初中物理-7.1科学探究：牛顿第一定律教学设计学情分析教材分析课后反思

《7.1科学探究：牛顿第一定律》课标分析(一)、在课程目标上注重提高全体学生的科学素养：牛顿第一定律深刻揭示了运动与力的关系，是人类对世界本质规律认知的成果。学生在学习本节的过程中应树立起对科学、真理的追求。(二)、在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化：本节内容的难度中等，适合学生自主讨论学习，并运用所学知识解决问题，解释生活中的现象。（三）、在课程结构上重视基础，体现课程的选择性：牛顿第一定律是整个力学的基础，把最基本的匀速直线运动和物体是否受力联系起来，确立了力和运动之间的关系，是前面力的作用效果的延伸，又为学习二力平衡的知识打下了基础，起着承前启后的作用。《7.1科学探究：牛顿第一定律》学情分析学生通过前面的力的学习，知道力的作用效果一是可以使物体发生形变，二是可以改变物体的运动状态。但由于受到经验的错误影响，也会认同有力物体才能运动的错误概念。所以转变学生的经验概念，是尤为重要的。而牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过推理而抽象概括出来的，它具有理想性，因为处于现实中的物体总是会受到力的作用。学习本节应注重学生对实验探究过程的参与，通过动手实验，用分析与论证的方法探究出牛顿第一定律，并学会用自己的语言描述牛顿第一定律的内容。《7.1科学探究：牛顿第一定律》评测练习课堂练习1.下列观点正确的是[]A．验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以牛顿第一定律是正确的．B．验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以牛顿第一定律不能肯定是正确的．C．验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在事实基础上，进一步科学推理得出牛顿第一定律．D．验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证．（答案：C）2.静止的课桌受到几个力的作用？假如所有的外力都消失，课桌将。（答案：重力和支持力两个力的作用静止）3、正在运动着的物体，若它所受的一切外力都同时消失，那么它将[]A．立即停下来；B．速度变慢逐渐停止；C．速度大小不改变但方向改变；D．作匀速直线运动。（答案：D）【课下探究】免费的世界旅游：乘坐热气球升空后，利用地球在自传，能否实现免费的世界旅游？《7.1科学探究：牛顿第一定律》教材分析《7.1科学探究：牛顿第一定律》是在第2章---运动的世界、第6章---熟悉而陌生的力的基础上，讨论力和物体运动状态变化的关系。这部分内容的教学在中学力学教学中处于承上启下、奠定基础的关键地位，不仅是学生在初中阶段继续学习浮力简单机械功和能的必要准备，而且是他们到高中进一步学习运动学和动力学的重要基础。“科学探究——牛顿第一定律”要求学生能对收集的信息进行简单的比较，能进行简单的因果推理，经历从实验中归纳科学规律的过程，最后用自己的语言表述推理的结果。

根据新课标的要求，本节课的重点是通过实验探究，学习分析论证的方法；加深对牛顿第一运动定律的理解。难点是转变学生的经验概念、思维定势。最后让学生形成正确的结论。知道力和运动的关系：力是改变物体运动状态的原因。《7.1科学探究：牛顿第一定律》教学设计教材分析：《科学探究：牛顿第一定律》是沪科版八年级物理第七章第一节的内容，牛顿运动定律是动力学的基础，正确认识力和运动的关系，是学好物理的关键，教学中应联系生活、贴近实际，以激发学生学习的兴趣。理解力和运动的关系是本节课的重点，通过实验和生活的例子进一步体会，力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因。这对以后研究问题，受力分析都是非常重要的。三维目标：1、知识与技能（1）知道牛顿第一定律的内容（2）能有效利用控制变量法探究物理问题（3）知道实验推理法在物理学中的应用2、过程与方法（1）通过实验探究阻力对物体运动的影响（2）通过理想条件下的推理，得出牛顿第一定律3、情感、态度与价值观（1）在合作实验中，培养学生的团队精神（2）通过活动和阅读感受科学与生活的紧密联系（3）了解科学进步的漫长、艰难的历程，鼓励学生勇攀科学高峰重点：牛顿第一定律难点：探究摩擦力对物体运动的影响实验结论的进一步分析学情分析：力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因，人们正确认识这个问题，经历了漫长的历史过程，同样学生要正确认识它，也要克服日常经验带来的错误认识，所以一开始就用了两个实验，让他们通过观察、思考，来澄清错误的认识。教学方法：1、学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。2.通过图9-1演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。3、本节课按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。教学过程：

