《牛頓第一定律》教學(xué)案例

1、牛頓第一定律教學(xué)案例蓬安縣新園小學(xué) 張鵬【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能:1、理解什么是慣性，能夠列舉生活中有關(guān)慣性的現(xiàn)象2、知道并能用語(yǔ)言表述牛頓第一定律。二、過(guò)程與方法:1、了解伽利略“理想實(shí)驗(yàn)”的科學(xué)方法，經(jīng)歷“探究物體不受力時(shí)怎樣運(yùn)動(dòng)”的過(guò)程，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察活動(dòng)，體驗(yàn)一切物體都有慣性。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀:1、通過(guò)探究物體不受力時(shí)怎樣運(yùn)動(dòng)，形成實(shí)事求是、不迷信權(quán)威、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。2、通過(guò)學(xué)習(xí)慣性的應(yīng)用，感受到科學(xué)就在身邊。【教學(xué)重與難點(diǎn)】重點(diǎn)：“理想實(shí)驗(yàn)”法，牛頓第一定律和慣性。難點(diǎn)：讓學(xué)生確信牛頓第一定律并理解其內(nèi)涵?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師：小車、木塊

2、、紙條、玻璃板、象棋子、杯子（內(nèi)盛水）、硬紙板、雞蛋。學(xué)生：斜面、小車、木板、棉布、毛巾?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、情境導(dǎo)入，明確任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生看兩張來(lái)自生活的圖片（多媒體投影）：亞洲飛人柯受良駕車飛越黃河，他憑什么有這種膽識(shí)去飛越氣勢(shì)磅礴的黃河呢？警察叫司機(jī)系安全帶，為什么？師：要解決這兩個(gè)問(wèn)題，我們首先來(lái)研究有關(guān)“牛頓第一定律”的知識(shí)。板書(shū)課題：牛頓第一定律投影：學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道牛頓第一定律的內(nèi)容，了解它的探究歷程。2、通過(guò)活動(dòng)體驗(yàn)任何物體在任何情況下都具有慣性。二、維持運(yùn)動(dòng)需要力嗎？1、自主探究，合作交流師：同學(xué)們，前面我們知道力可以使靜止的物體運(yùn)動(dòng)，也可以使運(yùn)動(dòng)的物體靜止，可見(jiàn)力和物體的運(yùn)動(dòng)有密切

3、的關(guān)系。關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，古希臘學(xué)者亞里士多德提出了一個(gè)觀點(diǎn)物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持。他的觀點(diǎn)一直維持和統(tǒng)治人們的思想近兩千年，直到三百年前伽利略才提出了新的觀點(diǎn)物體運(yùn)動(dòng)不需要力。你同意誰(shuí)的觀點(diǎn)呢？請(qǐng)各小組自主探究。投影：自主探究提示：（1）觀察課本第44頁(yè)圖12.51，想想在生活中還有哪些類似的現(xiàn)象？（2）結(jié)合生活體驗(yàn)回答下列問(wèn)題：怎樣能夠使靜止的足球運(yùn)動(dòng)起來(lái)？足球離開(kāi)運(yùn)動(dòng)員的腳以后，在草地上滾動(dòng)的過(guò)程中速度有何變化？因此，你認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)是不是一定需要力來(lái)維持？物體的運(yùn)動(dòng)和物體受力之間可能有什么關(guān)系？（3）亞里士多德和伽利略都對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)和受力關(guān)系進(jìn)行了研究，你同意誰(shuí)的觀點(diǎn)？2、展示交流合

4、作學(xué)習(xí)成果師：你是同意亞里士多德的觀點(diǎn)，還是同意伽利略的觀點(diǎn)？說(shuō)出你的理由。生1：靜止在課桌上的書(shū)，用力一推由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，不推，重新變?yōu)殪o止?？梢?jiàn)物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持。生2：騎自行車時(shí)我們停止蹬車，車仍然繼續(xù)運(yùn)動(dòng)；踢出去的足球能繼續(xù)在空中飛行；擲出去的鉛球能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，可見(jiàn)物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。3、疑難解析，評(píng)價(jià)激勵(lì)師：愛(ài)因斯坦曾把一代一代科學(xué)家探索自然奧秘的努力，比作福爾摩斯偵探小說(shuō)中的破案過(guò)程，有時(shí)候明顯可見(jiàn)的線索卻把人們引向錯(cuò)誤的判斷。也就是說(shuō)，光憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)做判斷常常是靠不住的，在探究運(yùn)動(dòng)原因的“偵探小說(shuō)”里，亞里士多德正是由于憑借生活中明顯的線索引出了錯(cuò)誤的判斷。師：引起亞里士

