1、牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計石港中學(xué)于郁東一、教學(xué)目標1、知識、技能目標(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,并能解釋 .(3)理解慣性和力的關(guān)系 .2、過程、方法目標培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)倪壿嬐评砟芰?;通過學(xué)生對歷史演變過程的 “親身”參與 ,培養(yǎng)他們深度分析和思考的能力 ;通過對生活實例的分析 ,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力 .3、情感、態(tài)度目標讓學(xué)生感受科學(xué)探究過程的艱辛,感受科學(xué)之美和科學(xué)的精神.二、教材分析牛頓運動定律是整個力學(xué)體系的基石， 而牛頓第一定律又是這個 “基石” 中的“基石”，它定性地揭示了力和運動的關(guān)系，提出慣性的概念，為定量研究

2、力和運動的關(guān)系拉開了序幕。高中教材與初中相比，主要有四方面的不同。一是定律內(nèi)容深淺不同： 初中教材敘述為 “一切物體在沒有受到外力作用的時候，總是保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)”；高中教材敘述為“一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止”。高中教材中的表述具有更為豐富的內(nèi)涵，它強調(diào)了力是改變物體運動狀態(tài)的原因，突出了第一定律的獨立性和重要意義， 也為學(xué)習牛頓第二定律做了一定的鋪墊。二是慣性的認識層次不同： 初中強調(diào)一切物體都有慣性， 高中側(cè)重慣性與質(zhì)量的關(guān)系。三是實驗的設(shè)計、 探究及思維深度不同： 初中為斜面小車實驗； 高中為伽利略理想實驗，突出了理想實驗這種

3、科學(xué)方法的價值所在。四是情感、態(tài)度、價值觀的體現(xiàn)不同： 初中對牛頓第一定律建立的歷史一語帶過，高中教材回顧了歷史， 讓學(xué)生體會一個規(guī)律的獲得是一代又一代人努力的結(jié)果，能夠激發(fā)學(xué)生追求科學(xué)，勇于創(chuàng)新的情感。三、教學(xué)重難點：1教學(xué)重點：通過回顧歷史探究過程理解牛頓第一定律；慣性的理解。2教學(xué)難點：力和運動的關(guān)系；慣性和質(zhì)量的關(guān)系。四、設(shè)計思想本設(shè)計從建構(gòu)主義原理和認知心理學(xué)出發(fā),緊緊圍繞牛頓第一定律的產(chǎn)生過程 ,深入挖掘物理學(xué)史中的相關(guān)素材 ,將牛頓第一定律產(chǎn)生過程的幾個關(guān)鍵問題以原貌的形式展示給學(xué)生 ,讓他們作為各個歷史時期的“探究者”參與相關(guān)問題的討論 .在討論的過程中學(xué)生會發(fā)現(xiàn) :“這些看似

4、簡單的問題不僅很難回答 ,而且蘊藏著深刻的思想方法 ,所以人類用了幾千年的時間才弄清楚” .通過這樣的探究 ,不僅讓學(xué)生獲得了物理知識 ,更讓學(xué)生感受科學(xué)結(jié)論得出的艱難歷程 ,并感悟科學(xué)之美 , 正確評價各個歷史人物， 尤其是亞里士多德。 引入大量的生活實例及劉謙在春晚表演的魔術(shù)引導(dǎo)學(xué)生積極觀察生活并思考生活， 既提高學(xué)生學(xué)習物理的興趣， 也1加深學(xué)生對物理知識的理解，從而取得較好的教學(xué)效果。五、課前準備自制理想斜面實驗器、氣墊導(dǎo)軌。六、教學(xué)過程（一）引入新課任務(wù)一、觀察圖片師：飛機為什么能在天上自由翱翔？生：因為有發(fā)動機提供動力，是力讓飛機運動師：力是維持飛機運動的原因？生： （設(shè)計意圖：引

5、出課題主旋律力和運動的關(guān)系， 并激發(fā)學(xué)生思索力和運動的關(guān)系，暴露學(xué)生的前概念）任務(wù)二、觀看視頻：劉謙魔術(shù)意念螺絲。師：意念能讓物體運動？牛頓第一定律有誤？（設(shè)計意圖：引出課題，并激發(fā)懸念）任務(wù)三：分析試題：例如圖所示，劈形物體 M 的各表面光滑，上表面水平，放在固定的斜面上在 M 的水平上表面放一光滑小球 m，后釋放 M ，則小球在碰到斜面前的運動軌跡是A沿斜面向下的直線B豎直向下的直線C無規(guī)則的曲線D拋物線（設(shè)計意圖：更進一步激發(fā)學(xué)生深層次的思考， 同時用習題檢查學(xué)生對牛頓第一定律的掌握程度，發(fā)現(xiàn)學(xué)生錯解的一些根源）【過渡】科學(xué)探索的歷史就像一部偵探小說， 探索的過程就象一個偵探破案的過程，

6、就是一個又一個謎團揭秘的過程！ 愛因斯坦師：答案不明確或不知，應(yīng)該是我們對力和運動關(guān)系的謎團還沒有真正的破除，那就讓我們一起追根溯源吧，看看問題到底出在哪里？（設(shè)計意圖：讓學(xué)生通過這句話感受到科學(xué)探索過程是象偵探破案的過程，刺激而復(fù)雜，讓學(xué)生知道若結(jié)果出現(xiàn)偏差，應(yīng)該是謎團還沒有撤掉揭秘的原因。）（二）新課教學(xué)1、回歸歷史，追根溯源第一篇章：亞里士多德年代時光倒流形式呈現(xiàn)幾個關(guān)鍵時間2011-1642-1596-1564-公元前 384，從而追本溯源，引出運動的研究開端人物亞里士多德，分析亞里士多德的觀點 “力2是維持物體運動的原因”為什么是錯誤的？闡述亞里士多德的虛空理論及瓊 ·布里

