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文檔簡介
1基于中學物理規(guī)律教學的課程思政研究摘要近年來,我國各地逐漸開展課程思政工作,把思想政治教育貫穿于教學全過程當中,旨在以課程知識為基礎,同時塑造學生的能力和價值。中學生的思想處于發(fā)育階段,需要老師的正確引導和幫助。物理雖屬于“理性學科”,但根據(jù)我國最新修訂的物理課程標準中正有對學生情感、態(tài)度與價值觀的要求,若將二者完美融合,可達到“1+1>2”的效果。本文就物理規(guī)律教學中的課程思政問題研究討論,改變規(guī)律教學的設計,在其中融入思想政治元素,幫助學生深化對知識理解的同時,塑造提升學生的情感、態(tài)度與價值觀。關鍵詞:課程思政規(guī)律教學物理目錄第一章緒論 91.1國內(nèi)外研究歷史與趨勢 11.2研究需要 21.3思政元素在中學物理教學中的核心作用 2第二章如何在物理規(guī)律教學中融入思政元素 42.1物理規(guī)律、物理規(guī)律教學的概念界定以及相關教學理論 42.2課程思政的概念界定及物理課程標準中的思政元素 62.3物理規(guī)律教學中融入思政元素的現(xiàn)狀調(diào)查分析 749652.3.1報告、文獻所反映的現(xiàn)狀 202.3.2調(diào)查結論——即存在的問題 20225122.4物理規(guī)律教學中融入思政元素的策略 222.4.1教學準備策略 222.4.2教學實施策略 222.4.3教學評價階段策略 242764第三章中學物理規(guī)律教學中的課程思政——以牛頓第一定律為例 26191913.1《牛頓第一定律》教學設計 263.1.1《牛頓第一定律》內(nèi)容分析 293.3.2《牛頓第一定律》教學設計 303.2《牛頓第一定律》教學過程 263.3課堂教學評價 2867763.3.1課堂檢測 293.3.2教師評價 30208343.4教學效果反思與改進 33第四章結論 26參考文獻 37緒論1.1國內(nèi)外對課程思政的研究歷史與趨勢在當前國內(nèi)外新形勢下,思政教育顯得極為重要和迫切。而思政教育一直是我國學校教育中重要的組成部分?!八枷胝谓逃边@個詞也早在1950年就出現(xiàn)在《人民教育》的一篇文章中。2014年,上海市率先組織開展了課程思政教育改革試點工作,并先后推出了《大國方略》等一批“中國系列”課程,社會反響熱烈[1]。2016年,在召開全國高校思想政治工作會議上,多次強調(diào)高校要始終堅持把“立德樹人”作為教育的中心環(huán)節(jié),把加強思想政治建設工作教育貫穿高校教育科研教學全過程[2]。同時也在這一年,在中國知網(wǎng)全文數(shù)據(jù)庫檢索中,“課程思政”一詞第一次出現(xiàn)。2017年,課程思政開始從地方實踐探索上升為全國性行動。2018年,課程思政在全國范圍內(nèi)進行廣泛推廣,學界也掀起了課程思政研究熱潮。截至2021年5月25日,對“課程思政”的詞條有關結果達兩萬余條。近年來,我國的教育理念逐漸實現(xiàn)了從“思政課程”到“課程思政”的轉變,將思政元素滲透到學生學習的全過程,全方位培養(yǎng)學生素質(zhì)。關于何為課程思政,學者們的觀點不盡相同。如王學儉和石巖從學校課程思政的內(nèi)涵本質(zhì)、理念、結構、方法和教學思維五個維度闡釋課程思政的內(nèi)涵與本質(zhì),認為學校的課程思政的內(nèi)涵本質(zhì)上是為了實現(xiàn)對學生進行立德樹人目標的一種教育方式,是以專業(yè)課程為基礎、與思政理論同向而行、最終以實現(xiàn)向學生知識傳授、塑造學生的價值與培養(yǎng)學生的能力的三維統(tǒng)一的目標[3]。