牛頓第一定律的教學設計優秀

時間：2024-04-28 12:56:36 教學設計

牛頓第一定律的教學設計優秀

　　作為一名教師，常常需要準備教學設計，教學設計是一個系統設計并實現學習目標的過程，它遵循學習效果最優的原則嗎，是課件開發質量高低的關鍵所在。我們該怎么去寫教學設計呢？下面是小編為大家收集的牛頓第一定律的教學設計優秀，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。

牛頓第一定律的教學設計優秀

牛頓第一定律的教學設計優秀1

　　牛頓第一定律- -

　　課題：牛頓第一定律

　　教學目的：理解掌握牛頓第一定律

　　教學用具：斜面、小車毛巾、棉布、木板

　　教學內容：

　　一、復習與引入

　　1、上一章我們知道了什么是力，那么回憶下，力可以產生什么樣的作用效果？

　　改變運動狀態：動←→靜快←→慢

　　改變物體的形狀：大←→小

　　2、知道了力的作用效果，我們來思考一下，如果沒有了力物體會是怎樣的呢？也就是說力是不是使物體運動的原因呢？

　　帶著問題我們來看如下的試驗

　　二、分析講解試驗

　　讓小車從不同的表面滑下，觀察小車前進的距離有何不同

　　a、處：毛巾表面 b處：棉布表面 c處：木板

　　注：

　　1、觀察小車靜止的位置（用不同色粉筆做上記號）

　　2、思考它為什么會停下來

　　討論：

　　1、我們在小學自然課上學過摩擦小車之所以停下來是因為它受到了不同表面對它的阻力，三百多年前偉大的科學家伽利略對類似這樣的實驗就進行了分析，我們可以知道：表面越光滑，小車受到的摩擦阻力越小，它前進的就越遠（聯系實際舉些例子）

　　2、觀察小車速度的.變化，可以看到小車的速度都在減小，直到停下來，但還可以看到毛巾表面上的小車速度減小最快，而木板上小車速度減小最慢。所以：小車受到的阻力越小時，它的速度變化就越慢，運動的距離就越長

　　推廣到光滑的平面，并得出結論

　　推廣結論：

　　1、若表面絕對光滑，物體受到的阻力為零，物體將一直運動下去

　　2、同樣，阻力為零，速度變化為零，即物體的速度不發生變化

　　綜合結論：對于絕對光滑的表面，物體受到的阻力為零，即物體不受外力，則物體將一直以一個恒定的速度運動下去。

　　三、得出牛頓第一定律：一切物體在沒有受到外力作用的時候，總是保持靜止狀態或勻速直線運動的狀態再回過頭來看課前的問題（提問）

　　四、小結：牛頓第一定律時通過大量的實驗，經過進一步的推理而概括出來的，因為我們不可能用實驗來證明它，但是從牛一律推出的一切理論都經受住了實踐的檢驗，因此牛一律已經成為大家公認的力學基本定律之一

　　五、課后思考題：判斷：力是改變物體運動狀態的原因力是使物體運動的原因

　　六、作業

　　板書設計 31牛頓第一定律

　　一、力的作用效果：改變物體運動狀態改變物體的形狀

　　二、實驗結論：表面越光滑，小車受到的摩擦阻力越小，它前進的就越遠，它的速度變化就越慢，運動距離就越長。

　　三、牛頓第一定律一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態

牛頓第一定律的教學設計優秀2

　　［目標］

　一、知識與技能

　　１、知道伽利略的理想實驗及其主要推理過程和推論，知道理想實驗是科學研究的重要方法

　　２、理解牛頓第一定律的內容及意義；理解力和運動的關系，知道物體的運動不需要力來維持。

　　３、理解慣性的概念，知道質量是慣性大小的量度；會用慣性解釋一些現象。

　　二、過程與方法

　　１、觀察生活中的慣性現象，了解力和運動的關系

　　２、通過實驗加深對牛頓第一定律的理解

　　３、理解理想實驗是科學研究的重要方法

　　三、情感態度與價值觀

　　１、通過伽利略和亞里士多德對力和運動關系的不同認識，了解人類認識事物本質的曲折性

　　２、感悟科學是人類進步的不竭動力

　　［重點］

　　１、理解力和運動的關系

　　２、對牛頓第一定律和慣性的正確理解

　　３、理想實驗

　　［教學難點］

　　１、力和運動的關系

　　２、慣性和質量的關系

　　［課時安排］

　　1課時

　　［教學過程］

　　［引入］

　　師：同學們，在前面的學習中我們學習了怎樣描述物體的運動，知道了物體的一些運動規律，但同學們有沒有想過：同一個物體不同的情況下可以做出不同的運動，究竟是什么決定了物體的運動情況？要討論這個問題，就要研究運動與力的關系。所以，從今天開始，我們就一起來探究運動與力的關系。

