牛頓第一定律+教學設計 高一上學期物理人教版（2019）必修第一冊

教學設計與反思教學設計方案課題名稱牛頓第一定律姓名王凱年級學科高中物理教材版本人教版一、教學內容分析課題來源：新課標要求課堂應讓學生經歷從生活到物理，從自然到物理的認知過程，經歷基本的科學探究實驗和活動，從被動到主動，在錘煉才干的過程中掌握學問、技能，理解科技發(fā)展，從而融入到現代社會中。所以本課注重課堂教學模式的改革、注重全員參加、讓學生主動探究等方面。學習內容：通過分析教材，結合學生的特點，主要學習：1.體會伽利略的科研辦法；2.理解牛頓第一定律的內涵；3.慣性本質及應用。知識構圖：學習內容的重要性：依據物理課程標準的要求，結合本節(jié)課的實際情況，轉變強調學問傳授的偏向，讓學生經歷科學探究過程，在探究過程中學習科學研究辦法，培育學生的科學觀點、探究精神、實踐才能及創(chuàng)新意識。注重物理規(guī)律的察覺和發(fā)展，對科學家的制造性思維品質和勇于置疑、堅持真理。二、教學目標一、物理觀念：能準確敘述牛頓第一定律的內容,并能對該定律所揭示的運動和力的關系問題有較深刻的理解;知道慣性是物體的固有屬性，知道質量是物體慣性大小的量度！二、科學思維：了解伽利略關于運動和力的關系的認識,了解他的理想實驗和相應的推理過程，培養(yǎng)學生科學推理和想象能力。三、科學探究：體會實驗加推理的科學研究方法，了解理想實驗的作用。四、科學態(tài)度與責任：通過了解牛頓第一定律的歷史史實回顧,體會人類認識事物本質的曲折過程,培養(yǎng)學生嚴謹的科學態(tài)度。三、學習者特征分析學生通過初中的學習，對于牛頓第一定律的內容和慣性、慣性現象及慣性大小量度都有理解。但對于力和運動的研究過程中所隱含大師們的科學才智、對于力和運動關系的真相及慣性的本性短缺深刻的思考和理解，僅停留于一些慣性現象的認得。如何激發(fā)學生的喜好，持續(xù)深刻思考這些已學過的學問點，這是本節(jié)課的困難所在。我所授課的班級學生中考物理平均分較低，學生層次不同，存在確定差異。當前，學生在欣賞、操作、推理、表述等方面的才干較之以前都有了很大的提高，課堂上教師可以大膽放手，引導學生通過操作、欣賞、小組合作的方式，運用演示生活現象，演示實驗，幫助學生疏析理解，獲得新知。本班學生能夠主動學習，能夠適應多媒體教學環(huán)境，適應信息技術手段教學。在教學過程中，教師要切實掌握學生的特點，清楚地知道學生的優(yōu)勢和不足，依據學生的學習狀況因材施教，以學生為主體，有效地運用信息技術手段引領教學活動，滿足學生的需求，推動學生綜合才能發(fā)展。四、教學過程（設計本課的學習環(huán)節(jié)，明確各環(huán)節(jié)的子目標）一、新課導入同學們，我們在學習之前先看幾個生活中的現象。PPT播放：1.馬拉車動態(tài)圖片；2.推木塊動態(tài)圖片；3.釘釘子動態(tài)圖片。通過我們之前的預習，以及上面所展示的生活中的現象，由誰總結了什么結論呢？學生：由亞里士多德得出了“力是維持物體運動的原因”。老師：那么又是誰推翻了亞里士多德的結論呢？學生：是伽利略推翻了亞里士多德的結論。老師：伽利略通過什么來推翻了亞里士多德的結論呢？學生：通過理想斜面實驗。二、新課講授（一）探究力和運動關系的歷史過程老師：好，請同學們自主學習一下我們教科書的第80頁關于理想實驗的內容，稍后我們請同學來演示一下該實驗。在學習和演示實驗的過程中，請同學們思考一個問題：如果沒有摩擦力，物體的運動將會如何？PPT展示問題。學生自主學習。自學完畢。老師：有同學愿意上來演示一下實驗嗎？只有兩個名額啊。學生舉手，請兩名學生上來演示，一名學生進行實驗，另一名學生負責解說。演示完畢。老師：好，請我們的同學來說一下，如果沒有摩擦力，小球將會如何運動呢？負責解說的學生：如果沒有摩擦力，當我們右側斜面傾角不為零的時候，小球能夠達到與釋放點同樣的高度，當我們右側斜面傾角為零的時候，小球會永遠運動下去。老師：我們的學生解釋的非常到位。但是，在現實中我們是無法做到完全沒有摩擦力的，為此，老師做了一個動態(tài)圖片，大家來感受一下小球在斜面上的運動過程。PPT展示斜面實驗動圖。