另外一些學者從課程思政是一種新的教學體系對其定義,如張鯤以教學體系的完善為切入點,認為課程思政是對原有的課堂教學的補充,是促進課程質(zhì)量提升和課程體系完善的有效手段。課程思政建設要以基礎知識、核心素養(yǎng)、能力培養(yǎng)為重點,才能達到課程思政育人的目標指向[4]。王海威和王伯承則認為課程思政不是新開一門課程,而是將德育的價值與理念進行傳輸,這種傳輸要有選擇性地挑選適合進行思想政治教育的課程,在進行專業(yè)課知識學習的基礎上,注重價值引導[5]。近年來,在我國課程思政工作逐漸展開的同時,西方的科學家、教育學者也在為此研究有所作為。學者們構建了一種以建構主義為指導思想的教學模式,使科學史、科學社會學和科學哲學三位一體。具體意義指在學科課堂的教學中,以學科知識的自然產(chǎn)生和不斷發(fā)展過程中所蘊含的科學性思維和科學精神為基礎,滲透有關方面的內(nèi)容(包括科學史、科學社會學和科學哲學),模擬或重現(xiàn)科學家的不斷探究真理的過程,讓廣大學生了解其中的形成、建立過程,以提升學生對科學本質(zhì)的理解,培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新思維意識和科學創(chuàng)造思維能力[6]??梢妵鴥?nèi)外對于物理學科中融入課程思政,建立核心素養(yǎng)與物理教學之間的聯(lián)系都越來越重視、明確。1.2研究需要傳統(tǒng)的教育觀點、甚至是大多數(shù)教師都認為,只有語文課程和德法課程教學這些所謂的“文科”課程中才應該對學生具體進行政治思想品德意識的教育,而與之對立的所謂“理科課程”如物理、數(shù)學等專業(yè)課程與學生的政治思想意識并沒有明顯的相互聯(lián)系和直接相關性,因此沒有必要涉及思想政治教育。甚至有人認為,中學生的思想正處于發(fā)育階段,還不夠成熟,進行“課程思政”的教育是多此一舉。但恰恰相反,中學時期正是學生思想逐漸成熟的階段,也是學生樹立正確的三觀(世界觀、人生觀、價值觀)的重要階段,面對我國教育理念的轉變,中學物理實現(xiàn)課程思政應是題中之義。從目前的中學物理課程教學過程與教學成果來看,多數(shù)學校尚且偏向于機械式、單向式傳授課程知識點,鮮少涉及學生道德情操培育等思政要素,因而容易因偏重分數(shù)而在培育全面發(fā)展的學生的路上迷失了德育方向。假設阿基米德?lián)碛幸粋€支點,那么整個地球都會被他撬動。物理課程重心在于物理固然不變,但在培育方向和目標這跟杠桿上,理應有一份德育的重量,至于如何尋找最合適的支點,撬動學生全方面發(fā)展這顆“地球“,便是未來不斷探索的方向。1.3思政元素在中學物理教學中的核心作用在中學物理教學中,老師不僅可以引導學生樹立正確的三觀,還可以通過正確樹立學生的歷史觀、民族觀、國家觀等,逐漸增強學生的民族自豪感與認同感。盡可能在所涉及的內(nèi)容中,將傳承和弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與發(fā)揚勤奮精神有機結合,幫助學生了解中國的輝煌文明及發(fā)展,豐富學生頭腦、放大學生格局。促使學生運用新時代的理念和唯物主義方式來處理解決問題,引領學生增強自信,為實現(xiàn)中華民族偉大復興做出更多、更大貢獻。