　　一、據生活現象思考探究

　　師：現在請同學們結合日常生活經驗，分組探討一下運動和力是怎樣的一種關系，并試著回答以下一些問題。

　　1、物體的運動需要力來維持嗎？是不是有力物體就能運動，沒力物體就靜止。給物體一初速度，物體在不同平面上滑動，體會物體運動不需要力來維持。

　　2、物體的運動方向跟力的方向一樣嗎？

　　以拋粉筆為例

　　3、物體的運動僅由力決定嗎？

　　拋粉筆為例

　　4、物體什么情況下做直線運動？什么情況下做曲線運動？

　　以拋粉筆為例

　　5、物體做直線運動時，什么情況下加速？什么情況下減速？

　　以拋粉筆為例。

　　【牢記】：物體的運動不需要力來維持，沒有力物體也能運動：勻速直線運動；運動方向與力的方向無必然聯系；當速度與力同一直線時，物體做直線運動；速度與力不在同一直線時，曲線運動；同一直線時，力與速度同向，加速；力與速度反向，減速。

　　要讓學生明白：物體此刻的速度是由上一刻的速度和上一刻的受力決定的，此刻的速度及此刻的受力決定下一刻的速度。（比方：今天的結果是前面的表現決定的，要想今后的結果能改變，必須從現在開始。）

　　二、歷史上人類對運動與力的關系的認識

　　師：愛因斯坦曾把一代代科學家探索自然奧秘的努力，比做福爾摩斯偵探小說中警員破案的過程。在偵探故事中，有時候明顯可見的線索卻把人們引到錯誤的判斷上去，也就是說光憑經驗來做判斷是靠不住的。

　　師：長期以來，在研究物體運動原因的過程中，人們的經驗是：要使一個物體運動，必須推它或拉它。因此，人們直覺地認為，物體的運動是與推拉等行為相聯系的，當不再推、拉的時候，原來的運動便停止下來。根據這類經驗，亞里士多德得出結論：必須有力作用在物體上，物體才能運動；沒有力的作用，物體便要停止。我想不僅是亞里士多德這樣想，就是在現在，很多人還是這樣想的，因為它與我們的現實生活經驗相一致。但這卻是個錯誤的結論。是由明顯可見的線索引出的錯誤判斷，而且這個錯誤結論竟維持了近兩千年。直到三百多年前，伽俐略創造了有效的“偵察”方法，發現了正確的線索，揭示現象的本質，成為物理學中的福爾摩斯。

　　師：伽俐略注意到，當一個球沿斜面向下滾動時，它的速度越來越大；向上滾動時，速度越來越小。他由此猜想：當球沿水平面滾動時，速度應該不增不減。實際上他發現，球越來越慢，最后停下來。伽俐略認為，這是由于摩擦阻力的原因，因為他同樣還觀察到，表面越光滑，球便會滾動得越遠。于是他推斷：若沒有摩擦阻力，球將永遠滾下去。

　　師：伽俐略為了說明他的思想，設計了一個實驗（伽俐略斜面實驗）：讓一個小球沿一個斜面從靜止狀態開始滾下，小球將滾上另一個斜面，如果沒有摩擦，小球將升到原來高度。減小后一斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然達到同樣高度，但這一次為了達到同樣高度，比第一次滾得遠些。繼續減小第二個斜面的傾角，小球達到同一高度時將會滾得更遠。于是他問道：若將后一個斜面放平，球會滾動多遠？結論顯然是，球將永遠滾動下去。這就是說物體的運動不需要力來維持，沒有力物體也可以運動（比如在光滑水平上，只要給物體個初速度，物體將以這個速度永遠運動下去），而力恰好是改變物體運動狀態（運動速度）的原因，比如物體加速和減速時都需要受到力的作用。當然我們不能消除一切阻力，也不能把水平木板做得無限長，所以這個實驗是“理想實驗”帶領學生觀察動畫及視頻文件，先看理論動畫，再看演示實驗。

