“探究：牛頓第一定律”的教學案例

張曉波

(內鄉縣初級中學 河南 內鄉 474350)

1 教學設計

1.1 教學思想

本節包含牛頓第一定律和慣性兩部分．教材內容較多，《課程標準》要求較高，而學生的“前概念”根深蒂固，自制力弱，課堂注意力集中時間較短，在規定時間完成學習任務難度較大．所以，教學設計采用“五讓”教學法，充分發揮學生的主體地位和教師的主導作用，激發并保持學生的學習興趣，延長學生的注意力集中時間，提高學習效率．

1.2 教學目標

(1)知識與技能

1)通過實驗探究，理解牛頓第一定律和慣性．了解伽利略的理想實驗．

2)了解利用慣性及防止慣性危害的方法．

(2)過程與方法

1)體會亞里士多德和伽利略的思想沖突．

2)經歷探究過程，用自己的語言表述牛頓第一定律的內容.領會控制變量的研究方法，了解物理學上理想實驗的實質，發展學生能力．

(3)情感態度與價值觀

1)通過探究活動，逐步使學生養成實事求是、尊重自然規律的科學態度，認識交流與合作的重要性．

2)能夠將慣性知識應用到生產、生活實踐當中，強化STS教育．

1.3 重點難點

重點：通過對實驗探究的參與，強化學生探究能力；加深對牛頓第一定律和慣性的理解．

難點：轉變學生的錯誤概念，力是維持物體運動的原因和出手的球能繼續運動是受慣性力的作用．

1.4 教學媒體

帶斜面的木板，小球，毛巾，棉布，木板，紅黃藍三色標志小旗，玻璃杯，鹽水，雞蛋，小車，站立的玩具小人，多媒體課件.

2 教學過程

2.1 引入新課

(1)通過學生實驗介紹亞里士多德對運動和力的認識

將亞里士多德思想的由來轉變為學生實驗，讓學生用力推動課桌上的物理課本或小球，提醒學生注意觀察實驗現象，屏幕以填空的形式提示現象說明的問題．

學生歸納結論后，教師介紹亞里士多德的觀點，讓同學們閱讀教材中的具體內容，提高學生的自主閱讀能力．

(2)通過模擬動畫介紹伽利略對運動和力的認識

教師啟發學生提出疑問：這種認識正確嗎？觀看300多年前伽利略理想實驗的模擬動畫，使抽象的圖片直觀化．

(3)激發學生的思維沖突

教師啟發學生思考：究竟是亞里士多德的觀點合理，還是伽利略的觀點更科學？

2.2 新課導學

(1)牛頓第一定律

1)探究牛頓第一定律

a.提出問題

教師引導學生由伽利略的理想實驗思考：假若右側斜面變成水平放置，小球能否一直滾動下去，原因是什么？若小球受到的摩擦阻力越小，小球運動的距離將會如何變化？

b.猜想

教師啟發學生猜想：若小球受到的摩擦阻力越小，小球運動的距離將會越遠．

c.制訂計劃與設計實驗

教師通過屏幕以問題的形式，引導學生積極思考實驗探究的的方法：應控制什么，改變什么，觀察什么；應如何控制，如何改變，如何觀察；明確探究思路，展示設計方案，教師點拔指導．通過制訂計劃與設計實驗的訓練，充分發揮學生的創造力，讓學生掌握科學探究方法，具有控制變量的意識，發展初步的科學探究能力．

d.進行實驗與收集證據

首先對學生進行科學分工，一人操作一人觀察記錄；然后讓學生按照設計的探究方案，分組進行實驗比賽，教師巡回指導．培養學生的合作競爭意識，提高學生的實踐能力．

e.分析論證

通過小組展示數據，歸納結論，教師啟發推理：如果小球再滑到更光滑更長的玻璃表面，這時小球受到的摩擦阻力如何？小球運動的距離又如何？如果小球滑到一個光滑的表面，小球在上面不受阻力的作用，小球將如何運動？讓學生根據探究和分析完成下面表格，使學生初步認識實驗加推理的科學研究方法，掌握從物理現象和實驗中歸納簡單的科學規律的信息處理方法，提高學生分析概括能力．讓學生書面或口頭表述自己的觀點，培養學生評估和聽取反饋意見的意識，提高其信息交流能力．

表1

2)牛頓第一定律的內容

教師補充介紹笛卡兒的研究與牛頓第一定律的關系．讓學生學習科學家的探索精神，養成實事求是、尊重自然規律的科學態度．

3)拓展點拔

教師以問題的形式展示對牛頓第一定律的理解，讓學生結合自己的表述和理解，思考回答牛頓第一定律的內涵和外延，充分發揮學生的主動性，讓學生在練中掌握牛頓第一定律．

(2)慣性

1)慣性的定義

從牛頓第一定律的內涵入手，由理論的層面引出慣性的定義．既培養學生理論探究的意識，又使知識過渡自然．同時仍以問題的形式，讓學生思考慣性的內涵和外延，在練中加深學生對慣性的理解．

2)慣性現象

對于慣性現象的普遍性，通過三個實驗逐步讓學生體會一切物體都有慣性：第一步利用“老鷹捉小雞”游戲，讓學生在玩中體會慣性現象的存在；第二步利用學生身邊的物品做雞蛋進杯實驗，讓學生在做中體會慣性現象的存在；第三步利用玩具小人代替慣性小車實驗中的長方體木塊做實驗，加強物理知識與實際生活的聯系，讓學生在變式中體會慣性現象的存在，提高學生知識遷移的能力．對于利用慣性知識解釋簡單現象，由教師引導以層進的方法：

先示范后填空，最后獨立作答，引導學生嘗試解釋現象的原因，逐步提高學生解決問題的能力．

對于慣性知識在生產和生活中的應用，讓學生從探討慣性現象的利弊入手，探究生活中利用慣性的實例和防止慣性危害的方法，使學生認識到物理規律對解決實際問題的巨大作用，培養學生將所學知識應用于實際的意識和創新能力，強化STS教育．

2.3 新課小結

新課小結充分發揮學生學習的自主地位.讓學生閱讀教材，回顧一下本節所學內容后，談談在本節課中有何收獲.這既能提高學生分析歸納能力和語言表達能力，又能培養學生主動與他人合作的精神．

2.4 課外實踐活動

課外實踐活動設計兩道題：一是讓學生體驗當汽車靜止、以某一速度正常行駛、速度增加、速度減小、轉彎等時刻的感覺，嘗試用學過的知識作出簡單的分析．二是讓學生通過查找文獻資料、網絡和調查等渠道，收集與慣性有關的現象，感知慣性的普遍性，分析其利弊，討論利用慣性和防止慣性危害的方法．然后以“如果物體沒有慣性，世界將……”為題寫一篇富于想象力的作文．

通過實踐活動讓學生領略物理的美妙與和諧，激發學生對物理的學習興趣．同時將信息技術滲透于物理教學之中，引導學生正確上網，客觀地認識世界、理解世界．