“牛顿第一定理”是普通中学课程标准实验教科书教科版第三章“牛顿运动定理”第一节的教学内容,这一章的知识属于动力学的知识,是研究力与运动之间的关系,只在懂得了动力学的知识就能依据物体所受的力确定物体的位置,懂得了速率变化的规律,才才能创造条件来控制物体的运动。牛顿三大运动定理作为动力学的核心内容,本节课的教学内容牛顿第一运动定理作为牛顿数学学的基石,首先对人类认识运动和力的关系作了历史的回顾,侧重介绍了伽利略研究运动和力的关系的思想方式及卓越贡献,而后述说了牛顿第一定理的内容。为后续的牛顿运动定理的学习打下好的基础。中学生早已学习了“运动的描述”、“探究匀变速直线运动”和“研究物体间的互相斥力”,把握了描述运动的数学量,并用这种化学量去描述运动和运动的一些规律,以及力的基本知识,懂得了怎样通过物体的运动状态对物体进行受力剖析的基础上,晓得了力和运动有着密切的联系。因而为探究力与运动的关系做好了思想打算。1.知识目标:(1)晓得伽利略“理想实验”的装置,了解伽利略以事实实验为基础,将实验与逻辑推理相结合的思想方式。(2)晓得运动不须要力来维持,力是改变物体运动状态的诱因。(3)把握牛顿第一定理。
2.能力目标:(1)针对中学生对运动的片面认识“物体运动必须有力的作用”实行先破后立的方式。(2)中学生亲身感受以实际实验为基础,将实验与逻辑推理相结合得出推论(运动不须要力来维持)的思想方式。3.情感心态与价值观目标:(1)通过对科学史的简介,对中学生进行严谨的科学心态教育。针对学情及重点、难点,采用问题设疑法、实验法、谈话法、讲解法、推理法相结合。开办一堂科学探究课,在突破难点,产生重点的同时,通过演示实验和自主探究实验来培养中学生自主、合作、探究学习的能力。班主任活动中学生活动设计意图打算教具:斜面、粉笔盒货车、毛巾、棉布、标志物、木板、多媒体、实物投影仪预习,熟悉实验教具提升中学生的动手能力上面我们学习了如何描述运动以及运动的一些规律,而且没有进一步讨论物体为何会做这些或那个运动,要讨论这个问题,就必需要晓得运动和力的关系,这么这节课就一上去探究力和运动的关系。[演示1]:班主任在桌面上用手推进粉笔盒,从静止开始渐渐往前运动,撤掉推力,立刻静止。回答问题:物体原先是静止,如今要让它运动,我们应当如何办?停止使劲,物感受怎样呢?中学生回答:物体受力都会运动,物体不受力就停止。出谬误:力是维持物体运动的诱因(亚里士多德观捉住中学生的好奇心,让中学生带着问题走入课堂,迸发中学生的学习兴趣和学习动力(一)创设生活情景,引起认知冲突假如我们不去推原先静止的,它就不会运动;运动后,假若不继续推它,它都会停出来,你赞同他的观点吗?师:演示重现情景,处于静止状态,水平方向有没有受力?师:现往前推进静止的牛顿第一定律是什么之间的关系,变运动,撤掉推力,粉笔盒停下,没有力物体不能运动。
你同意朋友甲的观点吗?同意的请举手;不同意的举手。师:这观点究竟对不对呢?早在2000多年曾经,古埃及的世界唐代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一亚里士多德凭直觉觉得:假如有力作用在物体上,物体能够运动。没有力的作用,物体就停出来。力是维持物体运动的诱因。师:昨天有朋友不同意这说法,肯定有自己的道理,谁来谈谈自己的想法?师:你能不能从生活中举一个事例说明你朋友甲得出:没有力物体就不能运动。生:没有。有的朋友举手,有的朋友没有举手。