老師：至此，伽利略根據該實驗，開始了對亞里士多德的反駁，伽利略的認為力和運動有什么關系呢？學生：力不是維持物體運動的原因。PPT展示亞里士多德、伽利略的圖像及他們各自的觀點。老師：同學們，現在我們來回顧一下我們得出結論的過程，在這個過程中我們是怎樣得到這個結論的呢？學生集體回答，老師請其中一名學生站起來回答。學生：我們一開始提出了一個猜想，然后進行了實驗，再進行了推理，最后得到了結論。老師：非常好，請坐。請學生們一起想一下，我們的實驗可不可靠？學生：可靠。老師：推理是否合理呢？學生：合理。老師：既然我們有可靠的實驗，合力的推理，那么，我們所的出的結論就是？學生：準確的。老師：好的，我們這種提出猜想，以可靠的實驗為基礎、進行合力的推理，最后得到正確結論的實驗方法就是“理想實驗法”。理想實驗是無法在現實生活中實際完成的，但是它能夠對我們探索科學的奧秘有巨大的幫助。愛因斯坦曾這樣評價伽利略“伽利略的發(fā)現，以及他所運用的科學推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端”。PPT展示愛因斯坦圖像及對伽利略的評價。老師：與伽利略同時代的學者迪卡兒對伽利略的理論進行了進一步的補充，他認為？學生：如果沒有受到力的作用，運動的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。PPT展示亞里士多德、伽利略、笛卡爾的頭像及其各自論點。大家看迪卡兒做了哪些補充和總結呢？學生集體回答。老師請一名學生回答：他所描述的這種沒有受到力的作用下，繼續(xù)以同一速度沿同一直線一直運動下去，既不會停下來，也不會偏離原來的方向，這是一種勻速直線運動。老師：也就是說，伽利略和笛卡爾認為，如果物體不受力，它將保持？學生：勻速直線運動或靜止狀態(tài)。老師：好，我們知道了，在沒有力作用時，物體將保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。老師：好我們來研究第二個問題，如果物體受到力時，它的運動狀態(tài)會怎么變化呢？下面，我們通過一個游戲競賽來進行進一步研究。老師拿出兩個乒乓球拍和兩個乒乓球：有誰愿意參加我們的這個游戲??？學生舉手，從中選取兩個學生，一個男生一個女生。將乒乓球拍和乒乓球交給學生。讓學生拿著乒乓球和乒乓球拍走到教室后面，各占一個通道。老師：咱們的游戲規(guī)則是這樣的，將我們的球拍保持水平，然后將乒乓球放到球拍上，你們現在的位置就是咱們游戲的起點，老師現在站的這條線就是游戲的終點。等老師喊開始，你們從起點運動到終點，在運動過程中，保持乒乓球拍的水平，并且不要讓乒乓球掉下來，我們限時3秒鐘時間。大家到了終點后要立刻停下來。來，你們支持誰?。繉W生：男生。。。。。。。。。。女生。。。。。。。。。。老師：大家選好支持對象，然后呢，在游戲的過程中，認真的觀察、思考和分析一下乒乓球的運動情況。好，準備好，限時3秒鐘，開始。321停。老師根據比賽情況引導學生進行思考。老師問女生：你覺得這個游戲在什么時候最難控制？女生：在開始啟動（停止時）比較難控制。老師：你覺得是什么原因？女生：這是因為我啟動時，我的乒乓球拍運動了，但是乒乓球還沒有運動，乒乓球容易掉下去（我停止時，乒乓球拍停止了，乒乓球還在運動，比較難控制）老師：來我們問一下的男同學，你覺得什么時候乒乓球最難控制？男生：在開始啟動（停止時）比較難控制老師：那你是怎么做到控制乒乓球不掉下來呢？男生：解釋原因，老師根據原因總結歸納，引導學生：乒乓球在靜止到運動過程、從運動到靜止過程需要力的作用。老師：同學們，在整個游戲過程中，乒乓球經歷了什么樣的變化呢？學生：開始靜止，后來運動，最后靜止。老師：乒乓球是如何做到由靜止到運動再到靜止呢？學生：有力的作用。老師：也就是說，物體受到力的作用時，可以由靜止變?yōu)檫\動，也可以由運動變?yōu)殪o止，這就叫。。。。。學生：運動狀態(tài)的改變。老師：好，通過前面的探究，我們能不能完整地認識一下運動和力的關系呢？哪位同學可以幫我們小結一下？選擇一名同學說一下：我覺得力不是維持物體運動的原因，是改變物體運動狀態(tài)的原因。老師：哦，物體的運動不需要力來維持，但是力可以改變物體運動狀態(tài)。