牛顿第一定律教学设计

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《牛顿第一定律》教学设计

新课标明确提出“倡导探究性学习”，“在教学中，教师应该让学生亲历思考和探究的过程，领悟科学探究的方法。”自主探究教学是一种课堂教学模式，在课堂上要求教师充分发挥学生的主体作用，形成师生之间、学生之间的多向反馈结构，在教师的启发下，学生积极主动地解决问题。自主探究教学通过激发学生的内驱力，调动学生的积极性和主动性，把学习变成学生内在的需求，从根本上促进学生认知、能力、个性的发展，乃至完美人格的形成。

但在实际的教学过程中，如何让学生的主体性、主动性、创造性得到充分发挥，如何让自主教学探究模式很好的得到实施，是教学过程设计的难点。在教学过程的设计时笔者认为应把握以下三个原则：1.学生已知的内容可以通过自主探究方式让学生独自完成教学要求;2.学生未知的但经老师启发引导后能理解的也可通过自主探究让学生独自完成教学要求;3.学生未知的经老师提示后理解也困难的才是需要通过老师主导来完成的。自主探究性教学模式，就是要让学生成为教学活动的主人，成为学习和发展的主人。

自主探究教学模式的实施关键在于教师设计教学过程时要充分了解哪些是学生已知的知识点，哪些是未知的知识点，哪些是能启发后掌握的，哪些是学生自己无法理解的，然后寻找探究点→再针对性地设计问题→设计具体探究过程。下面以《牛顿第一定律》的教学为例来看自主探究教学模式的具体应用。

一、教材分析

这节教材首先对人类认识“运动和力”的关系作了历史的回顾，介绍了四位科学家研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献。然后讲述牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。这是初、高中知识相衔接的一节课程。学生已经了解了牛顿第一定律的基本内容，所以在教学设计上应以教材中有关“力是运动的原因还是改变运动的原因”这一问题认识的发展历史为线索，以科学思想、科学方法教育与思维能力培养为主要目标。教学的侧重点应放在理解人类认识“运动和力”的关系研究、思考、推理过程，学习科学研究中常用的理想实验方法。在牛顿第一定律内容的学习上，注重知识的理解及与生活实际的联系。为发挥学生学习的自主性，思维的积极性，本课采取学生自主探究模式组织教学。

二、教学过程设计

引入新课：运动的起因是什么

(一)学生阅读历史的回顾并找出四位科学家关于力和运动的观点

这块内容中有些知识点学生是已知的，也有未知的，但学生都看得懂，所以就由学生来完成，同学们相互补充，教师只起到归纳总结的作用。

1.亚里士多德：力是维持物体运动的原因。

现象：在平路上人推车，车才能运动，人停止用力，车子就要停下来。

2.伽利略：水平面上物体所以会停下来，是因为摩擦的作用，如果没有摩擦，水平面上物体一旦具有某一速度物体将保持这一速度运动下去。

笛卡儿：如果没有其它原因，运动物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，即不会停下来，也不会偏离原来的方向。

牛顿：一切物体总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

(二)问：以上四位科学家每一位都把人类的认识向前推进了一步，试分析每人推进的一步体现在哪里?你认为谁的贡献最大?

教师通过设计这样一个问题，指明学生要探究的内容与方向，具体由学生们合作完成，教师只起到总结归纳的作用。

a)亚里士多德的贡献：通过直觉的观察提出问题为科学家的研究确立了课题。

b)伽利略的贡献：(1)伽利略发现了不易直觉的摩擦力，改变了亚里士多德根据直接经验得出的直觉结论提出运动不需力维持;(2)思维代替直觉认识宇宙。

c)笛卡儿的贡献：(1)明确匀速直线运动;(2)指出速度改变是有原因的。

d)牛顿的贡献：(1)推广到一切物体;(2)提出静止;(3)明确力的作用。

关于谁的贡献大，学生众说纷纭，没有一个确切的定论，教师也无需给出一个正确的结论。但是通过对物理学历史发展过程的考察，对四位科学家贡献的探究，它将有助于学生了解物理学家认识和发现物理定理、定律的基本方法。从而“以史为鉴”，培养他们以物理学家认识世界本来面目的方式去认识世界。在一定意义上，通过对规律认识的历史的还原，对学生进行科学思想和科学方法论的教育是培养学生科学素养的有效途径。这是设计此问题的关键所在，也是本节课的亮点所在。

在该块教学内容中学生未知的是关于伽利略的理想实验，教师要采取的教学方法是采用设计一系列问题，引导学生学会自己分析问题自己解决问题，具体可如下操作。

提问：伽利略用什么方法证明物体运动不需要力来维持呢?