　　注意：理想實驗不是空想實驗，它是可靠實驗事實加上理論推導。

　　師：與伽俐略同時代的.法國科學家笛卡爾補充和完善了伽利略的觀點。明確指出：除非物體受到外力的作用，物體將永遠保持靜止或運動狀態，永遠不會使自己沿曲線運動，而只保持在直線上運動。他還認為，這應該作為一個原理加以確立，并且是人類整個自然的基礎。

　　三、牛頓第一定律

　　牛頓物理學的基石？慣性定律

　　伽俐略和笛卡爾的正確結論在隔了一代人以后，由牛頓總結成動力學的一條基本定律：

　　牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態。

　　注意：學習物理的過程中大家已經對亞里士多德這個名字很熟悉了，并且每次提到的都是他的錯誤觀點，好像成了反面教材，這里我要向大家說明一下：亞里士多德是個非常偉大的人。恩格斯稱亞里士多德是最博學的人，亞里士多德的研究涉及生物、天文、氣象、數學和物理等，成果十分豐富，是西方文化的奠基人。他追求以世界的本來面目來說明各種自然現象，比如說：他認為天上的運動應該是完美的勻速圓周運動、地上的物體都應該是靜止的。他認為物體的運動需要力來維持，是與大量的“事實”相一致的。他一直追求真理，只不過因為當時研究物理總是靠直覺和思維來進行。因此，他的這一錯誤觀點影響了人們兩千多年。

　　伽利略實在是一個偉大的科學家，他第一個意識到了摩擦力？一個本質至今還沒有被認識清楚的問題。有了這一點，加上他又具有豐富、發散而有嚴謹的科學思維能力，設計出其理想實驗就顯得比較自然了。我們認為理想實驗首要的意義在于它摒棄了那種單純依靠思辯來研究物理的行為方式，而確立了實驗在物理研究中的基本地位。從物理史實上可以發現，這時伽利略認為的地面上的物體除靜止外的另一本來面目是勻速圓周運動（而不是勻速直線運動），伽利略是一個偉大的科學家，在物理史上有著不可取代的地位，是因為他第一次確立了物理實驗在物理研究中的重要性，研究物理不再是單純地靠直覺和思維。是笛卡爾第一個明確指出：除非物體受到外力作用，物體將永遠保持靜止或勻速直線運動狀態。這確實是人類思想認識上的一次飛躍。因此，笛卡爾認為上述論斷應該作為一個原理加以確立，且是人類整個自然觀的基礎是十分合理的。笛卡爾當時還指出：在太空環境中可以實現物體不受外力的作用，這時物體的運動就滿足理想實驗的條件（解放了人們的思想，拓寬了看問題的視野）。

　　牛頓所做的工作不僅是進行了總結，更是從物理上賦予了明確的內涵，這其中包括慣性和力作為科學概念地提出，以及慣性參考系等，同時明確了力和物體運動及其變化之間的直接因果關系。

　　【牢記】：

　　1、運動并不需要力來維持，因而力并不是使物體運動的原因；只有當物體的運動狀態發生改變的時候，才需要力，所以力是改變物體運動狀態的原因

　　2、不受力的物體是不存在的，所以牛頓第一定律是理想定律，不能用實驗來驗證。

　　3、物體具有保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質，這種性質稱慣性。所以牛頓第一定律又稱慣性定律。

　　師：生活中許許多多的現象可以幫助我們理解牛頓第一定律。例如冰壺。冰壺在冰面運動時受到的阻力較小，可以在較長時間內保持運動速度的大小和方向不變直到它再一次受到桿的打擊或碰到障礙物，才改變這種狀態。

