《牛顿第一定律》的教学设计

《牛顿第一定律》的教学设计优秀

《牛顿第一定律》的教学设计优秀1

教学目标

知识目标

(1)伽利略理想实验；

(2)惯性概念；

(3)掌握的内容；

(4)理解力是改变物体运动状态的原因；

(5)能用解释惯性现象。

能力目标

培养学生严谨的逻辑推理能力；培养学生的口头表达能力。学习科学的实验方法。

情感目标

对任^现象的发生不能够想当然，要有严谨、认真的科学态度。

教学建议

教材分析

本节内容是分两块内容介绍的，先是介绍了人类对力和运动关系的发展历史，并着重

讲述了伽俐略的理想实验及其重要的实验思想。然后引入了，引入了惯性概念，并由此分析出

力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。

教法建议

1、本节所述内容在初中课本上已涉及到，初中课本中用到的标题是惯性定律：所以学

生已有一定的基础。

2、适当介绍一些学史的知识，让学生意识到：一个规律的发现并不是一帆风顺的,或

者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，它们的学习也是这样。

3、重点讲述伽利略理想实验的科学思想，让学生学会一种科学思维方法。

4、通过对大量实例的'分析，让学生真正理解力不是维持物体速度的原因，而是改变

物体速度的原因。

教学设计示例

教学重点：对伽利略理想实验的理解；牛顿第一运动定律。

教学难点：对伽利略理想实验的理解。

示例：

一、历史的回顾

1、人类对力和运注关系的最初认识及亚里士多德其人。(见扩展资料)

2、伽利略理想实验：

(1)动画模拟该实睑,并指出不能够真正试验的原因。或做课本所讲的气垫导轨实验

(有视频资料)，并指出为什么只是近似验证。由实验结果推出亚里士多德观点的错误，矛盾

的焦点蚀是试实验条件的不同。

(2)分析伽利略理想实验：它是一个理想化的过程，但并不是凭空想象的来的,而在

抽象思维过程中所创造出的一种科学推理，理想化实验是物理学中重要的研究方法。

(3)介绍伽利略。

二、牛顿第一运动定律

1、牛顿第一运动定律(惯性定律):一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，

直到自外力迫使它改变这种状念为止。

2、惯性：物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质。

3、注意:(通过实例分析)

