实为依据并有严谨逻辑体系的近代科学,为牛顿的理论体系的确立奠定了基础。

伽利略比萨斜塔实验是真的吗?

人教版新课标历史（必修3）第54页第四单元“近代以来世界的科学发展历程”第11课“物理学的重大进展”导言部分写道：“17世纪初的一天，在意大利比萨斜塔上进行了一场著名的实验，物理学家伽利略从塔顶抛出了质量不同的两个球，结果这两个球同时落地。这一实验证明了物体的下落速度与物体的质量无关，它否定了从古希腊以来人们关于物体大小决定了下降速度快慢的认识，为近代力学的发展奠定了基础。”

几种“伽利略斜面实验”教学设计的比较和改进

“伽利略理想斜面”是“牛顿第一定律”课堂教学中的重要内容,是学生学会利用实验现象结合合理外推这个科学方法的必要学习载体.实验设计的有效性、实用性、可操作性都严重影响课堂教学的推进和学生学习效度.本文对比几种常见的实验教学设计,并分析了他们的设计优缺点及误差原因,结合了他们的优点,提出了改进后的实验设计.

《复演伽利略斜面实验》的教学设计与反思——基于“数字科学家”课程的数据探究意识与能力的培养初探

“数字科学家”课程是北京师范大学提出的一门新型课程。我们认为在科学研究过程中，数据分析是非常重要和关键的一步。本课程以学生发展为本，重点在于初步培养学生的科学思维方式、数据探究意识，介绍简单、可操作性强的科学分析方法，使学生能本着严谨踏实的态度进行课堂上以及课外的科学研究活动。本文选取了高一的一个典型的教学案例，以在科学史上具有重要意义的伽利略斜面实验为教学情境，在教学设计上用游戏引入教学内容，重在让学生了解科学研究方法的内涵，并在教师的指导下进行简单的程序设计及数据处理。课程内容涉及物理、信息技术等多学科的交叉，使用具有世界先进水平的仿真软件爱乐多（Algodoo，另译为物理沙盒）进行高效、有趣的科学探究，是对多学科交叉内容教学的大胆尝试。

浅谈中学物理科学方法教育——以伽利略理想实验为例

在物理学发展历程中，不仅积累了庞大的科学知识体系，还形成了独特的科学方法体系。在中学物理教学中，加强科学方法的培养是素质教育的基本要求，这有助于培养学生分析和解决实际问题的能力，从而提高他们的创新能力。伽利略的理想实验蕴含着宝贵的科学方法，是中学物理教学的宝贵资源。

倾角和摩擦系数的不均匀性对伽利略斜面实验核心结果的影响

伽利略斜面实验的核心结果是小球走过的路程正比于时间的平方,但倾角和摩擦系数的局部不均匀性会导致局部加速度的不均匀性.本文用一个简化模型计入倾角和摩擦系数的不均匀性,数值计算发现这些不均匀性不仅引入随机误差,而且导致路程与时间偏离平方关系.如果保持倾角情况不变,减小摩擦系数使球从无滑滚动变为有滑滚动,路程与时间对于平方关系的偏离程度会增大而不是减小.这个结论虽然与直觉相反,但却与物理学史的相关研究得到的结论相符.为了排除小球被释放时的随机因素的影响,本文在实验中设计了零初速度释放小球的装置,还设计了一个更方便的测量摩擦系数的方法.

