牛顿第一定律与惯性教学设计

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1、牛顿第一定律 惯性设计理念牛顿第一定律无法由真实实验得出，且与学生已有生活经验存在冲突,抽象性限度较高,内涵较复杂，学生学习上存在明显困难。据此,提出了如下设计理念：(1）针对所有学生的教学设计理念本节课教学要充足调动学生学习的积极性，精心组织安排探究实验并使用身边物体做简朴的小实验,调动学生参与到活动和思考中来，积极建构科学理解。“演示实验”导入新课教师在讲桌上推动黑板擦，演示如下现象：用力推时，黑板擦就会不断地迈进，停止用力，黑板擦停止运动。可见,物体的运动和力是有关系的。教师提问:从推黑板擦的例子中,同窗们对物体运动和力的关系有什么见解呢?学生回答:有力作用在物体上，物体才干运动,没有力

2、的作用,物体就不能运动。这位同窗对物体运动和力的见解，与古希腊哲学家亚里士多德的观点相似。教师进行第个演示实验:用力推动静止的小车，使它运动起来；然后脱开手,同步观测小车是立即停下来,还是继续迈进？答：小车要迈进一段距离问:在小车离开手继续迈进的过程中,小车受不受推力作用?答:不受。此时小车不受推力作用,小车还能照样运动。因此,有力作用物体才干运动的说法对的吗?由以上演示实验导入新课，同步使学生反思自己已有的经验知识，意识到以往所具有的经验知识也许是错误的。科学探究分析讨论力与运动的关系上一步工作是解构,使学生意识到以往的结识存在偏差。在科学探究中要完毕的任务是建构,即建立科学的力和运动关系的

3、概念。教师提出如下探究问题：维持物体的运动状态与否需要力的作用？教师进行重要探究环节的阐明：让小车从同一斜面的同一位置滑下后分别在毛巾表面、棉布表面、木板表面上运动。（强调:每次实验时,把小车放到斜面同一高度处的目的是：让小车刚进入水平面时运动的速度相似，即在相似的条件下观测小车在水平面的运动状况。）规定学生观测：（1)三个水平面的粗糙限度如何?（2）小车在三个水平面通过的距离如何？指引学生实验，做好实验记录,同窗们把观测到的实验现象告诉教师。教师分析实验数据,引导学生得出结论。（2）针对学困生的教学设计理念针对在物理概念理解上存在困难的学生，教师要设计针对她(她)们的小实验,让她（她）们亲身

4、体验惯性,理解惯性。惯性概念比较抽象，在生活中的现象十分丰富。教师可以设计针对学困生的小实验协助她(她）们理解惯性。实验设计如下:制作实验器材使用一块长米左右，宽0.米左右的硬质木板制作一辆四轮小车，在小车车头位置连接牵引绳。活动过程请一位学困生站在小车上,另一位学生（或学困生)从教室前方向后方拉动小车匀速运动（速率较小),至教室中部丢开绳索退到旁边，两侧有两位同窗分别同步踩住小车外侧,使小车停下，观测站在小车上的学困生的运动状态;后使学困生在静止小车上站好，忽然拉动小车,观测学困生的运动状态(后侧安排两位同窗做好接应工作)。学困生结合个人经历,运用惯性概念解释现象司南版8年级第六章第一节科学

5、探究牛顿第一定律教案部分内容选自芜湖市繁昌县峨山中学王雪教师的教案一、教材分析1、教学理念:本节涉及牛顿第一定律、惯性两部分。这样设立是由于牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性，指出物体在不受外力作用或受到平衡力作用时能保持匀速直线运动状态或静止状态的因素在于物体具有惯性。本节课的教学理念如下:（1)注重多样化的教学方式：通过亚里士多德观点与伽利略思想实验的观点质疑,提出了一种纠正前概念的学习措施矛盾冲突法。(2）贯彻从生活走向物理,从物理走向生活:教材从生活概念为基本,强化矛盾冲突,激发学生探究爱好，最后又通过“惯性的应用和避免惯性的危害”将物理还原于生活。（)注重科学探究实验探究“牛顿第一

