高中物理《牛顿第一定律》教学设计
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高中物理《牛顿第一定律》教学设计

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时间:2020-12-18

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资料简介
 高中物理《牛顿第一定律》教学设计 一、案例背景 1、教材分析 本节是人教版必修一第四章《牛顿运动定律》第一节。本章是在前面三章对力和运动分别研究的基础上,进一步探讨物体的运动状态变化和物体的受力情况间的关系.牛顿运动定律是帮助学生理解力和运动关系的桥梁,是动力学的基础,也是整个经典物理理论的基础。 牛顿第一定律揭示了运动和力的关系,是牛顿物理学的基石,力学的第一原理,它破除了长达两千年以来亚里士多德的错误观点,改变了人类的自然观和世界观,本身还包含着力、惯性和参考系的科学概念,是物理学理论的支柱和基石.在教学中,不能把它看做牛顿第二定律的特殊情况,它意在引导学生了解科学的发现和发展.本节课采用的理想实验法,在物理研究中具有十分重要的地位和作用。 2、教学重难点及学情分析 教学重点 1.理解伽利略理想实验中体现的科学思想 2. 理解牛顿第一定律,掌握惯性,力与运动的关系. 教学难点 牛顿第一定律是理想定律,描述的是物体在不受力的情况下遵循的运动规律,与生活实际有一定距离,部分同学从日常经验出发,往往会产生错误的认识,这就使学生在理解上容易出现障碍。也是历来学生在做这部分习题时容易出现问题的原因。 惯性现象是自然界、生活中的普遍现象,但是概念是抽象的。对“惯性”概念的理解对学生是一个难点,尤其是对于惯性现象进行科学的解释 3、教学目标 三维目标 1.知识与技能 (1)理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持. (2)理解牛顿第一定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的. (3)理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度. 2.过程与方法 培养学生严谨的逻辑推理能力;要能透过现象了解事物的本质,对物理问题决不能主观臆断;通过对大量实例的分析,培养学生归纳、综合能力。善于思考、善于总结,把物理与实际生活紧密结合。 3.情感、态度与价值观 (1)让学生知道科学研究过程的艰难,领悟实验加推理的科学研究方法。 (2)利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系.鼓励学生大胆发言,并学以致用. 4、教学设计思路 本节课的教学设计,主要是践行新课程所倡导的探究学习、自主学习、合作交流,让学生体验知识的获取过程,并通过动手实验和利用贴近学生生活的实例,达到突破重难点的目的。根据新课改要求,本节采用探究式教学,以物理史实为线索引导学生得出物理规律。 物理学是一门与自然、生活、技术进步和社会发展有着最为广泛联系的科学。采用讲授灌输式教学方式,远离科学探究乐趣,他们是不可能热爱物理课程的。所以要让学生在体验中获得物理规律,在物理史实中领略思维的力量和美。 本节课的设计特点是注重体验物理规律的发现和发展。科学家的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理的献身精神成为情感态度价值观教育的好素材。另外,探究式实验验证是本节课必需要的。 5、课前准备 教具准备:多媒体课件、小车、长木板、棉布、毛巾、小球、自制理想斜面实验器(每3人一组:2人配合实验,1人记录整理)、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等.知识准备:力的概念及力的作用效果. 6、课时计划:1课时   二、教学过程   教学环节 教师活动 学生活动 设计意图   引       入       课       题 1.视频导入 嫦娥二号发射过程:将卫星发射到太空必须要有推力强大的火箭。力与运动之间有着密切的联系,由此引出本章内容。 2.常识导入(图片) 1.我国公安交通部门规定,从1993年7月1日起,在各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,为什么? 2.展示一张极具视觉冲击力的照片——亚洲飞人柯受良驾车飞越黄河,他凭什么有这种胆识去飞越气势磅礴的黄河呢? 3.情景导入 动手做一做:用手推桌上的书,然后停止用力,观察书的运动状态变化。由此看来,必须有力作用在物体上,物体才运动;没有力作用在物体上,物体就不运动——两千多年前古希腊科学家亚里士多德就得出了这样的结论,这个结论正确吗? 学生讨论,教师借机导入新课.   观看、聆听、动手体验、思索、渴望探究力与运动的关系。 通过生产生活中的一些现象引起学生探求物理知识的兴趣,同时为惯性的学习打下伏笔。 新       课       教       学     历史回顾之亚里士多德   1.亚里士多德观点:力是维持物体运动的原因   (在得出亚里士多德的观点后)   设问:你认为这个观点有什么问题?(学生思考后回答)   2. 