如何在物理規(guī)律教學中融入思政元素2.1物理規(guī)律、物理規(guī)律教學的概念界定以及相關教學理論在物理學中,物理規(guī)律是以經(jīng)過科學家多年反復的實驗和觀察作為基礎,并在科學領域內(nèi)被普遍接受的典型結論,在一定物理條件下反映了物理現(xiàn)象、過程的不斷產(chǎn)生和持續(xù)發(fā)展規(guī)律,揭示事物之間的內(nèi)在聯(lián)系,是物理理論的基礎。定理、定律、關系式等都可以稱為物理規(guī)律。物理規(guī)律教學則是一種教學活動,它是圍繞著物理學中的基本規(guī)律而展開的是物理學科教學中的一個核心組成部分,闡述物理過程中事物之間的本質(zhì)聯(lián)系是物理規(guī)律教學的根本目的。同時物理規(guī)律教學也是是開發(fā)學生綜合智力、培養(yǎng)學生綜合能力的一種重要途徑。物理規(guī)律教學中的基本要求有如下幾條:創(chuàng)立適當?shù)奈锢砬榫?,便于學生發(fā)現(xiàn)問題。最常用的方法就是聯(lián)系學生的日常生活,借助于最普遍最熟悉的物理現(xiàn)象或實驗演示,使學生仿佛身臨其境,在一定程度上激發(fā)學生的學習物理的興趣和產(chǎn)生求知欲望。引導學生對思維進行加工。即在已有的理論概念和科學實驗數(shù)據(jù)的重要基礎之上,教師需要正確引導、教育學生進行科學性的思維,摒棄謬論和偶然、錯誤因素,抓住某一事物的具體內(nèi)在聯(lián)系和其本質(zhì)特征。引導學生探索規(guī)律并進行探討,便于加深對規(guī)律的理解。在這里可以從多方面入手,如明確規(guī)律的物理意義、適用條件及范圍,明確與之相關的概念、規(guī)律之間的關系等。引導學生學會運用所學的物理規(guī)律解決實際問題??梢越Y合典型例題習題,以示范的方式使學生進行討論,再組織學生運用所學的規(guī)律進行練習,幫助學生深化對物理規(guī)律的理解,同時提高各項思維能力水平。2.2課程思政的概念界定及物理課程標準中的思政元素顧名思義,課程思政就是各類學科課程與思想教育政治理論同向發(fā)展并行,以“協(xié)同育人”為指導理念,用以實現(xiàn)“立德樹人”。根據(jù)我國最新修訂的《義務教育物理課程標準(2011年版)》中有關課程目標中對學生情感、態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)要求:要使學生們都對物理學產(chǎn)生濃厚的學習興趣,對自然科學知識產(chǎn)生強烈求知欲,對自然始終保持著持續(xù)性好奇,熱愛、保護大自然并能與大自然和諧相處,感受、享受其中的美妙。將所學的物理知識、科學技術應用于日常的生產(chǎn)生活當中,樂于去探究生產(chǎn)生活中存在的物理現(xiàn)象和物理原理,積極參與各項科學實踐活動(包括但不限于實驗、調(diào)查等),在實踐活動中具有團隊精神和擔當。在研究解決物理實際存在的問題、探究過程中,具有能夠克服困難的信心和決心、鍥而不舍的精神,不斷地認真總結成功經(jīng)驗、分析導致失敗產(chǎn)生的根本原因,愈挫愈勇直到戰(zhàn)勝困難。在深入探究過程中,學生需要且一定需要始終保持實事求是的積極科學探究精神和一絲不茍的嚴謹科學態(tài)度,敢于大膽提出與其他人不同的見解,不盲從且不盲目迷信權威,具有一定的判斷力和勇于創(chuàng)新的精神。及時關注科學技術對我們所在社會的發(fā)展以及對我們?nèi)粘Ia(chǎn)生活的影響,在自己的能力范圍內(nèi)做些力所能及的貢獻,為我國可持續(xù)性發(fā)展出一份力,具有熱愛祖國、服務社會的使命感和責任感。2.3物理規(guī)律教學中融入思政元素的現(xiàn)狀調(diào)查分析2.3.1報告、文獻所反映的現(xiàn)狀物理課程本就屬于理論性課程,學習難度相對于其他學科較大,需要學生學習時充分調(diào)動學習興趣和自信心。但由于有些規(guī)律過于抽象,看不見、摸不著,會降低學生在探究過程中的積極性。從目前的中學物理課程教學過程與教學成果來看,多數(shù)學校尚且偏向于機械式、教師向學生單向地傳授課程知識點這種方式。教師只將教材中的內(nèi)容一味灌輸給學生,而學生則是被動地自行接受知識,這樣過于凸顯教師的主導地位而沖淡了學生的主體地位,鮮少涉及學生道德情操培育等思政要素,因而容易因偏重分數(shù)而在培育全面發(fā)展的學生的路上迷失了德育方向。