初中物理-7.1科學探究：牛頓第一定律教學設計學情分析教材分析課后反思

《7.1科學探究：牛頓第一定律》課標分析(一)、在課程目標上注重提高全體學生的科學素養(yǎng)：牛頓第一定律深刻揭示了運動與力的關系，是人類對世界本質(zhì)規(guī)律認知的成果。學生在學習本節(jié)的過程中應樹立起對科學、真理的追求。(二)、在課程實施上注重自主學習，提倡教學方式多樣化：本節(jié)內(nèi)容的難度中等，適合學生自主討論學習，并運用所學知識解決問題，解釋生活中的現(xiàn)象。（三）、在課程結(jié)構(gòu)上重視基礎，體現(xiàn)課程的選擇性：牛頓第一定律是整個力學的基礎，把最基本的勻速直線運動和物體是否受力聯(lián)系起來，確立了力和運動之間的關系，是前面力的作用效果的延伸，又為學習二力平衡的知識打下了基礎，起著承前啟后的作用?！?.1科學探究：牛頓第一定律》學情分析學生通過前面的力的學習，知道力的作用效果一是可以使物體發(fā)生形變，二是可以改變物體的運動狀態(tài)。但由于受到經(jīng)驗的錯誤影響，也會認同有力物體才能運動的錯誤概念。所以轉(zhuǎn)變學生的經(jīng)驗概念，是尤為重要的。而牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗事實的基礎上，通過推理而抽象概括出來的，它具有理想性，因為處于現(xiàn)實中的物體總是會受到力的作用。學習本節(jié)應注重學生對實驗探究過程的參與，通過動手實驗，用分析與論證的方法探究出牛頓第一定律，并學會用自己的語言描述牛頓第一定律的內(nèi)容?！?.1科學探究：牛頓第一定律》評測練習課堂練習1.下列觀點正確的是[]A．驗證牛頓第一定律的實驗可以做出來，所以牛頓第一定律是正確的．B．驗證牛頓第一定律的實驗做不出來，所以牛頓第一定律不能肯定是正確的．C．驗證牛頓第一定律的實驗做不出來，但可以經(jīng)過在事實基礎上，進一步科學推理得出牛頓第一定律．D．驗證牛頓第一定律的實驗雖然現(xiàn)在做不出來，但總有一天可以用實驗來驗證．（答案：C）2.靜止的課桌受到幾個力的作用？假如所有的外力都消失，課桌將。（答案：重力和支持力兩個力的作用靜止）3、正在運動著的物體，若它所受的一切外力都同時消失，那么它將[]A．立即停下來；B．速度變慢逐漸停止；C．速度大小不改變但方向改變；D．作勻速直線運動。（答案：D）【課下探究】免費的世界旅游：乘坐熱氣球升空后，利用地球在自傳，能否實現(xiàn)免費的世界旅游？《7.1科學探究：牛頓第一定律》教材分析《7.1科學探究：牛頓第一定律》是在第2章---運動的世界、第6章---熟悉而陌生的力的基礎上，討論力和物體運動狀態(tài)變化的關系。這部分內(nèi)容的教學在中學力學教學中處于承上啟下、奠定基礎的關鍵地位，不僅是學生在初中階段繼續(xù)學習浮力簡單機械功和能的必要準備，而且是他們到高中進一步學習運動學和動力學的重要基礎。“科學探究——牛頓第一定律”要求學生能對收集的信息進行簡單的比較，能進行簡單的因果推理，經(jīng)歷從實驗中歸納科學規(guī)律的過程，最后用自己的語言表述推理的結(jié)果。

