yu：牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計

1、牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計 石港中學(xué) 于郁東一、教學(xué)目標(biāo)1、知識、技能目標(biāo)(1)理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義.(2)理解慣性,知道日常生活中由于慣性而產(chǎn)生的簡單現(xiàn)象,并能解釋.(3)理解慣性和力的關(guān)系.2、過程、方法目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰?通過學(xué)生對歷史演變過程的“親身”參與,培養(yǎng)他們深度分析和思考的能力;通過對生活實例的分析,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力.3、情感、態(tài)度目標(biāo)讓學(xué)生感受科學(xué)探究過程的艱辛,感受科學(xué)之美和科學(xué)的精神.二、教材分析牛頓運動定律是整個力學(xué)體系的基石，而牛頓第一定律又是這個“基石”中的“基石”，它定性地揭示了力和運動的關(guān)系，提出慣性的概念，為定量研究力和運動的關(guān)系拉開了

2、序幕。高中教材與初中相比，主要有四方面的不同。一是定律內(nèi)容深淺不同：初中教材敘述為“一切物體在沒有受到外力作用的時候，總是保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)”；高中教材敘述為“一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止”。高中教材中的表述具有更為豐富的內(nèi)涵，它強(qiáng)調(diào)了力是改變物體運動狀態(tài)的原因，突出了第一定律的獨立性和重要意義，也為學(xué)習(xí)牛頓第二定律做了一定的鋪墊。二是慣性的認(rèn)識層次不同：初中強(qiáng)調(diào)一切物體都有慣性，高中側(cè)重慣性與質(zhì)量的關(guān)系。三是實驗的設(shè)計、探究及思維深度不同：初中為斜面小車實驗；高中為伽利略理想實驗，突出了理想實驗這種科學(xué)方法的價值所在。四是情感、態(tài)度、

3、價值觀的體現(xiàn)不同：初中對牛頓第一定律建立的歷史一語帶過，高中教材回顧了歷史，讓學(xué)生體會一個規(guī)律的獲得是一代又一代人努力的結(jié)果，能夠激發(fā)學(xué)生追求科學(xué)，勇于創(chuàng)新的情感。三、教學(xué)重難點：1教學(xué)重點：通過回顧歷史探究過程理解牛頓第一定律；慣性的理解。2教學(xué)難點：力和運動的關(guān)系；慣性和質(zhì)量的關(guān)系。四、設(shè)計思想本設(shè)計從建構(gòu)主義原理和認(rèn)知心理學(xué)出發(fā),緊緊圍繞牛頓第一定律的產(chǎn)生過程,深入挖掘物理學(xué)史中的相關(guān)素材,將牛頓第一定律產(chǎn)生過程的幾個關(guān)鍵問題以原貌的形式展示給學(xué)生,讓他們作為各個歷史時期的“探究者”參與相關(guān)問題的討論.在討論的過程中學(xué)生會發(fā)現(xiàn):“這些看似簡單的問題不僅很難回答,而且蘊藏著深刻的思想方法,

4、所以人類用了幾千年的時間才弄清楚”.通過這樣的探究,不僅讓學(xué)生獲得了物理知識,更讓學(xué)生感受科學(xué)結(jié)論得出的艱難歷程,并感悟科學(xué)之美,正確評價各個歷史人物，尤其是亞里士多德。引入大量的生活實例及劉謙在春晚表演的魔術(shù)引導(dǎo)學(xué)生積極觀察生活并思考生活，既提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，也加深學(xué)生對物理知識的理解，從而取得較好的教學(xué)效果。五、課前準(zhǔn)備自制理想斜面實驗器、氣墊導(dǎo)軌。六、教學(xué)過程（一）引入新課任務(wù)一、觀察圖片師：飛機(jī)為什么能在天上自由翱翔？生：因為有發(fā)動機(jī)提供動力，是力讓飛機(jī)運動師：力是維持飛機(jī)運動的原因？生：（設(shè)計意圖：引出課題主旋律力和運動的關(guān)系，并激發(fā)學(xué)生思索力和運動的關(guān)系，暴露學(xué)生的前概念）任

