1、精選優質文檔-傾情為你奉上探究性物理實驗的教學牛頓第一定律教學設計與評析靖江市季南初級中學 陳一平一、 教學目標知識目標：1通過實驗探究了解阻力對物體運動的影響，經過分析、歸納和推理建立牛頓第一定律。2理解牛頓第一定律并能用于分析實際現象。3通過觀察和歸納建立慣性的概念，并能用于解釋與慣性有關的現象。能力目標：1通過斜面小車實驗，培養學生的觀察能力。2通過實驗分析,初步培養學生科學的思維方法(分析、概括、推理)。3通過解釋生活中的慣性現象，進行物理語言表達能力的訓練。4.會小組討論設計簡單的慣性實驗情感目標：1通過對實驗探究活動的參與，讓學生認識到交流與合作的重要性，有主動與他人合作的精神。養

2、成實事求是，尊重自然規律的科學態度。2通過對慣性現象的觀察，培養學生對科學的求知欲。二、重點難點 重點：通過對實驗探究的參與，強化學生分析與論證的能力，加深對牛頓第一定律和慣性的理解。難點：轉變學生的經驗觀念，正確理解牛頓第一定律。三、教法與學法、實驗器材教法：采用矛盾沖突教學法、實驗探究法、多媒體教學法和重點講解法。這樣在突破難點，形成重點的同時，培養學生自主、合作、探究學習的能力。學法：探究式學習法、自主學習法、合作學習法。實驗器材：器材3人一組。斜面小車、重物、紙條、盛水杯子、雞蛋、硬紙片、小車、木塊、棋子、木尺等四、教學過程（一）牛頓第一定律1.激發興趣，引入新課師：在盛有適量水的杯子

3、上放一塑料片，在塑料片上放一生雞蛋，用直尺迅速敲擊塑料片，雞蛋落入杯中 師：同學們要想了解其中的奧秘，我們一起來學習牛頓第一定律點評：簡單的但扣人心弦的實驗一下子激發了學生的興趣和求知欲。2.我們一起實驗我們一起做實驗：（1）手推桌子 （2）手推砝碼得出初步結論：沒有力，物體就不能運動；有力就物體運動。力是維持物體運動的原因。我們一起再做實驗：（1）.踢出的足球，足球繼續運動（2）手推小車得出結論：力不是維持物體運動的原因現在我們有兩個觀點：A力是維持物體運動的原因B 力不是維持物體運動的原因點評：教學過程中，教師充分挖掘學生身邊的、熟悉的物理現象，遵循從生活走向物理的新課程理念，通過實驗學生

4、初步得出兩個觀點：A力是維持物體運動的原因、B 力不是維持物體運動的原因，形成矛盾沖突，激發學生的思維和求知欲。兩組實驗全都是學生自己實驗，這樣培養了學生的主動性與積極性，結論有學生自己歸納得出，培養學生的分析概況能力。3我們一起研究我們從踢出的足球在草坪上滾動最終停下來著手研究起。 教師：（1）踢出去的足球在草坪上滾動的停下的原因是？學生：足球受到草坪的摩擦力（阻力） 教師：（2）踢出去的足球在草坪上滾動的停下的距離總相同？為什么？學生：不同。足球的速度、摩擦力等 教師：（3）踢出去的足球在草坪上受到的阻力越小，滾動的停下的距離將怎樣？學生：越長教師：如果阻力變得很小，運動距離很大，如果沒有

5、阻力呢？足球將會怎樣？點評：教師通過司空見慣的足球在草坪上最終停下研究，精心設計3個問題，層層深入，為牛頓第一定律研究作了很好的鋪墊，使學生對牛頓第一定律的研究與實驗成為有源之水。4.我們通過實驗來研究教師：我們采用什么方法來改變小車受到的阻力？學生：讓小車在不同的材料表面運動。教師：實驗中為了方便探究阻力對物體運動路程的影響，物體的運動速度應滿足怎樣的關系呢？教師：演示小車在不同高度，讓學生觀察判斷是否可行？學生交流后認為：不可以。應使速度相等。教師：怎樣才能使速度相等呢？。教師邊講解邊演示：演示：讓小車從相同斜面的同一高度滑下。講解：小車到達斜面底端時具有相同的速度點評：控制變量法不是一研

6、究實驗就讓學生說出，其實沒有真正意義，教師而是通過實驗的操作讓學生辨別是非，從實驗研究的深處確實需要控制變量。那接下來請同學們討論一下： 學生設計實驗方案,各小組討論提出自己的實驗方案，派代表說明，最后討論，歸納方案如下：1. 把毛巾鋪在水平木板上，將小車從斜面上點A釋放，記下小車最終停在棉布上的位置。2. 把棉布拿掉，換上瓦楞紙將小車從斜面上點A釋放，記下小車最終停在瓦楞紙上的位置。3. 將小車從斜面上點A釋放，記下小車最終停在木板上的位置。共同思考幾個問題：讓小車分別在毛巾、瓦楞紙、木板上運動是為了改變小車所受的阻力 。實驗中，通過 小車運動距離的長短 來反映阻力對物體運動的影響大小?？刂?/p>

