牛頓第一定律教學設計【教材分析】“牛頓第一定律”是普通高中課程標準實驗教科書人教版第四章“牛頓運動定律”第一節的教學內容，這一章的知識屬于動力學的知識，是研究力與運動之間的關系，只在懂得了動力學的知識才能根據物體所受的力確定物體的位置，懂得了速度變化的規律，才能夠創造條件來控制物體的運動。牛頓三大運動定律作為動力學的核心內容，本節課的教學內容牛頓第一運動定律作為牛頓物理學的基石，首先對人類認識運動和力的關系作了歷史的回顧，著重介紹了伽利略研究運動和力的關系的思想方法及卓越貢獻，而后講述了牛頓第一定律的內容。為后續的牛頓運動定律的學習打下好的基礎。【設計理念】總的思路是圍繞力是維持物體運動的原因還是改變物體運動狀態的原因的議題來辨論，人類認識這個問題，經歷了漫長的過程;學生應正確認識這個問題,同樣也要克服日常經驗所帶來的錯誤認識。若一開始就講方法，介紹歷史回顧，指出亞里士多德錯誤，雖節省時間，但對消除學生由直覺產生的類似錯誤不利。所以，教學一開始先安排兩個實例，讓學生討論，讓學生充分思考,有足夠時間去澄清錯誤認識,切實理解牛頓第一定律內容。 學習伽利略理想實驗時,采用思維點撥方法引導學生閱讀課本,這樣有利于培養學生獨立思考的能力和習慣。【教學目標】 1知識與技能（1）知道伽利略“理想實驗”的裝置，了解伽利略以事實實驗為基礎，將實驗與邏輯推理相結合的思想方法。（2）知道運動不需要力來維持，力是改變物體運動狀態的原因。（3）掌握牛頓第一定律。2、過程與方法（1）針對學生對運動的片面認識“物體運動必須有力的作用”實行先破后立的方法。（2）學生親身體會以實際實驗為基礎，將實驗與邏輯推理相結合得出結論（運動不需要力來維持）的思想方法。3、情感態度與價值觀（1）通過對科學史的簡介，對學生進行嚴謹的科學態度教育。（2）通過對理想實驗的推理，體會科學家進行科學研究時的理想實驗法。【重難點】1、教學重點：理解牛頓第一定律。2、教學難點：學生從“物體運動必須有力的作用”轉變到“運動并不需要力來維持”。【教法學法】1學情分析 學生的知識背景：學生已經學習了“運動的描述”、“探究勻變速直線運動”和“研究物體間的相互作用力”，掌握了描述運動的物理量，并用這些物理量去描述運動和運動的一些規律，以及力的基本知識，懂得了如何通過物體的運動狀態對物體進行受力分析的基礎上，知道了力和運動有著密切的聯系。從而為探究力與運動的關系做好了思想準備。 學生能力背景：好奇心強對實驗有濃厚的興趣，具有一定的觀察力，具備了自己動手進行簡單實驗的技能。 不利因素：獨立探究問題的能力不夠，不善于抓住問題的本質，主動性不強，認知習慣，被動接受學習為主，需要教師的引導和指點。2教學方法針對學情及重點、難點，采用問題設疑法、實驗法、談話法、講解法、推理法相結合。開設一堂科學探究課，在突破難點，形成重點的同時，通過演示實驗和自主探究實驗來培養學生自主、合作、探究學習的能力。【教學儀器】斜面、粉筆盒小車、毛巾、棉布、標志物、木板、多媒體、實物投影儀等。【教學過程】1導入新課前面我們學習了怎樣描述運動以及運動的一些規律，但是沒有進一步討論物體為什么會做這種或那種運動，要討論這個問題，就必須要知道運動和力的關系，那么這節課就一起來探究力和運動的關系。演示1：教師在桌面上用手推動粉筆盒，從靜止開始慢慢向前運動，撤去推力，粉筆盒立即靜止。問題引入：1。物體原來是靜止，現在要讓它運動，我們應該怎么辦？2。停止用力，物體會如何呢？誤導學生：物體受力就會運動，物體不受力就停止。得出謬論：力是維持物體運動的原因（亞里士多德觀點）。2新課教學實驗演示2：推一輛小車，撤去推力，小車沒有立即停下。請學生思考原因。師：哪位同學從這次的實驗現象中發現了與前面實驗現象不同的地方？生1：小車在不受力的作用時仍移動了一段距離，最后受到阻力的的作用還是停下來了。生2：前面用的是粉筆盒，這次用的是小車。師：看來大家都觀察得很仔細，非常好。從實驗中我們可以知道：“小車在沒有受到力的作用時仍可以移動。”即：物體的運動不需要力來維持，力是改變物體運動狀態的原因。這個結論是兩千年后的科學家伽利略提出的。這與亞里士多德的觀點相矛盾，那么，這里有兩個相互矛盾的觀點，到底哪個是正確的呢？應用什么辦法呢？生：用實驗探究法來確定。師：好，現在就根據你們桌面上給的器材，四人一組，相互討論，設計一個實驗來探究“小車移動的距離與阻力大小有什么關系？”最先設計好的小組給同學們講講你們的實驗方案。小組1：讓小車從斜面的同一高度自由下滑，在水平桌面上鋪上不同的毛巾，棉布，木板，看小車在不同的表面移動的距離，用標志物標出小車的位置，根據小車的不同位置來判斷什么表面對小車的阻力大或小。師：考慮很仔細，還有其他小組要補充嗎？小組2：在實驗過程中要用同一小車和同一斜面。師：不錯，補充得很完整。那么，用同一高度、同一小車和同一斜面的目的是什么呢？生：這樣可以保證小車在進入平面時的速度一樣。師：對，就是要讓每次實驗時小車在進入平面時的速度一樣，這種實驗方法叫什么呢？