李衛(wèi)東
師:老師這里有兩個(gè)玩具球,一大一小。我們用它們來(lái)代表10磅重的鐵球和1磅重的鐵球。這兩個(gè)鐵球同時(shí)從同一高度落下來(lái),結(jié)果會(huì)怎樣?(教師做兩個(gè)玩具球同時(shí)下落的試驗(yàn),兩個(gè)球同時(shí)落在講桌桌面上。)對(duì)于現(xiàn)在的人們來(lái)說(shuō),這是一個(gè)很普通的物理現(xiàn)象?墒牵驮1590年,人們還沒有認(rèn)識(shí)到這個(gè)現(xiàn)象,因?yàn)楫?dāng)時(shí)研究科學(xué)的人,都相信古希臘哲學(xué)家亞里士多德的話。對(duì)他的說(shuō)法,人們不是一般的相信,而是相信到了什么程度?
生:(讀課文第二自然段)到了信奉的程度。亞里士多德的話被人們當(dāng)作不容許更改的真理,如果有人懷疑他的觀點(diǎn),就會(huì)受到人們的責(zé)備。
師:一個(gè)人懷疑,許多人責(zé)備。什么是“責(zé)備”?
生:是斥責(zé),是批評(píng),是指責(zé)。
(指導(dǎo)學(xué)生讀人們指責(zé)的話:“你是什么意思?難道要違背人類的真理嗎?”)
師:在這樣的社會(huì)風(fēng)氣下,亞里士多德的話就被人們奉若神明。那么關(guān)于這兩個(gè)鐵球怎樣落地的,亞里士多德是怎么說(shuō)的呢?
生:(讀)亞里士多德曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“兩個(gè)鐵球,一個(gè)10磅重,一個(gè)1磅重,同時(shí)從高處落下來(lái),10磅重的一定先著地,速度是1磅重的10倍。
師:這段話強(qiáng)調(diào)了什么?
生:強(qiáng)調(diào)了兩個(gè)鐵球同時(shí)落下時(shí),速度不同。10磅重的是1磅重的10倍。
師:要是按照這樣的說(shuō)法,這兩個(gè)鐵球應(yīng)該怎樣從空中落下來(lái)?誰(shuí)來(lái)演示一下?
(一名學(xué)生走到講臺(tái)前手持玩具球演示下落的過(guò)程。)
師:當(dāng)時(shí)人們對(duì)這樣的說(shuō)法毫不懷疑。可是有一位年近25歲的數(shù)學(xué)教授伽利略,讀了這句話,他不是輕易地相信,而是先做了什么,又做了什么?
生:他先去思考亞里士多德的話對(duì)不對(duì),然后又做了許多次試驗(yàn),證明亞里士多德的話的確說(shuō)錯(cuò)了。
師:我們來(lái)品讀課文,看看伽利略是怎么思考的,是怎么試驗(yàn)的。先看看他思考的過(guò)程。(出示課件)
如果這句話是正確的,那么把這兩個(gè)鐵球拴在一起:
①落得慢的就會(huì)拖住落得快的,落下的速度應(yīng)當(dāng)比10磅重的鐵球慢;
②但是,如果把拴在一起的兩個(gè)鐵球看作一個(gè)整體,就有11磅重,落下的速度應(yīng)當(dāng)比10磅重的鐵球快。
這樣,從一個(gè)事實(shí)中卻可以得出兩個(gè)不同的結(jié)論,這怎么解釋呢?
(學(xué)生讀這段話。)
師:一個(gè)事實(shí)得出兩個(gè)結(jié)論,自然要引起伽利略的懷疑。這里說(shuō)的“一個(gè)事實(shí)”指的是什么?“兩個(gè)結(jié)論”指的是什么?