7、變量法：控制小車的初始速度相同。學生分組進行實驗并記錄數據。將小車在水平軌道上運動時受到摩擦力的情況和運動的距離填入下表：水平部分材料小車所受阻力情況（填“大”、“較小”、“最小”）小車運動的路程（填“短”、“較長”、“最長”）毛巾瓦楞紙木板5分析得出結論學生交流總結得出實驗結論：物體所受的阻力越小,運動的路程越長。點評：教師通過足球在草坪上最終停下的思考與分析的過渡，此時學生的思考、探究已經基本成熟，教師引導學生對牛頓第一定律的探究可以是水到渠成。這樣突破難點，也讓學生一起經歷科學探究的真正過程。實驗目的明確，過程層次清晰。教師：假如水平面絕對光滑，那么物體的運動情況又如何呢？學生熱烈討論得

8、出：如果物體不受阻力，物體將一直運動下去。師適時引導：那物體的運動方向改變嗎？運動速度改變嗎？師生共同總結：如果物體不受阻力，物體將一直保持勻速直線運動。點評：培養學生的分析推理能力。同時教師通過適時引導，把描述性的語言變成了準確的物理語言。培養學生的嚴謹的科學態度。教師：如果伽利略將這個實驗留給同學們來做，那么同學們將比他完成得更好。伽利略通過大量的實驗研究了運動物體不受力時的情況，那么如果物體原來是靜止的，不受力的作用時，物體處于什么狀態呢？學生討論得出：仍處于靜止狀態。英國著名的物理學家牛頓在伽利略等科學家研究的基礎上對大量的事實進行了深入地研究，總結出牛頓第一定律：一切物體在沒有受到力

9、的作用時，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。牛頓第一定律描述了物體不受力的情況雖然世界上沒有真正不受力的物體，但大量的事實可以推證這一定律是正確的因為我們的實驗是正確的，推理是合理的。結論當然正確。點評：教師針對探究牛頓第一定律的實驗容易走過場，或者學生容易思路不清、目標不明。教師通過層層設疑與巧妙過渡，從而解決了為什么和怎樣做實驗的問題，條理清楚！這樣的設計有利于學生的“自趨自得”，特別是實驗中“亮點”出不來時，有利于讓學生自己思考，教師引導，從而解決問題！但教師絕不是越廚代庖，包辦代替！教師是學生的引導者、幫助者、組織者、參與者。這個探究性實驗，猜想是學生自己提出來的，辦法是學生自己想出來

10、的，整個探究過程也是學生自己進行的，結論是學生自己總結得出來的。教師在整個教學過程中，表現出對學生的欣賞和鼓勵！掌握探究的方法和體驗探究的過程比單純地學習更好。教師：牛頓第一定律描述了物體不受力的情況雖然世界上沒有真正不受力的物體，但大量的事實可以推證這一定律是正確的因為我們的實驗是正確的，推理是合理的。結論當然正確。教師：我們再來判斷開始的兩個觀點，你們現在認為怎樣？學生：觀點B正確教師：觀點A是亞里士多德最先提出來的。雖然他的觀點錯誤，但他已經觀察了力與運動有著密切的關系。伽利略、笛卡爾等人不迷信權威，敢于挑戰權威。值得我們學習。但他們研究不夠完整與準確。牛頓通過實驗與科學推理，第一得出牛

11、頓第一定律，回答了物體不受力的情況。從而否定了千年以來力是物體運動的原因這個錯誤觀點。點評：培養了學生的前人取得的科學的正確態度，既要看到他們的積極方面，也要有批判精神。培養學生的正確的情感與價值觀。（二）慣性6. 實驗與分析教師:演示實驗：1. 豎直疊放五枚棋子，用長塑料尺迅速擊打下面的棋子，上面的四枚棋子并沒有倒下，而是落在原來位置的正下方。2. 請學生實驗射箭，箭離開弓后，箭仍然向前運動師生共同分析： 1.豎直疊放五枚棋子，用長塑料尺迅速擊打下面的棋子，上面的四枚棋子是 （運動/靜止）并沒有隨下面的棋子飛出，（保持/不保持） 原來的 （靜止/運動）而是落在原來位置的正下方。2.箭在弓的彈

