人教版高中物理必修一第四章第一節《牛頓第一定律》教學設計昆明安寧中學劉凱博★教學設計思路流程圖：若時間允許再補充一個小游戲，汽車剎車課堂小結，對質量與慣性、力、運動狀態的改變進行整理分析，為學生學習第二節做鋪墊，同時引導學生在后續的學習中注意體會，為什么今天的內容會成為牛頓第一定律分析生活中慣性的利用和危害，知道安全氣囊的重要性細致理解慣性的定義，通過初中知識和實驗得出質量與慣性的關系，對質量的重新定義再分部分對牛頓第一定律理解：力是改變物體運動狀態的原因、慣性總結前人的經驗，得到牛頓第一定律通過習題，展現出笛卡爾的思想，使學生感受笛卡爾對伽利略的觀點的補充和完善通過相關實驗，使學生逐步明確伽利略的研究方法，和正確結論，在此過程中引導學生感受方法和學習精神既然亞里士多德的觀點是錯誤的，為什么還維持了近兩千年，引起學生思考，更重要的是揭示首先給出正確觀點的伽利略的高明之處：方法和精神通過實驗以及合理外推，找到亞里士多德觀點錯誤的原因：生活中的摩擦力給出亞里士多德的觀點，并通過拉小車實驗使學生發現與自己的觀點相悖，引起思考：哪種觀點正確通過實驗使學生體會力是改變物體運動狀態的原因展示四幅科學家“相片”，引出即將要研究內容：力與物體運動狀態的關系若時間允許再補充一個小游戲，汽車剎車課堂小結，對質量與慣性、力、運動狀態的改變進行整理分析，為學生學習第二節做鋪墊，同時引導學生在后續的學習中注意體會，為什么今天的內容會成為牛頓第一定律分析生活中慣性的利用和危害，知道安全氣囊的重要性細致理解慣性的定義，通過初中知識和實驗得出質量與慣性的關系，對質量的重新定義再分部分對牛頓第一定律理解：力是改變物體運動狀態的原因、慣性總結前人的經驗，得到牛頓第一定律通過習題，展現出笛卡爾的思想，使學生感受笛卡爾對伽利略的觀點的補充和完善通過相關實驗，使學生逐步明確伽利略的研究方法，和正確結論，在此過程中引導學生感受方法和學習精神既然亞里士多德的觀點是錯誤的，為什么還維持了近兩千年，引起學生思考，更重要的是揭示首先給出正確觀點的伽利略的高明之處：方法和精神通過實驗以及合理外推，找到亞里士多德觀點錯誤的原因：生活中的摩擦力給出亞里士多德的觀點，并通過拉小車實驗使學生發現與自己的觀點相悖，引起思考：哪種觀點正確通過實驗使學生體會力是改變物體運動狀態的原因展示四幅科學家“相片”，引出即將要研究內容：力與物體運動狀態的關系先從整體對牛頓第一定律理解先從整體對牛頓第一定律理解，牛頓第一定律的引申意義★詳細教案：課題牛頓第一定律課時1課型概念課選用教材人教版教學目標一、知識與技能1、能大致敘述發現牛頓第一定律的歷史過程，并能做初步評述；2、理解力和運動的關系，知道物體的運動不需要力來維持（伽利略的觀念和理想實驗）；3、能準確表述牛頓第一定律的內容，并對定律有較為深入的理解；4、理解慣性的概念，知道物體的質量是其慣性大小的量度。二、過程與方法1、培養學生分析問題的能力，要能透過現象了解事物的本質，不能不加研究、分析而只憑經驗下定論，對物理問題決不能主觀臆斷。2、幫助學生養成研究問題要從不同的角度對比研究的習慣，掌握理想實驗的方法。3、培養學生邏輯推理的能力，能在事實的基礎上進行大膽猜想和合理外推。三、情感、態度與價值觀1、啟發學生能利用生活中的物品進行實驗設計，提高動手能力。2、培養敢于質疑的精神和科學研究問題的態度。3、利用生活中的例子來認識慣性與質量的關系。鼓勵學生大膽發言，并學以致用。教學重點1、牛頓第一定律得出過程中的方法和精神。2、理解牛頓第一定律，清楚慣性、質量、力、運動狀態之間的關系。教學難點物體的質量與慣性的關系教法與學法簡述1、對比實驗、自主探索、合理推理。2、利用生活中的實例，理解慣性與質量的關系，貼近生活更易理解。教學資源多媒體，小車，自制教具：氣墊光盤、空氣慣性演示儀等教學過程教學環節教學內容教師活動學生活動設計意圖一、新課引入1、通過辨認四幅科學家的“照片”認識四位科學家。2、通過四位科學家都研究過“力與運動狀態”的關系，引出本節課的研究內容。3、復習什么是力？什么是物體的運動狀態？展示圖片，引導學生回答問題：由四位科學家的圖片→都曾研究“力與物體運動狀態”的關系→什么是力？什么是物體的運動狀態。思考，回答問題。1、四位科學家：古希臘的哲學家、教育家、科學家亞里士多德、意大利的科學家伽利略、英國的科學家牛頓、法國的科學家笛卡爾。