演示说明：设置一个向下的斜面，再圆滑地连一个向上的斜面。然后拿一个小球放在斜面某点上，由静止运动下来，它将冲上另一斜面。

教师设疑：它能“冲”到哪里，它能回到原来高度吗?如果光滑，结果怎样?

教师通过一系列问题引发学生的思考。通过实验发现，它升不到原来的那个水平高度，这是因为摩擦较大。若换一个摩擦较小的斜面，可以看出，它就较接近那个水平高度。若摩擦越小，就越接近。这是实验事实。科学推理：依据这可靠的实验事实为基础，然后沿着摩擦力越来越小的发展趋势，去科学推理──假如摩擦非常非常的小、以至于没有摩擦，那小球将非常非常接近──以至于达到原来水平高度。这是一种理想的实验情景，即小球沿着光滑的斜面总能上升到原来的高度。教师指出“假设”两个字用得很好，它对物理结论进行合理的外推，其结论的得出符合逻辑。减小第二个斜面的倾角，倾角越小，小球为达到原来的高度所通过的路程就越长;倾角越小，通过的路程就越长。然后，我们再去科学推理，假如它最终成为水平面，那小球所通过的路程也就无限长，只能沿着水平面继续运动下去。

教师总结：“理想实验”虽然也叫实验，但它不等同于科学实验。真实的实验是一种实践活动，而“理想实验”则是一种思维活动，是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”。并指出理想实验是以真实的科学实践为基础，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程做出了更深入的抽象分析。理想实验是以正确的逻辑法则为依据的。它是自然科学理论研究中的重要方法。

(三)演示气垫导轨实验

气垫导轨实验是学生未知的实验，所以采用的方法是由师生共同操作完成，教师介绍实验装置及装置的特点，由学生来推动气垫导轨上的物体，观察它的运动，进一步地帮助学生加深理解物体不受外力作用时将做匀速直线运动。

(四)让学生们仔细阅读牛顿第一定律的内容，并思考定律包含的几层含义

在进行牛顿第一定律的教学时，不能只满足于学生能复述牛顿第一定律的内容，还应帮助学生理解牛顿第一定律所包含的几层意思。定律的理解是未知的，但可以在教师的启发下，通过学生们相互讨论、自主探究、教师补充共同完成下面的三层含义。

1.描述了物体不受外力作用时的运动规律

牛顿第一定律描述了物体不受外力作用，或者所受的合外力为零时，物体将保持原来的运动状态──匀速直线运动状态或静止状态。

2.阐明了力的科学定义

力是物体间的相互作用，它是改变物体运动状态，即产生加速度的原因，而不是产生和维持物体运动的原因。

3.一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，揭示了物体普遍具有的属性──惯性。

(五)学生联系生活中的实际问题自己分析惯性问题

《牛顿第一定律》说课稿

我今天说课的内容是《牛顿第一定律》.下面我从教材分析、教法学法、教学过程、板书设计、课堂反思五个方面来谈我对本节课的理解。

一、教材分析

(一)教学内容

牛顿第一定律是人教版九年级物理第十二章第五节内容。包括牛顿第一定律和惯性两方面的内容。本节设计有两个课时，我说的是第一课时。

(二)教材的地位和作用

牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一。是整个力学的基础,因为它把最基本的匀速直线运动和物体是否受力联系起来，确立了力和运动之间的关系，是前面力的作用效果的延伸，又为后面学习二力平衡的知识打下了基础，起着承前启后的作用。因此，可以说，牛顿第一定律是本章的重点。

(三)教学目标

根据课程标准要求，结合教材内容以及学生现有的认知基础 ，我制定如下三维教学目标：

知识与技能

1、知道伽利略的理想实验及主要推理过程;

2、知道牛顿第一定律，并理解其意义。

过程与方法:

1、实验探究阻力对物体运动的影响。

2、常识性了解伽利略理想实验的推理方法。

情感、态度与价值观

1.体验在研究过程中成功的喜悦，学会分工与合作，提高团结协作的能力。

2.感悟科学探究的艰辛与曲折，感悟科学就在我们身边。

(四)重点、难点

教学重点：牛顿第一定律。之所以确立它是本节教学内容的重点理由在于本节课是一节物理规律教学课，通过本节课的科学探究及实验论证的目的就是为了认识力和运动的关系，揭示力和运动之间的内在规律。

教学难点：力和运动的关系。学生在从生活经验中获得了一种被现象掩盖了本质的错误认识。那就是物体的运动是力作用的结果，为了使学生摆脱这种观念，转变错误认识，需要教师精心设计，严密推理，才能帮助学生走出误区。

二、教法学法

(一)学情分析

学习者是九年级学生。有利的方面是：经过一年的物理学习，学生具备了一定的实验探究能力，并且学习了机械运动、力的作用效果，知道力可以改变物体的运动状态，为本节学习做好了铺垫。不利的方面是：学生受生活经验的影响，“物体的运动需要力来维持”的错误观念不容易转变。

(二)教法

“教学有法，教无定法”。选择行之有效的方法是取得良好教学效果的保证。本课时我主要采用“演示法”与“科学推理法”相结合来进行教学，即通过实验现象的观察、分析、讨论，又加以科学的想象和推理，引导学生去发现知识，总结规律 。

(三)学法

教学活动是教与学两方面的有机结合，在上述教学方法的正确实施下，我引导学生采用：科学探究法、小组合作学习法、讨论法、分析归纳法等学习方法。我认为“教给学生方法比教给学生知识更重要”。目的是让学生有足够的机会投入到学习活动之中，培养学生动脑动手的习惯，变学生由“学会”转向“会学”。

(四)教具与学具

电教器材：多媒体

教师演示用：斜面、小车、毛巾、棉布等

学生分组器材：

书、圆珠笔、铅笔盒、小车、书包、斜面、毛巾、棉布、乒乓球等

丰富的教学设备，尤其是身边的器材拿来实验，提高了训练密度及广度，使教学过程从枯燥到有趣，从抽象到形象。课堂演示实验并利用计算机多媒体辅助教学，不仅提供了大量的教学信息，使学生在生动形象的环境中，得以迅速理解和掌握物理规律，激发学生们的学习兴趣，调动他们的主动性，从而提高课堂教学效率。

三、教学过程

本节课将从以下几个环节展开教学：

创设情境,引入新知→感受活动，总结观点→合作交流，实验探究→科学推理，得出新知→剖析定律，强化理解→应用迁移，巩固提高→布置作业,延伸升华。

第一环节：创设情境,引入新知(约5分钟)。

高尔基说：“好奇是了解的开端和引向认识的途径。”为此，我设计了两个小实验引入新课，让学生从身边的实例入手可以感受到科学就在身边。

1、要让静止的书(文具盒)运动，该怎么办?

2、停止用力，又会如何呢?(学生实验后上台演示)

误导学生：物理受力就会运动，不受力就停止。

得出谬论：物体运动要靠力维持。

教师实验演示：推一辆小车，撤去推力，小车没有立即停下。

得出结论：物体运动不需要力维持。

观察学生表情，出示亚里士多德和伽利略的两种截然不同的观点，激发

学生探究的兴趣，活跃课堂气氛。这样的实验学生既熟悉又好奇，带着想知道这是为什么的悬念进入新课，可以调动学生的探索兴趣。

第二环节：感受活动，总结观点(约3分钟)

让学生用力推书，圆珠笔，铅笔盒，小车，书包等，然后撤去推力，物体会慢慢停下来。让学生体会物体运动不需要力维持，运动的物体停下来是由于受到阻力的缘故。本环节的设计意图是让学生通过自身感受体验，观察现象，并提出自己的论点，培养分析问题的能力和表达能力。

第三环节：合作交流，实验探究(约20分钟)

本环节设计三个步骤：

第一步：用Flash课件展示实验，用严格的推理方法让学生感受伽利略观点是正确的。通过回顾历史培养学生严谨的科学态度，通过形象的Flash演示，使学生对伽利略理想实验有一个初步的了解，为接下去的分组实验探究做一个铺垫。

第二步：学生分组探究阻力对物体运动的影响。

教师出示以下问题，让学生结合问题学习教材，小组自选器材完成实验。

1、我们实验目的是什么?实验中观察什么?