12、力作用下，是 （運動/靜止）的，箭離開手之后， （受/不受）手的推力作用，箭 （保持/不保持）原來的運動狀態向前。學生分析：3.汽車啟動時乘客向后傾倒，乘客原來是 （靜止/運動），汽車受牽引力向前運動后，乘客 （保持/不保持）原來的靜止狀態。4.汽車剎車時乘客向前傾倒，乘客原來是 （靜止/運動），汽車受摩擦力停止運動后，乘客 （保持/不保持）原來的運動狀態。點評：前面兩個實驗的分析有教師與學生一起分析，教師引導，后面兩個實驗分析則有學生自己分析，真正體現學生是主體地位。這里也遵循有物理走向生活，解決生活中的物理問題，讓學生明白學物理是有用的，進而激發學生的學習主動性與積極性。形成學物理的良性循

13、環。教師：剛才的實驗都說明了：原來靜止的物體具有保持靜止的性質，原來運動的物體具有保持原有的速度做勻速直線運動的性質。我們將物體具有保持運動狀態不變的性質稱為慣性 。教師：一切物體都有慣性，不管物體是否受力，是否運動，物體都具有慣性。慣性是物體的物理屬性。點評：培養學生發現物理規律的能力。7學生活動教師：請同學們利用實驗桌上的器材，設計一個能說明物體具有慣性的實驗，看哪組同學設計得更合理、操作更簡單并且效果更明顯。其中每組派2名學生上來匯報實驗，一名實驗，一名說出實驗步驟。實驗器材：重物、紙條、盛水杯子、雞蛋、硬紙片、小車、木塊、棋子、木尺等。例如：（1）小車突然啟動，木塊倒向后方。（2）運動

14、的小車遇到障礙物，木塊倒向前方。（3）在裝有水的杯子上放一硬紙板，紙板上放一雞蛋。迅速擊打雞蛋下的硬紙板，紙片飛出，雞蛋掉入杯中。（4）突然抽動壓在桌邊的紙條，紙條被抽了出來，而重物卻未移動。點評：物理就是培養學生的各種素質，通過此活動，培養了學生的學物理的積極性，培養了學生的動手能力，培養了學生的小組合作能力，培養了學生的思維能力，培養了學生的創新能力，培養了學生的表達能力?？偨Y歸納：慣性是物體本身所具有的一種性質，慣性是物體的物理屬性，一切物體（固體、液體、氣體）都具有慣性。氣體具有慣性教師演示實驗：吹滅蠟燭。8.知識與運用在我們的生活生產中，有許多與慣性有關的現象，舉例加以說明并解釋簡單

15、的慣性現象。生活中的慣性：狗抖動身體把水甩干；錘頭在固定的物體上撞擊，可以裝緊錘頭；跳遠運動員助跑可以提高成績。慣性有利的一面。點評：再通過大量的生活中的生動的例子說明物理很有用也有趣！生活中慣性有害的一面，例如汽車剎車還要運動一段路程，造成交通事故。播放視頻：追尾女司機飛出窗外瞬間閱讀“在高速公路上行車時的安全防護”。交流：在高速公路上行車時，為了減少事故的發生，有哪些與慣性有關的交通安全規定？學生交流與討論。例如：配帶安全帶；車與車之間要保持車距；禁止超載；禁止客貨混裝；禁止攜帶刀具乘坐公共汽車等。點評：通過視頻讓學生身臨其境感受到慣性也有不利的一面，讓學生知道知識對我們的重要，生命對我們

16、每個人都很重要！要遵守交通規則。（三）課堂小結教師：請同學小結：今天你學到了什么？點評：讓學生到最后總結，是一個很好的習慣，更是比學習過程的更重要的過程，它可以培養學生獲得知識的方法、能力！培養學生的創新思維與能力！總評：教師從生活走向物理，從身邊的物理現象實驗與分析，得出兩個自相矛盾觀點A力是維持物體運動的原因、B 力不是維持物體運動的原因，形成認知矛盾沖突，激發學生的思維和強烈求知欲。緊接著教師通過對草坪上足球最終停下的分析與研究很自然地過渡到牛頓第一定律的研究，突破了教學難點?？茖W探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。教師教師針對探究牛頓第一定律的實驗容易走過場，或者容易造成學

17、生思路不清、目標不明，教師通過層層設疑，巧妙過渡，從而讓學生真正明白為什么和怎樣做的問題，條理清楚！實驗設計、步驟也水到渠成！達到實驗的目的。這樣的設計有利于學生的“自趨自得”，特別是實驗中“亮點”出不來時，教師適時引導，有利于讓學生自己思考，從而解決問題！教師是學生的引導者、幫助者、組織者、參與者。這個探究性實驗，猜想是學生自己提出來的，辦法是學生自己想出來的，整個探究過程也是學生自己進行的，結論是學生自己總結得出來的。教師在整個教學過程中，表現出對學生的欣賞和鼓勵！慣性也是本節的難點，教師先通過實驗激發學生的興趣，與學生一起分析兩個實驗，榜樣示范。而后讓學生自己分析，充分發揮了學生的主體地位的作用。再與學生一起總結慣性是物體的一個物理性質。教師始終是一個引導者、合