《牛顿第一定律》教学设计和反思

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《牛顿第一定律》教学设计

课程标准：

理解牛顿第一定律内容和意义。知道什么是惯性，并会正确解释生活中的有关现象。知道力是使物体产生加速度的原因。理解质量是物体惯性大小的量度。

教材分析以及学情分析：

牛顿运动定律处在人教版，高中物理必修1的第四章第一节。在前面已经讲了直线运动——《第二章——匀变速直线运动的研究》和静力学《相互作用》，学生初步掌握了研究直线运动的思想和方法，能初步对物体进行受力分析解决平衡态的有关问题，而对于直线运动中的匀变速运动则在第三章中没有提到，那么，就为我们学习第四章内容《牛顿运动定律》埋好了伏笔。而牛顿运动定律恰恰是联系物体运动和受力的桥梁。

而这其中，牛顿第一定律（又称惯性定律），它科学地阐明了力和惯性这两个物理概念，正确地解释了力和运动状态的关系，并提出了一切物体都具有保持其运动状态不变的属性——惯性，它是物理学中一条基本定律。它是我们学习动力学的开门砖，是研究力和运动之间关系的一个窗口，在整个第四章中起到开启的作用。

可是，在初中八年级学生已经学习过了牛顿第一定律，已经初步了解了牛顿第一定律的内容（虽然内容表述和高中表述的不太一样，学生已经能够初步简单的从受力的角度分析物体运动状态的变化），但是，对于牛顿第一定律的得来以及内容的真正理解（力是改变物体运动状态的原因）还是不很清楚，这就需要通过本节课的学习使学生了解牛顿第一定律的得来，在教学过程中渗透学科精神，培养学生质疑、猜想、分析、总结的习惯。

据此，结合本节课标，确定本节的学习目标，即“我们要把学生带到哪里？”

课标解读，确定学习目标、重难点

根据课标要求及以上分析，我把“理解”这一能力要求分解为：准确背诵；描述；解释（生活实例）；分析判断（习题练习）；归纳等行为动词，确定了本节的学习目标。

1.阅读课本内容，能准备背诵牛顿第一定律的内容和惯性的定义，并能复述出牛顿第一定律得出的历史进程。

2.通过习题练习和小组交流，理解并能用牛顿第一定律分析、解释生活中常见的一些实例。

3.通过观看视频实验，总结归纳得出质量是描述惯性大小量度的物理量。

教学重难点：牛顿第一定律的得出的过程和理解；惯性的理解

教学方法：自学探究

教具：多媒体 2

教学过程：

一．课堂引入：

进入高一，我们已经学习了三章内容。第一章是运动的描述，第二章和第三章是什么？请一位同学上来写下？

可以看到，我们已经学过了对物体直线运动及受力情况的研究，那么他们之间有联系么？很好，这就是我们第四章需要学习的内容——牛顿运动定律，它是研究物体运动和受力的桥梁。

那么，我们今天就先来初步学习下，牛顿运动定律是如何研究物体的运动和受力的关系的？

写出本节课题《牛顿第一定律》

之所以采用这样的引入方式，是想使学生从课本内容结构的层面了解本章《牛顿运动定律》的作用，使学生初步认识到前面所学章节和今后的学习内容是联系的，不像初中物理课本内容，各章节知识之间的联系很少，甚至完全孤立。

二．自学指导

下面请大家翻开课本第68页，认真阅读课本内容。然后严格按照学案中“自学指导”要求完成自学指导的内容，默写部分我要找同学站起来背诵的哟。

很好，许多同学都已经完成了任务，刚才的这位同学背诵的很好。现在我有一个问题：“牛顿是不是又突然被苹果砸了下，就得到牛顿第一定律了呢？”

那么都有谁为牛顿第一定律的得出做出了贡献呢？

很好，同学们回答的非常好，下面，我们就分小组做个活动：在一个小组内，分别找四位同学分角色饰演：亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿。要求声情并茂、并伴有手势动作的阐述四位先哲的观点。

可是，老师依然有两个问题，想问同学们：

问题1：伽利略提出的实验，能在现实生活中用实验验证么？你怎么知道的？在课本中什么地方？那么，伽利略又是如何得出他最终观点的？

问题2：牛顿第一定律能在现实生活中用实验来验证吗？

非常好，从中可以我们大家可以感受到一个定理或定律的得出都是经过无数科学家的研究和预先付出，才能一步步结出“丰硕之果”，没有天上掉馅饼，不劳而获的事情，只要我们认真观察，通过“发现问题——提出假设——科学探究——推理归纳”的过程，认真去学习、去思考，我们也能像这些他们一样拥有自己的一番事业。

采用这样的情景设置，是因为学生不仅在初中初步学习过了牛顿第一定律，而通过刚才的自学，也对牛顿第一定律的得出有了了解，然后让学3

生通过角色扮演，充分的参与其中，参与中生成、体验牛顿第一定律的得出，对学生进行情感态度价值观的引导与教育。

三．重难点突破——牛顿第一定律的理解

下面，让我们大家完成导学案第一面“练习”部分内容 ，看看大家对牛顿运动定律理解的怎么样。

找几个同学上来把你们的结果写下，填到表格中。

（1）关于力和运动的关系，下列说法中正确的是

A.力是使物体运动的原因 B.力是维持物体运动的原因

C.力是改变物体运动状态的原因 D.力是物体获得速度的原因

（2）以下各说法中正确的是

A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律

B.不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性

C.在水平地面上滑动的木块最终停下来是由于没有外力维持木块运动的结果

D.物体运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用

（3）下列说法正确的是：

A．姚明把篮球抛出投篮时，篮球在空中运动是因为姚明有力作用在篮球上

B．张怡宁能快速的抽杀乒乓球，是因为乒乓球的质量小，惯性小，其运动状态容易改变

C．飞机在即将战斗时要把副油箱抛掉，是为了获得更大的动力。

D．正在一个做竖直上抛运动的物体到达最高点时，若重力突然消失，那么该物体将静止在最高点不动

这些结果有问题么？在同学们回答前，以小组为单位，把导学案中第一页的“思考讨论”部分讨论下，然后，找小组进行回答。

（1）“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”。如何理解“总保持”，你能否用通俗的语言加以解释呢？