(1)惯性与惯性定律不同。

(2)惯性是物体的固有性质，任何时候物体都具有惯性，这与物体处于什么状态无关。

(3)力和运动的关系：力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。

4、实例参考(要让学生充分参与讨论)：

分析刹车时人往前倾；启动时人往后仰。

做小实验：惯性实验器演示惯性现象，并分析。

让学生举例分析，并指出哪些惯性现象有利，哪些惯性现象有害。

探究活动

题目：可以观察的惯性现象

组织：小组或个人

方案：自己设计小实验并展示、讲解，由同学互相评判。

评价：具有可操作性，让学生把学过的知识灵活应用。

《牛顿第一定律》的教学设计优秀2

牛顿第一定律--

课题：牛顿第一定律

教学目的：理解掌握牛顿第一定律

教学用具：斜面、小车毛巾、棉布、木板

教学内容：

一、复习与引入

1、上一章我们知道了什么是力，那么回忆下，力可以产生什么样的作用效果？

改变运动状态：动―静快—慢

改变物体的形状：大一一小

2、知道了力的作用效果，我们来思考一下，如果没有了力物体会是怎样的呢？也就是

说力是不是使物体运动的原因呢？

带着问题我们来看如下的试验

二、分析讲解试脸

让小车从不同的表面滑下，观察小车前进的距离有何不同

a、处：毛巾表面b处：棉布表面c处：木板

注：

1、观察小车静止的位置（用不同色粉笔做上记号）

2、思考它为什么会停下来

讨论：

1、我们在小学自然课上学过摩擦小车之所以停下来是因为它受到了不同表面对它的阻

力，三百多年前伟大的科学家伽利略对类似这样的.实验就进行了分析,我们可以知道：表面

越光滑，小车受到的摩擦阻力越小，它前进的就越远（联系实际举些例子）

2、观察小车速度的变化，可以看到小车的速度都在减小，直到停下来，但还可以看到

毛巾表面上的小车速度减小最快，而木板上小车速度减小最慢。所以:小车受到的阻力越小时，

它的速度变化就越慢，运动的距离就越长

推广到光滑的平面,并得出结论

推广结论：

1、若表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，物体将一直运动下去

2、同样，阻力为零，速度变化为零,即物体的速度不发生变化

综合结论：对于绝对光滑的表面，物体受到的阻力为零，即物体不受外力，则物体将

一直以一个恒定的速度运动下去。

三、得出牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总是保持静止状态或

匀速直线运动的状态再回过头来看课前的问题（提问）

四、小结：牛顿第一定律时通过大量的实验，经过进一步的推理而概括出来的，因为

我们不可能用实脸来证明它，但是从牛一律推出的一切理论都经受住了实践的检验，因此牛一

律已经成为大家公认的力学基本定律之一

五、课后思考题：判断：力是改变物体运动状态的原因力是使物体运动的原因

六、作业

板书设计31牛顿第一定律

一、力的作用效果：改变物体运动状态改变物体的形状

二、实验结论：表面越光滑，小车受到的摩擦阻力越小，它前进的就越远，它的速度

变化就越慢，运动距离就越长。

三、牛顿第一定律一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线

运动状态

《牛顿第一定律》的教学设计优秀3

一、设计思想

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。让学生

封闭在既不联系自然，也不联系生产、生活，远离科学探究乐趣，甚至根本不可能存在的"思

辩游戏”式的难题和怪题的牢笼之中，他们是不可能热爰物理课程的。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物理规律的发现

和发展，对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念度价值观教

育的好素材。另外，实验的殓证是本节课必需要的。适当介绍一些物理学史的知识，通过对大

量实例的分析,让学生真正理解力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。先是

介绍了人类对力和运动关系的发展历史，并着重讲述了1M利略的理想实验及其重要的实验思想。

然后引入了牛顿第一定律，引入了惯性概念，并由此分析出力不是维持物体速度的原因，而是

改变物体速度的原因。

二、教材分析

牛顿第一定律是牛顿定律的基石，正是因为它破除了长达近两千年的亚里士多德的错

误，改变了人类的自然观和世界观，才导致牛顿第二定律得出。与此同时，它本身还包含着力、

惯性、和参考系这些极富成果的科学概念，成为物理学理论的支柱和基石。另外，伽利略的研

究过程蕴涵了重要的科学方法，教学中要引导学生领会牛顿第一定律的含义，充分说明伽利略

"理想实验”的实验基础和推理过程,展示了伽利略斜面理想实验的猜想依据、推断结果这一

思维过程，通过教学让学生明确运动和力的关系，提升对力、惯性、质量等基本概念的理解。

惯性是学生学习运动和力的基础，因其抽象难懂而成为难点。新课标中本节内容对学生有以下

基本要求：1.了解亚里士多德对力和运动关系的论述及存在的错误。2.认识伽利略研究运动和

力关系的思想方法，了解理想实验的作用。3.知道速度是描述物体运动状态的物理量。4.理解

牛顿第一定律的内容，能够运用牛顿第一定律解释有关现象。5.知道惯性是物体的固有属性，

知道质量是物体惯性大小的量度。6.运用惯性概念，解释有关实际问题。在发展要求中：1.T

解运动学和动力学研究角度的差异。2.会识别惯性系与非惯性系。

三、学情分析

本节所述内容在初中课本上已涉及到，初中课本中用到的标题是惯性定律，所以学生

已有一定的基础，关键是如何让学生加深对牛顿第一定律的理解。对力和运动的关系，从日常

经验出发，人们往往会产生错误的认识，所以使学生建立起运动改变的原因在于物体间的相互

作用力的观点，不是轻而易举的事情。在对惯性的学习中，这仍是学生难于理解的问题。许多

学生把物体具有保持匀速直线运动和静止状态的性质与物体在这种状态下的特点混为一谈。

四、教学目标

1.知识、技能目标：

（1）理解牛顿第一定律的内容及意义。

（2）理解惯性，知道日常生活中由于惯性而产生的简单现象，会解释曰常生活中的惯性

现象。

2.能力、方法目标：培养学生严谨的逻辑推理能力；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、态度目标：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。