生:(經(jīng)過(guò)仔細(xì)的研讀和思考)“一個(gè)事實(shí)”指的是伽利略設(shè)想的一種特殊的情況,就是“把兩個(gè)鐵球拴在一起”,跟10磅重的鐵球下落來(lái)比較;這“兩個(gè)結(jié)論”呢,一個(gè)說(shuō)它會(huì)比10磅重的鐵球落得慢,一個(gè)說(shuō)它比10磅重的鐵球落得快。
師:伽利略是怎么推導(dǎo)出這兩個(gè)結(jié)論的呢?請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)模擬推導(dǎo)一下,怎么得出的第一個(gè)結(jié)論,一邊說(shuō)一邊演示。
生1:(手持鐵球邊說(shuō)邊講)這是兩個(gè)鐵球,一個(gè)是10磅重,它下落的速度快;一個(gè)是1磅重,它下落的速度慢。把它們拴在一起的時(shí)候,因?yàn)?磅重的鐵球下落的速度慢,它就會(huì)拖住10磅重的鐵球,就像這樣,從而使這個(gè)整體在下落的時(shí)候速度變得慢了一些。
師:你為什么說(shuō)10磅重的鐵球下落的速度快而1磅重的鐵球下落的速度慢?
生1:因?yàn)閬喞锸慷嗟抡f(shuō),兩個(gè)鐵球同時(shí)落下時(shí),速度不同。10磅重的是1磅重的10倍。
(教師指導(dǎo)學(xué)生讀“如果這句話是正確的,那么把這兩個(gè)鐵球拴在一起,落得慢的就會(huì)拖住落得快的,落下的速度應(yīng)當(dāng)比10磅重的鐵球慢”這句話。)
師:這是第一個(gè)結(jié)論。第二個(gè)結(jié)論是它下落的速度要比10磅重的鐵球快。誰(shuí)來(lái)推導(dǎo)?
生2:(手持鐵球邊說(shuō)邊講)這是兩個(gè)鐵球,一個(gè)是10磅重,一個(gè)是1磅重,把它們拴在一起的時(shí)候,他們就是一個(gè)整體,就有11磅重。因?yàn)閬喞锸慷嗟抡f(shuō)重的鐵球比輕的鐵球下落的速度快,那么這個(gè)11磅重的整體就會(huì)比10磅重的鐵球下落快。
(教師指導(dǎo)學(xué)生讀“但是,如果把拴在一起的兩個(gè)鐵球看作一個(gè)整體,就有11磅重,落下的速度應(yīng)當(dāng)比10磅重的鐵球快”這句話。)
師:一個(gè)事實(shí)中得出兩個(gè)結(jié)論,這不合乎情理。這兩個(gè)結(jié)論的推導(dǎo)過(guò)程中都引用了亞里士多德的觀點(diǎn),推導(dǎo)過(guò)程是清晰準(zhǔn)確的,自然要懷疑引用的觀點(diǎn)。你再看,伽利略運(yùn)用亞里士多德的觀點(diǎn)推導(dǎo)出這兩個(gè)結(jié)論的時(shí)候,他確信亞里士多德的觀點(diǎn)是正確的了嗎?
生:不確信。因?yàn)橘だ韵耄骸斑@樣,從一個(gè)事實(shí)中卻可以得出兩個(gè)不同的結(jié)論,這怎么解釋呢?”這可以證明。
師:這是他思考之后產(chǎn)生的懷疑。他在思考的過(guò)程中,他相信嗎?
