1、 牛顿第一定律教学设计【教材分析】“牛顿第一定律”是普通高中课程标准实验教科书人教版第四章“牛顿运动定律”第一节的教学内容，这一章的知识属于动力学的知识，是研究力与运动之间的关系，只在懂得了动力学的知识才能根据物体所受的力确定物体的位置，懂得了速度变化的规律，才能够创造条件来控制物体的运动。牛顿三大运动定律作为动力学的核心内容，本节课的教学内容牛顿第一运动定律作为牛顿物理学的基石，首先对人类认识运动和力的关系作了历史的回顾，着重介绍了伽利略研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献，而后讲述了牛顿第一定律的内容。为后续的牛顿运动定律的学习打下好的基础。【设计理念】总的思路是围绕力是维持物体运动的原
2、因还是改变物体运动状态的原因的议题来辨论，人类认识这个问题，经历了漫长的过程;学生应正确认识这个问题,同样也要克服日常经验所带来的错误认识。若一开始就讲方法，介绍历史回顾，指出亚里士多德错误，虽节省时间，但对消除学生由直觉产生的类似错误不利。所以，教学一开始先安排两个实例，让学生讨论，让学生充分思考,有足够时间去澄清错误认识,切实理解牛顿第一定律内容。 学习伽利略理想实验时,采用思维点拨方法引导学生阅读课本,这样有利于培养学生独立思考的能力和习惯。【教学目标】 1知识与技能（1）知道伽利略“理想实验”的装置，了解伽利略以事实实验为基础，将实验与逻辑推理相结合的思想方法。（2）知道运动不需要力来
3、维持，力是改变物体运动状态的原因。（3）掌握牛顿第一定律。2、过程与方法（1）针对学生对运动的片面认识“物体运动必须有力的作用”实行先破后立的方法。（2）学生亲身体会以实际实验为基础，将实验与逻辑推理相结合得出结论（运动不需要力来维持）的思想方法。3、情感态度与价值观（1）通过对科学史的简介，对学生进行严谨的科学态度教育。（2）通过对理想实验的推理，体会科学家进行科学研究时的理想实验法。【重难点】1、教学重点：理解牛顿第一定律。2、教学难点：学生从“物体运动必须有力的作用”转变到“运动并不需要力来维持”。【教法学法】1学情分析 学生的知识背景：学生已经学习了“运动的描述”、“探究匀变速直线运动
4、”和“研究物体间的相互作用力”，掌握了描述运动的物理量，并用这些物理量去描述运动和运动的一些规律，以及力的基本知识，懂得了如何通过物体的运动状态对物体进行受力分析的基础上，知道了力和运动有着密切的联系。从而为探究力与运动的关系做好了思想准备。 学生能力背景：好奇心强对实验有浓厚的兴趣，具有一定的观察力，具备了自己动手进行简单实验的技能。 不利因素：独立探究问题的能力不够，不善于抓住问题的本质，主动性不强，认知习惯，被动接受学习为主，需要教师的引导和指点。2教学方法针对学情及重点、难点，采用问题设疑法、实验法、谈话法、讲解法、推理法相结合。开设一堂科学探究课，在突破难点，形成重点的同时，通过演示
5、实验和自主探究实验来培养学生自主、合作、探究学习的能力。【教学仪器】斜面、粉笔盒小车、毛巾、棉布、标志物、木板、多媒体、实物投影仪等。【教学过程】1导入新课 前面我们学习了怎样描述运动以及运动的一些规律，但是没有进一步讨论物体为什么会做这种或那种运动，要讨论这个问题，就必须要知道运动和力的关系，那么这节课就一起来探究力和运动的关系。 演示1：教师在桌面上用手推动粉笔盒，从静止开始慢慢向前运动，撤去推力，粉笔盒立即静止。问题引入：1。物体原来是静止，现在要让它运动，我们应该怎么办？2。停止用力，物体会如何呢？误导学生：物体受力就会运动，物体不受力就停止。得出谬论：力是维持物体运动的原因（亚里士多
6、德观点）。2新课教学实验演示2：推一辆小车，撤去推力，小车没有立即停下。请学生思考原因。师：哪位同学从这次的实验现象中发现了与前面实验现象不同的地方？生1：小车在不受力的作用时仍移动了一段距离，最后受到阻力的的作用还是停下来了。生2：前面用的是粉笔盒，这次用的是小车。师：看来大家都观察得很仔细，非常好。从实验中我们可以知道：“小车在没有受到力的作用时仍可以移动。”即：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。这个结论是两千年后的科学家伽利略提出的。这与亚里士多德的观点相矛盾，那么，这里有两个相互矛盾的观点，到底哪个是正确的呢？应用什么办法呢？生：用实验探究法来确定。师：好，现在就根
7、据你们桌面上给的器材，四人一组，相互讨论，设计一个实验来探究“小车移动的距离与阻力大小有什么关系？”最先设计好的小组给同学们讲讲你们的实验方案。小组1：让小车从斜面的同一高度自由下滑，在水平桌面上铺上不同的毛巾，棉布，木板，看小车在不同的表面移动的距离，用标志物标出小车的位置，根据小车的不同位置来判断什么表面对小车的阻力大或小。师：考虑很仔细，还有其他小组要补充吗？小组2：在实验过程中要用同一小车和同一斜面。师：不错，补充得很完整。那么，用同一高度、同一小车和同一斜面的目的是什么呢？生：这样可以保证小车在进入平面时的速度一样。师：对，就是要让每次实验时小车在进入平面时的速度一样，这种实验方法叫