五、重点难点

本节的重点是伽利略理想实验，难点是对惯性的理解。

六、教学策略与手段

探究式教学，按物理史实为线索展示物理规律的形成。

七、课前准备

自制理想斜面实验器（用有很小凹槽的柔软铝塑板作为轨道）、气垫导轨。

八、教学过程

1.创设情景、新课引入

Q）引导学生看两张来自生活的图片（多媒体投影）：

①警察叫司机系安全带，为什么？

②亚洲飞人柯受良驾车飞越黄河，他凭什么白这种胆识去飞越气势磅礴的黄河呢？

（2）演示一个惯性现象的小实验：用棒敲打叠放的象棋子。

通过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。

2.历史回顾

首先让同学看一个实验：用手推车，车前进，停止用力，车停止。

设问：生活中还有哪些类似此类的现象？（由学生思考后回答）

学生答：可能有如静止的自行车用力踩脚踏板才开始运动，如没有对车继续用力，它

最终会停下来。静止的秋千用力时，它会摆动起来。停止用力时，它会最终停下来，等等。

两种主要观点：

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）

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。

在学生提出的观点后指出：亚里士多德的观点一直维持和统治人们的思想近两千年，

才到三百年前伽俐略才指出，力不是维持物体运动的原因，物体运动不需要力。指出亚里士多

德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。

2.伽俐略的观点：物体运动不需要力

说明：爱因斯坦增把一代一代科学家探索自然奥秘的努力，比作福尔摩斯侦探小说中

破案过程，有时候明显可见的线索却把人们引向错误的判断。也就是说，光凭经验来做判断常

常是靠不住的，在探索运动原因的“侦探小说"里，亚里士多德正是由于凭借生活中明显的线

索引出了错误判断。

设问：现在假设你是伽俐略，你会寻找怎样的"侦察"方法去这维持两千年的“错案"。

引起亚里士多德错误观点的“罪魁祸首”是什么呢？

（组织学生进行相互讨论思考：然后叫几组学生代表发言）

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。

结论：弓I起亚里士多德错误观点的“罪魁祸首”是:摩擦力（说明自行车停下，停下不

是没有受外力,而是受了摩擦力才停的，如没有摩擦力，会永远运动下去不停，看来物体运动

是不需力的）。

介绍伽俐略创造的“侦察”方法：理想斜面

这个想法是如何产生的呢？伽俐略注意到，当一个小球沿斜面下滚时速度会增加，小

球沿斜面上滚时时速度会减小他由此猜想，当小球沿水平面滚动时，它的速度应该不增不减，

实际上他发现，球越来越慢，最后停下来，伽俐略认为：这是由于摩擦阻力的缘故，他推理:

若没有摩擦力，球将永远滚下去，为了说明他的思想，他设计理想斜面实验。

（1）实验演示理想斜面实验整个过程（说明：主要是为了理解伽俐略的思想）

（2）再用视频动画演示理想斜面实验

通过对理想斜面实验的演示，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。（由于现实生活中不可能有绝对光滑的斜面,

所以这个实验是个"理想实验二）

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：

实验：气垫导轨上物体近匀速的运动

视频观看：目前的一项体育项目一冰壶球运动，由于球运动过程阻力很小，能以几

乎不变的速度前进。

最后总结（投影）:

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，通过对伽俐略其人其事的了解，强调指出，在我们今天看来

是非常简单的道理。在它发现的最初往往是非常艰难的，如果没有坚强的意志和信念，没有足

够的事实和理论依据去支持你,许多人可能会放弃，但伽俐略没有放弃。

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。

至此，我们已经对力和物体运动之间的关系有了一个正确的认识。

3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，运动的物体将强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。