2、几种不同的物体铺在木板上，作用是什么?

3、实验中怎样保证小车开始时的速度相同?

4、实验中，如果我们把表面换成更光滑的玻璃，小车的运动情况会有什么变化吗?

5、如果表面比玻璃更光滑呢?

6、如果表面绝对光滑，小车会怎样运动?

7、如果静止的物体不受力，会怎样?

通过这些难度不同的问题引导，让学生相互讨论，交流，自主制定方案，完成实验，不仅使他们印象深刻，还培养他们的实验探究能力。同时让学生知道观察和实验是学习物理的基础，对于不确定的观点应该通过实验来验证。

第三步：用Flash课件再次展示伽利略的理想实验，对学生的实验过程进行肯定和总结。

教师强调以下几点：

1、亚里士多德的观点“运动要靠力来维持”是错误的，伽利略的观点“运动不需要力来维持”是正确的。运动的物体之所以会渐渐停下来是受到了阻力的作用，所以说，力改变了物体运动状态，而不是维持物体的运动状态。

2、理想实验是建立在实验的基础上的合力推理，不是凭空想象。伽利略正是有敢于坚持真理，不迷信权威和对科学的执着精神，才完成了自己的理想实验，推翻了亚里士多德的长达2000年的错误理论，为后来笛卡尔等科学家的研究奠定了基础。

通过演示和总结，对前面提出的观点进行判断，为学生确立正确的观点。结合伽利略的实验进行思想教育，培养学生坚持真理、勇于探究的科学精神。

第四环节：科学推理，得出新知(约5分钟)

学生通过实验和观察动画能够得出：如果表面绝对光滑，运动物体受到的阻力为零，物体将以恒定不变的速度运动下去。

提问：运动的物体不受阻力时将永远运动下去，那静止的物体不受阻力时会怎样呢?

学生通过讨论能够得出：静止物体在不受力时，将保持静止状态。

教师讲解：为解决力与运动的关系，牛顿在伽利略、笛卡尔等前辈的研究基础上，提出牛顿第一定律：

引导学生得出：我们在科学正确的实验基础上，进行合理的推理，最终得出可信的结论，即一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律。同时教给学生一种实验+推理的研究方法。教师再通过展示图片使学生了解任何科学的发展都需要一个漫长的过程，而学生通过实验得出的观点和探究过程与伟大科学家是一致的，从而获得了成就感，增强了探究的自信心，为终身学习打下基础。

第五环节：剖析定律，强化理解(3分钟)

如何把牛顿第一定律理解透彻，一直是很多学生学习的大难题，通过对这以下三个问题的思考，可以很好的突破本节难点。

1、牛顿第一定律的适用范围是什么?

2、牛顿第一定律的适用条件有哪些?

3、力和运动是什么关系?

解释牛顿第一定律时主要强调“一切”、“不受外力”、“总保持”的含义，并强调牛顿第一定律的理想性。这样，使学生加深了对牛顿第一定律的理解，并能准确的表述出牛顿第一定律。

用视频冰球比赛展示牛顿第一定律的理想性，强调现实生活中不存在。并阐述实验推理法的应用。

第六环节：应用迁移，巩固提高(5分钟)

1、回归课本

分析课本开头三幅图片，分析运动的物体为什么会停下来?

2、情景讨论

在体育上，我班同学都参加了哪些项目?现在请大家思考，假如你正在和同学赛跑时，突然,所有的力都消失了，会出现什么情形呢?

3、牛顿第一定律告诉我们，物体不受力时都有保持静止或匀速运动不变的性质。我们周围的物体都受到力的作用，是否也有这种性质呢?你能举个例子说明吗?

本环节通过理论联系实际使知识得到升华，通过练习，可以让学生更深刻地理解和掌握牛顿第一定律，第3题为下一节的惯性学习做好铺垫。

第七环节：课堂总结，布置作业(约4分钟)

让学生谈谈本节课的收获和困惑。用5分钟的时间对本节课的知识点进行回顾、梳理，这样既可以加深学生对所学知识的理解又可以在学生的头脑中建立一个知识点的整体印象。

以上是我对“牛顿第一定律”第一课时教材的认识和理解，由于本人水平有限，上面过程肯定有许多缺点和漏洞，希望各位评委和老师们多多批评指正，谢谢!