1. 牛顿第一定律教学实录及点评

西安外国语学校附属西安外国语大学

教学设计：

牛顿第一定律

高中部-物理备课组

郭维

备课人

课题

郭维

学科

高中物理

年级

课型

高一

《牛顿第一定律》

时2017-12-7 间

新授课

课1课时

规律课

时 1. 知识与技能

（1）了解牛顿第一定律形成的历史过程。

（2）知道伽利略关于力与运动的思想观念及理想实验相应的推理结论。

（3）掌握牛顿第一定律内容，并深入地理解牛顿第一定律的意义。

（4）知道惯性是物体的固有属性，能举例说明质量是惯性大小的量度。

三维目标2. 过程与方法目标

（1）培养学生在实验的基础上通过推理得到结论的方法。

（2）通过伽利略的理想实验，使学生感受理想实验的魅力。

（3）通过对惯性现象的解释，培养学生灵活运用所学知识的能力理解理想实验是科学研究的重要方法。

3. 情感态度与价值观

（1）通过物理学史的简介，对学生进得严密的科学态度教育，了解人类认识事物本质的曲折。

（2）通过伽利略对力和运动关系的研究，培养学生敢于坚持真理，不迷信权威的精神和科学探究精神。通过理想斜面的学习，体会理想实验的魅力。

重点难点教学重点：（1）通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律；

（2）惯性的理解

教学难点：（1）力和运动的关系；

（2）惯性和质量的关系。

设计思想紧紧围绕牛顿第一定律的产生过程，以做出重大贡献的科学家为主线，将牛顿第一定律产生过程的几个关键问题以原貌的形式展示给学生，让他们作为各个历史时期的“探究者”参与相关问题的讨论。通过探究，让学生在获得了物理知识同时感受科学结论得出的艰难历程，并感悟科学之美，正确评价亚里士多德。引入相关的生活实例并引导学生积极观察生活并思考生活，既提高学生学习物理的兴趣，也加深学生对物理知识的理解，让学生能够学以致用，从而提高学生的学习效率。

牛顿运动定律是整个力学体系的基石，而牛顿第一定律又是“基石”的“基石”。它定性了揭示了运动和力的关系，提出了惯性的概念，为定量研究力与运动的关系拉开了序幕。

高中教材与初中相比，主要有四方面的不同。

一是定律内容深浅不同：初中教材描述为“一切物体在没有收到外力的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态”；高中教材叙述为“一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止”。高中教材中的表述具有更为丰富的内涵，它强调了力是改变物体运动状态的原因，突出了第一定律的独立性和重要意义，也为学习牛顿第二定律做了一定的铺垫。

二是惯性的认识层次不同：初中强调一切物体都有惯性，高中则更侧重惯性和质量的关系。

三室实验的设计、探究及四位深度的不同：初中未斜面小车实验；高中为伽利略理想斜面实验，突出了理想实验这种科学研究方法的价值所在。

四是情感态度价值观的体现不同：初中对牛顿第一定律建立的历史过程一语带过，高中教材回顾了历史，让学生体会一个规律的获得是一代又一代人不懈努力的结果，能激发学生追求科学，勇于探索的情感。

学生已有的知识和经验：在初中阶段的学习中，学生已经初步学习了有关牛顿第一定律和惯性的相关知识，但学生缺乏对牛顿第一定律建立历史的了解，对内容也是一知半解。同时，学生对“质量是惯性唯一的量度”更是缺乏认识，凭借自己的生活经验，认为速度也是惯性的量度。同时，本书第二章自由落体运动中学习了伽利略关于自由落体运动的研究，学生初步掌握了伽利略研究问题的科学思想。

教学实践表明，学生在头脑中建立正确的力和运动的关系过程并不是一帆风顺的，常常形成与亚里士多德相似的概念，且根深蒂固。处理实际问题时，一些直觉的错误观点会不时冒出来。

教材分析

学情分析教法学法教法：问题教学法、实验法、讲解法、推理法相结合。

学法：小组合作探究、猜想论证、归纳总结，思考讨论。

教师活动

【PPT展示】图片(左图-动态图) 学生活动

【学生-1】狗用力拉雪橇，雪橇前进，狗停止用力，雪橇就停止设计意图

新课导入不动。用力“推”

或“拉”。

【设问】从上面两幅图片中我们看到了【学生-2】静止什么现象？要使原来静止的物体动，我的课桌，你推它就动，不推则不们应该怎么办？请同学们列举生活中动；

常见的类似现象。

【学生-3】踢球，【讲述】

这些现象反映的都是力与物体运球沿草地向前滚动之间的关系，早在几千年前科学家们动，不再踢，滚就开始了这方面的研究，直到现在形成动的球会慢慢停完整的力学体系，科学家们究竟是用什下来；

么样的方法去研究？他们又获得了哪【学生-4】马拉车则车前进，不些相应的结论？

再拉，前进的车会停下来；

……

【学生-1】必须有力作用在物体在人类历史的长河中，运动和力如上，物体才能运影随形，总是和人们的生活、生产密切动；没有力，物相关。请大家根据课本P68-P69页内容，体就静止在某一结合网上查阅资料，完成下表。

地方。

【学生-2】力不是维持物体运动状态的原因。

引出课题主旋律力和运动的关系，并激发学生思索力和运动的关系，暴露学生的前概念对学生在以前的基础上进行新的知识的讲解，便于学生接受。

回归历史，追根溯源

以历史人物为主线，引导学生了解科学家对力与运动关系的认识及其观点。让学生【学生-3】如果运体会探究真知动中的物体没有路上的波折与受到力的作用，它艰辛，从而激将继续以同一速发学生勇于探度沿着同一直线索的勇气。