根據(jù)新課標的要求，本節(jié)課的重點是通過實驗探究，學習分析論證的方法；加深對牛頓第一運動定律的理解。難點是轉(zhuǎn)變學生的經(jīng)驗概念、思維定勢。最后讓學生形成正確的結(jié)論。知道力和運動的關系：力是改變物體運動狀態(tài)的原因?！?.1科學探究：牛頓第一定律》教學設計教材分析：《科學探究：牛頓第一定律》是滬科版八年級物理第七章第一節(jié)的內(nèi)容，牛頓運動定律是動力學的基礎，正確認識力和運動的關系，是學好物理的關鍵，教學中應聯(lián)系生活、貼近實際，以激發(fā)學生學習的興趣。理解力和運動的關系是本節(jié)課的重點，通過實驗和生活的例子進一步體會，力不是維持物體運動的原因，而是改變運動狀態(tài)的原因。這對以后研究問題，受力分析都是非常重要的。三維目標：1、知識與技能（1）知道牛頓第一定律的內(nèi)容（2）能有效利用控制變量法探究物理問題（3）知道實驗推理法在物理學中的應用2、過程與方法（1）通過實驗探究阻力對物體運動的影響（2）通過理想條件下的推理，得出牛頓第一定律3、情感、態(tài)度與價值觀（1）在合作實驗中，培養(yǎng)學生的團隊精神（2）通過活動和閱讀感受科學與生活的緊密聯(lián)系（3）了解科學進步的漫長、艱難的歷程，鼓勵學生勇攀科學高峰重點：牛頓第一定律難點：探究摩擦力對物體運動的影響實驗結(jié)論的進一步分析學情分析：力是維持物體運動狀態(tài)的原因還是改變物體運動狀態(tài)的原因，人們正確認識這個問題，經(jīng)歷了漫長的歷史過程，同樣學生要正確認識它，也要克服日常經(jīng)驗帶來的錯誤認識，所以一開始就用了兩個實驗，讓他們通過觀察、思考，來澄清錯誤的認識。教學方法：1、學生學習牛頓第一定律的困難在于從生活經(jīng)驗中得到的一種被現(xiàn)象掩蓋了本質(zhì)的錯誤觀念，認為物體的運動是力作用的結(jié)果。如推一個物體，它就動，不再推它時，它便靜止。為使學生擺脫這種錯誤觀念，首先要把運動和運動的變化區(qū)別開，樹立從靜到動和從動到靜都是“運動狀態(tài)改變”的概念，這是為了揭示力和運動的關系做的重要鋪墊。其次，通過實驗確立“力是改變運動狀態(tài)的原因”的概念。再通過推理建立“不受力運動狀態(tài)不變”的概念。2.通過圖9-1演示實驗的比較、分析、綜合、推理是本節(jié)課的核心，可對學生進行簡單的科學推理方法的教育。在此演示實驗中可通過設計不同的問題滲透研究方法。3、本節(jié)課按著人類對知識的認識順序組織教學，讓學生體會規(guī)律的認識過程，對學生進行學史教育。從亞里士多德的觀點——伽利略的研究——笛卡爾的補充——牛頓的總結(jié)。教學過程：

一、課堂引入

多媒體展示行駛的汽車會停下來；踢出去的足球能否一直運動？引入師：這些都是力和運動的問題。力和運動有怎樣的關系呢？二、探究力和運動的關系活動1：用手推桌面上的物體，觀察物體運動的情況。把現(xiàn)象記錄下來。觀察對象有推力時無推力時學生活動，展示。學生講述推桌上的木塊、小車的感受：推木塊，木塊就運動；撤去推力，木塊停止運動。推小車，小車運動；撤去外力，小車逐漸停下來。師：通過活動，你認為物體的運動需要力來維持嗎？

投影亞里士多德觀點：要維持物體作勻速運動，就必須給物體施加一恒定的力。不受力而一直運動的現(xiàn)象是沒有的。

師：上述是古希臘最杰出的哲學家亞里士多德的觀點，和同學們的生活體驗何其相似!可是，幾百年前，著名科學家伽利略卻曾通過理想實驗，運用邏輯推理，對亞里士多德，也即同學們的觀點提出了質(zhì)疑。（設計意圖：激發(fā)矛盾。啟發(fā)學生比較上述事例的共同特征：物體的運動需要力的作用，撤去物體受的力，物體就不會動或停止運動。）

