人教版高一年级牛顿第一定律的教学设计

人教版高一年级《牛顿第一定律》的教学设计设计思想：在新课程理念的指导下，本着突破以教师和教学为中心，学生一味被动接受的普遍现状，而在尊重学生的思维方式及知识的形成过程的前提下，开展以学生及问题为中心，以教师引导、小组合作为主要方式的探究性学习的一种尝试。教材分析：《牛顿第一定律》它的地位非常特殊，其一，它属初高中知识的结合点。学生在初中已经了解了牛顿第一定律的基本内容，再简单地重复有“炒冷饭”之嫌，我们应该以初中知识为生长点、以教材内容为线索，着重展开科学方法教育与思维能力培养；其二，它属运动学和力学的结合部，它把最基本的匀速直线运动和物体是否受力两者联系起来，是《力和运动》的开端，为后面学习打下了坚实基础，起到承前启后的作用。学情分析：虽然学生在初中已经了解了牛顿第一定律的基本内容，但学生从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误认识还是根深蒂固，为了使学生摆脱这种观念，树立正确的认识，需要教师精心的设计；同时又由于高一学生已具备一定的分析推理、逻辑思维和动手操作能力，但由于长期习惯于被动地接受，缺乏主动性，所以需要设计可以多让学生参与进来的教学方式。教学目标：知识与技能：1、知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和结论。2、知道牛顿第一定律的内容，理解其意义。3、知道惯性及惯性定律，能应用此定律解释有关现象。过程与方法：通过伽利略的理想实验，使学生受到科学方法论的教育。通过对日常生活中有关现象的解释，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。情感态度与价值观：通过对牛顿第一定律建立过程的介绍，体会科学探索的曲折和艰辛。通过介绍伽利略和亚里士多德对力和运动的认识，培养学生敢于坚持真理，不迷信权威的精神。在小组活动和讨论中，形成相互交流的良好品质。、教学重点：对牛顿第一定律的理解及惯性的利用。教学难点：伽利略理想实验的推理过程及斜面实验体现出来的科学研究方法。教学策略与手段：在这节课的教学中，要注重体现新课程理念，注意新旧知识的联系，通过问题教学法、实验法、讲解法、推理法相结合。力求通过诱导、启发、以及明显的实验现象诱发同学们真正的主动起来，从而活跃大脑，激发兴趣，变被动记忆为主动认识。由于学生对伽利略理想实验没有感性认识，需利用多媒体和实验相结合，截取来自于生活中的镜头，并设计气垫导轨系列实验三个：（1）给滑块初速度，它就能一直直线运动，说明物体运动不需要外力维持；（2）在滑块上竖直放一木块，滑到导轨末端木块向前倒下，类比于乘车时刹车，人将向前倾的惯性现象；（3）两滑块末端分别系弹簧圈，然后用一细绳相连使弹簧圈压缩，在其中一块上加一重物，用火把线烧断，发现质量大的运动慢，说明质量是惯性大小的唯一量度。课前准备：气垫导轨（带滑块），弹簧圈，木块，小球，细砂纸，破榔头、多媒体课件教学设计：一、引入新课播放影片《嫦娥一号》，同学们，11月7日嫦娥一号成功奔月了，有同学可能会问：嫦娥一号为什么会按预定的轨道运动？是什么因素决定了它的运动？是力，是力决定了它的运动。从今天开始我们将学习第四章《牛顿运动定律》，它讨论的就是力与运动的关系。二、新课教学今天我们学习第一节《牛顿第一定律》，大家回想一下，这节内容我们在初中时应该比较熟悉。关于力和运动关系的探索人类经历了很长的历史过程，其中有代表性的有哪些科学家？学生回答：亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿老师：好，大家四人为一小组讨论一下，回答老师的两个问题：（一）亚里士多德关于力和运动的观点，并举生活实例说明。（二）伽利略关于力和运动的观点，并举生活实例说明。学生回答：亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，举例恩格斯:最博学的人.哈佛大学校训:让柏拉图与你为友,让亚里士多德与你为友,更重要的,让真理与你为友.伽利略认为力不是维持物体运动的原因，是改变物体运动状态的原因，学生举例如：滚动笔，发现手离开笔后，笔仍能向前运动，不需要一直给它力；操场上踢一只足球，球能滚得较远。同时大家注意到笔最终还是停下来了。引导学生回答：物体为什么最终会停下来？答：是因为受到摩擦力的缘故鼓励学生想象：那如果没有摩擦力会怎么样呢？答：会一直运动下去教师：力是改变物体运动状态的原因的例子，并说明运动状态是由速度来衡量的。教师总结：伽利略也觉察到了让我们产生误解的罪魁祸首是摩擦力，如果没有摩擦力他也认为物体会一直运动下去，并不需要力来维持。最有说服力的是实验，但没有摩擦的环境在自然界中不存在，那怎么做实验呢？引导学生设计实验，问这个实验我们将会遇到的困难？他巧妙地设计了理想实验一一思维实验一一脑子里做实验，想知道他怎么做的吗？看课本68页教师问：这个实验有事实依据吗？那些方面进行了科学的抽象？教师演示：（1）放上细砂纸，让小球从同一高度静止滚下将滚上另一