运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。

阅读课本P68-理想实验的魅力，体【学生-1】提出问题：运动需要会伽利略探究问题的科学思想：

力维持吗？

【学生-2】假设猜想：运动不需要力来维持。

【学生-3】设计伽利略斜面实验

方案：斜面实验。

【学生-4】实验【PPT展示】伽利略理想实验的flash事实：倾角越小，动画。

路程越长。

【实验演示】自制斜面演示教具展示斜【学生-5】实验面实验。

推理：理想斜面

实验

【学生-6】得出

结论：运动不需发放表格，通过演示、分析，小组合作，要力维持。

归纳总结伽利略理想实验科学探究的

细想方法。

小组合作完成表【设问】曾经，有个伟大的物理学家说格，并在组间互过这么一句话，

“如果说我比别人看换进行评价。

得更远些，只是因为我站在巨人的肩膀

上”。这是哪位科学家说过的？

【讲述】伽利略对物体不受外力时的运

动作了准确的描述，但没有明确指出运【学生】牛顿

动和力之间的关系是什么。笛卡儿在伽

利略的基础上更近了一步，更为接近真

理。为解决力与运动的关系，牛顿在伽

利略、笛卡尔等前辈科学家的研究基础上，提出了牛顿第一定律。

通过观察实际生活中的斜面实验和理想实验flash动画，感受理想实验的魅力。）

通过观察、分析伽利略的理想实验，启发学生在研究科学问题时大胆的猜想与假设对科学研究具有重要的作用。

为隆重推出牛顿作铺垫。

伽利略理想实验的探究

【设问】

那么牛顿第一定律内容是什么呢？

【设问】

如何理解牛顿第一定律中“一切物体”、“总保持”、“或”、“作用在它上面的力改变”等关键词语？

问题-1：牛顿第一定律还阐述了什么内容？

问题-2：物体的惯性大小由什么因素决定？

【讲述】

质量是惯性大小唯一的量度，与物体的速度大小、受力情况及所处位置等均无关。

牛顿第一定律回顾学生初中物体总保持匀速所学“牛顿第直线运动状态或一定律和惯性”知识。加静止状态，除非深学生对知识作用在它上面的的理解和应力改变这种状用，让学生学态。

会学以致用。

【学生-1】一切：

指所有物体（固、

液、气）。→牛让学生通过思顿第一定律是自考讨论深刻理然界的普遍定解牛顿第一定律的内涵。

律。

【学生-2】总保

持：物体不受力

作用时运动状态

只有匀速直线运

动状态或静止状

态。

【学生-3】或：

不受外力时，物

体的运动状态只

能是匀速直线运通过具体可见动状态或静止状的物理小实态中的一种，二验，将抽象的者不能同时存概念理解“可视化”，能有在。

【学生-4】外力效加深学生对迫使它改变：力惯性相对性的是改变物体运动理解，同时通过简易物理演状态的原因。

示实验器材的

【学生】物体具制作，提升学有保持原有运动生的动手能状态的属性——力，让学生真切的感受“生惯性。

【学生】物体的活处处有物理”。

质量。

【学生】：一切【演示实验】将装满水的饮料瓶（瓶内含有小气

问题-3：惯性是力吗？

【PPT展示】播放“请系好安全带”的交通标志及《道路交通安全法》规定，让学生从物理的角度分析说明其原因。请举例说明，生活中哪些举措是为了利用惯性？哪些是防止惯性？

【学生】惯性不是力，是物体的固有属性。（所以，不能说由于受到惯性作用或由于惯性作用等。）

【学生-1】目的在于防止紧急刹车时由于惯性，造成人员的伤害

【学生-2】利用——跳远、跳高等助跑；扔铅球；撞击锤柄几下，套紧锤头；摩托车飞跃断桥；骑自行车蹬几下后可以让它滑行……

通过生活案例分析，使学生能够将物理和生活紧密联系在一起，增强学生学以致用、解决实际问题的能力，提升学生的学科素养。

通过对实际问题的分析，强化学生对“惯性”应用的理解。

【学生-3】防止——自行车拐弯要减速；限制超载；车辆行使要

保持距离;运输玻

璃制品，装玻璃

制品需要包装且

要垫上很厚的泡

沫塑料……

PPT展示】在一个密封的车厢内，你有【学生-1】无法办法判定车厢是处于静止状态还是匀判断静止还是匀速直线运动状态吗？有办法判定车厢直。

是否有加速度吗？

【学生-2】车厢内悬挂一个物体或在车厢内的水平桌面上放一个小球等，根据其运动的情况判断。

【PPT展示】

课堂小结

(学生自主完成) 小组内部进行总结，然后向大家展示。

引导学生重新进行本节课知识的梳理，加深学生对知识的理解

布置作业布置作业

（1）阅读课本“科学漫步”内容，了解什么是“惯性参考性”。

（2）查找资料，了解更多关于关系防止和利用的实例。

§4.1 牛顿第一定律

一、历史的足迹

亚里士多德

→

伽利略

→

笛卡儿

→

牛顿

二、牛顿第一定律

板

1. 内容：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

2. 含义：(1) 揭示了力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因；

(2) 揭示了一切物体都具有惯性。

三、惯性

1. 内容：物体保持原有运动状态的性质。

2. 惯性大小的量度：质量

书设计

教学反思

本节课是新课程理念下的一节科学探究课（属于规律课），将物理学史与物理规律教学进行有机渗透，自主，合作，探究性的学习在实际教学中，由于物理概念较为抽象，学生活动较多，极有可能因为时间原因出现个别知识未能按预期探讨，导致师生互动不足达不到预期的教学效果。