认真听讲思索,并做笔记生:运动的物体,不推它牛顿第一定律是什么之间的关系,不是马上停出来的,用问题吸引中学生,引起思索的观点?师:挺好,还有谁再想说明的?师:挺好,生活中我们看见好多这种情景(看视频),如骑单车,脚不踩脚踩板,车还在往前。手不再伞车,车还在运动。可见,没有力,物体能够运动。师:但最终,运动的物体速率渐渐减少,停出来,这是为何呢?师:对了,运动的物体停出来,不是不受力,而是遭到力,遭到的是阻力,妨碍运动,速率变小,最后停出来了。朋友们勇于挑战权威,在科学的历程中,伽利略(是伟大的俄罗斯化学学家和天文学家,科学革命的先驱)发觉了不易直觉的磨擦阻力,提出:物体的运动不须要力来维持,运动之所以会停出来,是由于遭到磨擦阻力。
推翻了亚里士多德这一错误观(二)创设问题情景,引出探究话题师:刚刚朋友举例,篮球踢出去,脚不再施力,球还在往前滚。假如篮球一次在草地上滚动,一次在水泥地上滚动,哪一次速率降低得快?哪一次运动得远?为何?师:假如水平面阻力更小呢?师:看来阻力对物体运动有影响,我们就进一步探究这个话题。探究:阻力对物体运动的影响小组讨论,全班交流展示。哪些要以同样的速率开始运动?生:控制变量进行研究。还在运动。生:踢橄榄球,篮球滚动,脚不再施力,球还在往前滚。生:打出去的球会继续往前运动。制动后车辆不是马上停出来的。生:受到阻力。认真听讲,并做笔记生:草地上阻力大,物体速率降低得快,马上停下。水泥地上阻力小,运动得远。中学生通过直观的现象,可以对实验结果有清楚的印象,加深中学生对知识点的理解师追问:如何控制货车开始速率一样?师:如何办?(示意一个斜面)师:挺好,桌子下有斜面,请掏出来。还有哪些补充?就根据大家设计的方案进行实(三)贯串史实情景,阐明牛顿第一定律师:如何理解定理内容,应捉住这些关键词?请中学生思索后,小组交流,全班展示。件:一切物体,不受力。推论:总保持匀速直线运动状态或静止状说明:“一切物体”指宇宙天地间所有物体,“没有力的作用”是理想情况,“或”指哪些时侯匀速直线运动,哪些时侯静止,要看原先的状态。
这一定理是在实验的基础上科学推理下来,不是实验的直接结果。世界上没有真正不受力的物体,但大量的事实可以推证这一定理是正确的。物体遭到平衡力时,互相斥力相互抵消,相当于不受力,总是保持匀速直线运动或静止状态。生:网球会滚得更远。生:猜想——阻力小,运动得远。生:不同水平面的材料,改变阻力大小,让同一辆车以同样的速率开始运动,记下停下的位置,比较路程长短生1:用同样的力推货车。生2:反对,我们用同样的力推做不到.生:可以用一个斜面。(中学生很机灵)让它从斜面同一高度滑下,抵达水平面的初速率相等。认真听讲,积极思索讨论可以加深中学生对知识的理解,有自己的看法。总结,让中学生加深记忆1、牛顿第一定理的内容:一切物体在没有遭到外力作用的时侯,总保持静止状态或匀速直线运动状2、“牛顿第一定理”表达的是物体不受外力时的运动规律。3、物体的运动不须要力来维持。4、“牛顿第一定理”不是实验定理,而是在实验的基础上推理概括下来的。本节内容其实是中学生学习过的内容,并且通过历史史实回顾结合观察调动了中学生的学习兴趣,使中学生敢于自觉发言,积极参与问题探究。自学讨论过程中使中学生了解科学问题是如何提出的,相应的概念和定理是怎样萌生、提炼和发展的,可以帮助学生理解相关知识的本质和内涵,并得到化学思想上的升华。牛顿第一定理适用性的阐述学习,使中学生对该定理的理解更进一步,对科学的学习兴趣也会进一步增强。因而使课堂教学顺利、高效完成