師：伽利略為何會提出相反的觀點？他有什么依據(jù)？投影出伽利略的理想實驗示意圖，教師對照示意圖復述伽利略的推理過程和結(jié)論。

師：伽利略的推理，也是建立在分析大量事實基礎上的。我們能否通過實驗探究力和運動的關系呢？

2.實驗探究：

運動物體如果不受其它物體力的作用，會一直運動下去嗎？

設計實驗：教師引導，師生互動！師：（1）運動的物體好找嗎？試舉一例？（運動的小車）（2）不受力的物體能否找到？（不能。物體都受到重力的作用）（3）重力的方向有什么特點？（總是豎直向下）（4）物體在水平方向上運動能否不受力？（有摩擦力）（5）真空不能傳聲是如何探究的？（理想實驗、科學推理）（6）能否仿照真空不能傳聲來研究？（7）如何減小摩擦力？（減小壓力、接觸面的粗超程度）（8）如何減小接觸面的粗超程度？（毛巾、棉布、木板）（9）在水平面上運動的物體，摩擦力大小對運動有影響，還有其它因素影響嗎？（初速度）（10）如何保證初速度相同？（小車從同一斜面的相同高度自由滑下）（學生一開始可能只能回答出表象，應經(jīng)多輪交流，由學生自己回答出：小車進入水平面時的速度大小和方向保持不變，小車在水平面上受到的摩擦力大小在變。該部分尤為重要，注意和學生互動，啟發(fā)好學，利用課件一點一點的設計，為下面進行試驗鋪墊好。）

進行試驗：學生分實驗小組進行實驗探究，記錄現(xiàn)象。實驗接觸面摩擦力大小滑塊運動距離1毛巾2棉布3木板教師巡視指導教師巡視實驗情況：實驗時，毛巾、棉布與車輪作用會產(chǎn)生移動；毛巾一端線結(jié)較粗；小車從斜面進入平面出現(xiàn)卡輪現(xiàn)象等。師：（1）有同學分別把毛巾、棉布鋪在斜面上可以嗎？（不可以。斜面摩擦力改變，初速度會不同）（2）請觀察桌上物件，看是否可以選用桌上的物件，盡可能地減小出現(xiàn)的負面影響?桌上的一張紙該怎么用？分析評估：

(1)實驗中用同樣的小車從_相同_的高度滑下,目的是_為了保證小車在三種表面上的初始速度相同__.(2)實驗結(jié)論是：平面越光滑，小車所受阻力越小，小車運動越遠。(3)實驗推論：如果運動物體不受力，它將以不變的速度沿直線運動下去三、牛頓第一定律牛頓概括了伽利略等前人的研究成果，總結(jié)出牛頓第一定律：一切物體在沒有受到外力的作用的時候,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài).解讀：（1）物體的運動不需力來維持．（2）力是改變物體運動狀態(tài)的原因．（3）牛頓第一定律不是實驗定律．四、課堂檢測1.下列觀點正確的是[]A．驗證牛頓第一定律的實驗可以做出來，所以牛頓第一定律是正確的．B．驗證牛頓第一定律的實驗做不出來，所以牛頓第一定律不能肯定是正確的．C．驗證牛頓第一定律的實驗做不出來，但可以經(jīng)過在事實基礎上，進一步科學推理得出牛頓第一定律．D．驗證牛頓第一定律的實驗雖然現(xiàn)在做不出來，但總有一天可以用實驗來驗證．（答案：C）2.靜止的課桌受到幾個力的作用？假如所有的外力都消失，課桌將。（答案：重力和支持力兩個力的作用靜止）3、正在運動著的物體，若它所受的一切外力都同時消失，那么它將[]A．立即停下來；B．速度變慢逐漸停止；C．速度大小不改變但方向改變；D．作勻速直線運動。（答案：D）