强调笛卡儿对伽俐略观点的提升与补充，指出两者之间的差异。

3.定律的学习、理解

在伽俐略和笛卡儿的正确结论隔了一代人后，由牛顿总结成整个牛顿力学的一条基本

定律。

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一物理学的基石。

投影介绍牛顿——"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。

对定律的理解指出：

①物体运动不需要力。（不受力时，运动会一直运动下来，静止的‘一直静止）

②力是改变物体运动状态的原因。

思考与讨论：从牛顿第一定律我们得知，物体都要保持它们原来的匀速直线运动或静

止的状态，或者说，它们都具有抵抗运动状态变化的“本领"。但是这种“本领”的大小是不

一样的。

物体抵抗运动状态变化的〃本领"，与什么因素有关？请大家通过实例进行分析。

由学生分组讨论，收集各组的实例和观点，老师对此进行总结并对错误的认识进行引

导和纠正。指出：把物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。在此基础

上，再提以下设问：

设问一：是不是说只有匀速直线运动或静止的物体才有惯性呢？变速的物体有没有惯

性？

设问二：液体、气体有没有惯性？

（留一定的时间给学生自由思考）

现象：观看装水的气球破后，水还要维持原来的状态

由现象得出：惯性是物体固有的属性，与物体的运动状态无关，物体的质量是物体惯

性的量度。

通过下面的问题来巩固和理解牛顿第一定律（由学生分析并回答）

问题：被踢出的冰块，在摩擦力可以忽略的冰面上匀速滑动，冰块受不受向前的作用

力？

4.定律的应用

通过视频展示：铁锹扬沙（设问：为什么沙可以被扬出？由学生回答）

实验演示车运动碰到障碍物后停止，车上物体反倒（要求解析车停后，车上物体反倒的

原因）

提问：你能举出生活中还有哪些与惯性有关的现象？

在学生举出一些惯性的实例后，看两段视频材料：

人在车上抛球，最后落回地面（可结合此理解为什么地球在自转，人起跳后还能落回原

地）

汽车实验厂里的汽车启动和刹车的过程，以及为什么要系安全带的必要性（呼应新课引

入"司机为什么要系安全带〃）

最后，在爰因斯坦的一句话中结束这节课：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理

方法，是人类思想最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。（强调这节课中理想实

验的科学思想方法的重要性）

《牛顿第一定律》的教学设计优秀4

一、教材分析

牛顿第一定律是人教版高中物理第四章第一节的内容，它破除了长达近两千年的亚里

士多德的错误，改变了人类的自然观和世界观；它本身包含着力、惯性和参考系这些极富成果

的科学概念，是物理学理论的基石和支柱，同时，为牛顿第二定律、第三定律的学习做下铺

垫。另外，伽利略的研究蕴涵了重要的科学方法，教材在引导学生领会牛顿第一定律含义的过

程中，充分说明了伽利略"理想实验”及其推理过程，展示了伽利略理想斜面实验的猜想依据、

推断结果这一思维过程。因而，通过教师引导和问题探究,让学生认识物体固有的惯性现象，

进一步理解运动、力、质量等基本概念，成为学生理解“运动与力”关系的基础，"惯性"因

其抽象、难懂而成为难点。

重点：伽利略理想实验、牛顿第一定律内容、惯性概念。

难点：理想实验方法、惯性概念。

关键：在没有给定质量大小与否时，基于物体的加速度来对惯性的大小进行判断。

二、学情分析

知识基础：教学对象为重庆市城镇中学的高一年级学生。他们已经学过运动学和静力

学的相关知识，但对“运动与力”之间的关系还是第一次正式涉及到，由于日常生活经验的认

知偏差，学生往往不容易理解“运动与力的关系”。

心里特点：高一学生思维活跃，对不知其所以然的现象有较强的求知欲。

认知障碍：Q）生活经验中，"运动需要力”的前概念；（2）高一学生已经具备了一定的

分析、推理、逻辑思维能力，但是，自主探究、归纳和作出结论的能力不强。

所以，本节课要注意引导学生通过前人对力与运动关系的探究的过程，学习相应的物

理思想和方法，以克服认知困难和偏差等引发的难于理解"运动与力的关系”。

三、教学方法

1、实验探究法

物理是一门以实验为基础的科学。将理论与实验融为一体，突出实验在教学中的基础

地位是新课标的一大特点。在本节课中，通过对伽利略的理想探究实验，从而逐步掌握在实验

的基础上加之推理得到结论的方法。

2、谈话讲探究法

老师通过实验演示和媒体展示,引导学生学习牛顿第一定律和惯性概念，并注重对抽

象的惯性概念等进行讲解，以疏通课程难点内容。

3、问题讨论法

结合新课程理念，为学生逐步习得科学探究的方法和掌握、应用方法，同时树立交流

与合作的意识，于是，设计了学生讨论的问题，强调学生仕问题讨论中亲身参与实践和合作学

习方式，以理解和应用所学方法。

四、教学目标

1、知识与技能

(1)理解力与运动的关系；

(2)掌握伽利略的理想实验；

(3)认识质量与惯性大小的关系。

2、过程与方法

Q)通过伽利略的理想实验，学习在实验基础上通过推理得到结论的方法。

(2)通过对惯性大小因素的探究，体会控制变量法。

3、情感态度与价值观

Q)通过历史回顾，感悟前人认识事物本质的曲折性。

(2)通过对伽利略的介绍，学习坚持不懈的科学探究精神，敢于创新、挑战权威的科学

态度。

四、实验设计与媒体结合

物理学是一门实验科学，实验是最好的科学论证,能够使抽象、空洞的概念更加具体、

直观地展现出来,从而将感主认识提升到理性认识的高度，而运用媒体信息更能为实验锦上添

花,它将复杂的物理过程形象生动地展现给学生。由于本堂课的概念多且抽象，所以，基于高

一学生的心里特点及认知水平，尊重循序渐进的规则，我主要设计了以下实验。

Q)运用伽利略的斜塔实验培养学生在实验的基础之上，通过推理得出结论的方法。

(2)通过模拟汽车突然启动和急刹车,从静止和运动两个侧面来说明物体都有惯性现象,

指出惯性是物体的一种属性

(3)我用弹簧同时弹击质量不同的小车来自效说明质量是物体惯性大小的量度观点。并

让学生体会控制变量法在瘫探究中的作用。

(4)由于学生常常想当然地走向经验误区，以为速度越大惯性就越大。所以，为了弄清

这个问题，我设置了直观的媒体展示，以一个交通事故的案例来说明速度与惯性大小无关。

五、探究教学过程

本节课的教学过程主要分为三个部分。

Q)情境展示，引出新课;

(2)师生互动，探究新知；

(3)交流总结，活学活用。

六、课后作业

Q)课后完成课本75页”问题与练习"中的习题.

