本章复习与测试特级教师教学实录

牛顿第二定律教学设计

肥乡一中

马海波

在课程目标上注重提高全体学生的科学素养，即变“精英式”教育为面向全体学生，变单纯学科知识教育为建立“三维”培养目标；在课程结构上重视基础，体现课程的选择性；在课程内容上体现时代性、基础性、选择性；在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化；在课程评价上强调更新观念，促进学生发展，即摒弃“甄别选拔”评价，强调“发展学习”评价，不惟终结性评价，重视学习过程的评价，不搞单一性评价，开展多元性的学习评价，不惟成绩的评价，注意情感态度与价值观的评价，教师不当评价中的裁判员，提倡评价的多主体性。

一、教师行为的变化

1、由知识技能的传授者转化为学生发展的促进者①帮助学生确定适当的学习目标，并确认和协调达到目标的最佳途径，掌握学习策略和发展学习的能力。②创设丰富的教学情境，激发学生的学习动机和学习兴趣，充分调动学生的学习积极性。③为学生提供各种便利，为学生服务。④建立一个接纳的、宽容的课堂气氛。老师要尽量做到一碗水端平，不能因为学生的成绩好坏而区别对待，这样才能在学生中树立公正的形象，取得大多数学生的信任。⑤与学生一起分享他们的情感体验和成功喜悦。课余时间积极参与到学生的各种有意义的活动之中，与学生多沟通多交流，共同完成各项任务，和学生一道寻求真谛。⑥能够承认过失和错误。

2、由学生的管理者转化为学生发展的引导者。新课程要求教师将自己的角色定位在引导者上，因为学生认知结构的形成，是一个主体的建构过程，不是在整齐划一的批量加工中能完成的。我们要尊重差异性，尊重多样性，尊重创造性。

二、教学方式的变化。

1、课堂控制方式的变化。物理课程内容的多样化，决定了教师课堂控制方式的变化。

2、课堂常规经验的变化。教师在课堂的位置，将不再是固定位置——讲台上的讲解、示范、提问，课堂的主宰者，而是在学生中巡回指导，与各小组一起活动，参与学生间的讨论，与学生一起感受思维活动带来的喜悦。教学的多样性、变动性要求我们物理教师做一个决策者，做导演，而不是演员，不再是一个执行者。

三、评价方式的变化

1、评价应有助于学生素质的全面发展。评价应该是多方面的，要改变只关注学生学业成绩的单一总结性的考试评价方式，着眼于充分全面了解学生，帮助学生认识自我，建立自信。

2、评价要及时，有针对性，客观反映学生的进步。

3评价的主体要不断变化。评价的目的就是让他们正确认识自己，激发学习的动机，体会成功的快乐。

《牛顿第二定律》教学设计

教学

《牛顿第二定律》

课题

本节的内容“通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系。理解牛顿运动定律，用牛顿定律解释生活中的有关的问题。认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。”

学习本节课学习任务主要有通过实验测量加速度、力、质量，分别作出表示加速任务度与力、加速度与质量的关系的图象，根据图象写出加速度与力、质量的关系式。分析

体会探究过程中所用的科学方法。通过定律的探究过程，渗透物理学研究方法（运用控制变量法、实验归纳法研究三个变量的关系），是整个物理教学的重要内容和任务。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握，即理解个物理量和公式的内涵和外延。

1、同时讲清实验装置、原理，让学生体会到物理的研究的方法。做好实验，让重点学生观察并读取数据，从而有说服力的归纳出牛顿第二定律，因此，熟练且准确难点的操作实验就是本课的重点。

分析

2、深入理解牛顿第二定律是本节课的教学难点

学生在初中物理中和高中物理前面的章节中已学习了牛顿第一定律（惯性）的知识，这些都为本节学习准备了知识基础；本章导入“跨越失控的对话”，通过比较三个代表人物对力与运动问题的观点，激发了学生进一步探索的求知欲。学情牛顿第二定理通过加速度把物体的运动和受力紧密的联系在一起，使前三章构成分析

一个整体，是解决力学问题的重要工具。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握，即理解个物理量和公式的内涵和外延。因此在课堂上要通过多种方法和包括计算机模拟、视频录像等多媒体教学手段，为学生学习创设情景。