5、務(wù)二、觀看視頻：劉謙魔術(shù)意念螺絲。師：意念能讓物體運動？牛頓第一定律有誤？（設(shè)計意圖：引出課題，并激發(fā)懸念）任務(wù)三：分析試題：例如圖所示，劈形物體m的各表面光滑，上表面水平，放在固定的斜面上在m的水平上表面放一光滑小球m，后釋放m，則小球在碰到斜面前的運動軌跡是 a沿斜面向下的直線b豎直向下的直線c無規(guī)則的曲線d拋物線（設(shè)計意圖：更進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生深層次的思考，同時用習(xí)題檢查學(xué)生對牛頓第一定律的掌握程度，發(fā)現(xiàn)學(xué)生錯解的一些根源）【過渡】 科學(xué)探索的歷史就像一部偵探小說，探索的過程就象一個偵探破案的過程，就是一個又一個謎團(tuán)揭秘的過程！ 愛因斯坦師：答案不明確或不知，應(yīng)該是我們對力和運動關(guān)系的謎團(tuán)還

6、沒有真正的破除，那就讓我們一起追根溯源吧，看看問題到底出在哪里？ （設(shè)計意圖：讓學(xué)生通過這句話感受到科學(xué)探索過程是象偵探破案的過程，刺激而復(fù)雜，讓學(xué)生知道若結(jié)果出現(xiàn)偏差，應(yīng)該是謎團(tuán)還沒有撤掉揭秘的原因。） （二）新課教學(xué)1、回歸歷史，追根溯源第一篇章：亞里士多德年代時光倒流形式呈現(xiàn)幾個關(guān)鍵時間2011-1642-1596-1564-公元前384，從而追本溯源，引出運動的研究開端人物亞里士多德，分析亞里士多德的觀點“力是維持物體運動的原因”為什么是錯誤的？闡述亞里士多德的虛空理論及瓊布里丹舉例反駁了亞里士多德的虛空理論（設(shè)計意圖：用史實說明亞里士多德的偉大，糾正亞里士多德在學(xué)生心目中不正確的形象

7、定位）第二篇章：1564伽利略年代師：既然已經(jīng)證明力不是維持運動的原因，那么日常水平面上小球停下來的原因是什么呢？生：.拋出伽利略的觀點：在水平面上運動的物體所以會停下來，是因為受到摩擦阻力的緣故.若沒有摩擦阻力，球?qū)⒂肋h(yuǎn)運動下去。師：你相信伽利略的話嗎？你如何才能相信他的話？生：實驗證明。由伽利略擺談到斜面實驗?zāi)Ｐ?，重演理想斜面實驗，指出物體的運動不需要力來維持。 （設(shè)計意圖：通過觀察伽利略的理想實驗,啟發(fā)學(xué)生在研究科學(xué)問題時大膽的猜想與假設(shè)對科學(xué)研究具有重要的作用，并讓學(xué)生體會一切推理都必須從觀察與實驗得來，任何問題都是有原型的，所以要善于觀察生活并積極思考。）師：若讓現(xiàn)在的你來證明有沒有

8、辦法？生：.師：演示氣墊導(dǎo)軌實驗（設(shè)計意圖：進(jìn)一步體驗運動不需要力來維持）第三篇章1596笛卡兒年代：觀點：除非物體受到力的作用，物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運動狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會使自己沿曲線運動，而只保持在直線上運動. 由“他認(rèn)為，這應(yīng)該成為一個原理，它是人類整個自然觀的基礎(chǔ)”引出思考：伽利略和笛卡爾都做出了很大的貢獻(xiàn),“為什么歷史上沒叫伽利略定律或者笛卡爾定律” 結(jié)論：伽利略對物體不受外力時的運動作了準(zhǔn)確的描述,但沒有明確指出運動和力之間的關(guān)系是什么。笛卡兒在伽利略的基礎(chǔ)上更近了一步,更為接近真理。 思考：運動和力到底是什么關(guān)系呢？（設(shè)計意圖：為隆重推出牛頓作鋪墊）2、牛頓第一定律 內(nèi)容：一切物體總

