牛頓第一定律的教學(xué)設(shè)計優(yōu)秀

時間：2024-04-28 12:56:36 教學(xué)設(shè)計

　　作為一名教師，常常需要準(zhǔn)備教學(xué)設(shè)計，教學(xué)設(shè)計是一個系統(tǒng)設(shè)計并實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的過程，它遵循學(xué)習(xí)效果最優(yōu)的原則嗎，是課件開發(fā)質(zhì)量高低的關(guān)鍵所在。我們該怎么去寫教學(xué)設(shè)計呢？下面是小編為大家收集的牛頓第一定律的教學(xué)設(shè)計優(yōu)秀，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。

牛頓第一定律的教學(xué)設(shè)計優(yōu)秀

牛頓第一定律的教學(xué)設(shè)計優(yōu)秀1

　　牛頓第一定律- -

　　課題：牛頓第一定律

　　教學(xué)目的：理解掌握牛頓第一定律

　　教學(xué)用具：斜面、小車毛巾、棉布、木板

　　教學(xué)內(nèi)容：

　　一、復(fù)習(xí)與引入

　　1、上一章我們知道了什么是力，那么回憶下，力可以產(chǎn)生什么樣的作用效果？

　　改變運(yùn)動狀態(tài)：動←→靜快←→慢

　　改變物體的形狀：大←→小

　　2、知道了力的作用效果，我們來思考一下，如果沒有了力物體會是怎樣的呢？也就是說力是不是使物體運(yùn)動的原因呢？

　　帶著問題我們來看如下的試驗

　　二、分析講解試驗

　　讓小車從不同的表面滑下，觀察小車前進(jìn)的距離有何不同

　　a、處：毛巾表面 b處：棉布表面 c處：木板

　　注：

　　1、觀察小車靜止的位置（用不同色粉筆做上記號）

　　2、思考它為什么會停下來

　　討論：

　　1、我們在小學(xué)自然課上學(xué)過摩擦小車之所以停下來是因為它受到了不同表面對它的阻力，三百多年前偉大的科學(xué)家伽利略對類似這樣的實驗就進(jìn)行了分析，我們可以知道：表面越光滑，小車受到的摩擦阻力越小，它前進(jìn)的就越遠(yuǎn)（聯(lián)系實際舉些例子）

　　2、觀察小車速度的.變化，可以看到小車的速度都在減小，直到停下來，但還可以看到毛巾表面上的小車速度減小最快，而木板上小車速度減小最慢。所以：小車受到的阻力越小時，它的速度變化就越慢，運(yùn)動的距離就越長

　　推廣到光滑的平面，并得出結(jié)論

　　推廣結(jié)論：

　　1、若表面絕對光滑，物體受到的阻力為零，物體將一直運(yùn)動下去

　　2、同樣，阻力為零，速度變化為零，即物體的速度不發(fā)生變化

　　綜合結(jié)論：對于絕對光滑的表面，物體受到的阻力為零，即物體不受外力，則物體將一直以一個恒定的速度運(yùn)動下去。

　　三、得出牛頓第一定律：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(yùn)動的狀態(tài)再回過頭來看課前的問題（提問）

　　四、小結(jié)：牛頓第一定律時通過大量的實驗，經(jīng)過進(jìn)一步的推理而概括出來的，因為我們不可能用實驗來證明它，但是從牛一律推出的一切理論都經(jīng)受住了實踐的檢驗，因此牛一律已經(jīng)成為大家公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一

　　五、課后思考題：判斷：力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因力是使物體運(yùn)動的原因

　　六、作業(yè)

　　板書設(shè)計 31牛頓第一定律

　　一、力的作用效果：改變物體運(yùn)動狀態(tài)改變物體的形狀

　　二、實驗結(jié)論：表面越光滑，小車受到的摩擦阻力越小，它前進(jìn)的就越遠(yuǎn)，它的速度變化就越慢，運(yùn)動距離就越長。

　　三、牛頓第一定律一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)

牛頓第一定律的教學(xué)設(shè)計優(yōu)秀2

　�。勰繕�(biāo)］

　一、知識與技能

　�。�、知道伽利略的理想實驗及其主要推理過程和推論，知道理想實驗是科學(xué)研究的重要方法

　�。�、理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義；理解力和運(yùn)動的關(guān)系，知道物體的運(yùn)動不需要力來維持。

　　３、理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度；會用慣性解釋一些現(xiàn)象。

　　二、過程與方法

　�。�、觀察生活中的慣性現(xiàn)象，了解力和運(yùn)動的關(guān)系

　　２、通過實驗加深對牛頓第一定律的理解

　�。场⒗斫饫硐雽嶒炇强茖W(xué)研究的重要方法

　　三、情感態(tài)度與價值觀

　　１、通過伽利略和亞里士多德對力和運(yùn)動關(guān)系的不同認(rèn)識，了解人類認(rèn)識事物本質(zhì)的曲折性

　　２、感悟科學(xué)是人類進(jìn)步的不竭動力

　�。壑攸c(diǎn)］

　�。薄⒗斫饬瓦\(yùn)動的關(guān)系

　�。�、對牛頓第一定律和慣性的正確理解

　�。�、理想實驗

　�。劢虒W(xué)難點(diǎn)］

　�。薄⒘瓦\(yùn)動的關(guān)系

　�。�、慣性和質(zhì)量的關(guān)系

　�。壅n時安排］

　　1課時

　　［教學(xué)過程］

　�。垡耄�

　　師：同學(xué)們，在前面的學(xué)習(xí)中我們學(xué)習(xí)了怎樣描述物體的運(yùn)動，知道了物體的一些運(yùn)動規(guī)律，但同學(xué)們有沒有想過：同一個物體不同的情況下可以做出不同的運(yùn)動，究竟是什么決定了物體的運(yùn)動情況？要討論這個問題，就要研究運(yùn)動與力的關(guān)系。所以，從今天開始，我們就一起來探究運(yùn)動與力的關(guān)系。