1．学会用控制变量法探究加速度与力和质量的关系；

2．能熟练地应用图象法分析处理数据；

知 识

3．理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义；

与技能

4．会应用牛顿第二定律解释生活中的相关现象，并能运用牛顿第二定律进行定量计算。

5．了解国际单位制的组成并知道力学单位制中的基本单位及导出

1．通过演示实验及数据处理，培养学生观察、分析、归纳总结的能力；通过实际教学

问题的处理，培养良好的书面表达能力．

目标

过 程

2．渗透物理学研究方法的教育。实验采用的控制变量法对物体的a、F、与方法

m三个物理量的关系；运用列表、画图法处理数据，使学生知道结论是如何得出；认识到实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。

情感态1．培养认真的科学态度，严谨、有序的思维习惯。

度与价2．在整个教学过程中，让学生学会科学的发现、分析、研究等方法，培养学生的值观

科学探究能力。

1．分组实验：木板、小车、打点计时器、电源、细线、钩码、天平、刻度尺、纸教学带。

媒体2．图片展示：跳高冠军——沫蝉（附资料介绍）

运用

3．视频录像片段：原始火车与马车赛跑场面（可用图片代替）。

PPT教学演示课件

课时2节课连排

安排

教

学

程

序

设

计

教学

程序

教

师

活

动

提出问题：火车与马车赛跑，谁比较快？

学生活动

答案可能多种：

由生活经验出发，大部分学生想当然认为是火车快

展示图片或

与生活经验冲突引发思考

为什么呢？

播放视频

教学资源

创

设

情

境

引

入

新

课

播放视频：

1814年，英国人斯大林蒂芬逊制造出世界上第一辆蒸气机车，当时有人驾着一国辆马车和它赛跑。新生的火车丑陋笨重。走得很慢，漂亮的马车骄傲地跑在彰面。而且火车由于没装弹簧，把路基都震坏了。然而斯蒂芬逊并没因比赛失败而灰心，他不断改进机车，坚信火车具有马车所无法媲美的前途。

师分析：

在相同的位移内，初速度都为零，根据，只要加速度大，时间就小，比较快。

说明：马车的加速度比火车的加速度大

为什么呢？

师进一步引导，抛出问题：

影响加速度大小的因素有哪些？

新

课

教

陷入思考，重新分析发现：

马车尽管拉力小，但是质量也小；

火车拉力大，但是质量也大。

再从生活经验出发：

学生讨论提出假设：

A、用不同的力推同一辆车，

物体所获得的加速度，由它的质B、用相同的力推不同的空车和满载的量和它所受到合外力共同决定。

车。

如何设计一个实验来检验这一假设是思考、讨论

各否正确？

设计实验验证

1、 保持质量不变，探究加速度

控制变量法教学

与外力的关系

假设加速度a与质量m及合外力F都2、 保持外力不变，探究加速度有关，要确定它们的关系，就必须运与质量的关系

用控制变量法，保持其中一个量不变，研究另两个量的关系。

学

其中，m与F都有直接测量的工具；a虽不能直接测量，但可以利用打点计

时器在纸带上打出的点，通过计算得

出物体运动的加速度

讨论该方案

分析有摩擦力存在，为了使小车所受

的拉力约等于钩码重力，以及如何消除摩擦力的影响？

可阅读课本106-107第5自然段的内容。

进一步讨论：钩码的重力大小一定等思考发现：小车和钩码都在运动，

于小车所受合外力的大小？

钩码的重力应该是两个物体的合外力。

新必要说明：只要重物的质量远小与小让学生认课车的质量，那么可近似认为重物所受清实验误确定方案，准备实验

差（系统教的重力大小等于小车所受合外力的大小。

误差）

学

1、加速度与物体受力的关系（保持质表一

师巡视指导

实验次数

加速度a小车受力

量不变）

（m/s2）

F（N）

1

2

3

2、加速度与物体质量的关系（保持外表二：

师巡视指

力不变）

实验次加速度a

小车质导

数

（m/s2）

量m/kg

1

2

3

学生思考设计实验

（方案一）以小车、打点计时器、纸带、长木板、细线、小桶、钩码、砝码、刻度尺、天平为器材，研究小车的运动。用天平测出小车的质量M，算出砝码的总重力㎎当作小车受到的拉力F，从打点计时器打出的纸带上测出△S，由△S=αT2计算出小车的加速度α。