（2）“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”。这里的“力”的含义是什么？“谁”迫使物体改变运动状态了？

（3）物理学中规定，描述运动状态的参量是“速度”，速度不变，则物体的运动状态不变。那么，当物体受到的外力不为零时，物体是否具有加速度呢？

刚才的这几组同学回答的非常好，下面请大家结合刚才的讨论，把刚做的3道练习题思考下，然后找学生上来订正并给大家讲解。

通过先做题，再引导学生根据定律内容，逐句分析。让学生在自学后，通过学生主体练习，老师引导，学生主动参与交流合作的方式，对自己学习过程中的问题进行释疑解惑。让学生真正的参与、体验知识的生成过程。并且通过，学生的练习和讨论回答，对学生的学习结果有了清晰的评价。 4

大家还有问题没？没有！那么，大家把导学案第二页的“总结提高”部分自我完成，然后同桌交流。

3.总结提高

（1）惯性定律即为 定律，是在大量经验事实基础上，通过进一步推理概括出来的。不受力是不可能的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。

（2）描述物体运动状态的物理量是 。物体的运动状态改变即为物体的速度发生了改变（速度是矢量）。

若物体所受的外力之和为零，物体的运动状态——速度（包括大小和方向）不发生改变，那么物体将处于 或

物体不受力时将处于______________状态或_____ ____状态。即物体的运动状态不改变。力不是维持物体速度的原因，物体的运动不需要力来维持。

若物体所受合外力不为零，物体的运动状态——速度（大小或方向）肯定发生改变，那么物体将做 （填“匀速”还是“变速”）运动。

可见：力 产生或维持物体运动的原因；而是改变

的原因。

（3）惯性是物体本身具有的固有属性，与物体是否受力 ，与物体的运动状态 （填“有关”或“无关”）。

是衡量物体惯性大小的量度。质量越大，物体的惯性越 （填“大”或“小”），物体的运动状态越 （填“易”或“难”）改变

请我们大家共同把“总结提高”部分诵读下。

“总结提高”这个环节。是让学生在前面自学、讨论、练习检测等学习过程后，对所学内容进行自我分析、总结归纳；同时，本节内容，不仅要让学生理解牛顿第一定律，也要求记住一些结论。所以，无论是从养成“学会从新知中寻找规律，探究本质的学科思想”角度出发，还是从“要想学好得先记住”这个学习方法的角度出发，设置这样的情景，效果应该是比较好的。

四．请大家根据本节的学习目标，对本节所学内容进行回顾总结。

通过上面教学环节的设计，解决了“我们如何把学生带到那里”的问题。那么，学生学习的效果如何？对知识的理解怎么样？我们还不知道，首先通过目标自查，复习回顾，让学生自我反思总结。然后，再通过下面“当堂检测”，再次检验本节课“我们如何知道我们把学生带到了那里”这个问题。

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五．当堂检测

1. 物体的运动状态与受力情况的关系是( )

A.物体受力不变时，运动状态也不变

B.物体受力变化时，运动状态才会改变

C.物体不受力时，运动状态就不会改变

D.物体不受力时，运动状态也可能改变

2.关于惯性的下列说法中正确的是( )

A．物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性

B．物体不受外力作用时才有惯性

C．物体静止时有惯性，一开始运动，不再保持原有的运动状态，也就失去了惯性

D．物体静止时没有惯性，只有始终保持运动状态才有惯性

3.某物体在恒定外力F=10N的作用下，自静止开始以а=5m/s2的加速度做匀加速运动，在4s时，物体所受的外力之和突然变为了零。之后，物体将做什么运动？

六．课后提高：

一个劈形物体abc，各面均光滑，上面放一光滑小球，用手按在固定的光滑斜面上使之静止不动。如图所示．现把手放开，使劈形物体沿斜面下滑，则小球在碰到斜面以前的运动轨迹是

A．沿斜面向下的直线 B．曲线

C．竖直向下的直线 D．无法判断

这个习题，有点难度，涉及到分方向的问题，实质就是一个矢量的理解问题。这样，就对本节课可能“吃不饱”的学生有了课下加餐的作用，同时，也能激起爱好物理学科学生的兴趣。

通过以上教学环节的设计，严格基于课程标准，分解能力要求水平，确定学习目标，设置教学情境和教学评价，从“教学评一体化”的角度设计教学，解决了“我们要把学生带到哪里？”、“我们如何把学生带到那里？”、“怎么知道我们把学生带到了那里”这三个问题，应该能起到较好的课堂教学效果。但到底如何，还将拭目以待。

七．教学反思

《牛顿第一定律》位于第四章牛顿运动定律的开始位置，暗示着它在牛顿运动定律中的位置——基石。本节内容看似少简单，其实蕴藏着很深的思想。本节课我按三条主线展开展示。