生:他在用亞里士多德的說(shuō)法時(shí)先說(shuō)了“如果”,“如果這句話是正確的”,說(shuō)明他還不能確信這個(gè)說(shuō)法,說(shuō)明他很謹(jǐn)慎、很小心。
師:“如果這句話是正確的”,這是一種假設(shè),至于到底是不是正確,那要看你的說(shuō)法是不是經(jīng)得起推敲。經(jīng)得起推敲,我就相信,否則我就懷疑。在我得出判斷之前,我不確信你的說(shuō)法是正確的。我們把這段話完整地讀一下,讀出你在思考,讀出你很謹(jǐn)慎,讀出你的思考一步一步很嚴(yán)謹(jǐn)。
(學(xué)生讀伽利略思考的語(yǔ)段。)
師:請(qǐng)你用自己的話來(lái)完成這個(gè)思考過(guò)程,一層一層地表述這個(gè)意思,體驗(yàn)一下怎樣嚴(yán)謹(jǐn)?shù)厮伎紗栴}。
(學(xué)生練習(xí)兩分鐘,同桌互相說(shuō),指名練習(xí)說(shuō)。)
師:伽利略不但通過(guò)思考對(duì)亞里士多德的話產(chǎn)生懷疑,他還用試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的懷疑。課文寫伽利略做試驗(yàn)的過(guò)程只寫了一句話。
生:(讀)伽利略帶著這個(gè)疑問反復(fù)做了許多次試驗(yàn),結(jié)果都證明亞里士多德的這句話的確說(shuō)錯(cuò)了。
師:一邊讀一邊去品味,伽利略的試驗(yàn)有什么特點(diǎn)?
生:(讀后)他做了“許多次”試驗(yàn)。
生:他是“反復(fù)”做試驗(yàn)。
生:他是帶著疑問去做試驗(yàn)。
師:“反復(fù)”和“許多次”一樣嗎?
生:“許多次”強(qiáng)調(diào)了次數(shù)多,“反復(fù)”就是說(shuō)他是反反復(fù)復(fù)地做。
生:“反復(fù)”就是說(shuō)他重復(fù)地做了許多次試驗(yàn)。
師:如果說(shuō)“反復(fù)”做就是重復(fù)地做試驗(yàn),那么我們把“反復(fù)”改為“重復(fù)”,行不行?
生:(又讀了一遍后)不行。
師:為什么?“反復(fù)”是不是“重復(fù)”呢?
生:“重復(fù)”就是說(shuō)這個(gè)實(shí)驗(yàn)原原本本地再做一次,跟上一次做的沒有什么不同;“反復(fù)”是說(shuō)他還是在做這個(gè)試驗(yàn),但是跟上一次做的可能會(huì)不一樣。
師:請(qǐng)你說(shuō)一說(shuō)有哪些不一樣?
生:可能他使用的球不一定都是鐵的,可能用銅球,還可以換鋁球來(lái)試。
生:球的重量可能不一樣。他可能用10磅重的和1磅重的兩個(gè)鐵球做試驗(yàn),然后用20磅重的和1磅重的鐵球來(lái)試驗(yàn)。他會(huì)更換不同重量的鐵球來(lái)做試驗(yàn)。
生:還有鐵球下落的高度不一樣,他可能讓兩個(gè)球同時(shí)從5米處下落,還可能從50米處下落。
師:也就是說(shuō)伽利略想了各種各樣的情況去反復(fù)地做試驗(yàn)。他為什么要這樣?
生:這樣的試驗(yàn)結(jié)果才可靠。
(指導(dǎo)學(xué)生再讀伽利略做試驗(yàn)的句子。)
師:于是他就得出了結(jié)論--(生讀)“兩個(gè)不同重量的鐵球同時(shí)從同一高處落下來(lái),總是同時(shí)著地,鐵球往下落的速度跟鐵球的輕重沒有關(guān)系。”
師:他已經(jīng)證明了亞里士多德的話的確說(shuō)錯(cuò)了。后來(lái)他又在比薩斜塔上做了一次公開試驗(yàn)。這樣做的目的就不僅是為了探求這個(gè)事實(shí)的真相,而且是為了讓大家明白一個(gè)道理。
(指名讀課文第五自然段。)
師:許多人來(lái)到比薩斜塔周圍,等著看伽利略的笑話。
師:作者寫伽利略做公開試驗(yàn)的過(guò)程只寫了兩個(gè)動(dòng)作,一個(gè)是“拿著”,一個(gè)是“脫手”。就是這樣的兩個(gè)動(dòng)作完成了科學(xué)史上的一項(xiàng)重要的試驗(yàn),給塔下的人們,給當(dāng)時(shí)的整個(gè)歐洲以巨大的震撼。
(指名讀課文第六自然段,學(xué)生想象當(dāng)時(shí)的情景。)
師:這時(shí)大家才明白,“原來(lái)像亞里士多德這樣的大哲學(xué)家,說(shuō)的話也不是全都對(duì)的”,這句話怎么理解?