這樣一來大多數(shù)學生的獨立自主科學探究能力以及自主創(chuàng)新能力就會在很大程度上被磨滅甚至是完全消失。且根據(jù)文獻所反映的數(shù)據(jù)顯示,部分教師缺乏對于內(nèi)容與形式的統(tǒng)一,有的教師選擇的教學方式欠佳,有的教師則是不斷灌輸?shù)掠鴽_淡了課堂內(nèi)容重點,因此會使學生產(chǎn)生厭倦心理。2.3.2調(diào)查結論——即存在的問題(1)部分學生存在自身缺乏較強的學習活動興趣和積極性的問題,且當出現(xiàn)較難解決的問題時缺乏鍥而不舍的攻堅精神,在這方面的思政元素上有待被挖掘,相關能力的培養(yǎng)也有所欠缺。(2)思政元素與物理規(guī)律教學的融合較為生硬,準確地說是教師沒有找準兩者之間的銜接方式,學生因此不能產(chǎn)生共鳴,影響學習效果。(3)物理知識點繁雜眾多,其中蘊藏的思政理論也各不相同,教師難以做到面面俱到,對課程中蘊含的每一個思政元素進行深度的全面展開,否則容易造成主次不分、沖淡課堂教學的反效果。2.4物理規(guī)律教學中融入思政元素的策略針對上述總結產(chǎn)生的問題,教師不僅需要選擇好正確的方法傳授知識,同時還要正確認識和傳播物理哲學思想,首先以身示范,豐富并完善自身的知識系統(tǒng)結構。要做到自身的科學人文素養(yǎng)得到提升后,再引導學生樹立正確的三觀,在無形中延伸物理課程的內(nèi)涵建設,以此來推動立德樹人的目標的實現(xiàn)。2.4.1教學準備策略在教學準備階段,選擇最恰當?shù)姆绞綄φn堂進行教學設計基于兩點:一是要物理課程標準和學科的特點,二是需要結合學生的具體情況。備課先備教材,要鉆研教材,不僅需要分析所講內(nèi)容在教材或者是物理學中的地位,把握好所講內(nèi)容的教學目標,即學生需要掌握的知識與技能以及對情感、態(tài)度與價值觀的培養(yǎng),這也是對教學內(nèi)容蘊含的思政元素的分析。再了解學生,包括學生原有的知識技能基礎、學生的思想狀況等,研究學生在學習當前所講的內(nèi)容時可能會遇到哪些問題,如何針對學生的特點對癥下藥、啟發(fā)學生思考。最后就是根據(jù)已經(jīng)明確的教學內(nèi)容重難點、教學目標來確定課的結構,對想要融入的思政元素進行篩選取舍,最后寫出教案。2.4.2教學實施策略首先是創(chuàng)設物理情境。為什么有些學生在物理課堂上不能聚精會神地投入到教學活動中去,關于課堂導入部分占很大一部分原因。教師需要在教學開始時創(chuàng)設一個良好的物理情境,便于學生發(fā)現(xiàn)問題,慢慢引導其進入物理的世界。教師可以采用日常生產(chǎn)生活中為大家所熟知的典例,也可以通過觀察、演示實驗等發(fā)現(xiàn)問題。一系列的引導不僅為學生提供了進一步思考問題的依據(jù)與線索,同時這樣也有助于激發(fā)學生的學習興趣,使學生對課堂投入的精力更多。接下來通過實驗探究物理規(guī)律,常用以下幾種方法:運用已有的知識和教學進行推理、討論,得出結論;通過日常生產(chǎn)生活中的經(jīng)驗進行歸納,或對實驗結果進行總結而得出結論,也可以稱為直接總結;在觀察實驗或分析推理的基礎上,學生自主討論并提出猜想、假設,再進一步通過設計實驗、進行實驗來驗證自己的猜想,最后得出結論;先通過實驗結果得到定性結論、或是分析實際的例子得出結論,再進行實驗驗證或是能夠得到更加嚴謹?shù)年P系;在需要研究多個物理量之間的關系時,可以率先只研究其中的兩個物理量之間的關系、控制其他的物理量保持不變,以此類推然后加以整合,從而得出這些物理量之間的關系,即控制變量法。