牛顿第一定律教学设计

牛顿第一定律教学设计 Last revision date: 13 December 2020.

《牛顿第一定律》

【教材分析】

本节内容选自人教版高中物理选修一第四章牛顿运动定律第一节。

牛顿运动定律是联系力和运动（动力学）的桥梁，牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，是动力学理论的基础，是牛顿物理学的基石。教材针对“运动是否需要力来维持”这一问题，利用简单实验批判亚里士多德单纯从经验出发得出的错误结论，在此基础上引入伽利略利用逻辑思维构造的理想实验，利用逻辑推广得出“没有摩擦力时，小球将沿水平面一直做匀速直线运动”，说明“运动不需要力来维持”，然后介绍由牛顿总结的牛顿第一运动定律，教师要补充深化该定律的物理意义：（1）提示了物体在不受外力（合外力为零）时，物体的运动规律；（2）揭示了任何物体都有（隐含）保持原来运动状态不变的性质——惯性（惰性且屡教不改）；（3）提示（隐含）力是改变物体运动状态的原因；（4）揭示了

在任何惯性参考系（加速度等于零）中，观察物体运动状态的改变是等价的。

在学习之后，学生不但应当能用这个规律解释力与运动的关系相关问题，而且还应该认识到理想实验是比简单经验总结更合理的科学方法。通过本节的学习，学生把在第二章学习到的运动学知识和第三章学习到的力学知识有机地结合起来，同时为后面牛顿第二定律等知识的学习打下基础，起到承前启后的作用。其中科学家自身创造性思维品质和敢于质疑、坚持真理的献身精神是对学生情感态度价值观教育的好素材。

【学情分析】

本节课的授课对象是高一学生。高一年级大部分学生积极性、主动性较强，学习热情高，有参与意识。这是在教学中发挥其主体作用的前提。在这之前学生已经学习了“运动和力”的基础知识，对定律又有着丰富的生活经验，故他们对定律的认识比较熟悉，大部分学生都能接受定律本身知识，但是在具体应用和认知上会有片面现象，所以迫切需要深入理解规律来弥补已有知识在处理相关问题时的缺陷，而且好奇心强是高中学生的心理特征之一，可以通过生动直观的物理实验调动学生的学习兴趣以为全面提高接受能力。

本节内容在初中阶段学生已经有了一定的认识，但对定律的理解还不深入。所以高中阶段的学习，应该在学生已有知识的基础上，发现其理解上存在的问题、深入对本定律的理解，这样才有利于激发他们进一步学习的兴趣，进而培养他们对学习物理知识的兴趣。并且这一时期的学生好奇善问，对于物理实验及媒体中所展示的各种现象具有浓厚的兴趣，会产生探究其本质的愿望。

【教学目标】

根据本教材的结构和内容分析，结合高一学生的认知结构及心理特征，我制定了如下教学目标，主要分为：知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观。

（1）知识与技能

知道物体的运动不需要力来维持，理解力和运动的关系；

知道牛顿第一定律是逻辑的推理结果，不受力的物体是不存在的，理解牛顿第一定律；知道质量是惯性大小的亮度，理解惯性的概念。

（2）过程与方法

培养分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断。正确的认识力和运动的关系；

通过对生活中惯性现象的解释，树立学生从生活走向物理，从物理走向社会的理念。

（3）情感态度与价值观

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；通过对伽利略对力和运动关系的研究，培养学生敢于坚持真理，培养学生科学探究精神；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。

【教学重点】

加俐略理想实验中的逻辑思维提炼，理解力和运动的关系；理解牛顿第一定律，认识惯性与质量的关系。

【教学难点】

在得出牛顿第一定律之后，根据文字表述挖掘其隐含的物理意义（定律的内含和外延）是教学难点，突破这个难点可使学生在透彻理解物理定律时起到引导作用。纠正学生在生活中形成的直觉认识错误，力是改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动的原因；惯性与质量的关系。【教学方法】

设置情境法，直观演示法，活动探究发，分组讨论法，多媒体教学法等。为了达到教学目标，讲清教材的重难点，本课堂主要通过设疑，思考，启发，引导，总结来激发鼓励学生大胆猜想，积极思考，讨论交流，合作探究，学习到科学思维与实验验证这两种方法。德国教育家第斯多惠曾说，教育的艺术不在于传授，而在于唤醒、激励和鼓舞！因此在教学过程中，要积极采用行之有效的教法与学法。

【学法指导】

由于本节课内容与日常生活联系紧密，学生已经具有较为直观的认识，那么在整个教学过程中学生怎样学就显得尤为重要。如何让学生从机械的回答转变为主动地提问，从学会转变为回学。我主要采取的学法指导有：思考讨论法，分析归纳法，自主探究法，自主探究法，总结反思法。通过以上方法的运用，让学生成为学习的真正主人。

【教具】小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、气垫导轨、鸡蛋、水杯（含有食盐水）、木块

【教学设计】

【板书设计】

【一环节的设置上，我打破习题练习的常规，考虑到牛顿第一定律、惯性内容的灵活性，布置有探索性的研究性课题，将新课探究延伸到课堂之外，体现了课程目标里提高全体学生科学素养的新课程理念，培养学生理论联系实际，科学探究的能力。

施教之功，贵在引导，重在转化，妙在开窍。本节课，我结合教材内容，根据高一学生的心理特征及认知规律，以丰富的实验用具及多媒体设备作为教学手段放手让学生自主探索学习，主动地

参与到知识形成的整个思维过程中，力求使学生在积极、愉快的课堂氛围中提高自己的认识水平，达到预期的教学效果。从而实现“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。