牛頓第一定律教學設計
牛頓第一定律教學設計
牛頓第一定律教學設計1
1、教材分析
本節是人教版必修一第四章《牛頓運動定律》第一節。本章是在前面三章對力和運動分別研究的基礎上，進一步探討物體的運動狀態變化和物體的受力情況間的關係。牛頓運動定律是幫助學生理解力和運動關係的橋樑，是動力學的基礎，也是整個經典物理理論的基礎。牛頓第一定律揭示了運動和力的關係，是牛頓物理學的基石，力學的第一原理，它破除了長達兩千年以來亞里士多德的錯誤觀點，改變了人類的自然觀和世界觀，本身還包含著力、慣性和參考系的科學概念，是物理學理論的支柱和基石。在教學中，不能把它看做牛頓第二定律的特殊情況，它意在引導學生了解科學的發現和發展。本節課採用的理想實驗法，在物理研究中具有十分重要的地位和作用。
2、教學重難點及學情分析教學重點
理解伽利略理想實驗中體現的科學思想理解牛頓第一定律，掌握慣性，力與運動的關係。教學難點牛頓第一定律是理想定律，描述的是物體在不受力的情況下遵循的運動規律，與生活實際有一定距離，部分同學從日常經驗出發，往往會產生錯誤的認識，這就使學生在理解上容易出現障礙。也是歷來學生在做這部分習題時容易出現問題的原因。慣性現象是自然界、生活中的普遍現象，但是概念是抽象的。對“慣性”概念的理解對學生是一個難點，尤其是對於慣性現象進行科學的解釋
3、教學目標
知識與技能
（1）理解力和運動的關係，知道物體的運動不需要力來維持。
（2）理解牛頓第一定律，知道它是邏輯推理的結果，不受力的物體是不存在的。
（3）理解慣性的概念，知道質量是慣性大小的量度。
過程與方法
培養學生嚴謹的邏輯推理能力；要能透過現象瞭解事物的本質，對物理問題決不能主觀臆斷；透過對大量例項的分析，培養學生歸納、綜合能力。善於思考、善於總結，把物理與實際生活緊密結合。
情感、態度與價值觀
（1）讓學生知道科學研究過程的艱難，領悟實驗加推理的科學研究方法。（2）利用生活中的例子來認識慣性與質量的關係。鼓勵學生大膽發言，並學以致用。
四、教學設計思路
本節課的教學設計，主要是踐行新課程所倡導的探究學習、自主學習、合作交流，讓學生體驗知識的獲取過程，並透過動手實驗和利用貼近學生生活的例項，達到突破重難點的目的。根據新課改要求，本節採用探究式教學，以物理史實為線索引導學生得出物理規律。物理學是一門與自然、生活、技術進步和社會發展有著最為廣泛聯絡的科學。採用講授灌輸式教學方式，遠離科學探究樂趣，他們是不可能熱愛物理課程的。所以要讓學生在體驗中獲得物理規律，在物理史實中領略思維的力量和美。本節課的設計特點是注重體驗物理規律的發現和發展。科學家的創造性思維品質和敢於置疑、堅持真理的獻身精神成為情感態度價值觀教育的好素材。另外，探究式實驗驗證是本節課必需要的。
課前準備教具準備：多媒體課件、小車、長木板、棉布、毛巾、小球、自制理想斜面實驗器（每3人一組：2人配合實驗，1人記錄整理）、刻度尺、木塊、氣墊導軌、滑塊等。知識準備：力的概念及力的作用效果。
課時計劃：1課時
4、教學過程
？（一）引入課題
影片匯入嫦娥二號發射過程：將衛星發射到太空必須要有推力強大的火箭。力與運動之間有著密切的聯絡，由此引出本章內容。常識匯入（圖片）1。我國公安交通部門規定，從1993年7月1日起，在各種小型車輛前排乘坐的人（包括司機）必須繫好安全帶，為什麼？2。展示一張極具視覺衝擊力的照片——亞洲飛人柯受良駕車飛越黃河，他憑什麼有這種膽識去飛越氣勢磅礴的黃河呢？情景匯入動手做一做：用手推桌上的書，然後停止用力，觀察書的運動狀態變化。由此看來，必須有力作用在物體上，物體才運動；沒有力作用在物體上，物體就不運動——兩千多年前古希臘科學家亞里士多德就得出了這樣的結論，這個結論正確嗎？學生討論，教師藉機匯入新課。觀看、聆聽、動手體驗、思索、渴望探究力與運動的關係。透過生產生活中的'一些現象引起學生探求物理知識的興趣，同時為慣性的學習打下伏筆。