将木板无滑轮的一端垫高，用重力的分力来抵消摩擦力，以使小车不挂重物时恰能匀速运动。

木板、小车、打点计时器、电源、细线、钩码、天平、刻度尺、纸带

根据所的数据，描点作图。

利用图象处理数据是一种常用的重要

方法。将实验中得到的数据通过描点

作图，可以非常直观地看出两个物理量的关系，也可以有效地减少实验误

差，确定并排除实验中测得的一些错

误数据。

新

课

教

学

图一：a—F图象

o

a

FF

师巡视指导

图二：a—m图象

o

a

m

图三：a--图象

o

a

1/m

新

课

教

学

新

课

教

学

（老师指定的或学生自愿，具有代表性的小组发言。每个小组发言后进行师生共同评价，特别是对图象画的情况进行评价，引导学生今后应注意些什么）

教师：牛顿在进行大量的实验后，发现上述两个结论都是正确的，并综合得出

或

这就是著名的牛顿第二定律。用文字可表述为：物体的加速度跟它所受的合外力成正比，跟它的质量成反比。

教师：如果把上述的综合结论写成等式，应是

。那么这里的比例系数k应取何值呢？这就跟各物理量所使用的单位有关了。还记得初中就学过的力的单位吗？

教师：实际上，这个单位就是根据牛顿第二定律规定的，即把可以使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力规定为1N。所以

1N = 1 kg·m/s2

因此，当F、m、a三个物理量都采用国际单位制时，k= 1，公式可简化为

运用公式解释：

钛合金具有密度小，硬度大，同样的体积，相对其他材料，质量小的特点，用在制造飞机上，同样的牵引力，产生较大的加速度。

有人在飞机埸的跑道上曾尝试过让战斗机和赛车进行比赛，结果战斗机在跑道上（腾空之前）的加速度仍大于赛车的加速度，赛车的质量比战斗机的小，为什么加速度反而不如战斗机的加速度大呢？这本节的实验相矛盾吗？

学生总结得出如下结论。

1、当保持m不变时，a与F成正比。

2、当保持F不变时，a与m成反比。

（学生回答，教师板书）

学生：是牛顿，用N表示。

（板书）

学有所用

学生自己尝试解决

力学单位制

请阅读课本“力学单位制”教师：对物理量单位的规定是一件大

事，关系到国际科学技术的交流和商的内容。并发表自己的见解或提出疑问。

业的往来，必须有一个国际的标准。

新

课

教师：就学过的物理量中，有哪些物学生可能回答（比如：速度m/s、

理量的单位是导出单位？

密度kg/m3、压强Pa等）

教

在本教材中统一采用国际单位制单位，所以以后在用公式进行计算的时候，如果已知学

量都采用国际单位制单位，计算结果也必然是国际单位制单位。因此，在计算时所列只要在计算结果的数据后面正确写出待

的等式中就不必一一写出每个物理量的单位，求量的单位就可以了。

（示范解题）注意规范

介绍：根据《自然》杂志报道：最新

研究显示，身体仅6mm长的昆虫沫蝉，最高跳跃高度可达70cm，这相当于标准身高男性跳过210m高的摩天大楼，其跳跃能力远远超过了人们以前所认为的自然界跳高冠军—跳蚤。当沫蝉起跳时，加速度可达到4000m/s2。求它起跳时所承受的地面对它的支持力是其体重的多少倍？

作业

教学设计点评

布置作业：（1）P113第3～6题

本节课教学设计的思路是：首先从生活实际出发，展示不同车子的启动视频，提出物体的加速度是由哪些因素决定的这个问题，激发学生的求知欲望，引导学生根据自己已有的经验进行定性探究，在此基础上，进一步引导学生应用控制变量法进行定量探究，让学生经历自己设计实验方案、观察实验现象与记录实验数据、全班合作处理实验数据、分析实验数据得出结论的过程，最后总结出牛顿第二定律的数学表达式。体现新课程以学生为主体的理念。

在探究过程中重视以下因素：1猜想假设、2制定计划与设计实验、3进行实验与收集数据、4分析与论证、5交流与合作。

本实验的误差来源：因原理不完善引起的误差，本实验用砂和砂桶的总重力mg代替小车的拉力，而实际小车所受的拉力要小于砂和砂桶的总重力，这个砂和砂桶的

总质量越接近小车和砝码的总质量，误差越大，反之砂和砂桶的总质量越小于小车和砝码的总质量，由此引起的误差就越小．因此满足砂和砂桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M的目的就是为了减小因实验原理不完善而引起的误差．此误差可因为m<

探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验方案很多，本文仅从实际出发出发，所用的器材比较简单方便，基本上可以符合大部分学校的实际情况，当然可以根据实验的条件和学生的实际水平加以适当选择可使用气垫导轨，光电门进行精确测量验证以求得好的效果。如果条件许可，还可以让学生同时用不同的方法进行探究，并对这些方法进行比较和分析。