1牛顿第一定律教学创新设计

日期:2016-1-8 12:42 阅读:

共1课时

1　牛顿第一定律 高中物理人教2003课标版

1教学目标

1、知识与技能

（1）能够叙述牛顿第一定律建立的历史过程，并能作出初步评述。

（2）知道伽利略的理想实验及其推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法。

（3）能准确表述牛顿第一定律（惯性定律），并能对定律有较为深入地理解，体会定律深刻的思想性和认识问题的本质性。

（4）能知道物体的质量是惯性大小的量度。

2、过程与方法

（1）通过伽利略理想实验的展示，让学生体会理想实验的方法与思想。

（2）通过学习牛顿第一定律建立的过程，锻炼学生提出问题、解决问题的物理思想。

（3）通过对大量实例的分析，培养学生归纳、综合能力。

（4）将所学理论应用到实际生活中去，培养学生理论结合实际的能力。

3、情感态度与价值观

（1）通过牛顿第一定律的建立完善过程，体会物理学的发展与进步是曲折的，要靠一代一代科学家的不断努力而实现的。

（2）通过伽利略质疑亚里士多德的观点，激励学生要有自己的观点，敢于挑战权威。

（3）通过所学理论在实际中的应用，培养学生良好的科学精神。

2学情分析

对于本节内容，学生在初中阶段已经大体上有所了解，但他们只知道亚里士多德的观点总是错的，只知道伽利略做了个理想实验就得出了牛顿第一定律，而练得最多的只是通过惯性程式化地解答相关的实际问题，也就是说学生在初中阶段对于本节内容处在感性认识的阶段。因此在高中学习阶段，首先要让学生在已有认知的基础上，纠正一些片面、不恰当的认识，进一步深化和提高对相关问题的认识，从牛顿第一定律的建立、内容、应用等角度建立起相对完整的体系。

3重点难点

1、教学重点

（1）牛顿第一定律的建立过程

（2）伽利略的理想实验及其推理过程

（3）牛顿第一定律内容及含义的理解

2、教学难点：

（1）理想实验的理解与掌握

（2）对惯性及其大小的理解

4教学过程 4.1 第一学时 评论(0) 新设计

教学活动 活动1【导入】情境的引入

活动一：播放视频1

教师：在视频中你观察到什么现象？

学生：我看到一辆摩托艇拉着人和滑板在水上运动。

教师：很好，视频中展示的是水上滑板运动，现在我有一个陆地滑板，现在我请一位同学上来配合我做一个实验，大家注意观察现象。

活动二：教师让学生站在滑板上，然后推动滑板

教师：大家看到什么现象？

学生：老师推同学的时候他向前滑动，不推后就停下来了。

活动2【活动】问题的提出

教师：刚才大家观察到了两个现象，一个是汽艇拉着人在水面上滑行，一个是我推动同学使他在地面上滑行，在刚才的两个情境中，大家想解决哪些问题呢？

学生一：为什么推了物体就会运动，不推就会停下来？

学生二：为什么人能够被拉着在水上滑行？

教师：大家提出的问题都是关于力和运动的，我们这节课就是要讨论“力和运动的关系”。

活动3【活动】问题的解决

（1）亚里士多德的观点

教师：首先研究这个问题的人是两千多年前的亚里士多德，大家对亚里士多德有哪些认识呢？

学生：亚里士多德是古代著名的哲学家和思想家

教师：非常好，亚里士多德是古代先哲，马克思称他为“古代最伟大的思想家”。可见在当时亚里士多德是权威，爱因斯坦说过“提出问题往往比解决问题更重要”，亚里士多德是第一个研究该问题的人，这也体现出他的伟大。对于力与运动的关系，亚里士多德的观点是“力是维持物体运动的原因”，你觉得这个观点与刚才的例子相符合吗？

学生：符合，因为如果没有力去推或拉着物体的话，物体就会停下来。

教师：的确，亚里士多德的结论符合我们的生活经验，因此这个观点持续了两千年，直到伽利略的出现。

（2）伽利略的观点及理想实验

教师：伽利略对亚里士多德的观点提出了质疑，他通过理论推理，猜想使物体停下的是摩擦力，力并不是维持物体运动的原因，大家觉得伽利略伟大在什么地方？

学生：伽利略敢于挑战亚里士多德的权威。

学生：伽利略的逻辑推理非常精彩。

教师：大家评价的非常好，但如果仅仅如此，伽利略的研究方法也只是思辨，你们觉得还缺点什么呢？

学生：要进行实验。

教师：非常好，物理是实验的学科，因此伽利略也做了实验

活动三：伽利略理想实验的演示，教师先改变轨道的粗糙程度，让学生观察现象，再改变轨道倾角，再让学生观察小球上升的高度。学生通过对演示实验现象的观察，在完成表格的基础上，体会伽利略理想实验的思想