一、课堂引入

多媒体展示行驶的汽车会停下来；踢出去的足球能否一直运动？引入师：这些都是力和运动的问题。力和运动有怎样的关系呢？二、探究力和运动的关系活动1：用手推桌面上的物体，观察物体运动的情况。把现象记录下来。观察对象有推力时无推力时学生活动，展示。学生讲述推桌上的木块、小车的感受：推木块，木块就运动；撤去推力，木块停止运动。推小车，小车运动；撤去外力，小车逐渐停下来。师：通过活动，你认为物体的运动需要力来维持吗？

投影亚里士多德观点：要维持物体作匀速运动，就必须给物体施加一恒定的力。不受力而一直运动的现象是没有的。

师：上述是古希腊最杰出的哲学家亚里士多德的观点，和同学们的生活体验何其相似!可是，几百年前，著名科学家伽利略却曾通过理想实验，运用逻辑推理，对亚里士多德，也即同学们的观点提出了质疑。（设计意图：激发矛盾。启发学生比较上述事例的共同特征：物体的运动需要力的作用，撤去物体受的力，物体就不会动或停止运动。）

师：伽利略为何会提出相反的观点？他有什么依据？投影出伽利略的理想实验示意图，教师对照示意图复述伽利略的推理过程和结论。

师：伽利略的推理，也是建立在分析大量事实基础上的。我们能否通过实验探究力和运动的关系呢？

2.实验探究：

运动物体如果不受其它物体力的作用，会一直运动下去吗？

设计实验：教师引导，师生互动！师：（1）运动的物体好找吗？试举一例？（运动的小车）（2）不受力的物体能否找到？（不能。物体都受到重力的作用）（3）重力的方向有什么特点？（总是竖直向下）（4）物体在水平方向上运动能否不受力？（有摩擦力）（5）真空不能传声是如何探究的？（理想实验、科学推理）（6）能否仿照真空不能传声来研究？（7）如何减小摩擦力？（减小压力、接触面的粗超程度）（8）如何减小接触面的粗超程度？（毛巾、棉布、木板）（9）在水平面上运动的物体，摩擦力大小对运动有影响，还有其它因素影响吗？（初速度）（10）如何保证初速度相同？（小车从同一斜面的相同高度自由滑下）（学生一开始可能只能回答出表象，应经多轮交流，由学生自己回答出：小车进入水平面时的速度大小和方向保持不变，小车在水平面上受到的摩擦力大小在变。该部分尤为重要，注意和学生互动，启发好学，利用课件一点一点的设计，为下面进行试验铺垫好。）

进行试验：学生分实验小组进行实验探究，记录现象。实验接触面摩擦力大小滑块运动距离1毛巾2棉布3木板教师巡视指导教师巡视实验情况：实验时，毛巾、棉布与车轮作用会产生移动；毛巾一端线结较粗；小车从斜面进入平面出现卡轮现象等。师：（1）有同学分别把毛巾、棉布铺在斜面上可以吗？（不可以。斜面摩擦力改变，初速度会不同）（2）请观察桌上物件，看是否可以选用桌上的物件，尽可能地减小出现的负面影响?桌上的一张纸该怎么用？分析评估：

(1)实验中用同样的小车从_相同_的高度滑下,目的是_为了保证小车在三种表面上的初始速度相同__.(2)实验结论是：平面越光滑，小车所受阻力越小，小车运动越远。(3)实验推论：如果运动物体不受力，它将以不变的速度沿直线运动下去三、牛顿第一定律牛顿概括了伽利略等前人的研究成果，总结出牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力的作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态.解读：（1）物体的运动不需力来维持．（2）力是改变物体运动状态的原因．（3）牛顿第一定律不是实验定律．四、课堂检测1.下列观点正确的是[]A．验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以牛顿第一定律是正确的．B．验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以牛顿第一定律不能肯定是正确的．C．验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在事实基础上，进一步科学推理得出牛顿第一定律．D．验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证．（答案：C）2.静止的课桌受到几个力的作用？假如所有的外力都消失，课桌将。（答案：重力和支持力两个力的作用静止）3、正在运动着的物体，若它所受的一切外力都同时消失，那么它将[]A．立即停下来；B．速度变慢逐渐停止；C．速度大小不改变但方向改变；D．作匀速直线运动。（答案：D）