　　一、據(jù)生活現(xiàn)象思考探究

　　師：現(xiàn)在請同學(xué)們結(jié)合日常生活經(jīng)驗，分組探討一下運(yùn)動和力是怎樣的一種關(guān)系，并試著回答以下一些問題。

　　1、物體的運(yùn)動需要力來維持嗎？是不是有力物體就能運(yùn)動，沒力物體就靜止。給物體一初速度，物體在不同平面上滑動，體會物體運(yùn)動不需要力來維持。

　　2、物體的運(yùn)動方向跟力的方向一樣嗎？

　　以拋粉筆為例

　　3、物體的運(yùn)動僅由力決定嗎？

　　拋粉筆為例

　　4、物體什么情況下做直線運(yùn)動？什么情況下做曲線運(yùn)動？

　　以拋粉筆為例

　　5、物體做直線運(yùn)動時，什么情況下加速？什么情況下減速？

　　以拋粉筆為例。

　　【牢記】：物體的運(yùn)動不需要力來維持，沒有力物體也能運(yùn)動：勻速直線運(yùn)動；運(yùn)動方向與力的方向無必然聯(lián)系；當(dāng)速度與力同一直線時，物體做直線運(yùn)動；速度與力不在同一直線時，曲線運(yùn)動；同一直線時，力與速度同向，加速；力與速度反向，減速。

　　要讓學(xué)生明白：物體此刻的速度是由上一刻的速度和上一刻的受力決定的，此刻的速度及此刻的受力決定下一刻的速度。（比方：今天的結(jié)果是前面的表現(xiàn)決定的，要想今后的結(jié)果能改變，必須從現(xiàn)在開始。）

　　二、歷史上人類對運(yùn)動與力的關(guān)系的認(rèn)識

　　師：愛因斯坦曾把一代代科學(xué)家探索自然奧秘的努力，比做福爾摩斯偵探小說中警員破案的過程。在偵探故事中，有時候明顯可見的線索卻把人們引到錯誤的判斷上去，也就是說光憑經(jīng)驗來做判斷是靠不住的。

　　師：長期以來，在研究物體運(yùn)動原因的過程中，人們的經(jīng)驗是：要使一個物體運(yùn)動，必須推它或拉它。因此，人們直覺地認(rèn)為，物體的運(yùn)動是與推拉等行為相聯(lián)系的，當(dāng)不再推、拉的時候，原來的運(yùn)動便停止下來。根據(jù)這類經(jīng)驗，亞里士多德得出結(jié)論：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動；沒有力的作用，物體便要停止。我想不僅是亞里士多德這樣想，就是在現(xiàn)在，很多人還是這樣想的，因為它與我們的現(xiàn)實生活經(jīng)驗相一致。但這卻是個錯誤的結(jié)論。是由明顯可見的線索引出的錯誤判斷，而且這個錯誤結(jié)論竟維持了近兩千年。直到三百多年前，伽俐略創(chuàng)造了有效的“偵察”方法，發(fā)現(xiàn)了正確的線索，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)，成為物理學(xué)中的福爾摩斯。

　　師：伽俐略注意到，當(dāng)一個球沿斜面向下滾動時，它的速度越來越大；向上滾動時，速度越來越小。他由此猜想：當(dāng)球沿水平面滾動時，速度應(yīng)該不增不減。實際上他發(fā)現(xiàn)，球越來越慢，最后停下來。伽俐略認(rèn)為，這是由于摩擦阻力的原因，因為他同樣還觀察到，表面越光滑，球便會滾動得越遠(yuǎn)。于是他推斷：若沒有摩擦阻力，球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾下去。

　　師：伽俐略為了說明他的思想，設(shè)計了一個實驗（伽俐略斜面實驗）：讓一個小球沿一個斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始滾下，小球?qū)L上另一個斜面，如果沒有摩擦，小球?qū)⑸皆瓉砀叨�。減小后一斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然達(dá)到同樣高度，但這一次為了達(dá)到同樣高度，比第一次滾得遠(yuǎn)些。繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，小球達(dá)到同一高度時將會滾得更遠(yuǎn)。于是他問道：若將后一個斜面放平，球會滾動多遠(yuǎn)？結(jié)論顯然是，球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動下去。這就是說物體的運(yùn)動不需要力來維持，沒有力物體也可以運(yùn)動（比如在光滑水平上，只要給物體個初速度，物體將以這個速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去），而力恰好是改變物體運(yùn)動狀態(tài)（運(yùn)動速度）的原因，比如物體加速和減速時都需要受到力的作用。當(dāng)然我們不能消除一切阻力，也不能把水平木板做得無限長，所以這個實驗是“理想實驗”帶領(lǐng)學(xué)生觀察動畫及視頻文件，先看理論動畫，再看演示實驗。