（二）新課教學
歷史回顧之亞里士多德
亞里士多德觀點：力是維持物體運動的原因（在得出亞里士多德的觀點後）設問：你認為這個觀點有什麼問題？（學生思考後回答）指導學生實驗：設計斜面小車實驗：在學生提出的觀點後指出：亞里士多德的觀點雖然錯誤，但一直維持和統治人們的思想近兩千年，你能用桌面的器材設計實驗推翻他的說法嗎？（介紹器材：小車、長木板、棉布、毛巾、）提出指導問題：
（1）、如何讓小車初速度相同？
（2）、毛巾、棉布、木板的粗糙程度怎樣？
（3）、如何減小小車在水平面上的滑行距離？
價值觀滲透：亞里士多德說法雖然錯誤，但他在當時提出了很多觀點，有時候提出問題比證明一個問題更難，所以說亞里士多德毫無疑問是偉大的。
1、思考、回答問題
2、設計實驗、感受領悟：力並不一定能維持運動，小車停下來正是因為力（摩擦力）阻礙了運動。
對力的作用效果有了更進一步的認識。學生也許有不同的觀點，由於初中已學習過這部分知識，所以學生會得到此觀點是錯誤的，但不少同學心中的疑慮還是存在的。既然有疑慮，那最好的辦法就是讓學生透過自己動手動腦去破除疑慮。同時，為提出伽利略理想實驗打好伏筆。
歷史回顧之伽利略
指導學生實驗：指導學生動手操作，重溫伽利略理想實驗，重點注意引導學生進行科學推理。演示實驗：儘管現實生活中沒有絕對光滑的平面。但可以創造比較光滑的平面去證明伽俐略的想法——氣墊導軌上物體近勻速的運動。影片觀看：體育專案——冰壺球運動，由於球運動過程阻力很小，能以幾乎不變的速度前進。小結及價值觀滲透：（1）伽俐略理想實驗對科學研究的意義。（2）介紹伽俐略其人其事，讓學生意識到：一個規律的發現並不是一帆風順的，不是一開始的認識就是對的，而是需要人類不斷探索才能形成的，並明白科學研究過程的艱難和科學家為此所付出的努力和心血。動手操作，觀察記錄，推理分析，領悟實驗加推理的科學研究方法。伽利略理想實驗雖然無法在現實生活中實現，但卻是建立在實驗基礎之上，透過科學推理得出，因此是完全正確的。結論：在水平面上運動的物體如果沒有受到摩擦阻力，物體將沿水平面以恆定的速度持續運動下去。體會領悟愛因斯坦對伽利略的評價。給學生充分展示自己思維過程的機會，讓他們自己去探求物理規律的真偽，讓每一個學生都能夠深刻體會力和運動之間的關係。透過理想斜面實驗，說明物理研究中抓住主要因素，忽略次要因素的必要性，同時也展示了物理研究思想的美妙和邏輯的力量。讓學生學習體會前輩科學家敢於質疑權威，勇於探索的精神品質。
歷史回顧之笛卡爾
指導學生閱讀笛卡爾相關內容提醒學生思考笛卡爾說法與伽利略說法的異同：與伽俐略同時代的法國科學家笛卡兒，補充和完善了伽俐略觀點。他認為：如果沒有其他原因，運動的物體將繼續以同一速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。他支援了伽利略力不是物體的運動的觀點，並且還強調沒有力作用時物體的運動情況。他還認為，這應該要作為一個原理加以確立，並且是人類整個自然界的基礎。價值觀滲透：科學理論的完善不是一蹴而就，需要科學家們不斷地推進。閱讀理解，分析笛卡爾說法的進步性。讓學生體會科學理論的發展完善過程。牛頓第一定律1。提出終極論斷——牛頓第一定律（慣性定律）：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜上狀態，直到有力迫使它改變這種狀態。