　　觀看牛頓第一定律演示實驗

　　四、慣性

　　帶領學生觀看多媒體文件。

　　生活中的例子：將斧頭和木把往下敲。木把受到敲擊突然停止了。斧頭由于慣性要保持原來的運動狀態，繼續向下運動，使斧頭和木把套緊。

　　1、問：什么樣的物體具有慣性？物體什么時候具有慣性？

　　答：一切物體均具有慣性。一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態。

　　物體任何時候都有慣性，慣性是一種固有屬性。

　　2、慣性可以被克服嗎？

　　答：慣性是物體的固有屬性，不是力，不能避免或克服。

　　3、速度可以突變嗎？

　　答：當有外力作用迫使物體改變運動狀態時，物體的運動狀態會在原有的基礎上發生變化，慣性的大小就表現為物體運動狀態改變的難易程度。正因為物體的運動狀態是在原有的基礎上一點點變化的，所以速度是不能突變的。

　　4、物體的慣性大小由什么決定呢？與速度有關嗎？

　　答：慣性的大小僅由質量決定。

　　這里有一個易錯點：很多同學認為速度大，慣性大；速度小，慣性小。原因是他們把“運動狀態改變的難易程度理”理解為“物體從運動到靜止的難易程度”。

　　分析：正是因為有外力的作用才使得物體的運動狀態發生改變，所以要比較兩個物體運動狀態改變的難易程度，最起碼要給它們相同的外力作用，才好進行比較。（不恰當的比方：想看兩個人一天誰掙的錢多，最起碼要給他們相同的本錢）

　　要比較速度變化的難易程度其實就是比較物體的加速度，加速度反映了相同時間內物體速度變化的大小關系，而在相同的外力作用的情況下，物體的加速度大小是僅僅是由質量決定的。所以慣性僅僅由質量決定。（a大，速度變化容易；a小，速度變化難）

　　慣性的大小僅由質量決定。但由于慣性是屬性不是物理量，所以不能具體講1千克的物體有多少慣性。例：如手擋相同速度的籃球和汽車。如果一輛空車和一輛裝滿貨物車在相同的牽引力作用下由靜止開始運動，它們的運動狀態改變的情況并不相同，空車的質量小，在較短的時間內可以達到某一速度，運動狀態容易改變。裝滿貨物的車，質量大，要在很長的時間內才能達到相同的速度，運動狀態難以改變。慣性大小在實際中是經常要加以考慮的。當我們要求物體的運動狀態容易改變時，應該盡可能減小物體的質量。殲擊機的質量比運輸機、轟炸機的質量要小得多，在戰斗前還要拋掉副油箱，以進一步減小質量，就是為了要提高殲擊機的靈活性。相反，當我們要求物體的運動狀態不容易改變時，應該盡量增大物體的質量，抽水站的電動抽水機和水泵都固定在很重的機座上，就是要增大它們的質量，以盡量減小它們振動或避免意外的碰撞而移動。

牛頓第一定律的教學設計優秀3

　　一、設計思想

　　物理學是一門與自然、生活、技術進步和社會發展有著最為廣泛聯系的科學。讓學生封閉在既不聯系自然，也不聯系生產、生活，遠離科學探究樂趣，甚至根本不可能存在的“思辯游戲”式的難題和怪題的牢籠之中，他們是不可能熱愛物理課程的。所以要讓學生在體驗中獲得物理規律，在物理史實中領略思維的力量和美。本節課的設計特點是注重物理規律的發現和發展，對科學家的創造性思維品質和敢于置疑、堅持真理的獻身精神成為情感態度價值觀教育的好素材。另外，實驗的驗證是本節課必需要的。適當介紹一些物理學史的知識，通過對大量實例的分析，讓學生真正理解力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因。先是介紹了人類對力和運動關系的發展歷史，并著重講述了伽俐略的理想實驗及其重要的實驗思想。然后引入了牛頓第一定律，引入了慣性概念，并由此分析出力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因。

　　二、教材分析

　　牛頓第一定律是牛頓定律的基石，正是因為它破除了長達近兩千年的亞里士多德的錯誤，改變了人類的自然觀和世界觀，才導致牛頓第二定律得出。與此同時，它本身還包含著力、慣性、和參考系這些極富成果的科學概念，成為物理學理論的支柱和基石。另外，伽利略的研究過程蘊涵了重要的科學方法，教學中要引導學生領會牛頓第一定律的含義，充分說明伽利略“理想實驗”的實驗基礎和推理過程，展示了伽利略斜面理想實驗的猜想依據、推斷結果這一思維過程，通過教學讓學生明確運動和力的關系，提升對力、慣性、質量等基本概念的理解。慣性是學生學習運動和力的基礎，因其抽象難懂而成為難點。新課標中本節內容對學生有以下基本要求：1.了解亞里士多德對力和運動關系的論述及存在的錯誤。2.認識伽利略研究運動和力關系的思想方法，了解理想實驗的作用。3.知道速度是描述物體運動狀態的物理量。4.理解牛頓第一定律的內容，能夠運用牛頓第一定律解釋有關現象。5.知道慣性是物體的固有屬性，知道質量是物體慣性大小的量度。6.運用慣性概念，解釋有關實際問題。在發展要求中：1.了解運動學和動力學研究角度的差異。2.會識別慣性系與非慣性系。