9、保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài).師生一起解讀文本，理解牛頓第一定律的含義：a.一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)牛頓認(rèn)為這種性質(zhì)的特征就是總想保持原狀，不愿改變,有點懶惰,所以牛頓給它取名為inertia(惰性,遲鈍),翻譯過來就叫慣性.慣性：一切物體具有保持原來狀態(tài)的性質(zhì)所以第一定律又叫慣性定律b. 物體不受力作用時運動狀態(tài)不改變 力不是維持物體運動的原因.c. 除非有力迫使它改變這種狀態(tài) 力是改變物體運動狀態(tài)的原因d. 慣性參考系：指導(dǎo)學(xué)生閱讀課后相關(guān)內(nèi)容（設(shè)計意圖：讓學(xué)生體會出牛頓第一定律的三個內(nèi)涵：慣性、力和運動的關(guān)系、慣性系，并能真正理解

10、牛頓第一定律）3、應(yīng)用師：劉謙魔術(shù)：意念螺絲的困惑，是牛頓第一定律有誤？還是另有玄機(jī)？視頻：劉謙魔術(shù)意念螺絲揭秘（設(shè)計意圖：前后呼應(yīng)，讓學(xué)生由揭秘進(jìn)一步深刻體會力是改變物體運動狀態(tài)的原因，并引出慣性大小與質(zhì)量有關(guān)）師：為什么劉謙選了個小螺絲?從表演效果來說應(yīng)該選擇大一點的螺絲為佳。生：在相同震動力下，質(zhì)量小的物體容易被震動。師總結(jié)：在相同力的作用下，質(zhì)量小的物體容易改變原來的運動狀態(tài)。即慣性小。（設(shè)計意圖：現(xiàn)實中體會運動狀態(tài)的改變難易程度和質(zhì)量有關(guān)）師：物體的慣性除了和質(zhì)量有關(guān)外還和什么因素有關(guān)呢？生：速度師：問題一：運動的物體有慣性，靜止的物體沒有慣性？問題二：慣性和速度有關(guān)嗎？高速行駛的汽

11、車較難停下來是因為慣性比較大?（設(shè)計意圖：糾正學(xué)生經(jīng)常認(rèn)為慣性與速度有關(guān)的錯誤論斷）師：觀察和實驗表明：對于任何物體，在受到相同力作用時，決定它們運動狀態(tài)變化難易程度的唯一因素是質(zhì)量。質(zhì)量是標(biāo)量，國際單位是千克閱讀課本，進(jìn)一步理解質(zhì)量這個物理概念學(xué)以致用-走向生活師：你能舉出生活中慣性表現(xiàn)的各種實例嗎？慣性的利亞洲飛人柯受良駕車飛越黃河，他憑什么有這種膽識去飛越氣勢磅礴的黃河呢？慣性的弊 警察叫司機(jī)系安全帶，為什么？（設(shè)計意圖：學(xué)以致用，理論聯(lián)系實際，同時加深對慣性概念的理解）師：剛才我們循著歷史的足跡重新研究了力和運動的關(guān)系，現(xiàn)在讓我們再來看看任務(wù)三中的試題，你能正確解答了嗎？通過這一試題解答，你有什么收獲？生：.（設(shè)計意圖：檢查課堂效果，并教育學(xué)生做錯題原因經(jīng)常是基本概念沒真正理解，真正理解了，物理無難題）（三）課堂總結(jié)通過寫板書，總結(jié)課堂內(nèi)容，正確評價各歷史人物，梳理本節(jié)課知識。（設(shè)計意圖：最后寫全部板書，重新進(jìn)行本節(jié)課知