福建省泉州市青年教师说课比赛系列高中物理《牛顿第一定律》教学设计Word格式.docx
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②、理解牛顿第一定律的内容和意义,正确理解力和物体运动的关系;
③、知道什么是惯性,会正确解释有关惯性的现象。
2.过程与方法
①、通过学生自读,提高阅读理解能力;
通过模仿描述各科学家的观点,训练学生的表达能力;
②、通过学生实验,组织学生分组讨论,培养学生在实验的基础上通过推理得到结论的方法;
③、通过对惯性现象的解释,培养学生灵活运用所学知识的能力。
3.情感态度价值观
①、通过了解历史上人们认识力和运动的关系的艰难过程,了解人类认识事物本质的曲折,使学生形成不迷信权威,敢于提出疑问的科学的学习态度,培养实事求是的唯物主义世界观;
②、培养学生主动学习、主动探究问题的习惯;
③、从课堂教学中让学生感觉到学习的成功愉悦感,培养学生敢于坚持真理,不迷信权威的
精神和科学探究精神。
六、重、难点分析
重点:
①、人类探索力和运动关系的历史和伽利略的科学思维方法;
②、对牛顿第一定律的理解;
③、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度。
难点:
①、力和运动的关系,明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的;
七、教学准备
自制长斜面导轨实验器材一套,气垫导轨实验一套,相应视频演示材料、课件。
八、教学过程
教学程序设计
教学
程序
教师活动
学生活动
设计
意图
创
设
情
境
导入新课
与学生一起做实验,个别提问。
学生实验:
让每个学生起立站在桌子旁边,用手水平托着物理教科书,接着手迅速水平抽动。
学生观察并解释实验现象。
复习回忆初中内容,活跃课堂气氛。
根据学生的回答引导学生思索:
1、什么是惯性定律(牛顿第一定律);
2、牛顿第一定律是如何被发现的;
3、为什么说牛顿第一定律是动力学的基石;
思考。
让学生带着疑问进入教学,提高听课效率。
4、运动和力到底是什么关系。
举日常生活中的常见的例子,问:
物体的运动是不是一定需要力?
观点:
1.同意;
2.不同意。
启迪思考,过渡引入人类探索运动和力关系的历史。
新课教学
亚里士多德的观点:
物体在水平面上运动,需要借助外力才能维持,如果外力停止作用,物体就要静止下来。
介绍亚里士多德的简略生平贡献,明确亚里士多德的观点来自于日常生活经验的总结,更来自他的哲学理论:
有生命物体的属性是运动的,无生命物体的属性是静止的。
虽然亚里斯多德的观点在2000多年后的今天看来是错误的,但不能掩盖他是人类历史上最伟大的人物之一。
亚里士多德集中古代知识于一身,在他死后几百年中,没有一个人象他那样对知识有过系统考察和全面掌握。
他的著作是古代的百科全书,他的思想曾经统治过全欧洲。
恩格斯称他是“最博学的人”。
学生阅读书本,回答问题,同时思考如何推翻亚里斯多德的观点:
物体的运动需要力来维持。
通过对亚里斯多德的认识,让学生学习辩证科学的世界观,对待历史应实事求是,不可厚今薄古。
通过学生的回答启迪学生思考,过渡到伽利略理想实验。
让学生思考哪些物理实例可以推翻亚里士多德的观点。
提问学生,对学生的的回答适当点拨,引导学生明白物体之所以会停下来是因为摩擦力,而不是因为没有外力的作用。
可以通过以前做过的实验(滑动摩擦力的影响因素)来引导学生。
思考回答。
过渡:
物理学家伽利略为此做了一个著名的理想斜面实验。
让我们一起来看看这个实验:
演示实验:
1、用长布覆盖大部分斜面导轨,让小球从一端某高度下滑,记录小球滑到另一端的高度;
2、逐步减少长布覆盖斜面导轨的面积,让小球从同一高度下滑,逐次记录小球滑到另一端的高度。
观察实验现象、分析得出:
1、导轨有摩擦,小球低于原来的高度;
2、减少导轨的摩擦,更接近原来的高度;
培养学生观察能力和分析总结能力。
假想:
当摩擦力大小为零,小球在另一个斜面上会上升到哪个高度?
