《牛頓第一定律》課例分析[沐風(fēng)教育]

1、牛頓第一定律課例分析樺甸第一中學(xué)唐柏慧【任務(wù)分析】 【教學(xué)目標(biāo)】 認(rèn)知目標(biāo)：1. 能敘述牛頓第一定律的內(nèi)容，確認(rèn)力并非維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。2. 進(jìn)一步理解“控制實(shí)驗(yàn)條件”的方法。能力目標(biāo)：1培養(yǎng)和提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作、現(xiàn)象描述、總結(jié)歸納等能力。2學(xué)習(xí)“歸納推理”這一科學(xué)方法情感目標(biāo)：1 通過對牛頓第一定律得出過程的體驗(yàn)，感受科學(xué)成果往往是多人智慧的結(jié)晶。2 培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度?！窘滩闹?、難點(diǎn)】重點(diǎn)：牛頓第一定律。難點(diǎn)：牛頓第一定律的推理過程?！窘虒W(xué)原理】啟發(fā)教學(xué)原理，循序漸進(jìn)原理，知智統(tǒng)一原理?！窘虒W(xué)方法】討論法探究法情境教學(xué)法?！窘叹邷?zhǔn)備】1斜面、斜面小車、直尺

2、、木板、毛巾、棉布、玻璃板、長方形木塊、棋子。（每組一套）2教學(xué)課件?！景咐枋觥恳?、 引入新課：探究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系學(xué)生實(shí)驗(yàn)(1)：將木塊放在粗糙的水平桌面上，木塊不動(dòng)。用手輕推木塊，木塊移動(dòng)，松手后木塊馬上靜止不動(dòng)。設(shè)問：木塊為什么會(huì)運(yùn)動(dòng) 為什么會(huì)停下來？ 你能得出什么結(jié)論？學(xué)生小組討論交流。學(xué)生猜想：因?yàn)槭值耐屏κ鼓緣K移動(dòng)了。因?yàn)椴挥昧α?，所以木塊不動(dòng)了。推力是維持木塊運(yùn)動(dòng)的原因。（設(shè)計(jì)意圖：運(yùn)用實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生求知欲，同時(shí)深化力的概念。）學(xué)生實(shí)驗(yàn)(2)：將木塊放在玻璃板上，用手推動(dòng)木塊后放手，木塊仍能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停了下來。師：從實(shí)驗(yàn)可以看出木塊不受推力作用時(shí)，仍運(yùn)動(dòng)了一段距離，可見同學(xué)

3、們的猜想是否正確？（讓每組同學(xué)起來發(fā)表自己的意見）學(xué)生歸納得出結(jié)論：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。設(shè)問：推力和木塊的運(yùn)動(dòng)有怎樣的關(guān)系呢？學(xué)生小組討論交流。學(xué)生猜想：推力使物體由靜止變運(yùn)動(dòng)。物體運(yùn)動(dòng)可能不需要力。（設(shè)計(jì)意圖：通過對比，知道沒有外力作用，物體也可能運(yùn)動(dòng)，那么沒有外力作用，物體將作怎樣的運(yùn)動(dòng)呢？從而引出新課。）二講授新課：探究牛頓第一定律第一階段：采用“矛盾沖突法”，借助于信息技術(shù)媒體優(yōu)勢盡力展示生活體驗(yàn)、亞里士多德觀點(diǎn)與伽利略思想實(shí)驗(yàn)矛盾沖突，激發(fā)學(xué)生探究欲望，使學(xué)生有較高的熱情支發(fā)現(xiàn)問題，為運(yùn)用矛盾沖突法糾正錯(cuò)誤認(rèn)識，建立的正確認(rèn)識作好鋪墊。 第二階段：實(shí)

4、驗(yàn)探究。以動(dòng)畫展示斜面小車實(shí)驗(yàn)過程，給學(xué)生以啟示，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)關(guān)鍵，讓學(xué)生自主、合作利用身邊的物品設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)方案，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探究，教師起組織者、幫助者的作用，盡量讓學(xué)生自己分析、交流、推論并表述出牛頓第一定律內(nèi)容。設(shè)問：1、靜止在老師手中的書，如果不受力了，會(huì)怎么樣？2、圖中正在做曲線運(yùn)動(dòng)的過山車，如果突然一切外力全部消失，它會(huì)怎么樣呢？猜想：靜止。運(yùn)動(dòng)速度越來越慢。 師：無論哪種猜想正確，必須找到充足的根據(jù)，說服對方。我們最好從哪里找根據(jù)？生（齊答）：實(shí)驗(yàn)?。ㄒ唬┡ｎD第一定律的實(shí)驗(yàn)探究 1、提出問題師：同學(xué)們一定有這種體驗(yàn)：在平地上騎自行車的時(shí)候，即使不踩踏板，車也會(huì)前進(jìn)一段距離

