牛頓第一定律教學設計

《牛頓第一定律》教學設計

新課標明確提出“倡導探究性學習”，“在教學中，教師應該讓學生親歷思考和探究的過程，領悟科學探究的方法。”自主探究教學是一種課堂教學模式，在課堂上要求教師充分發揮學生的主體作用，形成師生之間、學生之間的多向反饋結構，在教師的啓發下，學生積極主動地解決問題。自主探究教學通過激發學生的內驅力，調動學生的積極性和主動性，把學習變成學生內在的需求，從根本上促進學生認知、能力、個性的發展，乃至完美人格的形成。

但在實際的教學過程中，如何讓學生的主體性、主動性、創造性得到充分發揮，如何讓自主教學探究模式很好的得到實施，是教學過程設計的難點。在教學過程的設計時筆者認爲應把握以下三個原則：1.學生已知的內容可以通過自主探究方式讓學生獨自完成教學要求;2.學生未知的但經老師啓發引導後能理解的也可通過自主探究讓學生獨自完成教學要求;3.學生未知的經老師提示後理解也困難的纔是需要通過老師主導來完成的。自主探究性教學模式，就是要讓學生成爲教學活動的主人，成爲學習和發展的主人。

自主探究教學模式的實施關鍵在於教師設計教學過程時要充分了解哪些是學生已知的知識點，哪些是未知的知識點，哪些是能啓發後掌握的，哪些是學生自己無法理解的，然後尋找探究點→再針對性地設計問題→設計具體探究過程。下面以《牛頓第一定律》的教學爲例來看自主探究教學模式的具體應用。

一、教材分析

這節教材首先對人類認識“運動和力”的關係作了歷史的回顧，介紹了四位科學家研究運動和力的關係的思想方法及卓越貢獻。然後講述牛頓第一定律的內容和物體慣性的概念。這是初、高中知識相銜接的一節課程。學生已經瞭解了牛頓第一定律的基本內容，所以在教學設計上應以教材中有關“力是運動的原因還是改變運動的原因”這一問題認識的發展歷史爲線索，以科學思想、科學方法教育與思維能力培養爲主要目標。教學的側重點應放在理解人類認識“運動和力”的關係研究、思考、推理過程，學習科學研究中常用的理想實驗方法。在牛頓第一定律內容的學習上，注重知識的理解及與生活實際的聯繫。爲發揮學生學習的自主性，思維的積極性，本課採取學生自主探究模式組織教學。

二、教學過程設計

引入新課：運動的起因是什麼

(一)學生閱讀歷史的回顧並找出四位科學家關於力和運動的觀點

這塊內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的作用。

1.亞里士多德：力是維持物體運動的原因。

現象：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，是因爲摩擦的作用，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，運動物體將繼續以同一速度沿着一條直線運動，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或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態爲止。

(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在哪裏?你認爲誰的貢獻最大?

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

a)亞里士多德的貢獻：通過直覺的觀察提出問題爲科學家的研究確立了課題。

b)伽利略的貢獻：(1)伽利略發現了不易直覺的摩擦力，改變了亞里士多德根據直接經驗得出的直覺結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。

關於誰的貢獻大，學生衆說紛紜，沒有一個確切的定論，教師也無需給出一個正確的結論。但是通過對物理學歷史發展過程的考察，對四位科學家貢獻的探究，它將有助於學生了解物理學家認識和發現物理定理、定律的基本方法。從而“以史爲鑑”，培養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學生科學素養的有效途徑。這是設計此問題的關鍵所在，也是本節課的亮點所在。

在該塊教學內容中學生未知的是關於伽利略的理想實驗，教師要採取的教學方法是採用設計一系列問題，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：伽利略用什麼方法證明物體運動不需要力來維持呢?

演示說明：設置一個向下的斜面，再圓滑地連一個向上的斜面。然後拿一個小球放在斜面某點上，由靜止運動下來，它將衝上另一斜面。

教師設疑：它能“衝”到哪裏，它能回到原來高度嗎?如果光滑，結果怎樣?