7、丹舉例反駁了亞里士多德的虛空理論（設(shè)計意圖：用史實說明亞里士多德的偉大， 糾正亞里士多德在學(xué)生心目中不正確的形象定位）第二篇章： 1564 伽利略年代師：既然已經(jīng)證明力不是維持運動的原因，那么日常水平面上小球停下來的原因是什么呢？生：.拋出伽利略的觀點：在水平面上運動的物體所以會停下來，是因為受到摩擦阻力的緣故 .若沒有摩擦阻力，球?qū)⒂肋h運動下去。師：你相信伽利略的話嗎？你如何才能相信他的話？生：實驗證明。由伽利略擺談到斜面實驗?zāi)Ｐ停?重演理想斜面實驗， 指出物體的運動不需要力來維持。（設(shè)計意圖：通過觀察伽利略的理想實驗 ,啟發(fā)學(xué)生在研究科學(xué)問題時大膽的猜想與假設(shè)對科學(xué)研究具有重要的作用， 并

8、讓學(xué)生體會一切推理都必須從觀察與實驗得來，任何問題都是有原型的，所以要善于觀察生活并積極思考。 ）師：若讓現(xiàn)在的你來證明有沒有辦法？生： .師：演示氣墊導(dǎo)軌實驗（設(shè)計意圖：進一步體驗運動不需要力來維持）第三篇章 1596 笛卡兒年代：觀點：除非物體受到力的作用，物體將永遠保持其靜止或運動狀態(tài)，永遠不會使自己沿曲線運動，而只保持在直線上運動 .由“他認為，這應(yīng)該成為一個原理，它是人類整個自然觀的基礎(chǔ)”引出思考：伽利略和笛卡爾都做出了很大的貢獻 , “為什么歷史上沒叫伽利略定律或者笛卡爾定律 ”結(jié)論：伽利略對物體不受外力時的運動作了準確的描述,但沒有明確指出運動和力之間的關(guān)系是什么。 笛卡兒在伽利

9、略的基礎(chǔ)上更近了一步,更為接近真理。思考：運動和力到底是什么關(guān)系呢？（設(shè)計意圖：為隆重推出牛頓作鋪墊）2、牛頓第一定律內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài) ,除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài) .師生一起解讀文本，理解牛頓第一定律的含義：a.一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)牛頓認為這種性質(zhì)的特征就是總想保持原狀，不愿改變 ,有點懶惰 ,所以牛頓給它取名為 Inertia(惰性 ,遲鈍 ),翻譯過來就叫慣性 . 慣性：一切物體具有保持原來狀態(tài)的性質(zhì)3所以第一定律又叫慣性定律b. 物體不受力作用時運動狀態(tài)不改變力不是維持物體運動的原因 .c. 除非有力迫使它改變這種狀態(tài)力是改

10、變物體運動狀態(tài)的原因d. 慣性參考系：指導(dǎo)學(xué)生閱讀課后相關(guān)內(nèi)容（設(shè)計意圖：讓學(xué)生體會出牛頓第一定律的三個內(nèi)涵：慣性、力和運動的關(guān)系、慣性系，并能真正理解牛頓第一定律）3、應(yīng)用師：劉謙魔術(shù)：意念螺絲的困惑，是牛頓第一定律有誤？還是另有玄機？視頻：劉謙魔術(shù)意念螺絲揭秘（設(shè)計意圖：前后呼應(yīng)，讓學(xué)生由揭秘進一步深刻體會力是改變物體運動狀態(tài)的原因，并引出慣性大小與質(zhì)量有關(guān)）師：為什么劉謙選了個小螺絲?從表演效果來說應(yīng)該選擇大一點的螺絲為佳。生：在相同震動力下，質(zhì)量小的物體容易被震動。師總結(jié)：在相同力的作用下， 質(zhì)量小的物體容易改變原來的運動狀態(tài)。 即慣性小。（設(shè)計意圖：現(xiàn)實中體會運動狀態(tài)的改變難易程度和

11、質(zhì)量有關(guān)）師：物體的慣性除了和質(zhì)量有關(guān)外還和什么因素有關(guān)呢？生：速度師：問題一：運動的物體有慣性，靜止的物體沒有慣性？問題二：慣性和速度有關(guān)嗎？高速行駛的汽車較難停下來是因為慣性比較大?（設(shè)計意圖：糾正學(xué)生經(jīng)常認為慣性與速度有關(guān)的錯誤論斷）師：觀察和實驗表明：對于任何物體，在受到相同力作用時，決定它們運動狀態(tài)變化難易程度的唯一因素是質(zhì)量。質(zhì)量是標量，國際單位是千克閱讀課本，進一步理解質(zhì)量這個物理概念學(xué)以致用 -走向生活師：你能舉出生活中慣性表現(xiàn)的各種實例嗎？慣性的利亞洲飛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？慣性的弊警察叫司機系安全帶，為什么？（設(shè)計意圖：學(xué)以致用，理論聯(lián)系實際，同時加深對慣性概念的理解）師：剛才我們循著歷史的足跡重新研究了力和運動的關(guān)系， 現(xiàn)在讓我們再來看看任務(wù)三中的試題，你能正確解答了嗎？通過這一試題解答，你有什么收獲？生： .（設(shè)計意圖：檢查課堂效果，并教育學(xué)生做錯題原因經(jīng)常是基本概念沒真正理解，真正理解了，物理無難題）（三）課堂總結(jié)4通過寫板書，總結(jié)課堂內(nèi)容，正確評價各歷史人物，梳理本節(jié)課知識。（設(shè)計意圖：最后寫全部板書，重新進行本節(jié)課知識的