不管是運用哪種方法,都能使學生在探索物理規(guī)律的建立、發(fā)展的過程中,重溫科學發(fā)展的“心路歷程”,認識到科學是由人類不斷創(chuàng)造性勞動所獲得的成果,它具有不定性、可變性,是發(fā)展的,所以更要求學生學會用發(fā)展的眼光看待問題。同時還要通過探索的這一過程明白,物理規(guī)律的探索需要我們時刻保持實事求是,堅忍不拔不斷探索的科學精神和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,加深對科學知識的理解,培養(yǎng)學生勇于探索、不畏艱險的精神,提高學生的人文素養(yǎng)。最后要學會運用物理規(guī)律。老師可以通過典型問題進行示范或與學生一起探討,培養(yǎng)學生養(yǎng)成分析、處理和解決問題的習慣鍛煉學生思考能力、拓展思路,引導學生善于聯(lián)系日常生產(chǎn)生活中的實際問題學習運動物理規(guī)律,并用所學的知識來解釋和說明有關的現(xiàn)象。通過這一練習,可以培養(yǎng)學生的邏輯表達能力。過程中,老師還可以鼓勵學生進行獨立的觀察和實驗,運用所學的物理規(guī)律設計制作一些“法寶”,來解決生活中簡簡單單的實際問題,真正做到“動手、動腦學物理”。在引導的基礎上,幫助學生逐步總結出問題中蘊含著規(guī)律的思路和方法,使學生感受到生活離不開物理,由理論聯(lián)系實際,提高學生發(fā)散性思維、發(fā)展創(chuàng)造性能力。2.4.3教學評價階段策略這里教學可以采用兩班對比的方式,即學生情況相仿的兩個班級進行同一內(nèi)容不同方式的教學,對一個班進行普通教學(沒有融入思政元素的),對另一個班進行融入了思政元素的教學。在教學課堂結束后,首先要對學生的學業(yè)成績進行評價,包括學生對知識的掌握、運用情況,情感態(tài)度價值觀等??梢葬槍δ骋慌c思政元素融合過的內(nèi)容,采用隨堂練習、檢測或者口頭提問的方式,通過檢測成績來反映學生的學習效果,以便教師和學生都能及時得到反饋信息。然后就是教師的教學質(zhì)量評價,可以通過對學生進行調(diào)查問卷、或隨機抽取班上幾名學生對教師的授課進行評價,也可通過講授時的課堂氛圍、課堂效果來反饋。
中學物理規(guī)律教學中的課程思政——以牛頓第一定律為例3.1《牛頓第一定律》教學設計3.1.1《牛頓第一定律》內(nèi)容分析內(nèi)容地位阻力對物體運動的影響;牛頓第一定律;慣性學生在前面章節(jié)對運動與力進行了簡單的學習,牛頓第一定律正是在此基礎上將運動和力進行聯(lián)系的紐帶,起“承上”作用,同時為后面分析處理直線運動和力的問題打下基礎,起“啟下”作用,是本章節(jié)的重點內(nèi)容。牛頓第一定律不僅是三大定律的基礎,同時也是整個力學中的基礎。所以是否掌握這一規(guī)律對學生后期的物理學習也非常有影響。內(nèi)容分析以日常生活實例當物體水平方向只受阻力作用時就會逐漸停下來”為基礎,提出問題激發(fā)學生的認識沖突,接著用亞里士多德和伽利略兩位偉人的觀點來強化矛盾,從而激發(fā)學生的學習興趣?!白枇ξ矬w運動有影響”是研究運動和力的關系的重要實驗。做好這個實驗并在實驗基礎上進行合理猜測是得出牛頓第一定律的關鍵。運動和力的關系不僅深化了人們對自然的認識,更體現(xiàn)了科學研究的基本方法,對人類思維發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響。要完成學生對牛頓第一定律的認識,重要的一部就是揭示其建立過程,幫助學生突破科學推理這一思維障礙。慣性與生活聯(lián)系緊密,人們有時候可以利用慣性,有時候應注意防止慣性帶來的危害,應用所學的慣性知識解決實際問題,可以使學生的能力得到進一步提升?!杜nD第一定律》教學設計牛頓第一定律通過實驗認識學習牛頓第一定律,可以把運動學和力學兩個知識板塊進行有機結合。