五、本節(jié)內(nèi)容小結(jié)，設疑

投影本節(jié)內(nèi)容要點，進行本節(jié)內(nèi)容小結(jié)。設疑：牛頓第一定律告訴我們，物體不受力能保持靜止狀態(tài)，在生活中靜止的講桌受到重力和支持力的作用，為什么還能保持靜止狀態(tài)？難道牛頓第一定律是錯誤的？六、作業(yè)設置【課下探究】免費的世界旅游：乘坐熱氣球升空后，利用地球在自傳，能否實現(xiàn)免費的世界旅游？

設計理念：牛頓第一定律是經(jīng)過抽象概括并以十分精煉的語言表述出來的，這些現(xiàn)成的結(jié)論很容易使學生誤以為物理概念和規(guī)律的得出輕而易舉，這不僅使學生失去了觀察、研究問題的興趣，同時也使本節(jié)的教學黯然失色。如何克服這一難點呢?在本節(jié)課的教學設計中以多樣化的教學方式，通過對學生生活經(jīng)驗的質(zhì)疑，引發(fā)矛盾沖突，緊接著介紹伽利略的思想，再讓學生科學探究，最后在老師的幫助下共同駁斥亞里士多德的錯誤觀點，得出牛頓第一定律，這既讓學生了解了科學發(fā)展的歷史，體會到知識的形成過程，同時又以伽利略的推理思想對學生進行了科學態(tài)度和科學方法的教育。整節(jié)課生動而精彩。

《7.1科學探究：牛頓第一定律》效果分析本節(jié)課教學過程目標明確，每一個環(huán)節(jié)過渡自然。學生學習興趣很濃，他們積極地參與到了小組活動之中。整個課堂生動活潑，學生說得多，氣氛十分活躍。本節(jié)引入新課的方法有特色、有創(chuàng)新。通過認知沖突，引起學生的好奇和興趣，激勵進取精神。加強實驗教學，這是提高學生實驗動手能力的重要途徑，也是物理學科進行創(chuàng)新學習的重要手段。本節(jié)這樣處理，收到了很好的效果。在老師的引導下，學生做完實驗即展開討論，然后匯報發(fā)言，讓學生自己科學推理出物體不受力時的運動情況。這里體現(xiàn)了創(chuàng)新學習，體現(xiàn)了以學生為主體的導學方法。一項教學活動，讓全體學生都積極參與，其效果與“老師講，學生聽”自然不能同日而語。本節(jié)課把啟發(fā)式教學、實驗教學、創(chuàng)新學習、目標教學等有機地結(jié)合在一起，形成師生互動學習的局面，收到了很好的效果。這是一節(jié)成功的創(chuàng)新教育研究課。通過練習，學生能夠和好的理解力和運動的關系，既力是改變物體運動狀態(tài)的原因。《7.1科學探究：牛頓第一定律》課后反思反思本節(jié)課的教學，主要存在以下優(yōu)點：1、環(huán)節(jié)的設置符合學生的思維方式和步驟，能夠很好地抓住學生的心，激發(fā)學生自主學習。在對“阻力對物體運動的影響”進行探究時，通過一段物體從斜面滑下的影像，引導學生思考：小車在水平木板上前進的距離與哪些因素有關？并提供實驗器材，讓學生能夠在實際操作中先歸納，在已有的知識水平基礎上總結(jié)，激發(fā)學生的學習興趣，讓學生在學習的過程中體驗成功的喜悅。2、注重了學生對控制變量法、理論推理法等科學方法的掌握。從最先影響小車前進距離的多個因素的探究，讓學生知道，摩擦力越小，小車運動得越遠；然后從毛巾到棉布、木板、玻璃再到?jīng)]有摩擦的光滑平面，從現(xiàn)實存在到空間想象，從有到無，不斷地改變實驗條件，利用理論推理法，逐步引導學生建立起形象的空間模型，水到渠成地得出牛頓第一定律。學生在學習的過程中，能夠潛移默化地領會到到科學方法對物理學習乃至科學進步的重要性。3、注重學生對知識的理解和掌握。因為在實際生活中，牛頓第一定律成立的條件“物體不”是不存在的，因此需要學生具有一定的抽象思維。在通過實驗探究和總結(jié)得出“牛頓第一定律”以后，