数字科学:基于mPython平台验证伽利略斜面实验

《匀变速直线运动的位移与时间的关系》是人民教育出版社高中《物理》必修1第二章的内容,虽然之前学生学习了《实验:用打点计时器测速度》,但是实验操作很烦琐,并且存在很多问题,如空气有阻力、纸带与放电针之间的摩擦力过大、接通电源和释放纸带的先后顺序不对等,这些问题导致实验存在误差,学生无法得到较准确的数据。

伽利略对自由落体运动研究的再现

利用旧塑料桶、废旧自行车内胎及铝板材等常见材料,制作了斜槽、水钟,再现了伽利略对自由落体运动的研究．

伽利略理想斜面实验中的科学方法

在伽利略理想斜面实验教学中,采用定量分析和实验探究的研究方法,结合伽利略单摆实验的内容,研究在伽利略理想斜面实验中空气阻力的存在是否是影响小球运动的主要因素,提出小球在刚性光滑轨道上纯滚动时没有滑动摩擦力、静摩擦力是动力、影响小球运动的主要因素是空气阻力的观点,意图突破学生对伽利略理想实验理解的局限性,从而培养学生的科学思维能力,为高中物理《牛顿第一定律》的教学提供参考。

对伽利略斜面实验质疑的实证研究

实证是物理学的出发点和归宿,是落实物理核心素养的关键,通过对伽利略斜面实验史料的深入研究和实证检验,不仅可以提升物理教师教学的底气,还能为课堂重现这一最美物理实验,落实模型建构、科学思维、科学论证、质疑创新等物理核心素养提供有益的支持。

自制简易实验仪器 彰显课改教学理念——新粤教版教材“牛顿第一定律”教学实验创新设计

本文依据新课程理念,利用一些简单且随手可找的材料,自制实验器材,并对新粤教版教材必修一的《牛顿第一定律》一节内容的教学实验进行了创新设计.实验简单明了,逐步引导学生探究"牛顿第一定律",突破了本节内容实验教学的传统模式,并提出了新课程理念下物理实验教学的三个教学建议.

自制简易实验仪器 彰显课改教学理念--新课程理念下新粤教版教材中“牛顿第一定律”教学实验的创新设计

本文依据新课程理念,利用一些简单且随手可得的材料,自制实验器材对新粤教版教材必修一中的“牛顿第一定律”一节的教学实验进行了创新设计,突破了本节实验教学的传统模式,并提出了新课程理念下物理实验教学的3个教学建议。

伽利略斜面实验的教学研究

伽利略斜面实验是经典的理想实验,其现行教科书中的理论解释存在欠缺。定量探究了伽利略斜面实验中小球的受力、运动状态、能量转化,结果表明:仅受静摩擦,小球可沿斜面上滚至等高处;给出了伽利略斜面实验合理解释的要点,提出了相应的教学建议。

浅谈历史教学中“科学精神”的培养——以“重演伽利略思想实验”的教学片断为例

新课程“要求历史教师在教学过程中不但要研究《历史课程标准》中提出的显性目标，还要发掘和探索《历史课程标准》背后的隐性目标的实现。”关于近代科学发展的教学，“体会尊重事实、不迷信权威、勇于探索创新的科学精神”应该是课程标准的“隐陛目标”.在高中科学史的教学中，教师不能简单就事论事，而使科学精神培养这一“隐性目标”缺席。为此，笔者结合自己“重演伽利略思想实验”的教学片断来对历史教学中科学精神的培养谈一点看法，以求正于方家。

关于伽利略斜面实验的思考

本文受一道北京高考物理试题的启发,结合物理学史,从定性和定量两个角度深入探讨了伽利略理想斜面实验.通过分析实心小球、空心小球、实心圆柱和空心圆筒沿斜面做无滑滚动的条件,通过对比分析得出结论：为降低摩擦阻力的影响,改进实验效果,一方面应选择实心球体进行实验,另一方面,应尽可能使斜面的静摩擦因数接近于实现无滑滚动的极小值.此外本文还对伽利略斜面实验在物理学发展中的重要意义和伟大成就以及对中学物理教学的启示进行了探讨.

伽利略斜面实验及其教学再现

斜面实验是伽利略对自由落体运动研究的重要实验,也是物理学史上的重要实验,其运用了实验和数学相结合的方法,开创了近代自然科学的新方法和传统。本文在简述斜面实验的基础上分析当前的教学问题,并自行设计实验,使其能在课堂上进行再现。