　　注意：理想實驗不是空想實驗，它是可靠實驗事實加上理論推導(dǎo)。

　　師：與伽俐略同時代的.法國科學(xué)家笛卡爾補(bǔ)充和完善了伽利略的觀點(diǎn)。明確指出：除非物體受到外力的作用，物體將永遠(yuǎn)保持靜止或運(yùn)動狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會使自己沿曲線運(yùn)動，而只保持在直線上運(yùn)動。他還認(rèn)為，這應(yīng)該作為一個原理加以確立，并且是人類整個自然的基礎(chǔ)。

　　三、牛頓第一定律

　　牛頓物理學(xué)的基石？慣性定律

　　伽俐略和笛卡爾的正確結(jié)論在隔了一代人以后，由牛頓總結(jié)成動力學(xué)的一條基本定律：

　　牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)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)。

　　注意：學(xué)習(xí)物理的過程中大家已經(jīng)對亞里士多德這個名字很熟悉了，并且每次提到的都是他的錯誤觀點(diǎn)，好像成了反面教材，這里我要向大家說明一下：亞里士多德是個非常偉大的人。恩格斯稱亞里士多德是最博學(xué)的人，亞里士多德的研究涉及生物、天文、氣象、數(shù)學(xué)和物理等，成果十分豐富，是西方文化的奠基人。他追求以世界的本來面目來說明各種自然現(xiàn)象，比如說：他認(rèn)為天上的運(yùn)動應(yīng)該是完美的勻速圓周運(yùn)動、地上的物體都應(yīng)該是靜止的。他認(rèn)為物體的運(yùn)動需要力來維持，是與大量的“事實”相一致的。他一直追求真理，只不過因為當(dāng)時研究物理總是靠直覺和思維來進(jìn)行。因此，他的這一錯誤觀點(diǎn)影響了人們兩千多年。

　　伽利略實在是一個偉大的科學(xué)家，他第一個意識到了摩擦力？一個本質(zhì)至今還沒有被認(rèn)識清楚的問題。有了這一點(diǎn)，加上他又具有豐富、發(fā)散而有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力，設(shè)計出其理想實驗就顯得比較自然了。我們認(rèn)為理想實驗首要的意義在于它摒棄了那種單純依靠思辯來研究物理的行為方式，而確立了實驗在物理研究中的基本地位。從物理史實上可以發(fā)現(xiàn)，這時伽利略認(rèn)為的地面上的物體除靜止外的另一本來面目是勻速圓周運(yùn)動（而不是勻速直線運(yùn)動），伽利略是一個偉大的科學(xué)家，在物理史上有著不可取代的地位，是因為他第一次確立了物理實驗在物理研究中的重要性，研究物理不再是單純地靠直覺和思維。是笛卡爾第一個明確指出：除非物體受到外力作用，物體將永遠(yuǎn)保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。這確實是人類思想認(rèn)識上的一次飛躍。因此，笛卡爾認(rèn)為上述論斷應(yīng)該作為一個原理加以確立，且是人類整個自然觀的基礎(chǔ)是十分合理的。笛卡爾當(dāng)時還指出：在太空環(huán)境中可以實現(xiàn)物體不受外力的作用，這時物體的運(yùn)動就滿足理想實驗的條件（解放了人們的思想，拓寬了看問題的視野）。

　　牛頓所做的工作不僅是進(jìn)行了總結(jié)，更是從物理上賦予了明確的內(nèi)涵，這其中包括慣性和力作為科學(xué)概念地提出，以及慣性參考系等，同時明確了力和物體運(yùn)動及其變化之間的直接因果關(guān)系。

　　【牢記】：

　　1、運(yùn)動并不需要力來維持，因而力并不是使物體運(yùn)動的原因；只有當(dāng)物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變的時候，才需要力，所以力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因

　　2、不受力的物體是不存在的，所以牛頓第一定律是理想定律，不能用實驗來驗證。

　　3、物體具有保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)稱慣性。所以牛頓第一定律又稱慣性定律。

　　師：生活中許許多多的現(xiàn)象可以幫助我們理解牛頓第一定律。例如冰壺。冰壺在冰面運(yùn)動時受到的阻力較小，可以在較長時間內(nèi)保持運(yùn)動速度的大小和方向不變直到它再一次受到桿的打擊或碰到障礙物，才改變這種狀態(tài)。

　　觀看牛頓第一定律演示實驗

　　四、慣性

　　帶領(lǐng)學(xué)生觀看多媒體文件。

　　生活中的例子：將斧頭和木把往下敲。木把受到敲擊突然停止了。斧頭由于慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，繼續(xù)向下運(yùn)動，使斧頭和木把套緊。

　　1、問：什么樣的物體具有慣性？物體什么時候具有慣性？

　　答：一切物體均具有慣性。一切物體總保持勻速直線運(yùn)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)。

　　物體任何時候都有慣性，慣性是一種固有屬性。

　　2、慣性可以被克服嗎？

　　答：慣性是物體的固有屬性，不是力，不能避免或克服。

　　3、速度可以突變嗎？

　　答：當(dāng)有外力作用迫使物體改變運(yùn)動狀態(tài)時，物體的運(yùn)動狀態(tài)會在原有的基礎(chǔ)上發(fā)生變化，慣性的大小就表現(xiàn)為物體運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度。正因為物體的運(yùn)動狀態(tài)是在原有的基礎(chǔ)上一點(diǎn)點(diǎn)變化的，所以速度是不能突變的。