斜面（2）让小球从一个较光滑斜面从同一高度静止滚下，发现小球滚得较高，几乎等高（3）如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度问：刚才的角度是任意的，如果减小第二个斜面的倾角，小球会怎样运动？

答：仍然会上升到原来的高度，只是达到这个高度它会经过更长的路程

问：如果继续减小第二个斜面的倾角，直到放平第二个斜面，小球会怎样运动？

答：小球再也达不到原来的高度，而是沿着水平面以恒定的速度一直运动下去教师总结：这就是伽利略的理想斜面实验，图片：冰壶运动，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不

变。如图（演示）气垫导轨实验，发现给它初速度它就一直以恒定的速度沿直线运

动，直到它碰到壁才返回介绍笛卡儿的补充：除非物体受到外力作用，物体将永远保持其静止或运

动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。英国科学家牛顿在伽利略、笛卡儿等前辈科学家研究的基础上，总结出了动力学的一条最基础的定律——牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．用非常简练的语言揭示了自然界中的这一现象。讨论总结：对牛顿第一定律的理解（1）“一切”、“总”：说明这是物体的固有属性，与物体运动状态无关（2）除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，说明外力的作用是改变物体的运动状态（3）；物体将永远保持其静止或运动状态的属性叫惯性，说明物体的运动不需要力来维持，因此牛顿第一定律也叫惯性定律教师：惯性是物体的固有属性，你能举几个与惯性有关的生活例子吗？让学生解释足球运动员为什么倒地？在匀速运动的汽车上，你跳起来后，落到何处？坐地日行八千里,巡天遥看一千河出示一破榔头，让学生上台演示提出问题：惯性大小跟哪些因素有关？（实例）运动场上，同一名同学推掷不同大小的铅球，掷出的距离不同，说明不同物体抵抗其运动状态变化的“本领”不同，即抵抗其运动状态变化快慢程度不同，即惯性大小不同。（演示）：气垫导轨上两滑块末端分别系弹簧圈，然后用一细绳相连使弹簧圈压缩，在其中一块上加一重物，用火把线烧断，发现质量大的运动慢，说明质量大的物体运动状态难改变，惯性大。总结：质量是惯性大小的唯一量度（小组讨论实际应用）要提高机器设备的稳定性就要增加它的质量，要提高战斗机的灵活性，必须及时扔掉副油箱，减小其质量。三、课堂思考：为什么驾驶员及前排的乘客必须使用安全带？（展开讨论再让学生回答，动画演示）结束语：（牛顿的话，加声音）我不知道世人如何看我，但我以为自己不过象一个在海边玩耍的孩子，不时为发现一粒光滑的卵石或一片美丽的贝壳而沾沾自喜，至于眼前浩瀚的真理海洋，我却全然没有发现。课堂小结，回顾本节课主要内容。板书设计：一、历史的回顾亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因伽利略的观点：力是改变物体运动状态的原因笛卡尔的观点：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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．二、惯性：惯性