。

教师：通过刚才的实验，请大家来谈一下你对理想实验的认识

学生：理想实验是在实验的基础上结合逻辑推理从而得到结论的实验方法。

教师：非常好，伽利略敢于挑战权威，并开创性地利用理想实验推翻了亚里士多德的观点，得到了“力并不是维持物体运动的原因”的结论。但他的结论就完美了吗？

（3）笛卡儿的观点

我们来看一下后来笛卡尔对于这个问题的观点（PPT展示笛卡尔的观点），请大家来讨论一下，你觉得笛卡尔的观点比伽利略进步在哪？

活动四：学生分组讨论（教师请其中几个组的同学代表发言）

学生一：我觉得伽利略讲述的是物体没有受到阻力的作用时的情况，而笛卡尔将阻力扩展到任何力，更具普遍性。

学生二：伽利略没有描述物体不受力后的运动属性，而笛卡尔指出物体是以同一速度沿同一直线运动，因此更加的具体。

（4）牛顿的观点及牛顿第一定律的理解

教师：大家分析的都非常正确，可以发现笛卡尔在伽利略研究的基础上得出了更加完善的结论，但大家觉得关于力和运动的关系是不是已经都解决了？

学生：没有，伽利略和笛卡尔都是讨论了没有力作用时物体的运动，而没有讨论如果有力作用会怎样？

教师：非常好，历史是不断发展的，后来牛顿在前人的基础上再次思考了这个问题，得到了著名的牛顿第一定律（PPT展示定律内容），请大家继续讨论，你觉得牛顿的观点比笛卡尔又进步在什么地方呢？

活动五：学生分组讨论（教师请其中几个组的同学代表发言）

学生一：牛顿的观点里还包括了物体静止的状态。

学生二：牛顿把物体保持静止或匀速直线运动看成了是物体的固有属性。

学生三：牛顿指出了力的作用时改变物体运动的状态，而笛卡尔只讨论了没有力的情况。

（5）惯性及惯性的大小

教师：大家说得很对，牛顿的观点的确比前人的更加完善，我们把牛顿第一定律看成是牛顿第一定律的基石，这是为什么呢？下面我们再来对牛顿第一定律分析，首先，刚才同学已经说了，牛顿把物体保持原来匀速直线运动或静止的性质看成是物体的固有属性，我们把这种属性成为惯性，请大家来谈谈生活中有哪些例子呢？

学生一：刹车时，车里的人会往前倾，加速时车里的人会往后靠。

学生二：汽车开始启动的时候，人要往后仰

教师：下面请大家看一张图片，你知道这张图片所要表达的意思吗？原因又是什么呢？

学生：图片是要我们乘车时要系好安全带，因为如果不系安全带，汽车刹车时人会由于惯性飞出去产生危险。

教师：很好，我们来看一下如果不系安全带的后果

活动六：观看有关安全带的视频2

教师：看来，不系安全带的后果是严重的，希望大家以后坐车要系好安全带。刚才同学举的例子都是固体，那液体和气体是否具有惯性呢？我们来看一个视频

活动七：观看有关液体与气体惯性的视频3

教师：惯性是物体固有属性，那么惯性的大小与哪些因素有关呢，现在请大家来看一个实验，我请一位男同学来吹两个外表一样的小球，请大家观察现象

活动八：学生吹塑料小球的演示实验

教师：为什么一个小球很容易就吹动，另一个小球吹不动呢？我请同学来检查一下这两个小球，看一下它们有什么不同。

学生：两个球的质量不一样

教师：你们觉得惯性的大小和哪些因素有关，为什么质量大的小球吹不动？

学生：惯性与质量有关，质量大的小球其惯性大，因此要改变其运动状态就困难。

教师：非常好，观察和实验表明：对于任何物体，在受到相同的作用力时，决定它们运动状态变化难易程度的唯一因素就是它们的质量。

教师：请大家举一些生活中能够反映惯性与质量有关的例子

学生一：比较重的汽车很难把车停下来

学生二：跑步时胖的人不容易停下来，而瘦的人容易停下来。

教师：请大家来看一下这张图片，说一下这张图片的意思及其物理内容

学生：图片表示的是严禁超载，因为质量越大惯性越大，汽车也就越不容易刹住车。

教师：分析地非常好，下面我们来看一个视频

活动九：观看汽车刹车视频4

活动4【练习】实际运用

教师：现在大家的桌上都有一张撕开一个角的纸，现在请大家尝试一下怎样用一只手将角撕下来。

活动十：学生实验（用一只手斯纸）

教师：我们请最快的同学来说一下他的方法，并介绍一下其原理

学生：我用一只手抓住纸被剪过的一角，然后用力一甩，它就掉下来了。原因是剩下部分纸的质量比纸角要大，其惯性也较大，其运动状态比较难改变，因此和纸角发生了相对位移，所以就撕下来了。

教师：非常棒，现在大家能够利用所学的知识来解决实际问题了

活动5【】总结与评价

教师：请大家来总结一下你这节课学到了什么？

活动十一：学生讨论总结

学生一：我学到了牛顿第一定律的内容。

学生二：我学到了伽利略的理想实验，并知道了要敢于挑战权威。

学生三：我知道了惯性与质量的关系。

教师：最后，我们来观看一个很搞笑的视频。课后请大家来思考其原理是什么？这样做是否安全？

活动十二：观看视频5

1　牛顿第一定律

课时设计课堂实录