教師通過一系列問題引發學生的思考。通過實驗發現，它升不到原來的那個水平高度，這是因爲摩擦較大。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：依據這可靠的實驗事實爲基礎，然後沿着摩擦力越來越小的發展趨勢，去科學推理──假如摩擦非常非常的小、以至於沒有摩擦，那小球將非常非常接近──以至於達到原來水平高度。這是一種理想的實驗情景，即小球沿着光滑的斜面總能上升到原來的高度。教師指出“假設”兩個字用得很好，它對物理結論進行合理的外推，其結論的得出符合邏輯。減小第二個斜面的傾角，傾角越小，小球爲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。然後，我們再去科學推理，假如它最終成爲水平面，那小球所通過的路程也就無限長，只能沿着水平面繼續運動下去。

教師總結：“理想實驗”雖然也叫實驗，但它不等同於科學實驗。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想出來而實際上無法做到的“實驗”。並指出理想實驗是以真實的科學實踐爲基礎，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爲依據的。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，所以採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容，並思考定律包含的幾層含義

在進行牛頓第一定律的教學時，不能只滿足於學生能複述牛頓第一定律的內容，還應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，但可以在教師的啓發下，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，或者所受的合外力爲零時，物體將保持原來的運動狀態──勻速直線運動狀態或靜止狀態。

2.闡明瞭力的科學定義

力是物體間的相互作用，它是改變物體運動狀態，即產生加速度的原因，而不是產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或靜止狀態的性質，揭示了物體普遍具有的屬性──慣性。

(五)學生聯繫生活中的實際問題自己分析慣性問題

《牛頓第一定律》說課稿

我今天說課的內容是《牛頓第一定律》.下面我從教材分析、教法學法、教學過程、板書設計、課堂反思五個方面來談我對本節課的理解。

一、教材分析

(一)教學內容

牛頓第一定律是人教版九年級物理第十二章第五節內容。包括牛頓第一定律和慣性兩方面的內容。本節設計有兩個課時，我說的是第一課時。

(二)教材的地位和作用

牛頓第一定律是經典力學中三大定律之一。是整個力學的基礎,因爲它把最基本的勻速直線運動和物體是否受力聯繫起來，確立了力和運動之間的關係，是前面力的作用效果的延伸，又爲後面學習二力平衡的知識打下了基礎，起着承前啓後的作用。因此，可以說，牛頓第一定律是本章的重點。

(三)教學目標

根據課程標準要求，結合教材內容以及學生現有的認知基礎 ，我制定如下三維教學目標：

知識與技能

1、知道伽利略的理想實驗及主要推理過程;

2、知道牛頓第一定律，並理解其意義。

過程與方法:

1、實驗探究阻力對物體運動的影響。

2、常識性瞭解伽利略理想實驗的推理方法。

情感、態度與價值觀

1.體驗在研究過程中成功的喜悅，學會分工與合作，提高團結協作的能力。

2.感悟科學探究的艱辛與曲折，感悟科學就在我們身邊。

(四)重點、難點

教學重點：牛頓第一定律。之所以確立它是本節教學內容的重點理由在於本節課是一節物理規律教學課，通過本節課的科學探究及實驗論證的目的就是爲了認識力和運動的關係，揭示力和運動之間的內在規律。

教學難點：力和運動的關係。學生在從生活經驗中獲得了一種被現象掩蓋了本質的錯誤認識。那就是物體的運動是力作用的結果，爲了使學生擺脫這種觀念，轉變錯誤認識，需要教師精心設計，嚴密推理，才能幫助學生走出誤區。

二、教法學法

(一)學情分析

學習者是九年級學生。有利的方面是：經過一年的物理學習，學生具備了一定的實驗探究能力，並且學習了機械運動、力的作用效果，知道力可以改變物體的運動狀態，爲本節學習做好了鋪墊。不利的方面是：學生受生活經驗的影響，“物體的運動需要力來維持”的錯誤觀念不容易轉變。