生:就是說(shuō),再偉大的人,他說(shuō)的話也可能出現(xiàn)錯(cuò)誤。我們不能迷信偉人。
師:這是第一層意思!罢f(shuō)的話也不是全都對(duì)的”,再體會(huì)。
生:就是說(shuō),偉人說(shuō)的話,有的對(duì),有的不對(duì)。
師:這是第二層意思。再體會(huì),是不是錯(cuò)了很多呢?
生:不是,對(duì)的還是占多數(shù),錯(cuò)的只占一小部分。
師:對(duì)。這又是一層意思。所以讀課文的時(shí)候要善于細(xì)細(xì)地品味,把課文里的意思準(zhǔn)確地領(lǐng)悟到。
(教師指導(dǎo)學(xué)生讀課文最后一句話。)
師:對(duì)于權(quán)威的話,我們要學(xué)習(xí),但不能迷信。而且,善于學(xué)習(xí)才能善于思考、善于發(fā)現(xiàn)。伽利略能嚴(yán)謹(jǐn)?shù)厮伎紗栴}是因?yàn)樗麑W(xué)習(xí)了亞里士多德的邏輯學(xué),他用試驗(yàn)的方法去研究科學(xué),是向古希臘的另一位大學(xué)者阿基米德學(xué)習(xí)的結(jié)果。
師:你們學(xué)習(xí)教材的時(shí)候,是不是不加思考就相信呢?
(出示課件:兩個(gè)鐵球,一個(gè)10磅重,一個(gè)1磅重,同時(shí)從高處落下來(lái),10磅重的一定先著地,速度是1磅重的10倍。)
師:請(qǐng)看這句話是書上的原文。如果亞里士多德的話是正確的,10磅重的鐵球的速度就是1磅重的鐵球的10倍,那么按照課文的這種說(shuō)法,10磅重的一定先著地嗎?有沒有其他情況?請(qǐng)你審視這句話的說(shuō)法是不是很嚴(yán)謹(jǐn)。
生:(仔細(xì)閱讀之后)課文只說(shuō)兩個(gè)鐵球同時(shí)從高處落下來(lái),沒有說(shuō)從同一高處落下來(lái)。這樣的話,有可能10磅重的不先著地。
師:什么情況下10磅重的不先著地?
生:比如說(shuō),10磅重的鐵球離地10米,1磅重的鐵球離地1米,這時(shí),兩個(gè)鐵球就同時(shí)著地。
生:再比如,10磅重的鐵球離地10米,1磅重的鐵球離地不到1米,這時(shí),1磅重的鐵球就先著地。
師:課文的表述有漏洞,怎么修改就嚴(yán)謹(jǐn)了?
生:把課文中的“同時(shí)從高處落下來(lái)”一句話改為“同時(shí)從同一高處落下來(lái)”。
(指導(dǎo)學(xué)生修改課文。)
師:像伽利略那樣理性地對(duì)待問題,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)厮伎紗栴},你才能發(fā)現(xiàn)真理。不論是哪一種源于祖?zhèn)鞯乃枷牒托袨椋谀銢]有驗(yàn)證之前,都不可輕信。不論對(duì)方是摯友,是老師,是市長(zhǎng)甚至擁有更大權(quán)力的人物,他們的話都需要經(jīng)過(guò)思考驗(yàn)證之后,才能被你認(rèn)可。
生:李老師,我忽然想起一句話,“吾愛吾師,吾更愛真理”。
師:對(duì),不尊重真理,其實(shí)更是對(duì)師長(zhǎng)多年培育的褻瀆。
師:我們?cè)購(gòu)囊粋(gè)新的角度審視一下課文。課文一共六個(gè)自然段,第一自然段寫伽利略在上學(xué)期間就喜歡思考,第三、四、六自然段寫他的懷疑和試驗(yàn)。那么課文的第二、五自然段不是寫伽利略的事情,能不能去掉?