這位同學總結的非常好。在伽利略、笛卡爾等工作的基礎上，經歷了一代人之后，被譽為我們人類歷史上最偉大科學家之一的艾薩克·牛頓橫空出世，總結并提出了動力學的一條基本定理：學生集體讀：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。PPT展示牛頓圖像其論點。老師：現在，我們再來回顧一下當年那波瀾壯闊的歷史：在力和運動這一基本問題中，我們先后經歷了亞里士多德、伽利略、迪卡兒，最后到牛頓，幾千年的時間、幾代人的努力，雖然我們曾誤入歧途、我們曾歷經坎坷，但是，我們對自然奧妙的探索從來沒有停止，我們的努力也最終引導我們得到了正確的結論。在我們的生活及學習中，也可能遇到各種各樣的挫折，我們可能會犯錯、我們可能會失敗，但是只要我們有勇于改錯的態(tài)度、持之以恒的意志、越挫越勇的精神，我們就一定會成功。老師：好，我們再來看一下牛頓第一定律的敘述，“一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)”，那也就是說，任何物體，都具有這種能力吧。我們把這種稱為物體固有的什么呢？學生：慣性。老師：對，因此呢，牛頓第一定律也稱為？學生：慣性定律。老師：很好。既然，一切物體都有慣性，你們能不能舉例說明一下生活中的慣性，和慣性的利和弊？老師請不同同學來進行舉例回答。老師在一旁進行點撥啟發(fā)。老師：我們都舉了一些生活中的例子，那么，大家想一下，慣性的大小取決于物體的什么呢？學生：質量。老師：嗯，大家初中時都學過，質量是慣性的量度。那么我們怎么來驗證一下呢？大家看看自己桌子上的道具，來大家驗證一下。我們將我們桌子上的空礦泉水瓶和裝水的礦泉水瓶都打開，用瓶蓋將細繩給固定住。然后吊起來，用最大的力氣去吹瓶子，看看那個吹得遠??？學生進行實驗，發(fā)現空瓶吹得遠。老師請學生解釋一下該現象。學生：當我們用同樣大小的力去吹瓶子，發(fā)現空瓶子吹得遠，裝水的瓶子吹得近。這樣呢，我們也就間接的驗證了質量是慣性的量度了。老師：接下來我們對我們本節(jié)所學內容進行一個隨堂練習。老師：通過這一節(jié)課的學習啊，同學們現在可以小結一下，你學到了哪些知識，掌握了哪些方法呢？大家可以想一下，待會讓同學帶領我們小結一下。老師：這位同學，你來帶領我們進行小結一下。學生：這節(jié)課我們學到了理想實驗的方法，通過可靠的實驗基礎，合理的推理，得出正確的結論。我們還學到了牛頓第一定律，物理在沒有受到力的時候要保持靜止或勻速直線運動，當他受到力的時候，運動狀態(tài)會改變。再有我們就是學到了慣性和質量的關系。老師：很好，今天這節(jié)課呢，老師和大家一起學習了運動和力的關系，學到了很多知識，掌握了一些方法，有很大的收獲，同學們，你們呢？五、教學策略選擇與信息技術融合的設計教師活動預設學生活動設計意圖播放關于慣性的相關PPT圖總結以上現象得出的結論，以及明確該結論得出過程中的歷史提升學生的總結提煉能力，感受科學探索的艱難程度組織學生復制伽利略理想斜面實驗由學生進行實驗，描述實驗現象，總結實驗規(guī)律體會力不是維持物體運動的原因組織學生開展乒乓球拍推乒乓球的游戲，總結牛頓第一定律學生進行乒乓球拍推乒乓球比賽體會力是改變物體運動的原因組織學生吹瓶子游戲，提出慣性的概念開展吹瓶子游戲體會質量是慣性的唯一量度六、教學評價設計（創(chuàng)建量規(guī)，向學生展示他們將被如何評價（來自教師和小組其他成員的評價）,也可以創(chuàng)建一個自我評價表，這樣學生可以用它對自己的學習進行評價）1.牛頓第一定律內容得出的歷史延續(xù)2.牛頓第一定律內容的記憶3.能夠辨識牛頓第一定律內容得出的歷史事件4.能夠運用牛頓第一定律解釋生活中的現象5.慣性的量度6.能夠應用慣性解釋生活中的現象七、教學板書八、教學反思（可以從如下角度進行反思）：1．本課利用演示實驗、探索研究、歸納總結、交流爭辯等方法，通過大量實例的分析，讓學生真正理解力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因。運用實驗演示法、自主合作交流探討法等學習辦法，著力開發(fā)學生的活動空間、思維空間。2．本