5、，但因?yàn)闆]有繼續(xù)用力，它最終還是要停下來。日常生活中這種現(xiàn)象很多，比如自由擺動(dòng)的秋千會(huì)停下來。你們見過這類現(xiàn)象嗎？誰來說一說？生：隨風(fēng)擺動(dòng)的風(fēng)鈴最終會(huì)停下來，在地上滾動(dòng)的小球最終會(huì)停下來師：同學(xué)們面前有很多物體，請大家隨便玩，仔細(xì)觀察你看到的現(xiàn)象，看看誰提的問題多。（讓學(xué)生動(dòng)手玩面前的教具，提出問題） 生：小車為何會(huì)停下來？是誰阻礙了小車的運(yùn)動(dòng)？怎樣才能讓小車不停下來？等等。（設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生提出問題是順利探究的開始，不管學(xué)生提出什么樣的問題，教師都不要否定。將問題分為三類：第一類直接讓學(xué)生說出答案，第二類讓學(xué)生上網(wǎng)或查資料解決，第三類作為本節(jié)課探究的課題）師：這節(jié)課我們就來探究“運(yùn)動(dòng)的物體為什

6、么會(huì)停下來”。2、學(xué)生猜想回答師：請同學(xué)們猜想問題的答案，并說出你的理由。（設(shè)計(jì)意圖：猜想時(shí)說理由，是為了防止學(xué)生猜想的隨意性，鍛煉學(xué)生分析問題的能力。）生：運(yùn)動(dòng)要靠力來維持，比如說推桌子，用力推，桌子前進(jìn)，不用力推，桌子就停止了運(yùn)動(dòng)，所以說運(yùn)動(dòng)要靠力來維護(hù)等等。（讓每組同學(xué)起來發(fā)表自己的意見）師：我認(rèn)為運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。比如說一個(gè)小球在地上滾一會(huì)就停止了運(yùn)動(dòng)，而用同樣大的力讓這個(gè)小球在冰面上滾，過好長時(shí)間小球才能停下來。如果有一個(gè)平面的摩擦力為零，小球就會(huì)永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，所以運(yùn)動(dòng)不需要力來維護(hù)。同學(xué)們，誰愿意支持我的猜想？ （設(shè)計(jì)意圖：由于生活中的錯(cuò)覺，學(xué)生的猜想一般是“運(yùn)動(dòng)要靠力來維持”。

7、此時(shí)，教師作為一名“好學(xué)生”，提出自己的見解，一是為了調(diào)節(jié)氣氛，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；二是為引出“牛頓第一定律”做鋪墊。）3、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。設(shè)問：利用給你的實(shí)驗(yàn)器材怎樣才能驗(yàn)證你的猜想是否正確？你需要控制哪些實(shí)驗(yàn)條件？請同學(xué)們分組討論實(shí)驗(yàn)的目的、器材、步驟，寫出實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生思考、討論：實(shí)驗(yàn)的目的、器材、步驟，需要控制的實(shí)驗(yàn)條件 ，評選出最合理的實(shí)驗(yàn)方案 。學(xué)生在匯報(bào)方案時(shí)，有很多地方不一樣，對此，教師應(yīng)尊重學(xué)生的意見。有的組的方案不太合理，如先讓小車在毛巾面上滑過，再在桌面上滑過，最后在棉布上滑過，對于這些不太合理的地方，讓學(xué)生自己對比，取長補(bǔ)短。在這個(gè)過程中，學(xué)生很可能產(chǎn)生爭論，這是學(xué)

8、生思維火花的碰撞，教師要提供給學(xué)生辯論的舞臺(tái)，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。（設(shè)計(jì)意圖：對于這一環(huán)節(jié)，教師要特別重視，因?yàn)檫@一過程需要學(xué)生分析、想象、設(shè)計(jì)、創(chuàng)造，這是發(fā)展學(xué)生能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要給學(xué)生充分考慮的時(shí)間。）生：選用的器材是木板、木塊、小車、刻度尺、毛巾、棉布、桌面，步驟是先讓小車從斜面上自由滑下，用刻度尺量出小車在桌面上通過的距離；再讓小車從斜面上同一高度自由滑下，用刻度尺量出小車在棉布上通過的距離；最后讓小車從斜面上同一高度自由滑下，用刻度尺量出小車在毛巾面上通過的距離。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格，并相互評價(jià)，推薦最合理的表格供全班使用。師：下面請三個(gè)組的代表到黑板上畫出你們的設(shè)計(jì)表格。師生共同