生:不行。因?yàn)檫@兩個(gè)自然段寫出了當(dāng)時(shí)人們對(duì)亞里士多德的信奉,寫出了當(dāng)時(shí)的社會(huì)風(fēng)氣,誰(shuí)都不思考,還對(duì)有思想的人進(jìn)行責(zé)備、嘲諷,這就更加顯出了伽利略的了不起。
師:所以,一篇文章是一個(gè)整體,每一部分都在發(fā)揮特定的作用。在這篇文章中,伽利略的思想和精神也因?yàn)橛辛诉@兩個(gè)自然段的烘托,而顯出對(duì)人類思想進(jìn)步的巨大價(jià)值。先學(xué)到這里,下課。
教學(xué)策略
《兩個(gè)鐵球同時(shí)著地》這篇課文講述了意大利科學(xué)家伽利略在科學(xué)研究的過(guò)程中,對(duì)亞里士多德的一個(gè)學(xué)說(shuō)真理產(chǎn)生懷疑,經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)證明了亞里士多德的說(shuō)法是錯(cuò)誤的,然后走上比薩斜塔把結(jié)論公諸于世。課文表現(xiàn)了伽利略獨(dú)立的人格、科學(xué)的精神和宏大的境界。
伽利略讀到亞里士多德關(guān)于兩個(gè)鐵球在同一高處同時(shí)下落重的先著地輕的后著地的說(shuō)法后,沒有盲目地相信,而是設(shè)想了一種特殊的情況:把這兩個(gè)鐵球拴在一起下落,跟10磅重的鐵球相比又會(huì)怎樣?然后他運(yùn)用亞里士多德觀點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)而清晰的推理,得出了兩個(gè)相反的結(jié)論。因?yàn)橥评磉^(guò)程的嚴(yán)謹(jǐn)和清晰,伽利略開始懷疑亞里士多德觀點(diǎn)的正確性。這個(gè)過(guò)程中,我們應(yīng)注意三點(diǎn):首先是思考之前,別人都信奉亞里士多德的觀點(diǎn),甚至信奉到把他的觀點(diǎn)當(dāng)作人類的真理,不容任何人置疑,他仍然要進(jìn)行理性的思考:這個(gè)觀點(diǎn)對(duì)不對(duì)?記得梭羅說(shuō)過(guò),不論是哪一種源于祖?zhèn)鞯乃枷牒托袨,在你沒有驗(yàn)證之前,都不可輕信。在學(xué)術(shù)面前,在人格層面,庶民與偉人平等,沒有誰(shuí)高高在上,沒有誰(shuí)只有聽從的份兒而不可以思考。這是一種理性,一種尊嚴(yán),一種獨(dú)立的人格。其次是在思考過(guò)程中,他始終沒有認(rèn)定亞里士多德的說(shuō)法是正確的,而是采取假設(shè)的辦法--“如果這個(gè)說(shuō)法是正確的”,使得推理可以進(jìn)行。再次是思考之后,他看到結(jié)果不合情理,但并不是馬上否定亞里士多德的說(shuō)法,而是懷疑其說(shuō)法,多么理性、嚴(yán)謹(jǐn)。這個(gè)過(guò)程中,理性的精神、獨(dú)立的人格、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评斫蝗谠谝黄穑宫F(xiàn)著知識(shí)分子應(yīng)有的精神境界。
懷疑過(guò)后,“伽利略帶著疑問反復(fù)進(jìn)行了許多次試驗(yàn),結(jié)果都證明亞里士多德的這句話的確說(shuō)錯(cuò)了”。這里需要注意的是“反復(fù)”一詞。“反復(fù)”看上去似乎與“許多次”同義,實(shí)際上,這里沒有用“重復(fù)”而選用“反復(fù)”一詞,意味著這許多次試驗(yàn)可能會(huì)涉及到各種因素的變化,如高度、球體的質(zhì)地、兩球重量的比例等,這意味著伽利略在對(duì)它能想到的各種情況進(jìn)行試驗(yàn),這種情況下得出的結(jié)論才具有說(shuō)服力,才能經(jīng)得起推敲和檢驗(yàn),才能站得住。他對(duì)科學(xué)、對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的負(fù)責(zé)任,從這種周密的試驗(yàn)過(guò)程中體現(xiàn)出來(lái)。