　　4、物體的慣性大小由什么決定呢？與速度有關(guān)嗎？

　　答：慣性的大小僅由質(zhì)量決定。

　　這里有一個易錯點(diǎn)：很多同學(xué)認(rèn)為速度大，慣性大；速度小，慣性小。原因是他們把“運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度理”理解為“物體從運(yùn)動到靜止的難易程度”。

　　分析：正是因為有外力的作用才使得物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變，所以要比較兩個物體運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度，最起碼要給它們相同的外力作用，才好進(jìn)行比較。（不恰當(dāng)?shù)谋确剑合肟磧蓚€人一天誰掙的錢多，最起碼要給他們相同的本錢）

　　要比較速度變化的難易程度其實就是比較物體的加速度，加速度反映了相同時間內(nèi)物體速度變化的大小關(guān)系，而在相同的外力作用的情況下，物體的加速度大小是僅僅是由質(zhì)量決定的。所以慣性僅僅由質(zhì)量決定。（a大，速度變化容易；a小，速度變化難）

　　慣性的大小僅由質(zhì)量決定。但由于慣性是屬性不是物理量，所以不能具體講1千克的物體有多少慣性。例：如手擋相同速度的籃球和汽車。如果一輛空車和一輛裝滿貨物車在相同的牽引力作用下由靜止開始運(yùn)動，它們的運(yùn)動狀態(tài)改變的情況并不相同，空車的質(zhì)量小，在較短的時間內(nèi)可以達(dá)到某一速度，運(yùn)動狀態(tài)容易改變。裝滿貨物的車，質(zhì)量大，要在很長的時間內(nèi)才能達(dá)到相同的速度，運(yùn)動狀態(tài)難以改變。慣性大小在實際中是經(jīng)常要加以考慮的。當(dāng)我們要求物體的運(yùn)動狀態(tài)容易改變時，應(yīng)該盡可能減小物體的質(zhì)量。殲擊機(jī)的質(zhì)量比運(yùn)輸機(jī)、轟炸機(jī)的質(zhì)量要小得多，在戰(zhàn)斗前還要拋掉副油箱，以進(jìn)一步減小質(zhì)量，就是為了要提高殲擊機(jī)的靈活性。相反，當(dāng)我們要求物體的運(yùn)動狀態(tài)不容易改變時，應(yīng)該盡量增大物體的質(zhì)量，抽水站的電動抽水機(jī)和水泵都固定在很重的機(jī)座上，就是要增大它們的質(zhì)量，以盡量減小它們振動或避免意外的碰撞而移動。

牛頓第一定律的教學(xué)設(shè)計優(yōu)秀3

　　一、設(shè)計思想

　　物理學(xué)是一門與自然、生活、技術(shù)進(jìn)步和社會發(fā)展有著最為廣泛聯(lián)系的科學(xué)。讓學(xué)生封閉在既不聯(lián)系自然，也不聯(lián)系生產(chǎn)、生活，遠(yuǎn)離科學(xué)探究樂趣，甚至根本不可能存在的“思辯游戲”式的難題和怪題的牢籠之中，他們是不可能熱愛物理課程的。所以要讓學(xué)生在體驗中獲得物理規(guī)律，在物理史實中領(lǐng)略思維的力量和美。本節(jié)課的設(shè)計特點(diǎn)是注重物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展，對科學(xué)家的創(chuàng)造性思維品質(zhì)和敢于置疑、堅持真理的獻(xiàn)身精神成為情感態(tài)度價值觀教育的好素材。另外，實驗的驗證是本節(jié)課必需要的。適當(dāng)介紹一些物理學(xué)史的知識，通過對大量實例的分析，讓學(xué)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。先是介紹了人類對力和運(yùn)動關(guān)系的發(fā)展歷史，并著重講述了伽俐略的理想實驗及其重要的實驗思想。然后引入了牛頓第一定律，引入了慣性概念，并由此分析出力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因。

　　二、教材分析

　　牛頓第一定律是牛頓定律的基石，正是因為它破除了長達(dá)近兩千年的亞里士多德的錯誤，改變了人類的自然觀和世界觀，才導(dǎo)致牛頓第二定律得出。與此同時，它本身還包含著力、慣性、和參考系這些極富成果的科學(xué)概念，成為物理學(xué)理論的支柱和基石。另外，伽利略的研究過程蘊(yùn)涵了重要的科學(xué)方法，教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會牛頓第一定律的含義，充分說明伽利略“理想實驗”的實驗基礎(chǔ)和推理過程，展示了伽利略斜面理想實驗的猜想依據(jù)、推斷結(jié)果這一思維過程，通過教學(xué)讓學(xué)生明確運(yùn)動和力的關(guān)系，提升對力、慣性、質(zhì)量等基本概念的理解。慣性是學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)動和力的基礎(chǔ)，因其抽象難懂而成為難點(diǎn)。新課標(biāo)中本節(jié)內(nèi)容對學(xué)生有以下基本要求：1.了解亞里士多德對力和運(yùn)動關(guān)系的論述及存在的錯誤。2.認(rèn)識伽利略研究運(yùn)動和力關(guān)系的思想方法，了解理想實驗的作用。3.知道速度是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量。4.理解牛頓第一定律的內(nèi)容，能夠運(yùn)用牛頓第一定律解釋有關(guān)現(xiàn)象。5.知道慣性是物體的固有屬性，知道質(zhì)量是物體慣性大小的量度。6.運(yùn)用慣性概念，解釋有關(guān)實際問題。在發(fā)展要求中：1.了解運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)研究角度的差異。2.會識別慣性系與非慣性系。