1.再现伽里略的科学实验及推论过程,感受其科学研究方法:
客观实验→假想→合理推理、理性思维→得出结论;
2.更好地理解理想实验的内涵;
3.有助于学生更好地理解力与运动的关系这一难点。
合理推理:
小球将会到达同一高度。
结合多媒体演示并介绍伽利略的理想斜面实验
推理得出结论。
再次合理外推:
改变对接斜面倾角。
斜面还是光滑的,小球仍然会上升到原来的高度,而小球为了要回到原来的高度要运动更远的距离。
斜面倾角越小,运动距离越远。
伽利略观点:
斜面倾角为零,小球为了要回到原来的高度只好一直运动下去,永不停止;
逐步降低斜面导轨的另一端,可观察到小球越滚越远了。
指明伽利略的观点是正确的,他的理想实验没法用实验证明,但他的观点是建立在可靠的事实实验的基础上,进行合乎逻辑的合理推理外推而得出的正确结论。
伽利略的理想实验方法:
渐进实验启发思考——理想问题——由已知事实进行逻辑推理——假说式结论。
理想实验方法具有巨大的实际意义:
可以让人们摆脱现实的技术限制,发挥人类伟大的想象力,进一步更加深入的探索自然界。
简单举例:
爱因斯坦的广义相对论,量子物理的研究等等。
观察,
得出结论:
斜面倾角越小,小球运动距离越远。
若斜面倾角为零,小球永远运动。
指导学生得出伽利略的结论。
总结伽利略的观点:
运动的物体,如果受到的阻力为零,它的速度将不会减慢,将以恒定不变的速度永远运动下去。
”即作匀速运动。
由伽利略的结论,引导学生总结力和运动之间的关系。
回答问题,
归纳总结:
物体的运动是不需要力来维持的。
简单指明:
笛卡儿与伽利略两者观点的不同。
举例说明“没有外力”条件下的真实实验。
举例:
太空行走,冰上运动等。
阅读课本,了解笛卡儿、牛顿对伽利略观点的补充。
使学生认识到人类对自然规律的认识是个逐步完善的过程。
综合伽利略、迪卡儿和牛顿的成果,概括得出牛顿第一定律内容。
简单介绍牛顿的贡献:
牛顿在1687年出版的《自然哲学之数学原理》一书中,发表了牛顿运动三大定律。
它的出版标志了近代科学的第一个学科体系——经典力学的诞生。
自然和自然法则隐藏在黑暗中,上帝说:
让牛顿去吧!
于是一切都被照亮!
——英国诗人蒲柏
讲述爱因斯坦对牛顿第一定律的补充:
一物体在离其他物体都足够远时,一直保持静止状态或匀速直线运动状态。
这就是牛顿第一定律的现代表述,具有更普遍的意义。
得出牛顿第一定律内容:
“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
”
归纳总结得出牛顿第一定律;
说明人类对力和运动的认识仍在不断发展深化。
从几个方面引导学生分析牛顿第一定律含义:
1、惯性系:
我们称能使牛顿第一定律成立的参考系为惯性参考系或惯性系,反之称为非惯性系;
2、牛顿第一定律不是一条实验定律,它是牛顿以伽俐略的理想实验为基础,总结前人的研究成果,加之丰富的想象而提出来的自然界实际上不存在不受力的物体,但物体所受合外力为零或某一方向受力为零的情况大量存在,牛顿定律也符合这些情况;
气垫导轨实验,验证刚才结论。
3、力不是物体运动的原因,物体的运动不需要力来维持;
4、力是改变物体运动状态的原因,即产生加速度的原因;
指明物体运动状态的改变:
速度大小的改变、速度方向的改变或者速度大小方向都改变。
5、一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫做惯性。
所以牛顿第一定律又称惯性定律
学生自己讨论交流,
正确理解牛顿第一定律含义。
对比初中牛顿第一定律的内容:
一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
明确:
高中侧重对力的分析,而初中则着重说明物体具有惯性。
进一步阐述力和运动的关系,过渡到惯性的学习,
引入加速度,为下一节学习牛顿第二定律做铺垫。
给出惯性概念:
物体保持原来运动状态不变的性质。
获得概念
复习提问:
关于惯性的知识,以及惯性应用防止的相关知识。
并演示相关图片视频。
讨论交流,达成共识:
从生活走向物体,再让物理知识走向生活,加强学生学习物体的兴趣。
指明:
惯性是用来描述物体运动状态改变的难易程度。
总结:
一切物体都具有惯性,惯性是物体的固有属性,与物体的运动状态无关。
质量是惯性大小的唯一量度。
小结与作业
1.引导学生完成课堂小结:
(1)历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究。
(2)伽利略得到力和运动关系的研究方法。
(3)牛顿第一定律的内容;
(4)惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法
2.布置作业:
(1)、完成学校自编教材课节作业;
(2)、让学生撰写“惯性的利用与防止”小论文,搜寻阅读亚里士多德、伽利略、牛顿等伟人的生平贡献。
课后完成作业。
作业加深巩固学习成果,撰写小论文等培养学生自主学习能力,提高综合素质。
教学反思
现在的高中生在初中阶段普遍存在着死记硬背物理知识的现象,对物理知识的产生来源往往不甚了了,解决实际问题的能力不高,如何改变这种学习现状将是高中阶段一项长期而艰巨的任务。
因此本节课在设计上非常注重知识的形成过程,让学生知其然,知其所以然。
主要特点如下:
1、教学中不再对初中知识的简单重复加深,更加注重知识的获得过程。
体现物理新课改精神;
2、对亚里士多德的认识不再停留在表面刻板的认识,而是真正比较深入的去研究和体会,同时让学生明白牛顿第一定律并不是最终定律,人类的认识仍在不断前进;
3、设计了长导轨斜面实验,真正比较生动形象的再现伽利略的理想斜面实验。
教学反思是物理教学一个重要环节,能帮助教师从知识型教师向学者型教师转变。