(二)教法

“教學有法，教無定法”。選擇行之有效的方法是取得良好教學效果的保證。本課時我主要採用“演示法”與“科學推理法”相結合來進行教學，即通過實驗現象的觀察、分析、討論，又加以科學的想象和推理，引導學生去發現知識，總結規律 。

(三)學法

教學活動是教與學兩方面的有機結合，在上述教學方法的正確實施下，我引導學生採用：科學探究法、小組合作學習法、討論法、分析歸納法等學習方法。我認爲“教給學生方法比教給學生知識更重要”。目的是讓學生有足夠的機會投入到學習活動之中，培養學生動腦動手的習慣，變學生由“學會”轉向“會學”。

(四)教具與學具

電教器材：多媒體

教師演示用：斜面、小車、毛巾、棉布等

學生分組器材：

書、圓珠筆、鉛筆盒、小車、書包、斜面、毛巾、棉布、乒乓球等

豐富的教學設備，尤其是身邊的器材拿來實驗，提高了訓練密度及廣度，使教學過程從枯燥到有趣，從抽象到形象。課堂演示實驗並利用計算機多媒體輔助教學，不僅提供了大量的教學信息，使學生在生動形象的環境中，得以迅速理解和掌握物理規律，激發學生們的學習興趣，調動他們的主動性，從而提高課堂教學效率。

三、教學過程

本節課將從以下幾個環節展開教學：

創設情境,引入新知→感受活動，總結觀點→合作交流，實驗探究→科學推理，得出新知→剖析定律，強化理解→應用遷移，鞏固提高→佈置作業,延伸昇華。

第一環節：創設情境,引入新知(約5分鐘)。

高爾基說：“好奇是瞭解的開端和引向認識的途徑。”爲此，我設計了兩個小實驗引入新課，讓學生從身邊的實例入手可以感受到科學就在身邊。

1、要讓靜止的書(文具盒)運動，該怎麼辦?

2、停止用力，又會如何呢?(學生實驗後上臺演示)

誤導學生：物理受力就會運動，不受力就停止。

得出謬論：物體運動要靠力維持。

教師實驗演示：推一輛小車，撤去推力，小車沒有立即停下。

得出結論：物體運動不需要力維持。

觀察學生表情，出示亞里士多德和伽利略的兩種截然不同的觀點，激發

學生探究的興趣，活躍課堂氣氛。這樣的實驗學生既熟悉又好奇，帶着想知道這是爲什麼的懸念進入新課，可以調動學生的探索興趣。

第二環節：感受活動，總結觀點(約3分鐘)

讓學生用力推書，圓珠筆，鉛筆盒，小車，書包等，然後撤去推力，物體會慢慢停下來。讓學生體會物體運動不需要力維持，運動的物體停下來是由於受到阻力的緣故。本環節的設計意圖是讓學生通過自身感受體驗，觀察現象，並提出自己的論點，培養分析問題的能力和表達能力。

第三環節：合作交流，實驗探究(約20分鐘)

本環節設計三個步驟：

第一步：用Flash課件展示實驗，用嚴格的推理方法讓學生感受伽利略觀點是正確的。通過回顧歷史培養學生嚴謹的科學態度，通過形象的Flash演示，使學生對伽利略理想實驗有一個初步的瞭解，爲接下去的分組實驗探究做一個鋪墊。

第二步：學生分組探究阻力對物體運動的影響。

教師出示以下問題，讓學生結合問題學習教材，小組自選器材完成實驗。

1、我們實驗目的是什麼?實驗中觀察什麼?

2、幾種不同的物體鋪在木板上，作用是什麼?

3、實驗中怎樣保證小車開始時的速度相同?

4、實驗中，如果我們把表面換成更光滑的玻璃，小車的運動情況會有什麼變化嗎?

5、如果表面比玻璃更光滑呢?

6、如果表面絕對光滑，小車會怎樣運動?

7、如果靜止的物體不受力，會怎樣?