　　三、學情分析

　　本節所述內容在初中課本上已涉及到，初中課本中用到的標題是慣性定律，所以學生已有一定的基礎，關鍵是如何讓學生加深對牛頓第一定律的理解。對力和運動的關系，從日常經驗出發，人們往往會產生錯誤的認識，所以使學生建立起運動改變的原因在于物體間的相互作用力的觀點，不是輕而易舉的事情。在對慣性的學習中，這仍是學生難于理解的問題。許多學生把物體具有保持勻速直線運動和靜止狀態的性質與物體在這種狀態下的特點混為一談。

　　四、教學目標

　　1.知識、技能目標：

　　(1)理解牛頓第一定律的內容及意義。

　　(2)理解慣性，知道日常生活中由于慣性而產生的簡單現象，會解釋日常生活中的慣性現象。

　　2.能力、方法目標：培養學生嚴謹的邏輯推理能力；通過對大量實例的分析，培養學生歸納、綜合能力。善于思考、善于總結，把物理與實際生活緊密結合。

　　3.情感、態度目標：讓學生知道科學研究過程的艱難，領悟實驗加推理的科學研究方法。

　　五、重點難點

　　本節的重點是伽利略理想實驗，難點是對慣性的理解。

　　六、教學策略與手段

　　探究式教學，按物理史實為線索展示物理規律的形成。

　　七、課前準備

　　自制理想斜面實驗器(用有很小凹槽的柔軟鋁塑板作為軌道)、氣墊導軌。

　　八、教學過程

　　1.創設情景、新課引入

　　(1)引導學生看兩張來自生活的圖片(多媒體投影)：

　　①警察叫司機系安全帶，為什么？

　　②亞洲飛人柯受良駕車飛越黃河，他憑什么有這種膽識去飛越氣勢磅礴的黃河呢？

　　(2)演示一個慣性現象的小實驗：用棒敲打疊放的象棋子。

　　通過生活中的一些現象引起學生探求物理知識的興趣，同時為慣性的學習打下伏筆。

　　2.歷史回顧

　　首先讓同學看一個實驗：用手推車，車前進，停止用力，車停止。

　　設問：生活中還有哪些類似此類的現象？(由學生思考后回答)

　　學生答：可能有如靜止的自行車用力踩腳踏板才開始運動，如沒有對車繼續用力，它最終會停下來。靜止的秋千用力時，它會擺動起來。停止用力時，它會最終停下來，等等。

　　兩種主要觀點：

　　1.亞里士多德觀點：力是維持物體運動的原因

　　(在得出亞里士多德的觀點后)

　　設問：你認為這個觀點有什么問題？(學生思考后回答)

　　學生也許有不同的觀點，由于初中已學習過這部分知識，所以學生會得到此觀點是錯誤的，但不少同學心中的疑慮還是存在的。

　　在學生提出的觀點后指出：亞里士多德的觀點一直維持和統治人們的思想近兩千年，才到三百年前伽俐略才指出，力不是維持物體運動的原因，物體運動不需要力。指出亞里士多德在當時提出了很多觀點，有時候提出問題比證明一個問題更難，所以說亞里士多德毫無疑問是偉大的。

　　2.伽俐略的觀點：物體運動不需要力

　　說明：愛因斯坦增把一代一代科學家探索自然奧秘的努力，比作福爾摩斯偵探小說中破案過程，有時候明顯可見的線索卻把人們引向錯誤的判斷。也就是說，光憑經驗來做判斷常常是靠不住的，在探索運動原因的“偵探小說”里，亞里士多德正是由于憑借生活中明顯的線索引出了錯誤判斷。

