《牛顿第一定律》创新性教学设计

《牛顿第一定律》创新性教学设计

曲应涛

关键词：物理；牛顿；创新；教学

一、教学目标

1．体会伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同观点和依据；2．认识伽利略理想实验的方法是科学研究的重要方法，它对物理学发展的重要意义；3.理解牛顿第一定律的内容和含义，能够运用牛顿第一定律解释有关现象；4.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，会用惯性概念解释有关实际问题。

二、教学重点

探究“力与运动的关系”的过程，理解牛顿第一定律的意义

三、教学难点

体会伽利略的科学思维方法

四、教学方法

启发式、合作探究

五、教学过程

1.创设情景，引入新课

展示一些小的和大的(火箭发射)运动视频。

2.新课教学

(1)提出问题

师：展示陀螺，让学生转动，并想方设法转的更持久一些。请学生谈体会及方法。

师：其实，要使陀螺旋转的更久些，这是个比较复杂的问题，同学们也提出了许多具有建设性的方案，在本节课结束后，大家还可以继续探讨这个问题。在这里，其中有一种方案值得大家关注——陀螺在更光滑一些的地方会转得更持久一些。

(2)理论分析

师：同学们请想，陀螺原来是静止的，是什么原因让它转动起来的？力！有力物体才会动起来。基于日常生活中的经验，同学们还观察到哪些此类现象？

生：举例

师：可陀螺最后仍然停下来了，为什么？

生：回答

师：对，陀螺受到了桌面和空气的（教师可以补充上这点，学生一般会认为只有桌面）摩擦力，这个摩擦力对陀螺来说是阻力。如果没有阻力，陀螺会怎样呢？

生：思考，回答。

师：同学们提出了很好的猜想，怎样来验证我们的想法是正确的呢？对陀螺来说，怎样让它不受阻力呢？

生：思考，回答。

师：评价(可能有极端的想法，比如到真空中，到太空中)。同学们的意见很有建设性，到太空中对我们学生来说还有点困难，能不能结合我们目前的实际情况来做一些工作呢？

师：请同学们再想一下陀螺，刚才转动的时候，怎么样才会更长久一些？对，减小阻力。

(3)自主探究

师：请同学们利用桌面上的器材，来对比验证一下我们的想法。

生：做实验

师：提问

生：说结论

师：总结，并提问，我们毕竟还没有完全忽略阻力的影响，那么根据我们的实验，能否得出没有阻力存在的结果呢？请同学们结合刚才的结果设想一下，阻力越小，会越来越……小到零，会……

师：很好，同学们用的这个方法叫“外推”。利用外推我们得到了运动不需要力来维持。

师：板书：运动不需要力来维持。

师：提问，那么力在运动中扮演了什么角色呢？再回想一下我们的陀螺，不用力不会转动起来，若没有力也会一直转下去，力的存在让它……

生：回答

(4)得出结论

师：总结：力是改变物体运动状态的原因

师：让我们把目光投向2千年前。

(5)回顾历史

古希腊学者亚里士多德根据日常生活的经验，得出“力是维持物体运动的原因”这一结论。当时却统治人类思想将近2000年！直到300多年前，伽利略通过自己的观察和思考对这个观点进行了质疑，并指出此结论错误的根源在于研究力和运动关系的时候，忽视了摩擦这一客观存在的事实，从而使人们对力和运动关系的认识误入歧途。同时，他通过仔细的观察，设计出著名的“理想斜面实验”来反驳亚里士多德的观点。

(6)理想斜面实验

师：演示斜面实验

师：我们也可以通过刚才的设想，利用气垫导轨来验证一下伽利略的猜想。

师：介绍气垫导轨，操作验证。

3.牛顿第一定律

(1)内容

(2)含义

①力是改变物体运动状态的原因；②一切物体都有保持原来静止或匀速直线运动状态不变的性质。

(3)惯性

4.知识总结

(1)对牛顿第一定律的认识

(2)对惯性的理解

(作者单位：山东省东营市广饶县第一中学257300)