8、什么呢？生：控制变量法。师：对，控制小车进入水平面时的速度相同，看小车在不同材料的水平表面移动的距离。现在就请同学们根据你们设计的实验方案，完成探究内容。并做好实验数据的记录。再根据三次实验的数据进行分析，进一步推理“在光滑水平面小车的运动情况会怎样？”。每个小组的成员做好分工，每个同学都动起手来，一起来完成这次探究。实验开始：学生探究活动过程教师在学生实验过程中巡视各小组的实验情况，对不会的小组进行引导，纠正实验中的错误操作。实验记录表：表面材料阻力大小小车滑动距离毛 巾（最大）（最短） 棉 布（较大）（较短） 木 板（较小）（较长）光滑水平面（阻力为0）（无限远）师：好了，各个小组都完成了
9、实验，并进行了小组讨论和分析，那么现在我们来看看下面几个问题：问题一：三次实验，小车最终都静止，为什么？师：哪组的同学来回答？小组3：小车停下来是因为受到了阻力的作用。师：对，小车因为受到了阻力，速度越来越小，最后停了下来。问题二：三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？师：大家都在举手，看来都认真做了实验，并仔细进行了分析，很不错，希望以后大家都能这样，积极参与到我们的学习中来。小组4：说明小车滑动的距离受阻力的影响。师：不错，小车滑动的距离要受阻力的影响，那是怎样影响的呢，来看第三个问题。问题三：小车运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？小组6：表面材料越粗糙，产生的阻力越大，小车
10、滑动的距离就越短。师：很好，三次实验告诉我们，表面越光滑，阻力就越小，而小车滑动的距离就越长。通过这三次实验，我们来想象一下，若表面更光滑，那么受到的阻力就更小，小车运动的距离又会是怎样的呢？问题四：若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？小组2：若小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长。师：好，根据上面的实验及推理的想象，你们还可以推理出什么结论呢？问题五：小车在光滑的阻力为零的表面，将会怎样运动？生：将永远运动下去。师：下面看伽利略实验推论伽利略根据理想实验进行推论，让一个小球沿一个斜面从静止滚下来，小球将滚上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将上升到原
11、来的高度。如果减少第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程。继续减少第二个斜面的倾角，使它最终成为水平面。小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定速度持续运动下去。（此处用多媒体进行演示）师：通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体，如果受到的阻力为零时，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。”师：后来，科学家迪卡儿在伽利略的基础上进行了补充：如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。师：最后，伟大的科学家牛顿在前人的基础上进行补充：物体除了运动的以外，还有静止的，那么，静止的物体在没有受到外力
12、作用时，保持什么状态呢？（将保持静止状态）师（引导学生概括）：现在我们来根据几位科学家的研究成果进行一下概括：一切物体在没有受到外力作用时，将如何呢？（对概括出大致意思的同学进行鼓励）最后教师在学生概括的基础上引导学生进行总结：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。师：这就是牛顿第一定律。是实验加推理得出的结论。现在，同学们用两分钟的时间来记一记它的内容，并想想牛顿第一定律实用于什么范围？有什么条件？会出现什么样的结果？生1：范围是：一切物体。师：对，不管是固体、气体，还是液体，静止的还是运动的，所有的物体都包括。师：条件又是什么呢？生2：在不受外力作用时。师：不
13、受外力什么时会出现什么样结果呢？生3：静止或匀速直线运动。3布置作业和随堂练习不仅巩固基本知识，也可以使有能力的学生发挥能动性，激发学习探究的兴趣，鼓励收集资料，开拓学生视野。使之带着问题离开课堂。4、小结1、牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 2、“牛顿第一定律”表达的是物体不受外力时的运动规律。 3、物体的运动不需要力来维持。4、“牛顿第一定律”不是实验定律，而是在实验的基础上推理概括出来的。【板书设计】牛顿第一定律亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。伽利略的观点：力是改变物体运动状态的原因。牛顿第一定律内容：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。【教学反思】本节课通过两个演示实验来激化两种观点的矛盾，从而引导学生通达实验来验证正确的观点，有肋于调动学生的学习积极性。问题的设置由浅入深，有一定的梯度，知识点之间的衔接较好，对教材的挖掘把握适中，注意了前后知识的照应。但对个别学生的引导不够，对“控制变量法”的实验方法强调不足。在以后的教学工作中应加以改正，不断提高自己的普通话水平，语言的严谨，达到好的教学效果。