6、运动定律”提供了学生经历实验与数据分析、分析论证、交流与合伙,自我表述，培养科学措施、实践能力的条件，“惯性小实验”协助学生学习实验验证措施，并有助于学生对“物理与生活”的认知。、内容原则:(1)理解伽利略的抱负实验,理解物理学上思想实验的实质。(2)体会亚里士多德与伽利略的思想冲突。（3)经历实验过程,学会用分析与论证的措施探究出牛顿第一定律，并会用自己的语言予以表述。（4)在生活中结识惯性，理解运用惯性及避免惯性危害的措施并初步应用于生产和生活实践，对学生进行S教育。3、重点难点:探究并学会用学生自己的语言表述牛顿第一定律。结识惯性。转变学生的经验概念是本节的难点之一。为实现这一教学目的,

7、就必须在学生已有经验概念和实验事实间产生冲突,通过学生的探究活动或小实验，转变经验概念。同步需要强调，虽然教学中由牛顿第一定律引出惯性概念，但并不代表惯性是牛顿定律的产物，要让学生明白惯性是物体的一种属性,物体在任何状态下都具有惯性。二、教法设计1、课型学时:本节属科学探究型课。学时：1教时,基本较差的学校也可以两部分内容各用1教时。、教学方略：(1）牛顿第一定律:第一阶段：采用“矛盾冲突法”，竭力展示生活体验、亚里士多德观点与伽利略思想实验矛盾冲突，激发学生探究欲望。第二阶段：实验探究。这一阶段要肯花时间，教师起到指引者的作用，让学生操作实验器材、讨论交流、并表述牛顿第一定律内容。第三阶段：

8、重要以教师讲述的形式,指明牛顿第一定律的重要性、抱负性，并通过对定律内容的理解指引，协助学生结识力在运动中的作用是“可以变化物体的运动状态”。(2)惯性：除了课本上实验,还安排学生做一做运动物体由于惯性而体现出来的现象,以突出惯性“维持物体原有运动状态”的实质。“安全带的作用”由教师运用多媒体或仿真动态投影片予以展示。“劳动中运用惯性”，教师取小花锄，小斧头演示分别用不同措施固紧锄（斧)头,以突出惯性的实际意义。最后,教师简洁、明快地阐释出惯性内涵。三、教具和学具教具：计算机多媒体教学系统、CAI课件、有关网站下载的图片资料、黑板擦、小车、羊角锤、木工刨刀等。学具:斜面、木板、透明胶布、棉布、

9、毛巾、玻璃板、小车、刻度尺、大饮料瓶、细绳、纽扣、胶带纸、木质车等。四、教学过程(一)、牛顿第一定律的实验探究激发矛盾:问：放在讲台上的黑板擦本来是静止的,目前要让它运动，应当怎么办呢?答：用力推或拉它演示：用力推时,黑板擦就会不断地迈进,停止用力，黑板擦停止运动。可见,物体的运动和力是有关系的。问:从推黑板擦的例子中，同窗们对物体运动和力的关系有什么见解呢?答:有力作用在物体上,物体才干运动,没有力的作用,物体就不能运动。有些同窗对物体运动和力的见解，与古希腊哲学家亚里士多德的观点相似(课件播放)亚里士多德的观点实验结论必须有力作用在物体上，物体才干运动没有力的作用，物体就要静止这种观点历史

10、上曾被沿用两千近年，下面我们就来验证一下这种观点与否对的。演示：用力推动静止的小车，使它运动起来；然后脱开手,同步观测小车是立即停下来，还是继续迈进？答：小车要迈进一段距离问：在小车离开手继续迈进的过程中,小车受不受推力作用？答：不受。此时小车不受推力作用，小车还能照样运动(课件播放)。因此，有力作用物体才干运动的说法对的吗？（不对的)问:手离开小车后,小车的运动为什么会越来越慢,最后静止呢？答:是由于小车受到了阻力的作用。可见，没有力的作用，小车就要静止下来的说法对的吗？不对的。恰恰相反,小车的静止是由于受到了力的作用（播放课件）。通过上述比较不难看出，亚里士多德的观点是有悖于事实的，是完全

11、错误的。给出实验结论：亚里士多德的观点实验结论必须有力作用在物体上，物体才干运动没有力的作用,小车照样运动没有力的作用,物体就要静止如果力不是维持物体运动的因素,那么力和运动的关系是什么?要发现规律,还是请同窗们自己动脑、动手探究论证吧!实验探究：(1) 教师提出如下探究问题：维持物体的运动状态与否需要力的作用？教师简介伽利略的思想，进行重要探究环节的阐明:让小车从同一斜面的同一位置滑下后分别在毛巾表面、棉布表面、木板表面上运动。规定学生观测：（1)三个水平面的粗糙限度如何？(）小车在三个水平面通过的距离如何？此处提出思考问题:此实验过程中,哪些条件保持不变?哪些条件在发生变化？（由学生自己分