9、討論選出最合理的，如表1。 實(shí)驗(yàn)次數(shù)表面材料表面粗糙程度磨擦力大小滑行距離1毛巾2棉布3玻璃 表1（說明：學(xué)生設(shè)計(jì)完表格后，為增強(qiáng)設(shè)計(jì)的目的性、準(zhǔn)確性，教師要引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出制表的原則，即需要分析哪些數(shù)據(jù)，則畫出哪些數(shù)據(jù)的欄目。學(xué)生所設(shè)計(jì)的表格，并非完全相同，教師要讓學(xué)生充分展示，讓學(xué)生自己評判，最后達(dá)到自我完善。）播放斜面小車實(shí)驗(yàn)的課件，提供研究范例。討論：此實(shí)驗(yàn)過程中，為什么小車每次都從同一高度滑下來？三次實(shí)驗(yàn)中水平面上有什么不同，為什么？小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離遠(yuǎn)近說明了什么。4、學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究師：請同學(xué)們根據(jù)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象，看看你們的猜想是否正確。教師巡視

10、并作實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：本實(shí)驗(yàn)分析與論證過程，著重在于比較數(shù)據(jù)，找出現(xiàn)象中變化的趨勢，再從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。視情況引導(dǎo)學(xué)生討論。（說明：教師要完全放手讓學(xué)生操作，給學(xué)生一個(gè)寬松的空間，不做統(tǒng)一指導(dǎo)，只在巡視時(shí)給個(gè)別小組以提示。在記錄數(shù)據(jù)時(shí)要求學(xué)生必須實(shí)事求是，這樣做有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。為了方便分析數(shù)據(jù)，讓每組學(xué)生將得到的數(shù)據(jù)寫到黑板上。）5、學(xué)生分析與論證，得出結(jié)論教師投影展示學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄，播放斜面小車實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生間交流與探討，引導(dǎo)學(xué)生正確地口頭表述。師：請同學(xué)們說一說實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和表上記錄，由此可得到什么結(jié)論？小組交流，提交結(jié)論，評選出完整合理的結(jié)論：結(jié)論：平面越光滑，小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力越小，通

11、過的距離越大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長，速度減少得越慢。（出示投影片）(設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的能力)猜想：(1)如果運(yùn)動(dòng)的物體不受力，它將_。 (2) 如果靜止的物體在光滑的平面上，不受力，它將_。師：我們發(fā)現(xiàn)，阻力越小，小車運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)，那么請小組合作完成上面的猜想并填表2。 表2（投影） 實(shí)驗(yàn)次數(shù)表面材料表面粗糙程度磨擦力大小滑行距離推理想象光滑表面設(shè)問：根據(jù)上述結(jié)論，你能推出什么結(jié)果？學(xué)生討論、總結(jié)：運(yùn)動(dòng)的物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總是保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，靜止的物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持靜止?fàn)顟B(tài)。（設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生推理能力深化對“小車實(shí)驗(yàn)”的認(rèn)識）設(shè)問：現(xiàn)在你知道了物體不

12、受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律嗎？學(xué)生推理并理解記憶。師歸納總結(jié)：(1)點(diǎn)明上述表述其實(shí)就是牛頓第一定律所反映的內(nèi)容。展示牛頓第一定律內(nèi)容，并議論定律中“一切”“不受外力”“或”和“總保持”的含義。 (2) 對定律的理解：任何物體，如果不受外力的作用，原來靜止的，將永遠(yuǎn)保持靜止；原來運(yùn)動(dòng)的將永遠(yuǎn)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)。（3）“牛頓第一定律”表達(dá)的是物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。（4）牛頓第一定律采用的方法是實(shí)驗(yàn)加推測。討論：為什么牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證？為什么又是正確的？師總結(jié)：牛頓第一定律是通過分析事實(shí)，再進(jìn)一步概括、推理得出的。我們周圍的物體，都要受到這個(gè)力或那個(gè)力的作用，因此不可能用實(shí)驗(yàn)來直接驗(yàn)證