2。繼續設疑，引導學生加深理解：既然牛頓第一定律更完善，那麼它從幾個方面闡述了力和運動的關係？（讓學生討論交流並回答）。在學生回答基礎上，進一步總結，對定律的理解指出：（1）物體運動不需要力。（不受力時，運動物體會一直運動下去，靜止的物體會一直靜止），提出“慣性”概念。（2）力是改變物體運動狀態的原因。設疑：牛頓第一定律能否用實驗來驗證？結論：不能，因為不受力作用的物體是不存在的。受力但合力為零可看做不受力。在學生回答的基礎上，作出肯定，並指出：牛頓第一定律雖然所描述的是一種理想化狀態，但它卻正確揭示了自然規律。價值觀滲透介紹牛頓——“經典力學之父”的成就，指出牛頓第一定律是牛頓力學系統中的基礎。牛頓的謙虛。1。思考、對牛頓第一定律內容逐字進行推理分析。2。討論交流，深刻理解牛頓第一定律的內涵。培養學生的推理分析能力，並加深對牛頓第一定律的理解。培養學生合作探究的意識。
牛頓第一定律的應用
回答引入部分的兩個問題：（1）司機為什麼必須繫好安全帶？（觀看影片：汽車碰撞模擬實驗）（2）柯受良為何能飛越黃河？播放影片（車上拋球），請同學解釋。要求學生分組討論收集生活中的有關“慣性”的現象，並解釋。
思考、討論、觀察、推理、透過理論與實踐相結合的方式，進一步加深對牛頓第一定律的理解。讓學生進一步感受到物理是一門與生產生活聯絡密切的科學。要能學以致用。
（三）小結透過板書，總結本節主要內容：
1、回顧歷史，各位科學家的貢獻，強調一下伽利略“理想實驗”的意義。
2、牛頓第一定律告訴我們亮點：即（1）物體都有“慣性”，（2）力的作用效果是改變物體的運動狀態。思考、整理知識點，形成完整的知識體系。透過小結，使學生形成完整的知識體系。
（四）課後作業拓展
1、完成本節課後練習。
2、放學後在安全有保障的情況下，找各種機會體驗“慣性”，思考慣性與那些因素有關，寫出心得。透過完成作業，鞏固本節所學。透過作業，複習鞏固所學知識，拓展知識，進一步提高分析推理能力
教學反思：
透過對《牛頓第一定律》的準備和教學，讓我在教學中得到了一次較好的鍛鍊，在教學理念上有了較大的改變。我也將在以後的教學中不斷思索、探討，讓我的教學更有利於學生的學習，更有利於社會的發展
教學過程是一個不斷完善和提高的過程，自己在教學的過程中也在不斷的學習和進步。
DJP模式教學讓我們的教學走在了新課改的前列。
學生活動分組、合作探討，更有利於學生主動學習，探討知識的成因，激發和培養學生學習的興趣和競爭意識。
課堂教學中的師生評價和生生互評更有利於學生感受學習的價值，增強對知識的探究的興趣和愛好。
實驗演示和分組實驗更有利於提高興趣，培養學生的動手能力。
本節課的重點是作好實驗，透過實驗，即能為學生生動具體的形象，又可以培養學生的觀察能力和學習科學的事實求是的嚴謹態度。該實驗是讓同一小車從同一高度沿斜面滑下，分別滑到鋪有毛巾、棉布和光滑木板的平面上，做該實驗之前，應讓學生思考兩個問題：一是為什麼要用同一小車從同一高度沿斜面滑下？二是毛巾、棉布、木板這些不同表面對同一小車的摩擦阻力有何影響？並指明讓學生觀察的內容，這樣學生對該實驗的目的、方法及注意的問題就會十分清楚，也就能把握關鍵抓住要害，結合實驗，取的實驗結果
該實驗實際是實驗是橋樑，要學生在實驗的基礎上，層層深入，若表面逐漸光滑，直到沒有摩擦時，小車速度的改變及前進的距離將如何？學生會很順利地得出，若表面絕對光滑，阻力為零時，小車將以恆定不變的速度永遠運動下去，並靜止的物體不受外力這兩種情況作了總結概括，引導學生想象推理的過程。這樣的教學，讓學生以經驗為基礎，層層深入，逐漸升華，符合學生的認知觀點，更主要的是培養了學生解決科學知識的方法。