　　三、學(xué)情分析

　　本節(jié)所述內(nèi)容在初中課本上已涉及到，初中課本中用到的標(biāo)題是慣性定律，所以學(xué)生已有一定的基礎(chǔ)，關(guān)鍵是如何讓學(xué)生加深對牛頓第一定律的理解。對力和運(yùn)動的關(guān)系，從日常經(jīng)驗出發(fā)，人們往往會產(chǎn)生錯誤的認(rèn)識，所以使學(xué)生建立起運(yùn)動改變的原因在于物體間的相互作用力的觀點(diǎn)，不是輕而易舉的事情。在對慣性的學(xué)習(xí)中，這仍是學(xué)生難于理解的問題。許多學(xué)生把物體具有保持勻速直線運(yùn)動和靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)與物體在這種狀態(tài)下的特點(diǎn)混為一談。

　　四、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，會解釋日常生活中的慣性現(xiàn)象。

　　2.能力、方法目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰�；通過對大量實例的分析，培養(yǎng)學(xué)生歸納、綜合能力。善于思考、善于總結(jié)，把物理與實際生活緊密結(jié)合。

　　3.情感、態(tài)度目標(biāo)：讓學(xué)生知道科學(xué)研究過程的艱難，領(lǐng)悟?qū)嶒灱油评淼目茖W(xué)研究方法。

　　五、重點(diǎn)難點(diǎn)

　　本節(jié)的重點(diǎn)是伽利略理想實驗，難點(diǎn)是對慣性的理解。

　　六、教學(xué)策略與手段

　　探究式教學(xué)，按物理史實為線索展示物理規(guī)律的形成。

　　七、課前準(zhǔn)備

　　自制理想斜面實驗器(用有很小凹槽的柔軟鋁塑板作為軌道)、氣墊導(dǎo)軌。

　　八、教學(xué)過程

　　1.創(chuàng)設(shè)情景、新課引入

　　(1)引導(dǎo)學(xué)生看兩張來自生活的圖片(多媒體投影)：

　　①警察叫司機(jī)系安全帶，為什么？

　�、趤喼揎w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？

　　(2)演示一個慣性現(xiàn)象的小實驗：用棒敲打疊放的象棋子。

　　通過生活中的一些現(xiàn)象引起學(xué)生探求物理知識的興趣，同時為慣性的學(xué)習(xí)打下伏筆。

　　2.歷史回顧

　　首先讓同學(xué)看一個實驗：用手推車，車前進(jìn)，停止用力，車停止。

　　設(shè)問：生活中還有哪些類似此類的現(xiàn)象？(由學(xué)生思考后回答)

　　學(xué)生答：可能有如靜止的自行車用力踩腳踏板才開始運(yùn)動，如沒有對車?yán)^續(xù)用力，它最終會停下來。靜止的秋千用力時，它會擺動起來。停止用力時，它會最終停下來，等等。

　　兩種主要觀點(diǎn)：

　　1.亞里士多德觀點(diǎn)：力是維持物體運(yùn)動的原因

　　(在得出亞里士多德的觀點(diǎn)后)

　　設(shè)問：你認(rèn)為這個觀點(diǎn)有什么問題？(學(xué)生思考后回答)

　　學(xué)生也許有不同的觀點(diǎn)，由于初中已學(xué)習(xí)過這部分知識，所以學(xué)生會得到此觀點(diǎn)是錯誤的，但不少同學(xué)心中的疑慮還是存在的。

　　在學(xué)生提出的觀點(diǎn)后指出：亞里士多德的觀點(diǎn)一直維持和統(tǒng)治人們的思想近兩千年，才到三百年前伽俐略才指出，力不是維持物體運(yùn)動的原因，物體運(yùn)動不需要力。指出亞里士多德在當(dāng)時提出了很多觀點(diǎn)，有時候提出問題比證明一個問題更難，所以說亞里士多德毫無疑問是偉大的。

　　2.伽俐略的觀點(diǎn)：物體運(yùn)動不需要力

　　說明：愛因斯坦增把一代一代科學(xué)家探索自然奧秘的努力，比作福爾摩斯偵探小說中破案過程，有時候明顯可見的線索卻把人們引向錯誤的判斷。也就是說，光憑經(jīng)驗來做判斷常常是靠不住的，在探索運(yùn)動原因的“偵探小說”里，亞里士多德正是由于憑借生活中明顯的線索引出了錯誤判斷。

　　設(shè)問：現(xiàn)在假設(shè)你是伽俐略，你會尋找怎樣的“偵察”方法去這維持兩千年的“錯案”。引起亞里士多德錯誤觀點(diǎn)的“罪魁禍?zhǔn)住笔鞘裁茨兀?/p>

　　(組織學(xué)生進(jìn)行相互討論思考：然后叫幾組學(xué)生代表發(fā)言)