(2)将生活中的惯性现象记录下来。

(3)完成课外阅读，思考讨论惯性参考系。

(4)以惯性运用、冰壶运动等关键词上网或图书馆查阅资料。

七、教学组织形式

新课程提倡以自主、合作、探究的教学组织形式来进行课堂教学，本节采用教师引导，

学生观察、探究的教学组织形式，让学生经历部分的'科学发现之探究过程，来获取物理知识

和方法。

八、教学设计回顾与反思

思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培

养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。12

学生素质的培养就成了镜中花，水中月。为了主学生尽快走进新课程，教学设计中，

我在转变教师教学行为和学生学习行为方式上进行了大胆构想：

(1)教师把主动权交给学生，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构

建他们自己的知识框架，培养学生概括总结能力。

(2)给学生时间与空间放手学生实践,由课堂实验到概念的得出，教师始终关注每T立

学生参与探索问题的全过程，完成教师角色的转变，教师真正成为学生学习的组织者、参与者，

咨询者与合作者。只有完成这种转换，才能更好的培养学生的创新意识和实践能力。

(3)物理教学是物理思维活动的教学，本节课，力求做到在教学活动中研究，在研究中

体验，在体验中提高。在探究活动中，通过生活中的物理现象引导学生提出问题，进行猜想假

设，在进行实验之前，先让学生明确在多个因素影响物理量变化时，引导他们学习和运用重要

的物理研究方法一控制变量法，来控制物理变量、设计实验，最后通过学生的实验展示，交流

与讨论，总结得出探究结论：牛顿第一定律的内涵、惯性概念以及质量越大惯性越大等结论。

从而层层深入,启发学生思维，使学生在分析归纳中充分发挥主动性，但要求学生例举生活实

例，阐释惯性与速度无关，有效突破这一难点不是一蹴而就的，还需要后续知识"牛顿第二定

律”等知识的学习。

《牛顿第一定律》的教学设计优秀5

一、教材分析

这节教材首先对人类认识"运动和力”的关系作了历史的回顾，介绍了四位科学家研

究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献。然后讲述牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。

这是初、高中知识相衔接的一节课程。学生已经了解了牛顿第一定律的基本内容，高中阶段的

学习，首先应该在已有知识的基础上，纠正一些片面的、不恰当的认识，进一步深化和提高对

相关问题的认识，所以在教学设计上应以教材中有关"力是运动的原因还是改变运动状态的原

因"这一问题认识的发展历史为线索，以科学思想、科学方法教育与思维能力培养为主要目标。

让学生思考亚里士多德是f非常博学的人，为何他的错误观点能影响人们两千年呢？牛顿所

做的工作不仅是进行总结,更是从物理上赋予了明确的内涵，这其中包括惯性和力作为科学概

念的提出。教学的侧重点应放在理解人类认识"运动和力”的关系研究、思考、推理过程，学

习科学研究中常用的理想实睑方法。在牛顿第一定律内容的学习上，注重知识的理解及与生活

实际的联系。为发挥学生学习的自主性，思维的积极性本课采取学生自主探究模式组织教学。

二、学情分析

学生在初中学习中，已经了解了牛顿第一定律的基本内容，了解了伽利略的理想卖脸，

但是对其认识还不够深入。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，学生

还不是很清楚。要正确认识它，就要克服日常经验带来的错误认识，让他们通过观察、思考，

来澄清错误的认识。同时在课堂教学中,应引导学生特别注意伽利略的理想实验，注意它忽略

次要因素、抓住主要因素的科学研究方法，课堂教学中，还应要通过多媒体教学手段，为学生

学习创设情景。

三、教学过程设计

【学习目标】

（-）知识与技能：

1、理解牛顿第一定律的内容和意义。

2、知道惯性的概念，知道惯性大小跟质量有关，能够正确解释有关惯性的现象。

（二）过程与方法：

回顾亚里士多德、伽利略、笛卡尔及牛顿等物理学家的科研过程，感受他们的研究方

法，重点感悟伽利略的物理研究方法。

（三）情感态度价值观：

通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识，通过对笛卡儿的观点和牛顿第

一定律的比较分析，了解人类认识事物本质的曲折性。感悟科学是人类进步的不竭动力。

【重点难点】

重点：

1.对牛顿第一运注定衡口惯性的正确理解

2.科学思想的建立过程

难点：

1.牛顿第一定律的理踊口应用

2.质量是惯性唯一量度的理解

【考纲要求】

牛顿运动定律是动力学的基础，考纲对其要求属于理解、应用级别

【学习内容】

通过播放两个和惯性有关的视频引入新课

问题1:

