《牛頓第一定律》教學設(shè)計

　　一、教材分析

　　這節(jié)教材首先對人類認識“運動和力”的關(guān)系作了歷史的回顧，介紹了四位科學家研究運動和力的關(guān)系的思想方法及卓越貢獻。然后講述牛頓第一定律的內(nèi)容和物體慣性的概念。這是初、高中知識相銜接的一節(jié)課程。學生已經(jīng)了解了牛頓第一定律的基本內(nèi)容，所以在教學設(shè)計上應(yīng)以教材中有關(guān)“力是運動的原因還是改變運動的原因”這一問題認識的發(fā)展歷史為線索，以科學思想、科學方法教育與思維能力培養(yǎng)為主要目標。教學的側(cè)重點應(yīng)放在理解人類認識“運動和力”的關(guān)系研究、思考、推理過程，學習科學研究中常用的理想實驗方法。在牛頓第一定律內(nèi)容的學習上，注重知識的理解及與生活實際的聯(lián)系。為發(fā)揮學生學習的自主性，思維的積極性，本課采取學生自主探究模式組織教學。

　　二、教學過程設(shè)計

　　引入新課：運動的起因是什么

　　（一）學生閱讀歷史的回顧并找出四位科學家關(guān)于力和運動的觀點

　　這塊內(nèi)容中有些知識點學生是已知的，也有未知的，但學生都看得懂，所以就由學生來完成，同學們相互補充，教師只起到歸納總結(jié)的作用。

　　1．亞里士多德：力是維持物體運動的原因。

　　現(xiàn)象：在平路上人推車，車才能運動，人停止用力，車子就要停下來。

　　2．伽利略：水平面上物體所以會停下來，是因為摩擦的作用，如果沒有摩擦，水平面上物體一旦具有某一速度物體將保持這一速度運動下去。

　　笛卡兒：如果沒有其它原因，運動物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運動，即不會停下來，也不會偏離原來的方向。

　　牛頓：一切物體總保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。

　　（二）問：以上四位科學家每一位都把人類的認識向前推進了一步，試分析每人推進的一步體現(xiàn)在哪里？你認為誰的.貢獻最大？

　　教師通過設(shè)計這樣一個問題，指明學生要探究的內(nèi)容與方向，具體由學生們合作完成，教師只起到總結(jié)歸納的作用。

　　a）亞里士多德的貢獻：通過直覺的觀察提出問題為科學家的研究確立了課題。

　　b）伽利略的貢獻：（1）伽利略發(fā)現(xiàn)了不易直覺的摩擦力，改變了亞里士多德根據(jù)直接經(jīng)驗得出的直覺結(jié)論提出運動不需力維持；（2）思維代替直覺認識宇宙。

　　c）笛卡兒的貢獻：（1）明確勻速直線運動；（2）指出速度改變是有原因的。

　　d）牛頓的貢獻：（1）推廣到一切物體；（2）提出靜止；（3）明確力的作用。

　　關(guān)于誰的貢獻大，學生眾說紛紜，沒有一個確切的定論，教師也無需給出一個正確的結(jié)論。但是通過對物理學歷史發(fā)展過程的考察，對四位科學家貢獻的探究，它將有助于學生了解物理學家認識和發(fā)現(xiàn)物理定理、定律的基本方法。從而“以史為鑒”，培養(yǎng)他們以物理學家認識世界本來面目的方式去認識世界。在一定意義上，通過對規(guī)律認識的歷史的還原，對學生進行科學思想和科學方法論的教育是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的有效途徑。這是設(shè)計此問題的關(guān)鍵所在，也是本節(jié)課的亮點所在。

　　在該塊教學內(nèi)容中學生未知的是關(guān)于伽利略的理想實驗，教師要采取的教學方法是采用設(shè)計一系列問題，引導學生學會自己分析問題自己解決問題，具體可如下操作。

　　提問：伽利略用什么方法證明物體運動不需要力來維持呢？

　　演示說明：設(shè)置一個向下的斜面，再圓滑地連一個向上的斜面。然后拿一個小球放在斜面某點上，由靜止運動下來，它將沖上另一斜面。

　　教師設(shè)疑：它能“沖”到哪里，它能回到原來高度嗎？如果光滑，結(jié)果怎樣？

　　教師通過一系列問題引發(fā)學生的思考。通過實驗發(fā)現(xiàn)，它升不到原來的那個水平高度，這是因為摩擦較大。若換一個摩擦較小的斜面，可以看出，它就較接近那個水平高度。若摩擦越小，就越接近。這是實驗事實。科學推理：依據(jù)這可靠的實驗事實為基礎(chǔ)，然后沿著摩擦力越來越小的發(fā)展趨勢，去科學推理──假如摩擦非常非常的小、以至于沒有摩擦，那小球?qū)⒎浅７浅＝咏�──以至于達到原來水平高度。這是一種理想的實驗情景，即小球沿著光滑的斜面總能上升到原來的高度。教師指出“假設(shè)”兩個字用得很好，它對物理結(jié)論進行合理的外推，其結(jié)論的得出符合邏輯。減小第二個斜面的傾角，傾角越小，小球為達到原來的高度所通過的路程就越長；傾角越小，通過的路程就越長。然后，我們再去科學推理，假如它最終成為水平面，那小球所通過的路程也就無限長，只能沿著水平面繼續(xù)運動下去。

　　教師總結(jié)：“理想實驗”雖然也叫實驗，但它不等同于科學實驗。真實的實驗是一種實踐活動，而“理想實驗”則是一種思維活動，是由人們在抽象思維中設(shè)想出來而實際上無法做到的“實驗”。并指出理想實驗是以真實的科學實踐為基礎(chǔ)，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，對實際過程做出了更深入的抽象分析。理想實驗是以正確的邏輯法則為依據(jù)的。它是自然科學理論研究中的重要方法。

　　（三）演示氣墊導軌實驗

　　氣墊導軌實驗是學生未知的實驗，所以采用的方法是由師生共同操作完成，教師介紹實驗裝置及裝置的特點，由學生來推動氣墊導軌上的物體，觀察它的運動，進一步地幫助學生加深理解物體不受外力作用時將做勻速直線運動。

　　（四）讓學生們仔細閱讀牛頓第一定律的內(nèi)容，并思考定律包含的幾層含義

　　在進行牛頓第一定律的教學時，不能只滿足于學生能復述牛頓第一定律的內(nèi)容，還應(yīng)幫助學生理解牛頓第一定律所包含的幾層意思。定律的理解是未知的，但可以在教師的啟發(fā)下，通過學生們相互討論、自主探究、教師補充共同完成下面的三層含義。

　　1．描述了物體不受外力作用時的運動規(guī)律

　　牛頓第一定律描述了物體不受外力作用，或者所受的合外力為零時，物體將保持原來的運動狀態(tài)──勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。

　　2．闡明了力的科學定義

　　力是物體間的相互作用，它是改變物體運動狀態(tài)，即產(chǎn)生加速度的原因，而不是產(chǎn)生和維持物體運動的原因。

　　3．一切物體都有保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，揭示了物體普遍具有的屬性──慣性。

　　（五）學生聯(lián)系生活中的實際問題自己分析慣性問題

【《牛頓第一定律》教學設(shè)計】相關(guān)文章：

拼音教學設(shè)計04-05

《早》教學設(shè)計04-04

氓教學設(shè)計04-04

牧童教學設(shè)計04-02

《乘法》教學設(shè)計04-01

必備教學設(shè)計02-25

小班教學設(shè)計02-22

夏教學設(shè)計01-01

數(shù)學教學設(shè)計12-27

春酒教學設(shè)計12-26