　　給學(xué)生充分展示自己思維過程的機(jī)會，讓他們自己去探求物理規(guī)律的真?zhèn)危屆恳粋€學(xué)生都能夠深刻體會力和運(yùn)動之間的關(guān)系。

　　結(jié)論：引起亞里士多德錯誤觀點(diǎn)的“罪魁禍?zhǔn)住笔牵耗Σ亮?說明自行車停下，停下不是沒有受外力，而是受了摩擦力才停的，如沒有摩擦力，會永遠(yuǎn)運(yùn)動下去不停，看來物體運(yùn)動是不需力的)。

　　介紹伽俐略創(chuàng)造的“偵察”方法：理想斜面

　　這個想法是如何產(chǎn)生的呢？伽俐略注意到，當(dāng)一個小球沿斜面下滾時速度會增加，小球沿斜面上滾時時速度會減小，他由此猜想，當(dāng)小球沿水平面滾動時，它的速度應(yīng)該不增不減，實際上他發(fā)現(xiàn)，球越來越慢，最后停下來，伽俐略認(rèn)為：這是由于摩擦阻力的緣故，他推理：若沒有摩擦力，球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾下去，為了說明他的思想，他設(shè)計理想斜面實驗。

　　(1)實驗演示理想斜面實驗整個過程(說明：主要是為了理解伽俐略的思想)

　　(2)再用視頻動畫演示理想斜面實驗

　　通過對理想斜面實驗的'演示，說明物理研究中抓住主要因素，忽略次要因素的必要性，同時也展示了物理研究思想的美妙和邏輯的力量。(由于現(xiàn)實生活中不可能有絕對光滑的斜面，所以這個實驗是個“理想實驗”。)

　　盡管現(xiàn)實生活中沒有絕對光滑的平面。但可以創(chuàng)造比較光滑的平面去證明伽俐略的想法：

　　實驗：氣墊導(dǎo)軌上物體近勻速的運(yùn)動

　　視頻觀看：目前的一項體育項目——冰壺球運(yùn)動，由于球運(yùn)動過程阻力很小，能以幾乎不變的速度前進(jìn)。

　　最后總結(jié)(投影)：

　�、儋だ岳硐雽嶒瀸茖W(xué)研究的意義。

　　②介紹伽俐略其人其事，通過對伽俐略其人其事的了解，強(qiáng)調(diào)指出，在我們今天看來是非常簡單的道理。在它發(fā)現(xiàn)的最初往往是非常艱難的，如果沒有堅強(qiáng)的意志和信念，沒有足夠的事實和理論依據(jù)去支持你，許多人可能會放棄，但伽俐略沒有放棄。

　　讓學(xué)生意識到：一個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)并不是一帆風(fēng)順的，不是一開始的認(rèn)識就是對的，而是需要人類不斷探索才能形成的，并明白科學(xué)研究過程的艱難和科學(xué)家為此所付出的努力和心血。

　　至此，我們已經(jīng)對力和物體運(yùn)動之間的關(guān)系有了一個正確的認(rèn)識。

　　3.與伽俐略同時代的法國科學(xué)家笛卡兒，補(bǔ)充和完善了伽俐略觀點(diǎn)，他認(rèn)為：如果沒有其他原因，運(yùn)動的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運(yùn)動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。他支持了伽利略力不是物體的運(yùn)動的觀點(diǎn)，并且還強(qiáng)調(diào)沒有力作用時物體的運(yùn)動情況。他還認(rèn)為，這應(yīng)該要作為一個原理加以確立，并且是人類整個自然界的基礎(chǔ)。

　　強(qiáng)調(diào)笛卡兒對伽俐略觀點(diǎn)的提升與補(bǔ)充，指出兩者之間的差異。

　　3.定律的學(xué)習(xí)、理解

　　在伽俐略和笛卡兒的正確結(jié)論隔了一代人后，由牛頓總結(jié)成整個牛頓力學(xué)的一條基本定律。

　　牛頓第一定律(慣性定律)：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜上狀態(tài)，直到有力迫使它改變這種狀態(tài)——物理學(xué)的基石。

　　投影介紹牛頓——“經(jīng)典力學(xué)之父”的成就，指出牛頓第一定律是牛頓力學(xué)系統(tǒng)中的基礎(chǔ)。

　　對定律的理解指出：

　�、傥矬w運(yùn)動不需要力。(不受力時，運(yùn)動會一直運(yùn)動下來，靜止的一直靜止)

　　②力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。

　　思考與討論：從牛頓第一定律我們得知，物體都要保持它們原來的勻速直線運(yùn)動或靜止的狀態(tài)，或者說，它們都具有抵抗運(yùn)動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”。但是這種“本領(lǐng)”的大小是不一樣的。

　　物體抵抗運(yùn)動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”，與什么因素有關(guān)？請大家通過實例進(jìn)行分析。

　　由學(xué)生分組討論，收集各組的實例和觀點(diǎn)，老師對此進(jìn)行總結(jié)并對錯誤的認(rèn)識進(jìn)行引導(dǎo)和糾正。指出：把物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫慣性。在此基礎(chǔ)上，再提以下設(shè)問：

　　設(shè)問一：是不是說只有勻速直線運(yùn)動或靜止的物體才有慣性呢？變速的物體有沒有慣性？

　　設(shè)問二：液體、氣體有沒有慣性？

　　(留一定的時間給學(xué)生自由思考)