一、第二两个自然段，回答下面两个问题：亚里士多德对力和运动的观点是什么？此

观点是正确还是错误的？

问题2:恩格斯称亚里士多德是最博学的人，他的研究涉及生物、天文、气象、数学、

物理等方面，他是西方文化的奠基人，但他持有的"力是维持物体运动的原因”错误观点，为

何能延续两千年呢？

问题3:马如果不拉车，车为什么总要停下来呢？

一、理想实验的魅力

1、伽利略的理想实验

(1)(实验事实I

(2)(科学推想)若另一个斜面光滑，则小球T会滚到另一斜面的高度。

(3)(科学推想)若减小另一个斜面的倾角，则小球高度，不过，在另一个斜面上将

滚得更远。

(4)(科学推想)若把另一个斜面改成光滑的水平面，则物体将。

理想实验是建立在可靠的实验事实基础上的一种科学研究方法。

2、伽利略的结论：水平面上运动的物体之所以停下，是因为物体，所以，力不是物体

运动的原因。问题4:为何说伽利略的斜面实验是理想钻面卖脸呢？

爱因斯坦评价伽利略：伽利略的发现以及他所用的科学的.推理方法是人类思想史上最

伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。

问题5:阅读课本69页第三段，笛卡尔的观点是什么？

二、牛顿物理学的基石一^惯性定律

牛顿在伽利略、笛卡尔等人研究的基础上进一步完善得出牛顿第一定律。阅读课本69

页第

四、第五自然段完成下面的填空：

1、内容：一切物体总保持状态或状态，除非迫使它改变这种状态，这就是牛顿第一定

律。

思考：牛顿第一定律能不能用实验来验证？什么时候可以看作不受力？并举例说明。

2、对牛顿第一定律的理解

(1)明确了惯性的概念

定律的前半句话"一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”揭示了一切物体都

具有一个固有属性——惯性，即物体总保持或的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况

下都具有，因此牛顿第一定律又叫

(2)确定了力的含义

定律的后半句话"除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态"，实际上是对力的定义，

即力是改变物体(速度)的原因，并不是维持物体运动的原因。

(3)牛顿第一定律不是一条实验定律

牛顿第一定律指出物体时的运动规律，他描述的只是一种理想状态，而实际中的物体

是不存在的，当物体所受为零时，其效果和不受外力的作用效果相同。

列举演示生活中的惯性现象,并解释本科开头的两个视频。

三、惯性与质量

1、惯性与力的关系

(1)惯性力,而是物体本身固有的一种性质，因此说"物体受到了惯性作用‘"产生

了惯性""受到惯性力"等都是错误的。

(2)力是改变物体的原因，惯性是维持物体运动状态的原因。惯性越大，运动状态改

变。

(3)惯性与物体的受力情况。

2、惯性与速度的关系

(1)速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质。

(2)一切物体都有惯性，与物体是否有速度及速度的大小均。

《牛顿第一定律》的教学设计优秀6

新课标明确提出"倡导探究性学习"，"在教学中，教师应该让学生亲历思考和探究的

过程，领悟科学探究的方法。"自主探究教学是一种课堂教学模式，在课堂上要求教师充分发

挥学生的主体作用，形成师生之间、学生之间的多向反馈结构，在教师的启发下，学生积极主

动地解决问题。自主探究教学通过激发学生的内驱力，调动学生的积极性和主动性，把学习变

成学生内在的需求，从根本上促进学生认知、能力、个性的发展,乃至完美人格的形成。

但在实际的教学过程中，如何让学生的主体性、主动性、创造性得到充分发挥，如何

让自主教学探究模式很好的得到实施，是教学过程设计的难点。在教学过程的设计时笔者认为

应把握以下三个原则：1.学生已知的内容可以通过自主探究方式让学生独自完成教学要求；2.

