教学目标 知识目标：了解牛顿第一定理，用常识了解伽利略理想实验的推理过程。 能力目标： 1.通过倾斜卡车实验，培养中学生的观察能力。 2.通过实验分析，初步培养中学生的科学思维方法（分析、概括、推理）。 情感目标： 1、通过科学史的介绍，教育中学生以严谨的科学态度。 2、通过伽利略的理想实验牛顿第一定律主要内容，对中学生进行科学方法教育。 教学建议分析 教材首先通过回忆和思考提出问题：如果不强调客体会发生什么？ 通过卡车在不同表面上运动的演示实验，中学生可以直观地看出物体的移动距离与阻力大小之间的关系，并为解释伽利略的推理出谋划策。 之后会描述伽利略的推理方法以及通过推理得到的推论，然后介绍笛卡尔对伽利略推论的补充，以及牛顿总结出来的牛顿第一定理。 这种让中学生理解定理的方式是基于很多人的研究，正如牛顿所说：“如果我能看得更远，那是因为我站在巨人的肩膀上”。 最后强调一下，牛顿第一定理不是实验定理，而是通过科学推理的手段总结出来的。 定理是否正确必须通过实践来检验。 科学教育中学生。 本课的重点是阐明无力时物体的运动定律，即牛顿第一运动定律。 教学方法建议 1、中学生学习牛顿第一定理的困难在于错误地认为现象的本质隐藏于生活经验之外，认为物体的运动是力的结果。
如果你推动一个物体，它就会移动，如果你不推动它，它就会停止。 中学生要想破除这些误区，首先要区分运动和运动变化，树立由静到动、由动到静的“运动状态变化”的概念。 这是为了澄清力和运动之间的关系。 重要伏笔。 其次，通过实验建立了“力是改变运动状态的诱因”的概念。 然后通过推理构造出“不受力不变的运动状态”的概念。 2、通过图9-1展示的实验比较、分析、综合和推理是本课的核心，可以培养中学生简单的科学推理能力。 在这个演示实验中，可以通过设计不同的问题来渗透研究。 3、本课可以按照人类认识知识的顺序来组织教学，让中学生体验认识规律的过程，对中学生进行学习的历史教育。 亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。 教学设计实例 牛顿第一定理教学重点：通过卡车实验的分析比较，得出牛顿第一定理。 教学难点： 1、阐明“力是维持物体运动的原因”是错误的。 2、伽利略理想实验推理过程教学用品：斜面、卡车、浴巾、亚麻布、玻璃板、微型计算机、物体投影、大型投影电视。 教学过程 1、实验介绍：批判亚里士多德的观点 【演示1】推动桌面上的铁块（或橡皮擦）从静止逐渐向前移动，撤回推力，铁块立即停止。 分析：日常生活中类似的现象还有很多（比如推椅子）。
从表面上看，这种现象“必须有一个力作用在物体上，才能使物体继续运动。没有力的作用，物体就会停止运动”。 即：橡皮擦的运动需要推力来维持。 因此，古埃及哲学家亚里士多德根据这一现象得出结论：“物体的运动需要力来维持”。 这些观点在历史上已经被遵循了2000多年，但是如果被遵循了2000年就一定是正确的吗？ 可能有人表示怀疑或者有人认为不对，但没有理由说服别人。 【演示2】推动桌面上的铁块（或橡皮擦），使其从静止状态向前移动，用力推动，铁块向前移动一定距离后停止。 分析：推力撤了，但运动仍然向前，这与亚里士多德的观点不一致。 分析：铁块：静——动——静。 两个过程中都存在力吗？ 在这两个过程中牛顿第一定律主要内容，力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态？ 2、新课程教学： 1、规律总结过程方法 1、班主任指导伽利略的贡献：理想实验【演示】（通过物理投影仪在大北电视上反映实验过程） 设备介绍 实验必备条件：各实验都需要从斜坡上同一高度下降，为什么？ 