　　現(xiàn)象：觀看裝水的氣球破后，水還要維持原來的狀態(tài)

　　由現(xiàn)象得出：慣性是物體固有的屬性，與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，物體的質(zhì)量是物體慣性的量度。

　　通過下面的問題來鞏固和理解牛頓第一定律(由學(xué)生分析并回答)

　　問題：被踢出的冰塊，在摩擦力可以忽略的冰面上勻速滑動，冰塊受不受向前的作用力？

　　4.定律的應(yīng)用

　　通過視頻展示：鐵鍬揚(yáng)沙(設(shè)問：為什么沙可以被揚(yáng)出？由學(xué)生回答)

　　實驗演示車運(yùn)動碰到障礙物后停止，車上物體反倒(要求解析車停后，車上物體反倒的原因)

　　提問：你能舉出生活中還有哪些與慣性有關(guān)的現(xiàn)象？

　　在學(xué)生舉出一些慣性的實例后，看兩段視頻材料：

　　人在車上拋球，最后落回地面(可結(jié)合此理解為什么地球在自轉(zhuǎn)，人起跳后還能落回原地)

　　汽車實驗廠里的汽車啟動和剎車的過程，以及為什么要系安全帶的必要性(呼應(yīng)新課引入“司機(jī)為什么要系安全帶”)

　　最后，在愛因斯坦的一句話中結(jié)束這節(jié)課：伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法，是人類思想最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。(強(qiáng)調(diào)這節(jié)課中理想實驗的科學(xué)思想方法的重要性。)

牛頓第一定律的教學(xué)設(shè)計優(yōu)秀4

　　一、教材分析

　　牛頓第一定律是人教版高中物理第四章第一節(jié)的內(nèi)容，它破除了長達(dá)近兩千年的亞里士多德的錯誤，改變了人類的自然觀和世界觀；它本身包含著力、慣性和參考系這些極富成果的科學(xué)概念，是物理學(xué)理論的基石和支柱，同時，為牛頓第二定律、第三定律的學(xué)習(xí)做下鋪墊。另外，伽利略的研究蘊(yùn)涵了重要的科學(xué)方法，教材在引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會牛頓第一定律含義的過程中，充分說明了伽利略“理想實驗”及其推理過程，展示了伽利略理想斜面實驗的猜想依據(jù)、推斷結(jié)果這一思維過程。因而，通過教師引導(dǎo)和問題探究，讓學(xué)生認(rèn)識物體固有的慣性現(xiàn)象，進(jìn)一步理解運(yùn)動、力、質(zhì)量等基本概念，成為學(xué)生理解“運(yùn)動與力”關(guān)系的基礎(chǔ)，“慣性”因其抽象、難懂而成為難點(diǎn)。

　　重點(diǎn)：伽利略理想實驗、牛頓第一定律內(nèi)容、慣性概念。

　　難點(diǎn)：理想實驗方法、慣性概念。

　　關(guān)鍵：在沒有給定質(zhì)量大小與否時，基于物體的加速度來對慣性的大小進(jìn)行判斷。

　　二、學(xué)情分析

　　知識基礎(chǔ)：教學(xué)對象為重慶市城鎮(zhèn)中學(xué)的高一年級學(xué)生。他們已經(jīng)學(xué)過運(yùn)動學(xué)和靜力學(xué)的相關(guān)知識，但對“運(yùn)動與力”之間的關(guān)系還是第一次正式涉及到，由于日常生活經(jīng)驗的認(rèn)知偏差，學(xué)生往往不容易理解“運(yùn)動與力的關(guān)系”。

　　心里特點(diǎn)：高一學(xué)生思維活躍，對不知其所以然的現(xiàn)象有較強(qiáng)的求知欲。

　　認(rèn)知障礙：(1)生活經(jīng)驗中，“運(yùn)動需要力”的前概念；(2)高一學(xué)生已經(jīng)具備了一定的分析、推理、邏輯思維能力，但是，自主探究、歸納和作出結(jié)論的能力不強(qiáng)。

　　所以，本節(jié)課要注意引導(dǎo)學(xué)生通過前人對力與運(yùn)動關(guān)系的探究的過程，學(xué)習(xí)相應(yīng)的物理思想和方法，以克服認(rèn)知困難和偏差等引發(fā)的難于理解“運(yùn)動與力的關(guān)系”。

　　三、教學(xué)方法

　　1、實驗探究法

　　物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。將理論與實驗融為一體，突出實驗在教學(xué)中的基礎(chǔ)地位是新課標(biāo)的一大特點(diǎn)。在本節(jié)課中，通過對伽利略的理想探究實驗，從而逐步掌握在實驗

　　的基礎(chǔ)上加之推理得到結(jié)論的方法。

　　2、談話講探究法

　　老師通過實驗演示和媒體展示，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律和慣性概念，并注重對抽象的慣性概念等進(jìn)行講解，以疏通課程難點(diǎn)內(nèi)容。

　　3、問題討論法

　　結(jié)合新課程理念，為學(xué)生逐步習(xí)得科學(xué)探究的方法和掌握、應(yīng)用方法，同時樹立交流與合作的意識，于是，設(shè)計了學(xué)生討論的問題，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在問題討論中親身參與實踐和合作學(xué)習(xí)方式，以理解和應(yīng)用所學(xué)方法。