　　設問：現在假設你是伽俐略，你會尋找怎樣的“偵察”方法去這維持兩千年的“錯案”。引起亞里士多德錯誤觀點的“罪魁禍首”是什么呢？

　　(組織學生進行相互討論思考：然后叫幾組學生代表發言)

　　給學生充分展示自己思維過程的機會，讓他們自己去探求物理規律的真偽，讓每一個學生都能夠深刻體會力和運動之間的關系。

　　結論：引起亞里士多德錯誤觀點的“罪魁禍首”是：摩擦力(說明自行車停下，停下不是沒有受外力，而是受了摩擦力才停的，如沒有摩擦力，會永遠運動下去不停，看來物體運動是不需力的)。

　　介紹伽俐略創造的“偵察”方法：理想斜面

　　這個想法是如何產生的呢？伽俐略注意到，當一個小球沿斜面下滾時速度會增加，小球沿斜面上滾時時速度會減小，他由此猜想，當小球沿水平面滾動時，它的速度應該不增不減，實際上他發現，球越來越慢，最后停下來，伽俐略認為：這是由于摩擦阻力的緣故，他推理：若沒有摩擦力，球將永遠滾下去，為了說明他的思想，他設計理想斜面實驗。

　　(1)實驗演示理想斜面實驗整個過程(說明：主要是為了理解伽俐略的思想)

　　(2)再用視頻動畫演示理想斜面實驗

　　通過對理想斜面實驗的'演示，說明物理研究中抓住主要因素，忽略次要因素的必要性，同時也展示了物理研究思想的美妙和邏輯的力量。(由于現實生活中不可能有絕對光滑的斜面，所以這個實驗是個“理想實驗”。)

　　盡管現實生活中沒有絕對光滑的平面。但可以創造比較光滑的平面去證明伽俐略的想法：

　　實驗：氣墊導軌上物體近勻速的運動

　　視頻觀看：目前的一項體育項目——冰壺球運動，由于球運動過程阻力很小，能以幾乎不變的速度前進。

　　最后總結(投影)：

　　①伽俐略理想實驗對科學研究的意義。

　　②介紹伽俐略其人其事，通過對伽俐略其人其事的了解，強調指出，在我們今天看來是非常簡單的道理。在它發現的最初往往是非常艱難的，如果沒有堅強的意志和信念，沒有足夠的事實和理論依據去支持你，許多人可能會放棄，但伽俐略沒有放棄。

　　讓學生意識到：一個規律的發現并不是一帆風順的，不是一開始的認識就是對的，而是需要人類不斷探索才能形成的，并明白科學研究過程的艱難和科學家為此所付出的努力和心血。

　　至此，我們已經對力和物體運動之間的關系有了一個正確的認識。

　　3.與伽俐略同時代的法國科學家笛卡兒，補充和完善了伽俐略觀點，他認為：如果沒有其他原因，運動的物體將繼續以同一速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。他支持了伽利略力不是物體的運動的觀點，并且還強調沒有力作用時物體的運動情況。他還認為，這應該要作為一個原理加以確立，并且是人類整個自然界的基礎。

　　強調笛卡兒對伽俐略觀點的提升與補充，指出兩者之間的差異。

　　3.定律的學習、理解

　　在伽俐略和笛卡兒的正確結論隔了一代人后，由牛頓總結成整個牛頓力學的一條基本定律。

　　牛頓第一定律(慣性定律)：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜上狀態，直到有力迫使它改變這種狀態——物理學的基石。

　　投影介紹牛頓——“經典力學之父”的成就，指出牛頓第一定律是牛頓力學系統中的基礎。

　　對定律的理解指出：

　　①物體運動不需要力。(不受力時，運動會一直運動下來，靜止的一直靜止)

　　②力是改變物體運動狀態的原因。

　　思考與討論：從牛頓第一定律我們得知，物體都要保持它們原來的勻速直線運動或靜止的狀態，或者說，它們都具有抵抗運動狀態變化的“本領”。但是這種“本領”的大小是不一樣的。

　　物體抵抗運動狀態變化的“本領”，與什么因素有關？請大家通過實例進行分析。

　　由學生分組討論，收集各組的實例和觀點，老師對此進行總結并對錯誤的認識進行引導和糾正。指出：把物體具有保持原來勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質叫慣性。在此基礎上，再提以下設問：