牛頓第一定律教學設計2
【學習主題】牛頓第一定律
【學習時間】1課時
【課程標準】知道牛頓第一定律
【內容分析】牛頓第一定律是力學中重要的基本定律之一，也是培養學生分析、概括，推理能力很好的素材。本節課是在學習了運動學和力學知識基礎上，首次將力和運動聯絡起來，研究力和運動的關係和規律的知識，本課內容在初中物理知識體系中佔有重要的地位，為後面平衡力等知識的學習打下堅實的基礎，起到承前啟後的作用。因此教材比較注意科學地編排內容，它把理論聯絡實際，還把物理知識融入到生活中去，能讓學生覺得物理就在身邊，從而激發學生繼續學習物理的興趣。本節需要兩課時，第一課時主要安排學生實驗得出牛頓第一定律的內容。第二課時要理解慣性的內容。
【學情分析】透過實驗並不能直接得出牛頓第一定律，它是總結事實，分析、概括、推理得出的，這方面要注意強調。
【學習目標】1、透過分析具體事例，知道力對物體運動的影響；
2、透過探究阻力對物體運動的影響知道力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態的原因；
3、透過教師整合說明，知道牛頓第一定律內容；
4、透過探究阻力對物體運動的影響，培養學生觀察和實驗能力、邏輯推理能力和科學想象能力。
【評價設計】1、透過問題1、2、3、4、5、6檢測目標1的達成。
2、透過問題7、8、9、10、11檢測目標2的達成。
3、透過教師整合說明和問題12檢測目標3的達成。
4、透過問題8、9、10、11檢測目標4的達成。
【學習過程】
一、匯入新課：（教師根據學生看到的演示實驗，在設定問題，引發深入思考）
出示斜面、小車演示：
(1）、用力拉小車在水平木板上前進。
(2)、停止用力，小車停止。
問題1：什麼原因使小車前進？
問題2：能否說物體運動必須受力？
問題3：運動需要力來維持嗎？
(3)、將小車放在斜面上，放手後讓小車滑下。
問題4：到水平面上後會立即停止嗎？
問題5：小車能一直運動下去嗎？
問題6：小車到達水平面時，雖然在水平方向上沒有受拉力，但仍然繼續前進，運動需要力來維持嗎？
(4)教師總結：學生形成兩種不同結論分別代表古希臘學者亞里士多德：運動需要力來維持；義大利科學家伽利略運動不需要歷來維持。（板書他們的觀點）
問題7：小車到達水平面時，雖然在水平方向上沒有受拉力，但仍然繼續前進；雖然能繼續前進，卻不能一直運動下去，這是為什麼？
(5)教師總結：阻力會影響物體的運動。
二、探究：阻力對物體運動的影響（透過教師創設問題，轉化成可操作性強的具體任務，學生在完成任務同時，進行了合作、交流、思考，同時知道了自己應支援誰的觀點）
問題8：小車在水平面上前進的距離與哪些因素有關？
（教師讓學生充分猜想後，總結：斜面坡度，小車質量，小車起始高度，水平面的阻力。）
問題9：研究小車在水前進的距離和水平面對它阻力的關係，你應該如何設計實驗？
（學生猜想，小組討論，分享猜想設計的依據和研究方案。）
教師總結：運用控制變數法必須讓其他因素相同，表面粗糙程度不同。即在同一斜面上用同一小車在同一位置開始運動，分別在不同粗糙程度不同的表面進行多次試驗。
選擇合理方案，讓學生分組進行試驗。
教師根據實驗引導學生分析：
問題10：三個表面相比，哪個阻力最小，哪個阻力最大？
問題11：小車在木板上運動得最遠，在毛巾表面上運動得最近。其原因是什麼？
教師引導學生總結：阻力越小，前進的距離越遠，若表面更光滑，則小車所受阻力更小，前進的距離更遠；若表面非常光滑，則小車所受阻力將非常小，速度減小得也將非常慢。
進一步推理問題12:如果物體不受力，它將以一個恆定的速度永遠地運動下去。