　　四、教學(xué)目標(biāo)

　　1、知識與技能

　　(1)理解力與運(yùn)動的關(guān)系；

　　(2)掌握伽利略的理想實驗；

　　(3)認(rèn)識質(zhì)量與慣性大小的關(guān)系。

　　2、過程與方法

　　(1)通過伽利略的理想實驗，學(xué)習(xí)在實驗基礎(chǔ)上通過推理得到結(jié)論的方法。

　　(2)通過對慣性大小因素的探究，體會控制變量法。

　　3、情感態(tài)度與價值觀

　　(1)通過歷史回顧，感悟前人認(rèn)識事物本質(zhì)的曲折性。

　　(2)通過對伽利略的介紹，學(xué)習(xí)堅持不懈的科學(xué)探究精神，敢于創(chuàng)新、挑戰(zhàn)權(quán)威的科學(xué)態(tài)度。

　　四、實驗設(shè)計與媒體結(jié)合

　　物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，實驗是最好的科學(xué)論證，能夠使抽象、空洞的概念更加具體、直觀地展現(xiàn)出來，從而將感性認(rèn)識提升到理性認(rèn)識的高度，而運(yùn)用媒體信息更能為實驗錦上添花，它將復(fù)雜的物理過程形象生動地展現(xiàn)給學(xué)生。由于本堂課的概念多且抽象，所以，基于高一學(xué)生的心里特點(diǎn)及認(rèn)知水平，尊重循序漸進(jìn)的規(guī)則，我主要設(shè)計了以下實驗。

　　(1)運(yùn)用伽利略的斜塔實驗培養(yǎng)學(xué)生在實驗的基礎(chǔ)之上，通過推理得出結(jié)論的方法。

　　(2)通過模擬汽車突然啟動和急剎車，從靜止和運(yùn)動兩個側(cè)面來說明物體都有慣性現(xiàn)象，指出慣性是物體的一種屬性。

　　(3)我用彈簧同時彈擊質(zhì)量不同的小車來有效說明質(zhì)量是物體慣性大小的量度觀點(diǎn)。并讓學(xué)生體會控制變量法在實驗探究中的作用。

　　(4)由于學(xué)生常常想當(dāng)然地走向經(jīng)驗誤區(qū)，以為速度越大慣性就越大。所以，為了弄清這個問題，我設(shè)置了直觀的媒體展示，以一個交通事故的案例來說明速度與慣性大小無關(guān)。

　　五、探究教學(xué)過程

　　本節(jié)課的教學(xué)過程主要分為三個部分。

　　(1)情境展示，引出新課；

　　(2)師生互動，探究新知；

　　(3)交流總結(jié)，活學(xué)活用。

　　六、課后作業(yè)

　　(1)課后完成課本75頁“問題與練習(xí)”中的習(xí)題。

　　(2)將生活中的慣性現(xiàn)象記錄下來。

　　(3)完成課外閱讀，思考討論慣性參考系。

　　(4)以慣性運(yùn)用、冰壺運(yùn)動等關(guān)鍵詞上網(wǎng)或圖書館查閱資料。

　　七、教學(xué)組織形式

　　新課程提倡以自主、合作、探究的.教學(xué)組織形式來進(jìn)行課堂教學(xué)，本節(jié)采用教師引導(dǎo)，學(xué)生觀察、探究的教學(xué)組織形式，讓學(xué)生經(jīng)歷部分的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之探究過程，來獲取物理知識和方法。

　　八、教學(xué)設(shè)計回顧與反思

　　思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。 12

　　學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。為了主學(xué)生盡快走進(jìn)新課程，教學(xué)設(shè)計中，我在轉(zhuǎn)變教師教學(xué)行為和學(xué)生學(xué)習(xí)行為方式上進(jìn)行了大膽構(gòu)想：

　　(1)教師把主動權(quán)交給學(xué)生，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。

　　(2)給學(xué)生時間與空間放手學(xué)生實踐，由課堂實驗到概念的得出，教師始終關(guān)注每一位學(xué)生參與探索問題的全過程，完成教師角色的轉(zhuǎn)變，教師真正成為學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、參與者，咨詢者與合作者。只有完成這種轉(zhuǎn)換，才能更好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。

　　(3)物理教學(xué)是物理思維活動的教學(xué)，本節(jié)課，力求做到在教學(xué)活動中研究，在研究中體驗，在體驗中提高。在探究活動中，通過生活中的物理現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生提出問題，進(jìn)行猜想假設(shè)，在進(jìn)行實驗之前，先讓學(xué)生明確在多個因素影響物理量變化時，引導(dǎo)他們學(xué)習(xí)和運(yùn)用重要的物理研究方法――控制變量法，來控制物理變量、設(shè)計實驗，最后通過學(xué)生的實驗展示，交流與討論，總結(jié)得出探究結(jié)論：牛頓第一定律的內(nèi)涵、慣性概念以及質(zhì)量越大慣性越大等結(jié)論。從而層層深入，啟發(fā)學(xué)生思維，使學(xué)生在分析歸納中充分發(fā)揮主動性，但要求學(xué)生例舉生活實例，闡釋慣性與速度無關(guān)，有效突破這一難點(diǎn)不是一蹴而就的，還需要后續(xù)知識“牛頓第二定律”等知識的學(xué)習(xí)。