　　設問一：是不是說只有勻速直線運動或靜止的物體才有慣性呢？變速的物體有沒有慣性？

　　設問二：液體、氣體有沒有慣性？

　　(留一定的時間給學生自由思考)

　　現象：觀看裝水的氣球破后，水還要維持原來的狀態

　　由現象得出：慣性是物體固有的屬性，與物體的運動狀態無關，物體的質量是物體慣性的量度。

　　通過下面的問題來鞏固和理解牛頓第一定律(由學生分析并回答)

　　問題：被踢出的冰塊，在摩擦力可以忽略的冰面上勻速滑動，冰塊受不受向前的作用力？

　　4.定律的應用

　　通過視頻展示：鐵鍬揚沙(設問：為什么沙可以被揚出？由學生回答)

　　實驗演示車運動碰到障礙物后停止，車上物體反倒(要求解析車停后，車上物體反倒的原因)

　　提問：你能舉出生活中還有哪些與慣性有關的現象？

　　在學生舉出一些慣性的實例后，看兩段視頻材料：

　　人在車上拋球，最后落回地面(可結合此理解為什么地球在自轉，人起跳后還能落回原地)

　　汽車實驗廠里的汽車啟動和剎車的過程，以及為什么要系安全帶的必要性(呼應新課引入“司機為什么要系安全帶”)

　　最后，在愛因斯坦的一句話中結束這節課：伽利略的發現以及他所應用的科學的推理方法，是人類思想最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端。(強調這節課中理想實驗的科學思想方法的重要性。)

牛頓第一定律的教學設計優秀4

　　一、教材分析

　　牛頓第一定律是人教版高中物理第四章第一節的內容，它破除了長達近兩千年的亞里士多德的錯誤，改變了人類的自然觀和世界觀；它本身包含著力、慣性和參考系這些極富成果的科學概念，是物理學理論的基石和支柱，同時，為牛頓第二定律、第三定律的學習做下鋪墊。另外，伽利略的研究蘊涵了重要的科學方法，教材在引導學生領會牛頓第一定律含義的過程中，充分說明了伽利略“理想實驗”及其推理過程，展示了伽利略理想斜面實驗的猜想依據、推斷結果這一思維過程。因而，通過教師引導和問題探究，讓學生認識物體固有的慣性現象，進一步理解運動、力、質量等基本概念，成為學生理解“運動與力”關系的基礎，“慣性”因其抽象、難懂而成為難點。

　　重點：伽利略理想實驗、牛頓第一定律內容、慣性概念。

　　難點：理想實驗方法、慣性概念。

　　關鍵：在沒有給定質量大小與否時，基于物體的加速度來對慣性的大小進行判斷。

　　二、學情分析

　　知識基礎：教學對象為重慶市城鎮中學的高一年級學生。他們已經學過運動學和靜力學的相關知識，但對“運動與力”之間的關系還是第一次正式涉及到，由于日常生活經驗的認知偏差，學生往往不容易理解“運動與力的關系”。

　　心里特點：高一學生思維活躍，對不知其所以然的現象有較強的求知欲。

　　認知障礙：(1)生活經驗中，“運動需要力”的前概念；(2)高一學生已經具備了一定的分析、推理、邏輯思維能力，但是，自主探究、歸納和作出結論的能力不強。

　　所以，本節課要注意引導學生通過前人對力與運動關系的探究的過程，學習相應的物理思想和方法，以克服認知困難和偏差等引發的難于理解“運動與力的關系”。

　　三、教學方法

　　1、實驗探究法

　　物理是一門以實驗為基礎的科學。將理論與實驗融為一體，突出實驗在教學中的基礎地位是新課標的一大特點。在本節課中，通過對伽利略的理想探究實驗，從而逐步掌握在實驗

　　的基礎上加之推理得到結論的方法。

　　2、談話講探究法

　　老師通過實驗演示和媒體展示，引導學生學習牛頓第一定律和慣性概念，并注重對抽象的慣性概念等進行講解，以疏通課程難點內容。

　　3、問題討論法

　　結合新課程理念，為學生逐步習得科學探究的方法和掌握、應用方法，同時樹立交流與合作的意識，于是，設計了學生討論的問題，強調學生在問題討論中親身參與實踐和合作學習方式，以理解和應用所學方法。