透過比較推理的結果，讓學生思考後用自己的話說出實驗結論，得到運動和力的關係，並指出自己支援兩位誰的觀點。
三、教師整合說明（根據推論引出牛頓第一定律，讓學生明確它不是實驗結論）
英國科學家牛頓總結了伽利略等人的研究成果，概括出一條重要的物理規律：牛頓第一定律（板書課題）-----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。（板書內容）
四、教師強調說明：（讓學生加深對牛頓第一定律的理解）
（1）“一切”表明這條規律的普遍適用性，不符合這條規律的物體是不存在的。
（2）“不受力”是定律成立的條件，這是一種理想情況，它也包含物體在某一方向上不受力的情況，通常把受平衡力看成不受力。
（3）“總保持”指物體在沒有受到力的作用時，只有保持靜止狀態或勻速直線運動兩種可能，要改變這種狀態，物體必須受力的作用。
（4）力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態的原因。
（5）它雖然不是直接由實驗得來的，但經受了實踐的檢驗，是公認的力學基本定律之一。
五、小結
【板書設計】：
牛頓第一定律
亞里士多德（物體運動需要力來維持）
伽利略（物體運動不需要力來維持）
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。
（1）（2）（3）（4）（5）
牛頓第一定律教學設計3
科學探究：牛頓第一定律
【教學目標】
1．識與技能：知道牛頓第一定律；知道慣性的概念及應用。
2．過程與方法：認識伽利略的理想實驗方法；透過活動體驗任何物體都有慣性。
3．情感。態度。價值觀：透過將所學知識應用到生產。生活實踐中，感受科學就在身邊，強化STS的要求。
【教學重難點】
1．知道牛頓第一定律；知道慣性的概念及應用。
2．透過將所學知識應用到生產。生活實踐中，感受科學就在身邊。
【教學過程】
一、複習匯入
師生互動探究新知
1．力的作用效果是什麼？
2．世界上的一切物體都在，絕對不動的物體是不存在的。
師講解：
1．研究力和運動關係的歷史回顧。
2．探究力與運動關係的實驗：伽利略理想實驗
3．牛頓第一定律的內容
提問複習內容：
注意引導力與運動可能存在的關係，引出本章所學內容。
引導學生閱讀課本，觀察四幅圖，思考物體最終停下來的原因。
二、講解及注意點
閱讀課本，回顧20xx年以前的亞里士多德的觀點。
介紹300年前伽利略對力與運動的探究和他的理想實驗。
比較亞里士多德和伽利略觀點的不同，設計實驗探究結論。
要求預習課本，注意探究的方法，明確探究實驗的目的。儀器。步驟。準備就緒後，教師演示實驗，注意引導學生觀察實驗現象，同時記錄實驗現象和資料，明確實驗中的注意事項。對實驗現象進行歸納和總結，得出實驗結論。
一切物體在沒有受到外力作用的情況下，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。強調“一切物體”、“不受外力”、“總保持”和“或”的意思。
適當補充練習。回憶以前所學，積極回答老師提出的問題，明確要研究的物件。鞏固以前所學。
按要求觀察課本上的圖形，分析物體最終停止的原因。瞭解歷史上的科學家對力和運動的研究歷程，體會人們對真理的不懈追求，樹立努力學習的信心。知道伽利略理想實驗。
明確探究實驗的目的。儀器。步驟。進一步複習探究問題的方法和步驟。找出實驗的注意事項。認真觀察實驗現象，積極思考，記錄實驗現象和資料。討論實驗現象並進行歸納和總結，得出實驗結論。
明確定律內容，分析定律的關鍵點，明確定律適用的範圍和條件。