作业内容
伽利略对自由落体运动的研究
课型：概念课
教学目的和要求：
1、教学目标：
（1）、了解伽利略对自由落体运动的研究思路和技巧；
2、过程和方式：
（1）、经历伽利略对自由落体运动的研究方式，感受科学探究的技巧；
（2）、培养中学生进行物理推理和图像处理数据的能力。
3、情感目标：
（1)、激发了中学生学习伽利略勇于向权威挑战，擅于观察思索伽利略自由落体实验，知难而进的优秀品质；
(2)、培养中学生耐心细致的意志品质，创新思想和相互协作的精神。
教学重点和难点：
1、教学重点
（1）了解伽利略对物体下落运动快慢问题的实验研究过程。
（2）明晰实验及科学的思维方式在探究中的重要作用，学会伽利略有关实验的科学思想和技巧。
2、教学难点：
（1）使中学生感受“观察现象→实验探求→提出问题→讨论问题→解决问题”的科学探究方法。
教学方式：探究、讲授、讨论、实验相结合
教具：投影仪、粉笔。
板书设计：延绵两千年的错误
逻辑的力量
猜测与假说
实验验证
五、伽利略的科学方式
教学过程
一、绵延两千年的错误
公元前4世纪，古埃及伟大的思想家、哲学家亚里士多德得出推论：物体下落的快慢是由它们的重量决定。他的这一论断留传了近2000年。
【教师活动】提出问题：为何亚里士多德会有错误的认识呢?
【学生活动】学生思索问题，交流感受。
中学生回答：错误认识的症结在于不重视探求事物的本质，思索不求甚解。
二、逻辑的力量
直至16世纪末，文艺复兴时期伽利略对亚里士多德的想法提出了指责，并对自由落体运动进行了深入的研究。
用同一观点剖析同一问题却得到完全矛盾的两个推论，说明亚里士多德的观点是错误的。于是伽利略觉得重物与轻物应当下落得同样快。
三、猜想与假说
伽利略运用理想模型，推测运动的规律
提出假定：伽利略推测落体运动应当是一种最简单的变速运动，物体的速率应当是均匀变化的。
物理推理：伽利略通过物理运算得出：
假如v与x成反比，将会推导入非常复杂的推论（被否定）；
假如v与t成反比，它通过的位移x就与t2成反比。这仅是看法，正确与否需实验检验：速率从0开始随时间均匀变化，可以推论出位移与时间平方成反比。倘若证明了位移与时间的平方成反比关系，就证明了自由落体速率随时间均匀变化。
所以伽利略的精力集中在ｖ与ｔ成反比的实验研究上。
四、实验验证
当时伽利略采用斜面实验，拿来“冲淡”重力，巧妙解决了检测速率和时间的困局。伽利略在一块木板上刻出一道直槽，槽内贴上牛皮纸使之平滑，用自制的水钟检测时间，做了上百次实验，探究一个光滑铜质小球沿倾斜直槽滑下时的运动情况。
小球在光滑斜面上运动如伽利略预想的那样。即小球沿光滑斜面运动时通过的位移x确实与t2成反比，小球的运动是匀变速直线运动。即夹角一定时，不同小球的加速度相同，夹角越大加速度越大。
合理外推：假如小球从光滑斜面滑下速率是随时间均匀变化的，自由落体的速率也是随时间均匀变化。因自由落体可觉得在夹角为90°的斜面上运动。
其实当时伽利略早已意识到空气的阻力将影响物体的下落速率，然而因为科学发展和仪器设备的限制，当时一直没有办法用实验手段得到真空，伽利略的研究也只能逗留在理论研究阶段。直至牛顿的时代，发明了抽气机伽利略自由落体实验，才由牛顿设计了钱羽管（又称牛顿管），真正用实验证明在真空中，物体下落速率与物体重量无关。于是，伽利略的落体理论通过实验验证了其正确性。
伽利略的科学方式
对现象的通常观察→提出假定→运用逻辑得出结论→实验进行检验→对假定进行修正和推广。
伽利略的科学思想方式的核心是把实验和逻辑推理(包括物理推理)和谐地结合上去，进而发展了人类科学思维方法和科学研究方式