《牛顿第一定律》教学与探讨

2017-10-21倪传荣

学校教育研究 2017年27期

关键词：摩擦力牛顿定律

倪传荣

一、教材分析

《牛顿第一定律》是人民教育出版社八年级物理教材第八章第一节内容。本节内容不但是本章的重点，也是整个力学的重点，因为它把最基本的匀速直线运动和物体是否受力两者联系起来，是《力和运动》的开端。

二、学习目标

知识目标：经历牛顿第一定律的发现过程。知道牛顿第一定律，会用自己的语言表述。

能力目标：培养学生的逻辑推理能力和科学想象力。

情感目标：通过对实验活动的参与。养成实事求是，尊重自然规律的科学态度。

三、学生分析

初中生正处在爱动爱思考的年龄段对物理有着较强的好奇心，课堂上结合时事提出问题，会激发学生的兴趣和探知欲，使学生进入课堂。

学生通过前面对力学和运动学知识的学习，对力和运动的关系已有初步的认识。

学生对物理现象有基本的观察和分析能力，解决问题的能力。

四、重点、难点

重点：实验探究牛顿第一定律，强化学生的分析能力。

难点：转变学生“力是维持物体运动的原因”的错误观念。

五、教法与学法

教法：采用实验探究法、多媒体教学法和重点讲解法。培养学生自主、合作、探究学习的能力。

学法：探究式学习法、自主学习法、合作学习法。

六、教学设备

1.学生分四人一组及教师演示备选实验器材：木块、小车、斜面、毛巾、棉布、三块木板、刻度尺。

2.课件、多媒体设备一套。

七、教学过程

回顾历史理解新知导入新课，之后创设情境引入新课，然后探究新知，最后进行巩固练习和方法的延伸。

创设情境：“兴趣是最好的老师。”引入神舟五号发射成功的图片并让他们思考：“神舟五号为什么会按预定轨道运动？”接着展示行星按固定轨道环绕运动的图片让他们想一想“行星为什么会按这样的轨迹运动？”这样很容易就引起学生的兴趣，激发他们的探知欲。要了解这个问题就要先研究力和运动之间到底有什么样的密切联系。自然地将学生引入了课堂。

探究新知：课堂上让同学观察图片思考：力与运动是怎样的关系？第一组是人推箱子和人爬山的图片。学生观察思考后会有“力推物动，力撤物停”的直观感觉。容易与生活经验相联系认为：力维持了物体的运动。展示第一组图片：滑雪和火车进站的图片。让学生观察，他们又会产生力救物不停的直观感觉。对前面得到的观点产生动摇，想到物体运动好像不需要力维持。这两种观点是矛盾的，那到底哪个对哪个错呢？

学生持有不同的观点在辩论过程中会努力寻找更多的生活现象，作为自己的依据。但基于表象的讨论难以触及问题的本质，真正达到解决问题的目的。这时引导学生思考问题：“物体最终会停下来是因为什么？”通过前面的学习学生不难发现摩擦力的作用。这样学生便能了解到物体受了两个力的作用，我们前面讨论的现象不是我们所施加的这“一个力”的效果，所谓的“力撤”实际并没有真正撤力，而是让运动的物体不受我们所施加的力后继续受摩擦力的作用。所以，我们前面由直观感觉得到的观点是不科学的。物体的运动到底需不需要力来维持？怎样才能获得对“力和运动的关系”的科学理性认识呢？实验探究法的运用：进行实验探究，控制运动的物体只受一个力，然后观察这一个力对物体运动的作用效果，然后分析力与运动的关系。接下来让同学思考明确实验思路：改变摩擦力大小，研究物体的运动情况，分析力与运动的关系。

讨论填写如下实验方案：

实验方案

实验设计目的：

探究目标：

实验思路：

实验器材：

不同条件：

实验方法：

学生讨论填写完毕，教师给出进一步说明。

探究方案运用“对比实验+科学推理”的方法探究牛顿第一定律，要注意控制变量法的使用，以及表格的设计，数据的分析。

控制变量法：保持其他条件相同，即小车要从同一斜面同一高度下滑保证速度相同，然后只改变平面的粗糙程度来改变摩擦力大小。

让学生明确这些问题后，讨论设计得出如下实验数据记录表格。