五、本节内容小结，设疑

投影本节内容要点，进行本节内容小结。设疑：牛顿第一定律告诉我们，物体不受力能保持静止状态，在生活中静止的讲桌受到重力和支持力的作用，为什么还能保持静止状态？难道牛顿第一定律是错误的？六、作业设置【课下探究】免费的世界旅游：乘坐热气球升空后，利用地球在自传，能否实现免费的世界旅游？

设计理念：牛顿第一定律是经过抽象概括并以十分精炼的语言表述出来的，这些现成的结论很容易使学生误以为物理概念和规律的得出轻而易举，这不仅使学生失去了观察、研究问题的兴趣，同时也使本节的教学黯然失色。如何克服这一难点呢?在本节课的教学设计中以多样化的教学方式，通过对学生生活经验的质疑，引发矛盾冲突，紧接着介绍伽利略的思想，再让学生科学探究，最后在老师的帮助下共同驳斥亚里士多德的错误观点，得出牛顿第一定律，这既让学生了解了科学发展的历史，体会到知识的形成过程，同时又以伽利略的推理思想对学生进行了科学态度和科学方法的教育。整节课生动而精彩。

《7.1科学探究：牛顿第一定律》效果分析本节课教学过程目标明确，每一个环节过渡自然。学生学习兴趣很浓，他们积极地参与到了小组活动之中。整个课堂生动活泼，学生说得多，气氛十分活跃。本节引入新课的方法有特色、有创新。通过认知冲突，引起学生的好奇和兴趣，激励进取精神。加强实验教学，这是提高学生实验动手能力的重要途径，也是物理学科进行创新学习的重要手段。本节这样处理，收到了很好的效果。在老师的引导下，学生做完实验即展开讨论，然后汇报发言，让学生自己科学推理出物体不受力时的运动情况。这里体现了创新学习，体现了以学生为主体的导学方法。一项教学活动，让全体学生都积极参与，其效果与“老师讲，学生听”自然不能同日而语。本节课把启发式教学、实验教学、创新学习、目标教学等有机地结合在一起，形成师生互动学习的局面，收到了很好的效果。这是一节成功的创新教育研究课。通过练习，学生能够和好的理解力和运动的关系，既力是改变物体运动状态的原因。《7.1科学探究：牛顿第一定律》课后反思反思本节课的教学，主要存在以下优点：1、环节的设置符合学生的思维方式和步骤，能够很好地抓住学生的心，激发学生自主学习。在对“阻力对物体运动的影响”进行探究时，通过一段物体从斜面滑下的影像，引导学生思考：小车在水平木板上前进的距离与哪些因素有关？并提供实验器材，让学生能够在实际操作中先归纳，在已有的知识水平基础上总结，激发学生的学习兴趣，让学生在学习的过程中体验成功的喜悦。2、注重了学生对控制变量法、理论推理法等科学方法的掌握。从最先影响小车前进距离的多个因素的探究，让学生知道，摩擦力越小，小车运动得越远；然后从毛巾到棉布、木板、玻璃再到没有摩擦的光滑平面，从现实存在到空间想象，从有到无，不断地改变实验条件，利用理论推理法，逐步引导学生建立起形象的空间模型，水到渠成地得出牛顿第一定律。学生在学习的过程中，能够潜移默化地领会到到科学方法对物理学习乃至科学进步的重要性。3、注重学生对知识的理解和掌握。因为在实际生活中，牛顿第一定律成立的条件“物体不”是不存在的，因此需要学生具有一定的抽象思维。在通过实验探究和总结得出“牛顿第一定律”以后，