生：控制變量法。師：對，控制小車進入水平面時的速度相同，看小車在不同材料的水平表面移動的距離。現在就請同學們根據你們設計的實驗方案，完成探究內容。并做好實驗數據的記錄。再根據三次實驗的數據進行分析，進一步推理“在光滑水平面小車的運動情況會怎樣？”。每個小組的成員做好分工，每個同學都動起手來，一起來完成這次探究。實驗開始：學生探究活動過程教師在學生實驗過程中巡視各小組的實驗情況，對不會的小組進行引導，糾正實驗中的錯誤操作。實驗記錄表：表面材料阻力大小小車滑動距離毛 巾（最大）（最短）棉 布（較大）（較短）木 板（較小）（較長）光滑水平面（阻力為0）（無限遠）師：好了，各個小組都完成了實驗，并進行了小組討論和分析，那么現在我們來看看下面幾個問題：問題一：三次實驗，小車最終都靜止，為什么？師：哪組的同學來回答？小組3：小車停下來是因為受到了阻力的作用。師：對，小車因為受到了阻力，速度越來越小，最后停了下來。問題二：三次實驗，小車運動的距離不同，這說明什么問題？師：大家都在舉手，看來都認真做了實驗，并仔細進行了分析，很不錯，希望以后大家都能這樣，積極參與到我們的學習中來。小組4：說明小車滑動的距離受阻力的影響。師：不錯，小車滑動的距離要受阻力的影響，那是怎樣影響的呢，來看第三個問題。問題三：小車運動距離的長短跟它受到的阻力有什么關系？小組6：表面材料越粗糙，產生的阻力越大，小車滑動的距離就越短。師：很好，三次實驗告訴我們，表面越光滑，阻力就越小，而小車滑動的距離就越長。通過這三次實驗，我們來想象一下，若表面更光滑，那么受到的阻力就更小，小車運動的距離又會是怎樣的呢？問題四：若使小車運動時受到的阻力進一步減小，小車運動的距離將變長還是變短？小組2：若小車運動時受到的阻力進一步減小，小車運動的距離將變長。師：好，根據上面的實驗及推理的想象，你們還可以推理出什么結論呢？問題五：小車在光滑的阻力為零的表面，將會怎樣運動？生：將永遠運動下去。師：下面看伽利略實驗推論伽利略根據理想實驗進行推論，讓一個小球沿一個斜面從靜止滾下來，小球將滾上另一個斜面。如果沒有摩擦，小球將上升到原來的高度。如果減少第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上達到原來的高度就要通過更長的路程。繼續減少第二個斜面的傾角，使它最終成為水平面。小球就再也達不到原來的高度，而沿水平面以恒定速度持續運動下去。（此處用多媒體進行演示）師：通過伽利略的實驗和科學推理得出“運動的物體，如果受到的阻力為零時，它的速度將不會減慢，將以恒定不變的速度永遠運動下去。”師：后來，科學家迪卡兒在伽利略的基礎上進行了補充：如果運動物體不受任何力的作用，不僅速度大小不變，而且運動方向也不變，將沿原來的方向勻速運動下去。師：最后，偉大的科學家牛頓在前人的基礎上進行補充：物體除了運動的以外，還有靜止的，那么，靜止的物體在沒有受到外力作用時，保持什么狀態呢？（將保持靜止狀態）師（引導學生概括）：現在我們來根據幾位科學家的研究成果進行一下概括：一切物體在沒有受到外力作用時，將如何呢？（對概括出大致意思的同學進行鼓勵）最后教師在學生概括的基礎上引導學生進行總結：一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。師：這就是牛頓第一定律。是實驗加推理得出的結論。現在，同學們用兩分鐘的時間來記一記它的內容，并想想牛頓第一定律實用于什么范圍？有什么條件？會出現什么樣的結果？生1：范圍是：一切物體。師：對，不管是固體、氣體，還是液體，靜止的還是運動的，所有的物體都包括。師：條件又是什么呢？生2：在不受外力作用時。師：不受外力什么時會出現什么樣結果呢？生3：靜止或勻速直線運動。3布置作業和隨堂練習不僅鞏固基本知識，也可以使有能力的學生發揮能動性，激發學習探究的興趣，鼓勵收集資料，開拓學生視野。使之帶著問題離開課堂。4、小結1、牛頓第一定律的內容：一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。2、“牛頓第一定律”表達的是物體不受外力時的運動規律。3、物體的運動不需要力來維持。4、“牛頓第一定律”不是實驗定律，而是在實驗的基礎上推理概括出來的。【板書設計】牛頓第一定律亞里士多德的觀點：力是維持物體運動的原因。伽利略的觀點：力是改變物體運動狀態的原因。牛頓第一定律內容：一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。【教學反思】本節課通過兩個演示實驗來激化兩種觀點的矛盾，從而引導學生通達實驗來驗證正確的觀點，有肋于調動學生的學習積極性。問題的設置由淺入深，有一定的梯度，知識點之間的銜接較好，對教材的挖掘把握適中，注意了前后知識的照應。但對個別學生的引導不夠，對“控制變量法”的實驗方法強調不足。在以后的教學工作中應加以改正，不斷提高自己的普通話水平，語言的嚴謹，達到好的教學效果。5