5、多德錯(cuò)誤觀點(diǎn)的“罪魁禍?zhǔn)住笔鞘裁茨?？學(xué)生思考，交流。生：自行車停下，停下不是沒(méi)有受力，而是受到了摩擦力才停的。因此，引起亞里士多德錯(cuò)誤觀點(diǎn)的“罪魁禍?zhǔn)住笔悄Σ磷枇?。師：現(xiàn)在假設(shè)你是伽利略，你會(huì)尋找怎樣的“偵察”方法去推翻這維持兩千年的“錯(cuò)案”？師：物體不受力時(shí)能否繼續(xù)運(yùn)動(dòng)需要實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。三、牛頓第一定律1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（1）小組交流合作學(xué)習(xí)師：下面請(qǐng)以小組為單位，根據(jù)屏幕上的提示設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案。投影：溫馨提示1、明確探究實(shí)驗(yàn)的對(duì)象、條件：要探究運(yùn)動(dòng)物體不受力時(shí)，運(yùn)動(dòng)情況會(huì)怎樣，實(shí)驗(yàn)時(shí)我們應(yīng)該把靜止的還是運(yùn)動(dòng)的物體作為我們的研究對(duì)象？根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍簩?shí)驗(yàn)應(yīng)觀察運(yùn)動(dòng)的物體在不受（阻）力時(shí)運(yùn)動(dòng)情況

6、，你打算怎樣創(chuàng)造“不受（阻）力”實(shí)驗(yàn)條件？2、結(jié)合課本，分析圖2所示的實(shí)驗(yàn)方案。思考：（1）為充分“顯示”阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)情況的影響，每次實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該控制哪些因素相同？如何改變物體受到的阻力？（2）為什么讓小車從斜面的同一高度滑下？（3）小車在不同材料的平面上最終停下來(lái)的原因是什么？（4）設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格。（5）設(shè)想一下，如果水平面足夠光滑（沒(méi)有任何阻力），小車的運(yùn)動(dòng)情況會(huì)怎樣？（2）展示交流合作學(xué)習(xí)成果師：下面請(qǐng)*組來(lái)展示實(shí)驗(yàn)計(jì)劃與實(shí)驗(yàn)方案。生：我們知道地球上完全不受力的物體是不存在的，我們可以使物體受力逐漸減小，觀察物體運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)一步推理物體不受力時(shí)怎樣運(yùn)動(dòng)，這種方法叫理想實(shí)驗(yàn)法。

7、實(shí)驗(yàn)時(shí)我們讓同一小車從同一斜面的同一高度滑下，觀察小車分別在毛巾、棉布、木板表面滑行的距離，進(jìn)一步推理物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況。我們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格：接觸面阻力的大小（選填“大”“較小”或“最小”）小車運(yùn)動(dòng)的距離（選填“短”“較長(zhǎng)”或“很長(zhǎng)”）毛巾棉布木板師：我想問(wèn)一下，實(shí)驗(yàn)中為什么讓小車從斜面的同一高度滑下？生：為了讓小車的起始運(yùn)動(dòng)情況一樣，也就是小車的起始運(yùn)動(dòng)速度相同。師：很好，同學(xué)們的方法很精彩。通過(guò)觀察小車在毛巾、棉布、木板上滑行的距離，并推理得出小車不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況。下面請(qǐng)同學(xué)們按照設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中有不明白的地方可以和同學(xué)交流或請(qǐng)教老師。2、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)師：同學(xué)們注意了，老師發(fā)現(xiàn)

8、有幾個(gè)組的小車不是沿直線下滑。那幾個(gè)組的學(xué)生都在頻頻點(diǎn)頭。師：請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位交流討論一下原因是什么，怎樣解決？學(xué)生交流討論。生1：可能是小車的前后輪不在一條直線上。生2：可能木板表面不平。生3：小車的前輪在滑行時(shí)運(yùn)動(dòng)。師：同學(xué)們思考得很全面，那該怎樣解決呢？生1：換小車。生2：用光滑平整的木板。生3：讓斜面的坡度小一些。師：很好，那我們按照改進(jìn)的方案重新做實(shí)驗(yàn)，并把實(shí)驗(yàn)的結(jié)果填在表格中。學(xué)生繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。3、展示探究結(jié)果師：同學(xué)們都做完了實(shí)驗(yàn)，下面我們請(qǐng)同學(xué)們展示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和結(jié)論。投影實(shí)驗(yàn)結(jié)果：接觸面阻力的大小（選填“大”“較小”或“最小”）小車運(yùn)動(dòng)的距離（選填“短”“較長(zhǎng)”或“很長(zhǎng)”）毛巾