力究竟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?人們經(jīng)歷了漫長且艱難的歷史過程才正確地認識了這個問題的正解。那么對于學生而言,想要正確認識它,同樣也需要克服干擾因素,比如日常生產(chǎn)生活經(jīng)驗帶來的錯誤認識。教學時可以抓住“物體受力就會運動,不受力時就會靜止”這一生活經(jīng)驗提出質(zhì)疑,引發(fā)矛盾,進一步刺激學生思考,激發(fā)探究欲望。阻力對物體運動的影響探究阻力對小車的運動狀態(tài)變化的影響時正是學生認識運動和力關系的基礎,要通過實驗、經(jīng)過科學合理的推測使學生總結得出牛頓第一定律。在介紹伽利略的理想實驗時,反駁了亞里士多德的錯誤觀點,讓學生了解到科學發(fā)展的歷史和人類認識事物本質(zhì)的曲折。同時又以伽利略的理想思想對學生進行了科學態(tài)度和科學方法的教育,培養(yǎng)學生敢于探究科學的精神。通過這一過程使學生了解到,牛頓第一定律是建立在許多人研究的基礎上才得到的,牛頓也是踩在巨人的肩膀上才推理出來的定律,養(yǎng)成學生實事求是的科學態(tài)度。最后指出牛頓第一定律并不是實驗定律,而是用科學原理概括得出的。慣性用物體的慣性解釋日常生產(chǎn)生活中的有關現(xiàn)象。對于“慣性”這一抽象的概念,不同于其他看得見、摸得到的物理量,學生未必能夠理解透徹。所以就需要多進行演示實驗、加多生活實例以加深學生對慣性的理解。但由于學生在日常生活中有著運動和力方面的實踐經(jīng)驗,經(jīng)常產(chǎn)生干擾因素,使學生會將“慣性”和“力”的概念混淆,因此教學中教師非常有必要進行演示實驗。慣性現(xiàn)象在生活中非常常見,實例多、實驗簡單,對應的可操作性也就較強,所以在教學過程中教師可以讓學生動手操作,鍛煉學生的動手操作能力,培養(yǎng)參與意識和團隊協(xié)作能力,同時突出教學效果。通過操作實驗可以使學生感知:物體不管是處于運動狀態(tài)還是保持靜止狀態(tài)時都具有慣性,慣性是物體的固有屬性。實驗過后可以引導學生舉例分析日常生產(chǎn)生活中存在的慣性現(xiàn)象,如“安全帶的作用”等,樹立學生的安全意識,同時使學生意識到物理與生活的聯(lián)系,人們可以利用慣性,同時也要注意及時防范慣性造成的危害。3.2《牛頓第一定律》教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖導入新課(5分鐘)視頻展示:滑板車、列車等沿水平方向運動的物體,向學生提問:當停止施加動力時,這些物體還會繼續(xù)沿水平方向運動嗎?為什么最終要停下來?結合課本內(nèi)容,組織學生思考,并引導學生得出下列問題答案:古希臘哲學家亞里士多德的觀點是什么,他憑借什么得出的觀點?造成亞里士多德得出錯誤觀點的原因是什么?意大利物理學家伽利略的觀點又是什么?教師簡介古人對這樣的問題的認識,根據(jù)伽利略的猜想和實驗繼續(xù)探究。得出結論:力與運動是有關系的。亞里士多德憑觀察和直覺認為,力是維持物體運動狀態(tài)的原因。伽利略認為,物體的運動并不需要力來維持,運動之所以會停下來,是因為受到了摩擦阻力。學生針對問題積極思考討論并說出自己的觀點。從生活的實例引出兩種對立的觀點,并利用兩位科學家們的不同觀點激化矛盾。用故事導入課程,激發(fā)學生的學習興趣。新課教學(30分鐘)一、阻力對物體運動的影響1.提出問題:阻力對物體的運動有什么影響,如果物體不受阻力會怎么樣?學生進行小組討論并回答問題。2.制定計劃與設計實驗:引導學生思考:實驗中要改變哪些條件?控制哪些條件保持不變?要注意觀察什么?設計實驗記錄表。3.進行實驗:讓小車從同一斜面的同一高度由靜止開始滑下,其他條件不變,改變平面的粗糙程度使其逐漸變得平滑,測量小車的運動距離。接觸面小車受到阻力(填“大、較大、最小”)小車運動的距離(填“短、較長、最長”)毛巾