学生未知的但经老师启发引导后能理解的也可通过自主探究让学生独自完成教学要求；3.学生

未知的经老师提示后理解也困难的才是需要通过老师主导来完成的。自主探究性教学模式，就

是要让学生成为教学活动的主人，成为学习和发展的主人。

自主探究教学模式的实施关键在于教师设计教学过程时要充分了解哪些是学生已知的

知识点，哪些是未知的知识点，哪些是能启发后掌握的，哪些是学生自己无法理解的，然后寻

找探究点一再针对性地设计问题T设计具体探究过程。下面以《牛顿第一定律》的教学为例来

看自主探究教学模式的具体应用。

一、教材分析

这节教材首先对人类认识"运动和力”的关系作了历史的回顾，介绍了四位科学家研

究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献。然后讲述牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。

这是初、高中知识相衔接的一节课程。学生已经了解了牛顿第一定律的基本内容，所以在教学

设计上应以教材中有关"力是运动的原因还是改变运动的原因"这一问题认识的发展历史为线

索，以科学思想、科学方法教育与思维能力培养为主要目标。教学的侧重点应放在理解人类认

识"运动和力”的关系研究、思考、推理过程，学习科学研究中常用的理想实验方法。在牛顿

第一定律内容的学习上，注重知识的理解及与生活实际的联系。为发挥学生学习的自主性，思

维的积极性，本课采取学生自主探究模式组织教学。

二、教学过程设计

引入新课：运动的起因是什么

(-)学生阅读历史的回顾并找出四位科学家关于力和运动的观点

这块内容中有些知识点学生是已知的，也有未知的，但学生都看得懂，所以就由学生

来完成，同学们相互补充，教师只起到归纳总结的作用。

1、亚里士多德：力是维持物体运动的原因。

现象：在平路上人推车，车才能运动，人停止用力，车子就要停下来。

2、伽利略：水平面上物体所以会停下来，是因为摩擦的作用，如果没有摩擦，水平面

上物体一旦具有某一速度物体将保持这一速度运动下去。

笛卡儿：如果没有其它原因，运动物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，即不会

停下来，也不会偏离原来的方向。

牛顿：一切物体总保持原来的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。

(二)问：以上四位科学家每一位都把人类的认识向前推进了一步，试分析每人推进

的一步体现在哪里？你认为谁的贡献最大？

教师通过设计这样一个问题，指明学生要探究的内容与方向，具体由学生们合作完成，

教师只起到总结归纳的作用。

a)亚里士多德的贡献：通过直觉的观察提出问题为科学家的研究确立了课题。

b)伽利略的贡献：

(1)伽利略发现了不易直觉的摩擦力，改变了亚里士多德根据直接经验得出的直觉结

论提出运动不需力维持；

(2)思维代替直觉认识宇宙。

c)笛卡儿的贡献：

(1)明确匀速直线运动；

(2)指出速度改变是有原因的。

d)牛顿的贡献：

(1)推广到一切物体；

(2)提出静止；

(3)明确力的作用。

关于谁的贡献大，学生众说纷纭，没有一个确切的定论，教师也无需给出一个正确的

结论。但是通过对物理学历史发展过程的考察，对四位科学家贡献的探究，它将有助于学生了

解物理学家认识和发现物理定理、定律的基本方法。从而"以史为鉴"，培养他们以物理学家

认识世界本来面目的‘方式去认识世界。在一定意义上，通过对规律认识的历史的还原，对学

生进行科学思想和科学方法论的教育是培养学生科学素养的有效途径。这是设计此问题的关键

所在，也是本节课的亮点所在。

在该块教学内容中学生未知的是关于伽利略的理想实验，教师要采取的教学方法是采

用设计一系列问题，引导学生学会自己分析问题自己解决问题，具体可如下操作。

提问：伽利略用什么方法证明物体运动不需要力来维持呢？

演示说明：设置一个向下的斜面，再圆滑地连一个向上的斜面。然后拿一个小球放在

斜面某点上，由静止运动下来，它将冲上另一斜面。

教师设疑：它能"冲"到哪里，它能回到原来高度吗？如果光滑，结果怎样？

教师通过一系列问题引发学生的思考。通过实验发现，它升不到原来的那个水平高度，

这是因为摩擦较大。若换一个摩擦较小的斜面,可以看出，它就较接近那个水平高度。若摩擦

越小，就越接近。这是实验事实。科学推理：依据这可靠的实验事实为基础，然后沿着摩擦力

越来越小的发展趋势，去科学推理TE效口摩擦非常非常的小、以至于没有摩擦，那小球将非

常非常接近一以至于达到原来水平高度。这是一种理想的实验情景，即小球沿着光滑的斜面

总能上升到原米的高度。教师指出"假设"两个字用得很好，它对物理结论进行合理的外推，

其结论的得出符合逻辑。减小第二个斜面的倾角，倾角越小，小球为达到原来的高度所通过的

路程就越长；倾角越小，通过的路程就越长。然后，我们再去科学推理，假如它最终成为水平

面，那小球所通过的路程也就无限长，只能沿着水平面继续运动下去。

教师总结："理想实验”虽然也叫实验，但它不等同于科学实验。真实的实验是一种实

践活动，而"理想实验"则是一种思维活动，是由人们由4象思维中设想出来而实际上无法做

到的“实验"。并指出理想实验是以真实的科学实践为基础，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，