指导学生实验: 设计斜面小车实验:在学生提出的观点后指出:亚里士多德的观点虽然错误,但一直维持和统治人们的思想近两千年,你能用桌面的器材设计实验推翻他的说法吗?(介绍器材:小车、长木板、棉布、毛巾、)提出指导问题: (1)、如何让小车初速度相同? (2)、毛巾、棉布、木板的粗糙程度怎样? (3)、如何减小小车在水平面上的滑行距离?   3.价值观渗透:亚里士多德说法虽然错误,但他在当时提出了很多观点,有时候提出问题比证明一个问题更难,所以说亚里士多德毫无疑问是伟大的。 1、思考、回答问题 2、设计实验、感受领悟: 力并不一定能维持运动,小车停下来正是因为力(摩擦力)阻碍了运动。 3.对力的作用效果有了更进一步的认识。 学生也许有不同的观点,由于初中已学习过这部分知识,所以学生会得到此观点是错误的,但不少同学心中的疑虑还是存在的。既然有疑虑,那最好的办法就是让学生通过自己动手动脑去破除疑虑。 同时,为提出伽利略理想实验打好伏笔。 历史回顾之伽利略 1.指导学生实验: 指导学生动手操作,重温伽利略理想实验,重点注意引导学生进行科学推理。   2.演示实验: 尽管现实生活中没有绝对光滑的平面。但可以创造比较光滑的平面去证明伽俐略的想法——气垫导轨上物体近匀速的运动。   3.视频观看: 体育项目——冰壶球运动,由于球运动过程阻力很小,能以几乎不变的速度前进。   4.小结及价值观渗透: (1)伽俐略理想实验对科学研究的意义。 (2)介绍伽俐略其人其事,让学生意识到:一个规律的发现并不是一帆风顺的,不是一开始的认识就是对的,而是需要人类不断探索才能形成的,并明白科学研究过程的艰难和科学家为此所付出的努力和心血。 1.动手操作,观察记录,推理分析,领悟实验加推理的科学研究方法。 伽利略理想实验虽然无法在现实生活中实现,但却是建立在实验基础之上,通过科学推理得出,因此是完全正确的。 结论:在水平面上运动的物体如果没有受到摩擦阻力,物体将沿水平面以恒定的速度持续运动下去。 2.体会领悟爱因斯坦对伽利略的评价。 给学生充分展示自己思维过程的机会,让他们自己去探求物理规律的真伪,让每一个学生都能够深刻体会力和运动之间的关系。 通过理想斜面实验,说明物理研究中抓住主要因素,忽略次要因素的必要性,同时也展示了物理研究思想的美妙和逻辑的力量。 让学生学习体会前辈科学家敢于质疑权威,勇于探索的精神品质。 历史回顾之笛卡尔 1.指导学生阅读笛卡尔相关内容 提醒学生思考笛卡尔说法与伽利略说法的异同:与伽俐略同时代的法国科学家笛卡儿,补充和完善了伽俐略观点。他认为:如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。他支持了伽利略力不是物体的运动的观点,并且还强调没有力作用时物体的运动情况。他还认为,这应该要作为一个原理加以确立,并且是人类整个自然界的基础。   2.价值观渗透:科学理论的完善不是一蹴而就,需要科学家们不断地推进。 阅读理解,分析笛卡尔说法的进步性。 让学生体会科学理论的发展完善过程。   牛顿第一定律 1.提出终极论断——牛顿第一定律(惯性定律): 一切物体总保持匀速直线运动状态或静上状态,直到有力迫使它改变这种状态。 2.继续设疑,引导学生加深理解: 既然牛顿第一定律更完善,那么它从几个方面阐述了力和运动的关系?(让学生讨论交流并回答)。 3. 在学生回答基础上,进一步总结,对定律的理解指出:   (1)物体运动不需要力。(不受力时,运动物体会一直运动下去,静止的物体会一直静止),提出“惯性”概念。   (2)力是改变物体运动状态的原因。 4.设疑:牛顿第一定律能否用实验来验证? 结论:不能,因为不受力作用的物体是不存在的. 受力但合力为零可看做不受力.在学生回答的基础上,作出肯定,并指出:牛顿第一定律虽然所描述的是一种理想化状态,但它却正确揭示了自然规律. 5.价值观渗透 介绍牛顿——“经典力学之父”的成就,指出牛顿第一定律是牛顿力学系统中的基础。牛顿的谦虚。 1.思考、对牛顿第一定律内容逐字进行推理分析。 2.讨论交流,深刻理解牛顿第一定律的内涵。 培养学生的推理分析能力,并加深对牛顿第一定律的理解。 培养学生合作探究的意识。   牛顿第一定律的应用 1. 回答引入部分的两个问题: (1) 司机为什么必须系好安全带?(观看视频:汽车碰撞模拟实验) (2) 柯受良为何能飞越黄河?   2. 播放视频(车上抛球),请同学解释。   3. 要求学生分组讨论收集生活中的有关“惯性”的现象,并解释。 思考、讨论、观察、推理、通过理论与实践相结合的方式,进一步加深对牛顿第一定律的理解。  让学生进一步感受到物理是一门与生产生活联系密切的科学。要能学以致用。 小结   通过板书,总结本节主要内容: 1、回顾历史,各位科学家的贡献,强调一下伽利略“理想实验”的意义。 2、牛顿第一定律告诉我们亮点:即(1)物体都有“惯性”,(2)力的作用效果是改变物体的运动状态。   思考、整理知识点,形成完整的知识体系。 通过小结,使学生形成完整的知识体系。 课后 作业 拓展 1、 完成本节课后练习。 2、 放学后在安全有保障的情况下,找各种机会体验“惯性”,思考惯性与那些因素有关,写出心得。 通过完成作业,巩固本节所学。 通过作业,复习巩固所学知识,拓展知识,进一步提高分析推理能力。      

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