棉布
木板
學生通過交流討論,明確要研究阻力大小與物體運動的路程的關系,應該用控制變量的思想去設計實驗。要讓小車一開始進入水平面的速度相同。為此,要讓小車從同一斜面的同一高度由靜止開始滑下。然后動手做實驗,并在表格中填好數(shù)據(jù)。讓學生經(jīng)歷科學探究過程,在實驗中體驗科學家發(fā)現(xiàn)原理探索真相的過程。引導學生發(fā)現(xiàn)問題,學習科學研究方法,培養(yǎng)學生發(fā)散性思維和解決問題的能力,同時培養(yǎng)探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識。4.分析與論證:
對數(shù)據(jù)比較分析能得到什么結論?二、牛頓第一定律根據(jù)上面的實驗結果思考:小車在比木板更光滑的水平面上運動時,能比在木板上前進更遠嗎?設想一下,如果小車運動時不受任何阻力,小車會永遠運動下去嗎?由于有前三次實驗做基礎,這種無限光滑的平面雖然沒有,但是我們也有充分的理由認為小車將永遠運動下去。這就是歷史上伽利略所做過的實驗和通過實驗得到的結論。法國的科學家笛卡爾進一步補充了伽利略得出的結論,使人們的認識又深化了一步。笛卡爾認為,物體不受外力時,除了速度的大小不會改變,永遠運動下去,也不會改變運動的方向。最后,英國的著名物理學家牛頓總結了前人研究的成果,建立了力和運動的關系的一條規(guī)律──牛頓第一定律。怎樣準確理解牛頓第一定律?物體不受外力作用時,原來運動的物體要保持勻速直線運動;原來靜止的物體要保持靜止狀態(tài)。指出:牛頓第一定律不是從實驗中直接得出來的,但是它又有深厚的實驗基礎。它是在實驗的基礎上通過進一步的科學推理而得到的,由這個定律進一步得出的一切科學推論都經(jīng)受住了實踐的檢驗,因此,牛頓第一定律早已成為大家公認的力學基本定律之一。實驗結果表明:小車受到的阻力越小,它運動的距離越遠。在實驗的基礎上,讓學生充分發(fā)揮想象力,積極思考:小車運動時不受任何阻力,小車會永遠運動下去。
學生交流討論明確:“一切”表明這條規(guī)律的普遍適用性,沒有例外,不符合這條規(guī)律的物體是不存在的;“不受外力”是定律成立的條件,這是一種理想情況,它也包含物體在某一方向上不受外力的情況?!翱偙3帧敝肝矬w在不受外力時,只有保持靜止或勻速直線運動兩種可能,要改變這種狀態(tài),物體必須受力的作用。
這個規(guī)律說明了維持物體的勻速直線運動是不需要力的。即:力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動的原因。通過科學想象與科學推理方法的結合,發(fā)展學生的想象力和分析概括能力,使學生養(yǎng)成良好的思維習慣,敢于質(zhì)疑,勇于創(chuàng)新,利用科學家堅持探索的高尚精神引起學生的情感共鳴。
三、慣性
牛頓第一定律告訴我們,任何物體都具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì),這種性質(zhì)叫做慣性。牛頓第一定律也叫慣性定律。演示:在杯子中裝滿水,突然急速拉動杯子,會看到什么現(xiàn)象?為什么會出現(xiàn)這樣的情況?回憶我們乘坐汽車的情景:當汽車突然啟動時,我們的身體會有什么現(xiàn)象發(fā)生?為什么會發(fā)生這種現(xiàn)象?怎樣預防?鼓勵學生舉例說明:生活中有哪些做法是利用了慣性和預防慣性造成的危害的。洗衣機脫水的原理,高速公路上對汽車之間的車距有限制,在一些拐彎較多的地方限制車速等。提到:為預防危害,生活中乘坐汽車要系安全帶,要購買配有安全氣囊的汽車。強化概念:慣性是物體本身具有的一種屬性,一切物體都有慣性。