对实际过程做出了更深入的抽象分析。理想实验是以正确的逻辑法则为依据的。它是自然科学

理论研究中的重要方法。

（三）演示气垫导轨实验

气垫导轨实验是学生未知的实验，所以采用的方法是由师生共同操作完成，教师介绍

实验装置及装置的特点，由学生来推动气垫导轨上的物体，观察它的运动，进一步地帮助学生

加深理解物体不受外力作用时将做匀速直线运动。

（四）让学生们仔细阅读牛顿第一定律的内容，并思考定律包含的几层含义

在进行牛顿第一定律的教学时，不能只满足于学生能复述牛顿第一定律的内容，还应

帮助学生理解牛顿第一定律所包含的几层意思。定律的理解是未知的，但可以在教师的启发下,

通过学生们相互讨论、自主探究、教师补充共同完成下面的三层含义。

1、描述了物体不受外力作用时的运动规律

牛顿第一定律描述了物体不受外力作用，或者所受的合外力为零时，物体将俣持原来

的运动状态一匀速直线运动状态或静止状态。

2、阐明了力的科学定义

力是物体间的相互作用，它是改变物体运动状态，即产生加速度的原因，而不是产生

和维持物体运动的原因。

3、一切物体都有保恃匀速直线运动状态或静止状态的性质，揭示了物体普遍具有的属

性一惯性。

（五）学生联系生活中的实际问题自己分析惯性'可题

《牛顿第一定律》的教学设计优秀7

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,进一步茅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

理解伽利略理想实验中体现的科学思想理解牛顿第一定律，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

知识与技能

(1)理解力和运&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。

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。

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。

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。

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1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。

课时计划：1课时

4、教学过程

（一）引入课题

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。常识导入（图片）

1、我国公安交通部门规定，从1993年7月1曰起，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一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？情景导入动手做T故：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，物体就不运动一两千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。

（二）新课教学

历史回顾之亚里士多德

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）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：

（11如何让小车初速度相同？

（2\毛巾、棉布、木板的粗糙程度怎样？

(31如何减小小车在水平面上的滑行距离？

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。

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

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。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

伽俐略的想法一气垫导轨上物体近匀速的运动。视频观看：体育项目一冰壶球运动，由

于球运动过程阻力很小，能以几乎不变的速度前进。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。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。体会领悟爱因斯坦在伽利略的评价。给学生允分展示自己

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

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，补箱口完善了伽俐略观点。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。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I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。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。仕学生回答的基础

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。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

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？播放视频（车上抛球），请同学解释。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。

（三）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。

（四）课后作业拓展

1、完成本节课后练习。

2、放学后仕安全自保障的情况下，找各种机会体睑“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

教学反思：

通过对《牛顿第一定律》的准备和教学，让我在教学中得到了一次较好的锻炼，在教

学理念上有了较大的改变。我也将在以后的教学中不断思索、探讨，让我的教学更有利于学生

的学习，更有利于社会的发展

教学过程是一个不断完善和提高的过程，自己在教学的过程中也在不断的学习和进步。

DJP模式教学让我们的教学走在了新课改的前列，

学生活动分组、合作探讨，更有利于学生主动学习，探讨知识的成因，激发和培养学

生学习的兴趣和竞争意识。

课堂教学中的师生评价和生生互评更有利于学生感受学习的价值，增强对知识的探究

的兴趣和爱好。

实验演示和分组实验更有利于提高兴趣，培养学生的动手能力。

本节课的重点是作好实验，通过实验，即能为学生生动具体的形象，又可以培养学生

的观察能力和学习科学的事实求是的严谨态度。该实验是让同一小车从同一高度沿斜面滑下,

分别滑到铺有毛巾、棉布和光滑木板的平面上，做该实验之前，应让学生思考两个问题：一是

为什么要用同一小车从同一高度沿斜面滑下？二是毛巾、棉布、木板这些不同表面对同一小车

的摩擦阻力有何影响？并指明让学生观察的内容，这样学生对该实验的目的、方法及注意的问

题就会十分清楚，也就能把握关键抓住要害，结合实验，取的实验结果

该实验实际是实验是桥梁，要学生在实验的基础上，层层深入，若表面逐渐光滑，直

到没有摩擦时，小车速度的改变及前进的距离将如何？学生会很顺利地得出，若表面绝对光滑,

阻力为零时，小车将以恒定不变的速度永远运动下去，井静止的物体不受外力这两种情况