2、力：物體對物體的相互作用；運動狀態：即物體的運動情況，用速度來描述。速度既有大小也有方向，是矢量。將本節課的主線明確：順著四位科學家的足跡來研究“力與物體運動狀態”的關系。教學環節教學內容教師活動學生活動設計意圖二、牛頓運動定律得出的歷史過程1、通過實驗，使學生初步發現“力與物體運動狀態”之間的關系：力是改變物體運動狀態的原因。2、結合實驗給出亞里士多德的觀點，使學生發現與自己的觀點相悖，引發思考：哪種觀點正確？3、通過實驗，使學生體會“力不是維持物體運動狀態的原因”，進而引發學生思考：為什么亞里士多德的錯誤觀點會維持近兩千年？4、在錯誤的觀點維持了近兩千年后，伽利略才給出了正確觀點，請學生們閱讀教材P68“理想實驗的魅力”，找到伽利略的研究方法和結論。5、在學生閱讀教材后，演示斜面實驗，帶領學生領會伽利略的精神和方法。6、通過題目，給出笛卡爾的觀點，并對比笛卡爾的觀點比伽利略的觀點更深層次的地方。7、在系統總結前人結論的基礎上，牛頓得到“牛頓第一定律”。1、演示小車實驗，在此過程中，引導學生觀察和回答：小車相對于地面的運動狀態是什么？如何改變小車的運動狀態？小車在運動過程中運動狀態是否改變？為什么改變？進而使學生初步認識到“力是改變物體運動狀態的原因”。2、在學生得到此結論的基礎上，通過實驗“小車拉木塊”給出亞里士多德的觀點，引發學生思考：哪種觀點正確？3、演示自制教具“氣墊光盤”，并讓學生分組實驗，使學生對比前后兩種情況，引導學生思考并回答：前后兩種情況的不同？得出什么結論？如果再合理的外推：假如…，又會是什么結論？通過實驗，學生更加堅定亞里士多德的觀點錯誤，引導學生思考：為什么同學們很快認識到的錯誤觀點在歷史上竟然維持了近兩千年？4、第一個勇于提出質疑并探索的人是伽利略，激發學生去尋找伽利略研究方法：閱讀教材。在此基礎上，與學生一起探索伽利略的研究思路：提出質疑→事實情景→合1、觀察實驗現象回答：小車最初運動狀態是靜止，施加力可以改變其運動狀態，在推力不作用的時候小車做減速運動（運動狀態改變了），原因是有摩擦力。初步得到：力是改變物體運動狀態的原因。2、發現亞里士多德的觀點與自己的不一樣時，對比兩種觀點，思考哪種觀點正確。3、觀看教師的演示實驗：氣墊光盤，并自己動手實驗，感受此實驗的前后兩種情況不同，并能找出原因：摩擦力變小，光盤滑行的距離變遠。在此基礎上進行合理外推：假如沒有摩擦力，光盤會一直運動下去，所以得出亞里士多德的觀點是錯誤的。同時，思考這個錯誤觀點為什么會維持近兩千年，可能原因：人們的生活經驗，亞里士多德權威的觀點等等。4、閱讀教材，學習第一個駁斥了亞里士多德觀點的科學家伽利略的研究方法。在此過程中，回答教師的問題，并通過演示實驗學習伽利略理想實驗的研究方法。使學生的思考環環相扣，并能引起學生質疑的精神：自己觀察的結論和亞里士多德的觀點，哪種觀點正確？，激發學生尋找正確觀點，在尋找的過程中，掌握了方法，領會了精神，大致過程：通過實驗使學生初步體會“力與物體運動狀態的關系”→給出亞里士多德的觀點，引起爭議→引發學生通過實驗得到正確觀點→學習正確觀點得出的歷史過程、方法、精神→牛頓第一定律的得出。教學環節教學內容教師活動學生活動設計意圖理外推→大膽猜想→理想實驗。5、在有了伽利略正確結論的基礎上，引發學生思考：在此過程中，你學習到了哪些精神或方法？6、給出小練習，通過練習題引出笛卡爾的觀點。7、總結升華前人正確結論，得到牛頓第一定律。5、在知道了伽利略正確方法的基礎上，感受應該向伽利略學習的精神和方法：敢出提出質疑精神、理想實驗的方法、在事實基礎上學會合理外推的方法等等。6、分析小練習，注意正確選項，并知道笛卡爾的觀點：在伽利略的基礎上進行了補充和完善。7、系統總結前人觀點并升華得到牛頓第一定律。三、牛頓第一定律1、整體分析牛頓第一定律：理解牛頓第一定律的內容、引申含義，知道牛頓第一定律不能用實驗直接驗證，是思維邏輯的產物，知道牛頓第一定律在應用時“不受力”理解為“所受合力為零”。2、細致分析牛頓第一定律，兩部分理解：慣性、力是改變物體運動狀態的原因。3、精細分析慣性的定義，配合演示實驗幫助學生理解慣性，在分析中得出質量是慣性大小唯一的量度，并引導學生設計實驗證明慣性與質量有關（此處演示實驗：鐵球與塑料球），在此過程中使學生認識到對質量的重新定義（與初中質量的概念對比）。