实验过程：让球从同一坡度的同一位置滚下，然后分别在浴巾、棉布、玻璃的表面上移动，记录每次停止时球的位置。 标记了哪些位置？ （停止位置）实验记录：实验次数、表面材质电阻、滑动距离 1浴巾，最大最短，2亚麻布，更大更长，3玻璃，更小更长，理想图像光滑表面电阻为零，无限长实验分析：三个实验，卡车最后还是不动，为什么？ 三个实验中，卡车的移动距离不同。 这说明什么问题？ 球移动距离的长短与其深度阻力之间有什么关系？ 如果卡车遇到的阻力进一步减小，卡车行驶的距离会变长还是变短？ 根据前面的实验和推理思路，还可以推出哪些推论呢？ 推理：小球在零阻力的光滑表面上如何运动？ 实验推论：通过伽利略的实验和科学推理，得出“运动物体如果遇到零阻力，其速度就不会减慢，将永远以匀速运动”的结论。
“也就是匀速运动。【计算机模拟实验】：伽利略理想实验简介笛卡尔的补充如果运动的物体不受任何力的影响，除了速度保持不变，但运动方向也保持不变，它会沿着原方向匀速运动。继续运动。牛顿的成就：补充和推广分部：物体不仅是运动的，而且是静止的。那么，静止的物体在不受力时保持什么状态外力？（牛顿补充：会保持静止）老师（指导中学生总结）：我们已经有了伽利略的研究成果，还有笛卡尔和牛顿的补充，我们来总结一下两者：当不受外力影响吗？（给总结了大概意思的朋友鼓励一下）导读：牛顿抓住机会，总结了著名的牛顿第一运动定理方法二：中学生探究式学习的目的是基础较好的中学生，中学生可以在老师的指导下，自己完成倾斜卡车实验。 根据这一现象，中学生会分组讨论，以亚里士多德的观点阐明问题的症结。 中学生互相补充，确定实验推论。 2.定理分析 定理成立条件：不受外力作用 运动规律：始终保持匀速直线运动状态或静止状态。 老师（回答题目介绍实验）：回想一下我们第一个实验，有一个推力橡皮在动，把推力橡皮移开就停止了。 从表面现象得出的推论需要用力来维持，这是错误的。 但这些现象却真实地摆在我们面前。 如何用牛毅的观点正确解释这一现象呢？ 物体会发生什么？ 2.关于牛顿第一定理的思想，下列哪种观点是正确的（） A.验证牛顿第一定理的实验是可以做的，所以惯性定理是正确的 B.验证牛顿第一定理的实验该定理无法成立，因此不能保证惯性定理正确 C. 验证牛顿第一定理的实验无法做，但可以在事实的基础上通过进一步的科学推理得到惯性定理 D. 验证牛顿第一定理定理 事实上，某个理论现在还做不到实验，但是三天后就可以通过实验来验证。
4.总结 人们需要很长时间才能理解物体的运动规律。 物体在无力时的运动定律是经过亚里士多德近两千多年的禁锢人们思维和伽利略的科学推理后，最终由牛顿总结出来的。 牛毅的重要贡献是：1）力不是维持物体运动的原因，2）力是改变物体运动状态的诱因。 5.作业：阅读本节教材，探索牛顿热力学的构建 【组织方式】个人或自由团体 【活动目的】牛顿热力学的构建不是牛顿一个人的功劳，而是众多科学家努力的最终结果工作。 查看资料 了解牛顿热力学的构建过程和牛顿热力学体系。 【活动流程】制定查阅、查找方法； 收集相关材料； 分析材料并得出一些推论； 写论文； 与其他小组交流。 【备注】 1、网上查找的资料必须有学习过程的记录。 2.与其他会员沟通。 倾斜卡车实验再学习 【组织方式】个人或自由团体 【活动目的】利用不同的物体表面，通过实验探索加深对伽利略推理思维的理解。 【活动流程】制定实验计划； 设计设备； 实验并记录现象，分析数据并得出一些推论； 与老师做的实验比较异同； 与其他小组交流。 【备注】1． 必须有完整的过程记录。 2.与其他会员沟通。