13、這一定律。但是，從定律得出的一切推論，都經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn)，因此，該定律已成為大家公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一。6評估交流師：同學(xué)們做完實(shí)驗(yàn)后，要進(jìn)行評估，請小組先討論，再選一個(gè)同學(xué)說一說實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，是怎么克服的；也可說一說自己的實(shí)驗(yàn)在哪個(gè)地方設(shè)計(jì)得比較精彩。（設(shè)計(jì)意圖：對于接受能力快的同學(xué)來說，交流給他們提供了一個(gè)展示自己的舞臺(tái)，讓他體驗(yàn)到成功的喜悅。對于接受能力慢的同學(xué)來說，則可借此機(jī)會(huì)向別人請教，最終獲得探究的成功?！敖涣鳌彼灤┯谡麄€(gè)探究活動(dòng)中，教學(xué)時(shí)，教師可組織學(xué)生以小組為單位進(jìn)行交流，也可全班交流。）師：同學(xué)們已經(jīng)同意我的觀點(diǎn)，即運(yùn)動(dòng)不需力來維持，那么為什么我們騎自行車要不斷用力蹬

14、？學(xué)生討論回答。三知識拓展 簡單介紹意大利科學(xué)家伽利略的實(shí)驗(yàn)結(jié)論和英國科學(xué)家牛頓的研究成果，介紹少年牛頓故事。并指導(dǎo)閱讀：伽利略、笛卡兒、牛頓對上述問題的研究、思考。學(xué)生閱讀、討論。（設(shè)計(jì)意圖：價(jià)值觀教育：科學(xué)成果往往是眾多科學(xué)家智慧和辛勤勞動(dòng)的結(jié)晶。讓學(xué)生尤其是暫差生能樹立起學(xué)習(xí)的信心。）四、做游戲，提問題師：同學(xué)們用直尺打一摞棋子中底部的棋子，或快速抽掉鋼筆帽下面的紙條，觀察現(xiàn)象，并提出問題。（設(shè)計(jì)意圖：這一環(huán)節(jié)是為下一節(jié)慣性做準(zhǔn)備）五、練一練 （課件展示） 教師巡視，注意學(xué)生的反饋情況 1得出牛頓第一定律的方法是 （ ）A純實(shí)驗(yàn)方法 B純推理方法 C實(shí)驗(yàn)加推理的方法 D數(shù)學(xué)推導(dǎo)法2下列說

15、法錯(cuò)誤的是 （ ）A物體不受外力作用時(shí)，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)。B力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。C受到外力作用的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能不變。D 力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 。 3豎直上拋一個(gè)物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，如果突然失去一切外力作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將是_。六、課堂總結(jié)設(shè)問：通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么收獲？什么給你留下了最深刻的印象？學(xué)生交流回答：牛頓第一定律內(nèi)容；實(shí)驗(yàn)推理過程，適用條件；力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因等。（設(shè)計(jì)意圖：深化概念，加深對第一定律的理解）七、布置作業(yè)1預(yù)習(xí)下節(jié)課內(nèi)容，利用所學(xué)知識解釋游戲中發(fā)現(xiàn)的問題。2設(shè)想一下，如果有一天，地球上的物體都不受外力，我們的世界會(huì)變成怎樣？寫一篇科幻作文，描述

16、一下這場災(zāi)難的具體場景?！窘虒W(xué)反思】“物體不受外力作用時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何？”對這一問題的探究，學(xué)生的思維習(xí)慣往往去找實(shí)際不受外力的物體：如太空中的物體等，很難提出實(shí)驗(yàn)加推理的方法。我在教學(xué)中，直接提出實(shí)驗(yàn)加推理的方法。課后仔細(xì)思考發(fā)現(xiàn)這種處理并不好，不符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，應(yīng)啟發(fā)學(xué)生思考：自然界中不受不受外力的物體不存在，我們能否使物體幾乎不受外力作用？能否使物體盡可能少受外力？如何將少受外力作用的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與不受外力作用的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)聯(lián)系起來？然后得出實(shí)驗(yàn)加推理的方法。使學(xué)生明白“不受外力作用”是一種理想狀況，我們只能無限接近而不能得到理想狀況。這是一種新的思維方式，為我們解決問題提供了一種新方法?！景鍟O(shè)計(jì)】 牛頓第一定律一、 科學(xué)探究 1. 探究目標(biāo)：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變與受到外力的關(guān)系 2.