慣性不是力,因此不可以說物體“受到慣性”、“由于慣性作用”等,更不可以說“慣性力”,可以說“由于慣性”、物體“受到慣性?!弊匀唤绾蜕钪杏泻芏嗯c慣性有關的現(xiàn)象,人們有時可以利用慣性,有時應注意防止慣性給人們帶來危害。要會用慣性來解釋這些的現(xiàn)象。解釋這類問題時通常采用的步驟如下:(1)確定研究對象;(2)弄清要研究的物體原來處于什么運動狀態(tài)(靜止還是運動,向哪個方向運動)。(3)在突發(fā)情況下,物體由于慣性,仍要保持原來的運動狀態(tài)(原來處于靜止的仍保持靜止;原來向前運動的仍向前運動)。學生觀察得出:杯中的水向右灑出。因為開始時水和杯子都處于靜止狀態(tài),當杯子受力突然向左運動時,水因為有慣性,要保持靜止狀態(tài),所以向杯子右側灑出。
學生回答:向后仰。乘客的上半身原來是靜止的,公交車突然啟動時,由于慣性上半身仍然要保持靜止,但下半身已經(jīng)隨公交車向前運動了,所以乘客會向后倒。如果汽車突然啟動時,乘客能抓緊扶手,就會使整個身子一切向前運動,避免摔倒。感受身邊的物理,從生活走向物理,從物理走向社會,讓學生感受到物理與生活的聯(lián)系,理論聯(lián)系實際,應用知識指導實際的生產(chǎn)生活。同時通過慣性現(xiàn)象的認識,樹立交通安全意識。
課堂小結(5分鐘)通過今天的學習,同學們有哪些收獲?在實驗探究中又存在哪些問題?還有什么想探究的問題?學生可以個別回答,或相互交流,在交流的基礎上進行學習小結。促進知識的鞏固掌握。提升學生的交流表達能力。教學過程中出現(xiàn)的思政元素:牛頓第一定律通過建立牛頓第一定律的科學推理過程學習科學思維方法,培養(yǎng)學生敢于探究科學的精神,養(yǎng)成學生實事求是的科學態(tài)度。慣性通過慣性現(xiàn)象的認識,體會物理與生活的密切聯(lián)系,學會理論聯(lián)系實際,同時樹立交通安全意識。3.3課堂教學評價3.3.1課堂檢測(1)伽利略的斜面實驗證明了()力不是維持物體運動的原因,沒有力的作用物體也可以運動。要使運動的物體靜止必須要有力的作用,沒有力的作用物體就會一直運動。物體不受外力作用時,一定處于靜止狀態(tài)。(2)關于慣性,下面說法正確的是()一切物體在沒有受到力的作用時,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)叫做慣性。射出的子彈離開槍口繼續(xù)高速前進,是因為子彈受到慣性的作用。汽車關閉發(fā)動機后還能繼續(xù)前進是由于汽車的慣性大于它受到的阻力。一切物體在任何情況下都具有慣性。(3)牛頓第一定律是在大量的經(jīng)驗事實的基礎上,通過進一步推理而概括出來的,是不能用____來直接證明的,這是因為我們周圍事實上沒有____的物體。牛頓第一定律適用于一切物體,原來靜止的物體在不受外力作用時總保持____狀態(tài),而原來運動的物體在不受外力作用時總保持____狀態(tài),而原來運動的物體在不受外力作用時總保持________狀態(tài)。(4)火車在平直軌道上勻速行駛,門窗緊閉的車廂內(nèi)有人想上跳起,發(fā)現(xiàn)仍落回原處,這是因為()人起跳瞬間,車廂地板給他一個向前的力,推動他隨同火車一起向前運動。人起跳后直至落地,在水平方向和車始終具有相同的速度。人起跳瞬間,車廂地板給他一個向前的力,推動他隨同火車一起向前運動。人起跳后,車廂繼續(xù)向前運動,所以人落下后一定偏后一些,只是上升時間很短,偏后距離太小,不明顯而已。(5)關于運動和力的關系,下列說法正確的是()A.物體作直線運動時,一定受到了力的作用。B.必須有力作用在物體上,物體才能運動,沒有力的作用物體就會
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