9、大短棉布較小較長(zhǎng)木板最小很長(zhǎng)生：根據(jù)以上結(jié)果，我們得到的結(jié)論是：水平面越光滑，小車受的摩擦力越小，小車的速度減小的越慢，小車運(yùn)動(dòng)的距離就越遠(yuǎn)。假如水平面對(duì)小車完全沒(méi)有摩擦，小車將一直運(yùn)動(dòng)下去。視頻觀看：目前的一項(xiàng)體育項(xiàng)目冰壺球運(yùn)動(dòng)，由于球運(yùn)動(dòng)過(guò)程阻力很小，能以幾乎不變的速度前進(jìn)。師：在我們今天看來(lái)是非常簡(jiǎn)單的道理。在它發(fā)現(xiàn)的最初往往是非常艱難的，如果沒(méi)有堅(jiān)強(qiáng)的意志和信念，沒(méi)有足夠的事實(shí)和理論依據(jù)去支持你，許多人可能會(huì)放棄，但伽俐略沒(méi)有放棄。4、閱讀理解師：運(yùn)動(dòng)的物體不受力將一直運(yùn)動(dòng)下去，那靜止的物體如果不受力，會(huì)怎樣呢？生：永遠(yuǎn)保持靜止。師：牛頓在前人的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步概括總結(jié)得出著名的牛頓第一

10、定律。下面請(qǐng)同學(xué)們閱讀理解牛頓第一定律的內(nèi)容。師：定律的內(nèi)容是，一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。適用范圍為一切物體，條件為不受力。四、慣性師：牛頓第一定律還指出一切物體都具有一種性質(zhì)，我們把這種性質(zhì)叫慣性。1、思考、討論下面兩個(gè)問(wèn)題：（1）為什么立定跳遠(yuǎn)不如急行跳遠(yuǎn)跳得遠(yuǎn)？（2）參加百米比賽的運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)為什么很難立即停下來(lái)？2、演示實(shí)驗(yàn)：將小木塊放在小車上，小木塊隨小車一起運(yùn)動(dòng)，小車突然停止，木塊飛出。學(xué)生討論分析。3、試一試：請(qǐng)你在地面上用力豎直向上跳起，觀察一下，落地點(diǎn)將落在起跳點(diǎn)的前邊、后邊還是起跳點(diǎn)上？想一想：（1）當(dāng)你在勻速直線運(yùn)動(dòng)的火車車廂內(nèi)豎直

11、向上跳起、落下后將落在起跳點(diǎn)的前方、后方還是起跳點(diǎn)上？（2）當(dāng)你在火車車廂內(nèi)豎直向上跳起后，火車突然加速，你落下后將落在起跳點(diǎn)的前方、后方還是起跳點(diǎn)上？4、精彩展示課前選出6個(gè)學(xué)習(xí)物理困難的學(xué)生，兩人一組，提前練習(xí)下面3個(gè)實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)，課上讓他們精彩展示。（1）將6個(gè)象棋子疊起來(lái)，讓兩個(gè)學(xué)生展示迅速擊打最下面一枚棋子。（2）將紙條壓在玻璃板下，猛然抽出玻璃杯下的紙條。（3）在裝有水的杯子上放一硬紙片，紙板上放一雞蛋，迅速擊打雞蛋下的硬紙板。學(xué)生討論分析。師：大量事實(shí)表明，一切物體都有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。我們把物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性。5、觀看視頻，小組討論。讓學(xué)生觀

12、看拍打灰塵、鍋爐工人填碳、足球的“香蕉球”在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡、奧運(yùn)會(huì)男子百米決賽沖刺終點(diǎn)，駕駛員系安全帶等方面的視頻片段。學(xué)生以小組為單位，討論分析上述生活中的慣性現(xiàn)象。師：慣性的應(yīng)用十分廣泛，對(duì)人類有利的一面我們要加以充分利用，例如，斧頭松了，利用慣性可將斧頭牢牢地套在斧柄上；跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員助跑后，利用慣性能跳的遠(yuǎn)些；柯受良利用慣性飛越黃河等。師：當(dāng)然，也有對(duì)人類不利的一面，如開(kāi)車不可超速，駕駛員系上安全帶等。五、梳理整合，遷移提高1、師：請(qǐng)同學(xué)們想一想：本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容有哪些？它們之間有什么內(nèi)在的聯(lián)系？請(qǐng)用你喜歡的圖示方法表示出來(lái)。學(xué)生思考交流并嘗試畫(huà)圖。2、各小組推出代表進(jìn)行展示、交流。學(xué)生在互評(píng)、自評(píng)中取長(zhǎng)補(bǔ)短，知識(shí)框架得到修正、完善。3、引導(dǎo)學(xué)生尋找知識(shí)的脈絡(luò)和內(nèi)在聯(lián)系?！窘虒W(xué)反思