4、舉出生活中利用慣性的例子，通過視頻了1、帶領學生總整體分析牛頓第一定律，給出問題：如果不受外力，物體將會保持怎樣的運動狀態？→牛頓第一定律的引申含義。同時，通過“不受力”使學生明白，牛頓第一定律不能通過實驗直接驗證，并引發學生思考，如何運用牛頓第一定律：不受力與所受合力為零的效果相同。2、再帶領學生細致分析牛頓第一定律，分為兩部分，后半部分指出“力是改變物體運動狀態的原因”；前半部分：慣性。3、細致分析慣性：“一切”說明沒有例外，同時演示實驗，說明就連看不到，摸不著的空氣也有慣性，并讓學生解釋現象產生的原因，鍛煉學生的1、認真閱讀教材，仔細品味牛頓第一定律的含義，并回答教師的問題：不受力時，物體將做靜止或勻速直線運動。并在教師的引導下，知道牛頓第一定律不能用實驗直接驗證，同時通過第三章的學習感受到“不受力”的情況和“所受合力為零”的狀態是相同的，知道如何應用牛頓第一定律。2、細細品讀牛頓第一定律，發現可以從兩個部分來細致理解，并結合初中學習過的知識來思考和回答問題。3、跟隨教師認真體會慣性定義中每個詞的含義，更深層次的理解慣性。觀察教師的演示實驗，并嘗試解釋產生現象的原因：力使空氣具有了速度，因為空氣有慣性，所以保持了這個向前的運動狀態，進而以牛頓第一定律為的內容為主線，分別從全方面和細節兩方面下手，使學生全面掌握牛頓第一定律。同時，配合演示實驗和生活實例，使學生更加清楚質量與慣性的關系。在對慣性的利用和危害的例子中，使學生明白知識來源于生活也為生活服務，任何事情都有兩面性。教學環節教學內容教師活動學生活動設計意圖解到慣性也有危害，知道安全氣囊的作用。表達能力?！翱偂闭f明這是物體的一種固有屬性，與它在哪，在做什么沒有關系。“保持”說明原來要做什么現在也做什么，所以慣性也被表述成“保持原來運動狀態的本領”。通過慣性是物體的固有屬性和初中學習，使學生意識到“質量是慣性大小的唯一量度”。給出問題：質量大說明什么？幫助學生充分認識質量和慣性以及運動狀態改變之間的關系。同時，請學生思考哪些實驗或事實能說明質量和慣性的關系。在學生回答的基礎上，請學生上來配合教師完成“塑料球和鐵球”的實驗，進一步說明質量與慣性的關系。但也要學生明白，單憑這樣的實驗并不能完全說明質量是慣性大小的唯一量度，還要通過后面的學習不斷體會。4、在對慣性有了充分認識的基礎上，引導學生說出生活中利用慣性的例子，同時通過觀看“汽車碰撞測試”視頻，使學生意識到慣性也有危害，以及安全氣囊的作用：保護和緩沖。同時也讓學生知道任何事情都有其兩面性。將蠟燭吹熄。在解釋原因的過程中，更加感悟什么是慣性。通過初中學習，知道質量是慣性大小的量度：并嘗試舉出生活中質量和慣性關系的例子。同時，觀察教師與某位學生共同完成的吹球游戲，在這個游戲中更加清楚質量與慣性的關系：質量大，慣性大，保持原來運動狀態的本領強，即運動狀態不容易改變。4、在對慣性有了充分認識的基礎上，舉出生活中有關慣性利用的例子，同時觀看視頻，能說出視頻中慣性在剎車時的危害，并能發現安全氣囊的作用。教學環節教學內容教師活動學生活動設計意圖四、課堂小結1、總結本節課學習的內容：牛頓第一定律的得出過程→牛頓第一定律→慣性與質量、力、運動狀態的改變。2、用牛頓第一定律分析運動狀態的改變與哪些因素有關，并結合公式，引發學生思考加速度a與力和質量的關系，為下節課的學習做鋪墊。同時也引發學生思考：為什么今天學習的內容會成為牛頓第一定律？1、帶領學生總結本節課的學習內容：牛頓第一定律的得出過程→牛頓第一定律→慣性與質量、力、運動狀態的改變，對得出過程的回顧采用圖片和文字配合的方式，在總結的過程中特別注重體會每位科學家對科學貢獻。2、在回顧牛頓第一定律的內容時，從牛頓第一定律包含的概念出發：質量、慣性、力、物體運動狀態的改變，使學生認識到運動狀態的改變與質量、力有關，并與第二章學習的公式進行對比，引發學生思考加速度a是否與力和質量有關，為下一節的學習做鋪墊。同時也引發學生在后續的學習中思考：為什么今天所學的內容會成為牛頓第一定律？1、跟著教師一起回顧本節課的知識，注意體會每位科學家的貢獻和精神。2、思考問題，并與前面學習的知識進行聯系。在后續的學習中，也注重與前面的知識聯系，慢慢體會為什么