通過這些難度不同的問題引導，讓學生相互討論，交流，自主制定方案，完成實驗，不僅使他們印象深刻，還培養他們的實驗探究能力。同時讓學生知道觀察和實驗是學習物理的基礎，對於不確定的觀點應該通過實驗來驗證。

第三步：用Flash課件再次展示伽利略的理想實驗，對學生的實驗過程進行肯定和總結。

教師強調以下幾點：

1、亞里士多德的觀點“運動要靠力來維持”是錯誤的，伽利略的觀點“運動不需要力來維持”是正確的。運動的物體之所以會漸漸停下來是受到了阻力的作用，所以說，力改變了物體運動狀態，而不是維持物體的運動狀態。

2、理想實驗是建立在實驗的基礎上的合力推理，不是憑空想象。伽利略正是有敢於堅持真理，不迷信權威和對科學的執着精神，才完成了自己的理想實驗，推翻了亞里士多德的長達2000年的錯誤理論，爲後來笛卡爾等科學家的研究奠定了基礎。

通過演示和總結，對前面提出的觀點進行判斷，爲學生確立正確的觀點。結合伽利略的實驗進行思想教育，培養學生堅持真理、勇於探究的科學精神。

第四環節：科學推理，得出新知(約5分鐘)

學生通過實驗和觀察動畫能夠得出：如果表面絕對光滑，運動物體受到的阻力爲零，物體將以恆定不變的速度運動下去。

提問：運動的物體不受阻力時將永遠運動下去，那靜止的物體不受阻力時會怎樣呢?

學生通過討論能夠得出：靜止物體在不受力時，將保持靜止狀態。

教師講解：爲解決力與運動的關係，牛頓在伽利略、笛卡爾等前輩的研究基礎上，提出牛頓第一定律：

引導學生得出：我們在科學正確的實驗基礎上，進行合理的推理，最終得出可信的結論，即一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，這就是牛頓第一定律。同時教給學生一種實驗+推理的研究方法。教師再通過展示圖片使學生了解任何科學的發展都需要一個漫長的過程，而學生通過實驗得出的觀點和探究過程與偉大科學家是一致的，從而獲得了成就感，增強了探究的自信心，爲終身學習打下基礎。

第五環節：剖析定律，強化理解(3分鐘)

如何把牛頓第一定律理解透徹，一直是很多學生學習的大難題，通過對這以下三個問題的思考，可以很好的突破本節難點。

1、牛頓第一定律的適用範圍是什麼?

2、牛頓第一定律的適用條件有哪些?

3、力和運動是什麼關係?

解釋牛頓第一定律時主要強調“一切”、“不受外力”、“總保持”的含義，並強調牛頓第一定律的理想性。這樣，使學生加深了對牛頓第一定律的理解，並能準確的表述出牛頓第一定律。

用視頻冰球比賽展示牛頓第一定律的理想性，強調現實生活中不存在。並闡述實驗推理法的應用。

第六環節：應用遷移，鞏固提高(5分鐘)

1、迴歸課本

分析課本開頭三幅圖片，分析運動的物體爲什麼會停下來?

2、情景討論

在體育上，我班同學都參加了哪些項目?現在請大家思考，假如你正在和同學賽跑時，突然,所有的力都消失了，會出現什麼情形呢?

3、牛頓第一定律告訴我們，物體不受力時都有保持靜止或勻速運動不變的性質。我們周圍的物體都受到力的作用，是否也有這種性質呢?你能舉個例子說明嗎?

本環節通過理論聯繫實際使知識得到昇華，通過練習，可以讓學生更深刻地理解和掌握牛頓第一定律，第3題爲下一節的慣性學習做好鋪墊。

第七環節：課堂總結，佈置作業(約4分鐘)

讓學生談談本節課的收穫和困惑。用5分鐘的時間對本節課的知識點進行回顧、梳理，這樣既可以加深學生對所學知識的理解又可以在學生的頭腦中建立一個知識點的整體印象。

以上是我對“牛頓第一定律”第一課時教材的認識和理解，由於本人水平有限，上面過程肯定有許多缺點和漏洞，希望各位評委和老師們多多批評指正，謝謝!