“探究：牛顿第一定律”的教学案例

张晓波

(内乡县初级中学 河南 内乡 474350)

1 教学设计

1.1 教学思想

本节包含牛顿第一定律和惯性两部分．教材内容较多，《课程标准》要求较高，而学生的“前概念”根深蒂固，自制力弱，课堂注意力集中时间较短，在规定时间完成学习任务难度较大．所以，教学设计采用“五让”教学法，充分发挥学生的主体地位和教师的主导作用，激发并保持学生的学习兴趣，延长学生的注意力集中时间，提高学习效率．

1.2 教学目标

(1)知识与技能

1)通过实验探究，理解牛顿第一定律和惯性．了解伽利略的理想实验．

2)了解利用惯性及防止惯性危害的方法．

(2)过程与方法

1)体会亚里士多德和伽利略的思想冲突．

2)经历探究过程，用自己的语言表述牛顿第一定律的内容.领会控制变量的研究方法，了解物理学上理想实验的实质，发展学生能力．

(3)情感态度与价值观

1)通过探究活动，逐步使学生养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，认识交流与合作的重要性．

2)能够将惯性知识应用到生产、生活实践当中，强化STS教育．

1.3 重点难点

重点：通过对实验探究的参与，强化学生探究能力；加深对牛顿第一定律和惯性的理解．

难点：转变学生的错误概念，力是维持物体运动的原因和出手的球能继续运动是受惯性力的作用．

1.4 教学媒体

带斜面的木板，小球，毛巾，棉布，木板，红黄蓝三色标志小旗，玻璃杯，盐水，鸡蛋，小车，站立的玩具小人，多媒体课件.

2 教学过程

2.1 引入新课

(1)通过学生实验介绍亚里士多德对运动和力的认识

将亚里士多德思想的由来转变为学生实验，让学生用力推动课桌上的物理课本或小球，提醒学生注意观察实验现象，屏幕以填空的形式提示现象说明的问题．

学生归纳结论后，教师介绍亚里士多德的观点，让同学们阅读教材中的具体内容，提高学生的自主阅读能力．

(2)通过模拟动画介绍伽利略对运动和力的认识

教师启发学生提出疑问：这种认识正确吗？观看300多年前伽利略理想实验的模拟动画，使抽象的图片直观化．

(3)激发学生的思维冲突

教师启发学生思考：究竟是亚里士多德的观点合理，还是伽利略的观点更科学？

2.2 新课导学

(1)牛顿第一定律

1)探究牛顿第一定律

a.提出问题

教师引导学生由伽利略的理想实验思考：假若右侧斜面变成水平放置，小球能否一直滚动下去，原因是什么？若小球受到的摩擦阻力越小，小球运动的距离将会如何变化？

b.猜想

教师启发学生猜想：若小球受到的摩擦阻力越小，小球运动的距离将会越远．

c.制订计划与设计实验

教师通过屏幕以问题的形式，引导学生积极思考实验探究的的方法：应控制什么，改变什么，观察什么；应如何控制，如何改变，如何观察；明确探究思路，展示设计方案，教师点拔指导．通过制订计划与设计实验的训练，充分发挥学生的创造力，让学生掌握科学探究方法，具有控制变量的意识，发展初步的科学探究能力．

d.进行实验与收集证据

首先对学生进行科学分工，一人操作一人观察记录；然后让学生按照设计的探究方案，分组进行实验比赛，教师巡回指导．培养学生的合作竞争意识，提高学生的实践能力．

e.分析论证

通过小组展示数据，归纳结论，教师启发推理：如果小球再滑到更光滑更长的玻璃表面，这时小球受到的摩擦阻力如何？小球运动的距离又如何？如果小球滑到一个光滑的表面，小球在上面不受阻力的作用，小球将如何运动？让学生根据探究和分析完成下面表格，使学生初步认识实验加推理的科学研究方法，掌握从物理现象和实验中归纳简单的科学规律的信息处理方法，提高学生分析概括能力．让学生书面或口头表述自己的观点，培养学生评估和听取反馈意见的意识，提高其信息交流能力．

表1

2)牛顿第一定律的内容

教师补充介绍笛卡儿的研究与牛顿第一定律的关系．让学生学习科学家的探索精神，养成实事求是、尊重自然规律的科学态度．

3)拓展点拔

教师以问题的形式展示对牛顿第一定律的理解，让学生结合自己的表述和理解，思考回答牛顿第一定律的内涵和外延，充分发挥学生的主动性，让学生在练中掌握牛顿第一定律．

(2)惯性

1)惯性的定义

从牛顿第一定律的内涵入手，由理论的层面引出惯性的定义．既培养学生理论探究的意识，又使知识过渡自然．同时仍以问题的形式，让学生思考惯性的内涵和外延，在练中加深学生对惯性的理解．

2)惯性现象

对于惯性现象的普遍性，通过三个实验逐步让学生体会一切物体都有惯性：第一步利用“老鹰捉小鸡”游戏，让学生在玩中体会惯性现象的存在；第二步利用学生身边的物品做鸡蛋进杯实验，让学生在做中体会惯性现象的存在；第三步利用玩具小人代替惯性小车实验中的长方体木块做实验，加强物理知识与实际生活的联系，让学生在变式中体会惯性现象的存在，提高学生知识迁移的能力．对于利用惯性知识解释简单现象，由教师引导以层进的方法：

先示范后填空，最后独立作答，引导学生尝试解释现象的原因，逐步提高学生解决问题的能力．

对于惯性知识在生产和生活中的应用，让学生从探讨惯性现象的利弊入手，探究生活中利用惯性的实例和防止惯性危害的方法，使学生认识到物理规律对解决实际问题的巨大作用，培养学生将所学知识应用于实际的意识和创新能力，强化STS教育．

2.3 新课小结

新课小结充分发挥学生学习的自主地位.让学生阅读教材，回顾一下本节所学内容后，谈谈在本节课中有何收获.这既能提高学生分析归纳能力和语言表达能力，又能培养学生主动与他人合作的精神．

2.4 课外实践活动

课外实践活动设计两道题：一是让学生体验当汽车静止、以某一速度正常行驶、速度增加、速度减小、转弯等时刻的感觉，尝试用学过的知识作出简单的分析．二是让学生通过查找文献资料、网络和调查等渠道，收集与惯性有关的现象，感知惯性的普遍性，分析其利弊，讨论利用惯性和防止惯性危害的方法．然后以“如果物体没有惯性，世界将……”为题写一篇富于想象力的作文．

通过实践活动让学生领略物理的美妙与和谐，激发学生对物理的学习兴趣．同时将信息技术渗透于物理教学之中，引导学生正确上网，客观地认识世界、理解世界．