　　四、教學目標

　　1、知識與技能

　　(1)理解力與運動的關系；

　　(2)掌握伽利略的理想實驗；

　　(3)認識質量與慣性大小的關系。

　　2、過程與方法

　　(1)通過伽利略的理想實驗，學習在實驗基礎上通過推理得到結論的方法。

　　(2)通過對慣性大小因素的探究，體會控制變量法。

　　3、情感態度與價值觀

　　(1)通過歷史回顧，感悟前人認識事物本質的曲折性。

　　(2)通過對伽利略的介紹，學習堅持不懈的科學探究精神，敢于創新、挑戰權威的科學態度。

　　四、實驗設計與媒體結合

　　物理學是一門實驗科學，實驗是最好的科學論證，能夠使抽象、空洞的概念更加具體、直觀地展現出來，從而將感性認識提升到理性認識的高度，而運用媒體信息更能為實驗錦上添花，它將復雜的物理過程形象生動地展現給學生。由于本堂課的概念多且抽象，所以，基于高一學生的心里特點及認知水平，尊重循序漸進的規則，我主要設計了以下實驗。

　　(1)運用伽利略的斜塔實驗培養學生在實驗的基礎之上，通過推理得出結論的方法。

　　(2)通過模擬汽車突然啟動和急剎車，從靜止和運動兩個側面來說明物體都有慣性現象，指出慣性是物體的一種屬性。

　　(3)我用彈簧同時彈擊質量不同的小車來有效說明質量是物體慣性大小的量度觀點。并讓學生體會控制變量法在實驗探究中的作用。

　　(4)由于學生常常想當然地走向經驗誤區，以為速度越大慣性就越大。所以，為了弄清這個問題，我設置了直觀的媒體展示，以一個交通事故的案例來說明速度與慣性大小無關。

　　五、探究教學過程

　　本節課的教學過程主要分為三個部分。

　　(1)情境展示，引出新課；

　　(2)師生互動，探究新知；

　　(3)交流總結，活學活用。

　　六、課后作業

　　(1)課后完成課本75頁“問題與練習”中的習題。

　　(2)將生活中的慣性現象記錄下來。

　　(3)完成課外閱讀，思考討論慣性參考系。

　　(4)以慣性運用、冰壺運動等關鍵詞上網或圖書館查閱資料。

　　七、教學組織形式

　　新課程提倡以自主、合作、探究的.教學組織形式來進行課堂教學，本節采用教師引導，學生觀察、探究的教學組織形式，讓學生經歷部分的科學發現之探究過程，來獲取物理知識和方法。

　　八、教學設計回顧與反思

　　思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學的根本；親自實踐參與知識的發現過程是培養學生能力的關鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學就成了無源之水、無本之木。 12

　　學生素質的培養就成了鏡中花，水中月。為了主學生盡快走進新課程，教學設計中，我在轉變教師教學行為和學生學習行為方式上進行了大膽構想：

　　(1)教師把主動權交給學生，讓學生自己總結所學內容，允許內容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架，培養學生概括總結能力。

　　(2)給學生時間與空間放手學生實踐，由課堂實驗到概念的得出，教師始終關注每一位學生參與探索問題的全過程，完成教師角色的轉變，教師真正成為學生學習的組織者、參與者，咨詢者與合作者。只有完成這種轉換，才能更好的培養學生的創新意識和實踐能力。

　　(3)物理教學是物理思維活動的教學，本節課，力求做到在教學活動中研究，在研究中體驗，在體驗中提高。在探究活動中，通過生活中的物理現象引導學生提出問題，進行猜想假設，在進行實驗之前，先讓學生明確在多個因素影響物理量變化時，引導他們學習和運用重要的物理研究方法――控制變量法，來控制物理變量、設計實驗，最后通過學生的實驗展示，交流與討論，總結得出探究結論：牛頓第一定律的內涵、慣性概念以及質量越大慣性越大等結論。從而層層深入，啟發學生思維，使學生在分析歸納中充分發揮主動性，但要求學生例舉生活實例，闡釋慣性與速度無關，有效突破這一難點不是一蹴而就的，還需要后續知識“牛頓第二定律”等知識的學習。