12、析得出:小车进入水平面时的速度大小和方向保持不变，小车在水平面上受到的摩擦力大小在变）。 （2)负面因素评估:提出问题：实验时，毛巾、棉布与车轮作用会产生移动；毛巾一端线结较粗;小车从斜面进入平面浮现卡轮等。请观测桌上物件,看与否可以选用桌上的物件，尽量地减小也许浮现的负面影响?（可以用宽幅透明胶布粘接斜面和平面的毛巾一端；斜面坡度不适宜过大；斜面与平面交接处断面不能过大）()探究点拔：师：本实验分析与论证过程，着重在于比较数据,找浮现象中变化的共同规律。(4）学生分实验小组进行实验探究,教师巡视实验状况。（5)学生报告分析与论证的想法教师投影出具有代表性的多种想法，启发学生间交流与探讨,逐渐

13、由学生自己完善自己的表述，保存公认的较成熟的表述。总结归纳:(1）教师点明:上述表述其实就是牛顿第一定律所反映的内容。投影牛顿第一定律与学生表述对照,征询学生对牛顿第一定律中“一切”“不受外力”和“总保持”的含义的理解意见,将成熟的意见打成投影。(2）综合述评：牛顿第一定律是研究物体运动规律的三大定律之一，该定律的建立具有两方面重大意义:一是阐明了物体的运动不需要力来维持;二是牛顿第一定律的建立过程阐明，不能直接用实验验证的规律,可以在实验基本上,以合乎逻辑的方式推理出来。（二)、惯性师:为什么不受力物体会体现为“静者恒静,动者恒动”呢？请同窗们先阅读课本P107“惯性”部分前3段内容，运用桌

14、上的器材参照图67亲手“做一做”实验，并思考回答如下问题（投影出提纲)：(1)你是如何理解“惯性”实质的？(2）图6的“惯性小实验”是如何推论出砝码具有惯性？(3)你觉得还可以做什么实验进一步论证不仅仅是静止物体才具有惯性？请运用桌上器材设计并完毕12个有别于图6的小实验。（设计示例:用一种空的大饮料瓶和尼龙线、纽扣完毕实验设计。将饮料瓶的瓶盖旋下，用胶带纸将下端拴上了纽扣的细绳粘上瓶盖内侧,再将纽扣坠入大饮料瓶,旋紧瓶盖，做惯性演示实验)图片如下所示:还可安排学困生从事本教案2节针对学困生所设计的体验惯性的动手做小实验。学生按照教师点拔分小组活动,活动完毕，教师以提问的方式组织交流,让学生列

15、举某些生活中由于惯性而体现出来的现象。师：惯性既有有用的一面，也会带来危害，（带领学生观测课本图60和图11)生活中,我们要通过学习惯性,“兴利除弊”。演示：因紧松脱的羊角锤锤头,从刨身中退刨刀。投影：国产“赛欧”车减震，防撞措施。(三）、本节内容小结:投影本节内容要点,进行本节内容小结。（四）、布置作业：1、活动任务:（1）访问央视网站,查看轿车防伤害思路及措施。(2)设计实验探究牛顿第一定律，尝试用其他器材进一步论证小车运动距离与摩擦力大小的关系(3)通过乘车,体会惯性。、书面作业：按课本第09页“实践活动”栏目规定写一篇小论文。五、案例评析牛顿第一定律是通过高度的抽象概括并以十分精炼的语言表述出来的,这些现成的结论很容易使学生误觉得物理概念和规律的得出轻而易举,这不仅使学生失去了观测、研究问题的爱好，同步也使本节的教学黯然失色。如何克服这一难点呢?教师在本节课的教学设计中以多样化的教学方式，通过对学生生活经验的质疑，引起矛盾冲突,紧接着简介伽利略的思想,再让学生科学探究,最后在教师的协助下共同驳斥亚里士多德的错误观点，得出牛顿第一定律,这既让学生理解了科学发展的历史,体会到知识的形成过程,同步又以伽利略的推理思想对学生进行了科学态度和科学措施的教育。整节课生动而精彩。