至此,他已經(jīng)完成了對(duì)自由落體試驗(yàn)的原理的研究,得出了結(jié)論。進(jìn)行公開試驗(yàn)的目的已經(jīng)不是為了再次驗(yàn)證,而是為了將結(jié)論公諸于眾,是為了讓人類走出認(rèn)識(shí)的誤區(qū),認(rèn)識(shí)真相,讓人類在此基礎(chǔ)上再去思考、再去研究、再去發(fā)現(xiàn),讓人類的認(rèn)識(shí)不斷進(jìn)步、思想不斷發(fā)展。
這個(gè)過(guò)程中,伽利略的研究針對(duì)的是亞里士多德的觀點(diǎn)和人類思想和認(rèn)識(shí)的停滯,他絕不是為了以此挑戰(zhàn)權(quán)威。伽利略的研究一直是沖著真理去的,支撐他的是知識(shí)分子的責(zé)任、良知和境界。這里最重要的是他“不計(jì)利害地追求真理”(羅素語(yǔ)),“吾愛吾師,吾更愛真理”,這是一種怎樣的境界。不僅如此,他對(duì)
前賢仍保持應(yīng)有的尊重,你看,他的思考過(guò)程就是在運(yùn)用亞里士多德的邏輯學(xué)成果,它運(yùn)用試驗(yàn)來(lái)研究自由落體的原理,是阿基米德實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的延續(xù)。其實(shí),伽利略的理性精神、獨(dú)立人格和宏大境界,正是古希臘人文精神的表現(xiàn)。如果不是這樣,人類思想史和科學(xué)史上這一閃耀光輝的事件的主角就不會(huì)是伽利略。
文章在寫伽利略進(jìn)行研究的同時(shí),用了兩個(gè)自然段寫了人們對(duì)亞里士多德的信奉和對(duì)反對(duì)亞里士多德的人的責(zé)備、嘲諷。這兩個(gè)自然段的價(jià)值在于描繪出當(dāng)時(shí)彌漫歐洲的社會(huì)風(fēng)貌、集體的無(wú)意識(shí)。這就從社會(huì)背景的角度烘托出伽利略的思考和試驗(yàn)對(duì)推動(dòng)人類認(rèn)識(shí)進(jìn)步所起到的價(jià)值。
這篇文章清晰而理性的敘述、精當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠迷~,與所敘述的人和事件的內(nèi)涵極其融合,是一篇難得的佳作。
百密一疏,文章在第三自然段寫亞里士多德的觀點(diǎn)的時(shí)候,“同時(shí)從高處落下來(lái)”一句,缺少了“同一高處”的意思,從而使“10磅重的一定先著地”變成非唯一的結(jié)論。這顯然是一個(gè)缺憾。
教學(xué)《兩個(gè)鐵球同時(shí)著地》這篇課文,應(yīng)抓住課文中的重點(diǎn)語(yǔ)段,尤其是伽利略思考的過(guò)程和反復(fù)做試驗(yàn)的過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)朗讀、揣摩、理解、內(nèi)化,把文中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S過(guò)程,周密科學(xué)的試驗(yàn)過(guò)程,事實(shí)勝于雄辯的公開試驗(yàn)的過(guò)程展現(xiàn)在學(xué)生的心里。從而,不僅使學(xué)生感受伽利略不迷信權(quán)威,還知道他為什么不迷信權(quán)威,感受他是怎樣思考和做試驗(yàn)的,使學(xué)生在傾聽與交流中受到精神的感染、思想的啟迪和語(yǔ)感的培養(yǎng)。
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