牛顿第一定律教学设计
-
《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）
< br>；
（
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
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< br>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、<
/p>
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
< br>）知识与技能
2
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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，<
/p>
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；
< br>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，
< br>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
< br>3
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< br>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；
< br>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】
教师活动
学生活动
设计意图
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情
一块石头，
用力才能移动
此情景源于学
景
它；马不拉车，车就不懂，是
力是维持物体运
生的生活，又
导
不是有力才有运动，
运动需要
动的原因。
入
力来维持吗？这个看似简单
可激发学生的
学习兴趣，从
而顺利进入新
课的教学中。
< br>的问题，
曾经困扰了人们近两
千年，
并由此引发了科学史上
一场意义深远、
影响影响广泛
的思想革命，
改变了人们对世
界的看法。
一、理想实验的魅力
1.
桌子上铺毛
以物理学史为
让学生利用桌子上的器材
，
自
巾，小车放在毛
背景，开展实
主设计实验，分别研究：
1.
力推物动，力撤物停；
新
课
巾上，
推它就懂，
验，
让学生自
不推就停；
己探究，逐层
教
2.
力撤物不停。
学
2.
将毛巾换成玻
< br>分析，科学探
璃板，或直接用
索。
学生操作结束后，
教师可以让
桌面，
，
把小车推
一
个学生说一下他的操作过
一下，它运动一
程及看到的现象，
由此可以得
段时间才停下
到结论。
来。
结论：
物体的运动不需要力来
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维持。
举例
为了证明这个结论的正确性，
再让学生举出一些其他的实
例来说明。
培养学生分析
观察能力、物
理思维能力和
科学研究的态
< br>度。
如：
蹬一段时间自行车后停止
新
蹬车，
自行车还会滑行一段距
课
离；
在冰
面上踢出去的冰块要
教
运动一段距离后
通过观察对比实
验，分析实验，
学
才停止运动；
空中飞行的飞机
总结实验：接触
面越光滑，小球
滚动的距离越
远。
制动后
仍然还会向前滑翔；
射
出枪膛的子弹等等。
既然物体的运动不需要力来
维持，
刚才的两个实验为什么
会出现两种现象呢？矛盾出
在哪里？下
面用小球来做个
对比实验。
实验探究：
为了引出伽利
略的理想实验
充分发挥学生
讨论、交流，大
胆猜想
A.
使斜槽下端与桌子上铺好的
毛巾吻合，
让小球从斜槽上自
由滚下，
标出小球在毛巾上滚
动的距离；
的想象空间，
发散思维
运动的物体若不
受力，物体将匀
速运动下去。
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