科学浙教版第4节 牛顿第一定律一等奖教学设计

第4节　牛顿第一定律

1.教学目标

课程标准中对这一节的具体要求是：探究为什么运动的物体会停下来；了解牛顿第一定律；说明物体运动状态变化的原因；通过力学发展史中的典型事例领悟科学精神。

根据这一课标要求，以及对以上教材和学情分析，针对七年级学生的心理特点和认知水平，结合本节内容的特点，本节课努力促使学生达到这样的三维目标。

（1）知识与技能目标：①能叙述牛顿第一定律的内容

②确认力并不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。

（2）过程与方法目标：

①让学生通过动手探究，获得改变物体运动状态与受到外力之间的感性认识

②通过理性分析以及科学的推理获得规律

（3）情感态度与价值观目标：

①在观察与体验活动中，培养学生勇于质疑，大胆推理的科学意识。

②感受科学家研究问题的方法，体验科学发现的过程往往需要许多科学家共同努力才能完成的科学精神。

2.学情分析

经过一个学期的科学学习，学生已经具备了一定的实验动手能力和探究能力。但七年级学生的思维还是以形象思维为基本思维方式，因此在接受牛顿第一定律这一抽 象的概念上有很大的难度，需要向学生提供丰富的直观背景材料。这时的学生活泼好动，喜欢动手动脑，参与欲、表现欲非常强烈,但欠缺对问题的深入思考及理性 化的思维过程，因此在教学过程中尽可能给他们动手操作的机会，所以应将书本上的教师演示实验变为学生实验，需要将科学的理论知识与学生的生活实际联系起 来，体现科学知识的实用性，不断提高学习兴趣。七年级学生注意的稳定性还较欠缺，容易分散注意力，所以课堂教学中应采用多种教学方式，多种教学媒体，活跃 课堂气氛，调动学习积极性。

 3.重点难点

控制变量法是初中学生实验操作必须具备的基本技能之一。以形象思维为主的七年级学生，在理解抽象的牛顿第一定律内容时难度非常大，而能否正确理解牛顿第一定律的内容将直接影响到今后惯性、二力平衡等知识的学习。因此，我确定的本节的重点和难点是：

（1）教学重点：摩擦力对物体运动的影响实验

（2）教学难点：牛顿第一定律的内容及理解

4.教学过程

    教学活动

 活动1【导入】课前小测，联系旧知；创设情境，引入新课

程序一：课前小测，联系旧知（约5分钟）

以多媒体投影练习形式，复习机械运动、摩擦力等与本节相关的内容。“温故而知新”，通过课前小测建立新旧知识联系，有利于知识的迁移。

程序二：创设情境，引入新课（约3分钟）

播放多张2008年南方雪灾中，汽车出车祸的照片，引发学生思考：为什么下雪天容易出车祸？（摩擦力减小了）进一步追问：摩擦力大小对物体运动有怎样的影响呢？揭示本节课主题。

（设计意图：通过实例的引入，让学生体验科学来源于生活，又服务于生活，唤起了学生学习科学的兴趣。）

活动2【活动】合作学习，探究新知

程序三：合作学习，探究新知（约25分钟）

环节1：引发经验知识与科学实验的冲突。【学生实验】手用力推动小车，使其前进一段距离，松手后小车停下

分析：学生根据实验现象的观察以及直觉容易推测导出错误的结论：物体在受力时就运动

不受力时，物体就不能运动，即力是维持物体运动的原因。

引导学生仔细观察：运动的小车在你刚松手的瞬间运动情况是怎样的？（学生再次实验后发现小车还能继续向前运动一段距离）老师进一步追问：为什么小车没有受到手的推力后还能继续向前运动一段距离？物体在不受力的作用时究竟会做什么运动呢？

（通过实验引发学生已有经验知识与实验现象之间的冲突，激发他们探究新知识的强烈欲望）

环节2：研究静止的物体不受外力作用时的运动状态

【演示实验】 静止在木板面上的小车。小车处于什么状态？水平方向不受推动和拉力的作用，它将会怎样？       师生讨论得出：静止的物体不受外力将永远保持静止

（这部分内容很简单，学生容易自己归纳出结论，应该注意培养学生的表达能力）可以自学

环节3：研究运动的物体不受外力作用时的运动状态（这是本节课的教学重点，采用学生自主实验探究的方法来突破，共分三步）

第一步：增加两个教师引导实验。

【实验1】钩码拉小车水平运动后，用手托住下落的钩码．小车继续向前滑行一段距离后停止。 分析小车受到的力，得出小车停止原因是受到木板的摩擦阻力作用。

【实验2】用同一小车分别（三次）从同一斜面不同的高度自由滑向相同的平面，记下三次小车静止在相同水平面上的位置。如图2(A)、(B)、(C)所示。

通过实验让学生明确：为了使小车在水平面上开始运动的速度大小相同，小车必须处于同一斜面、相同高度，自由滑向水平面。

（补充这两个引导实验，为学生后面探究摩擦力大小对物体运动影响的实验设计分散了教学难点，为后面学生成功设计实验奠定了基础）

第二步：探究摩擦力大小对物体运动的影响

提出问题：如果所受阻力不同，小车在水平面上运动速度减小的快慢一样吗？(原来的问题太抽象，可操作性不强，改变问法使探究的问题更具体，有利于学生对实验进行设计)

建立猜想：摩擦力越大，小车的运动速度减小得越快。

设计实验：引导学生利用控制变量法，借助手中的器材以四人小组为单位进行实验方案设计。学生交流评价设计方案后，教师集中大家的意见，总结出本次实验的方案如图：

让相同的小车、从同一斜面、同一高度静止开始下滑，观察比较在铺有粗糙程度不同材料的水平面上通过距离的大小，分析物体受到摩擦力大小与运动速度减小快慢之间的关系。

根据这一实验思路，设计出数据记录表格如图：

实验次数

表面材料

阻力大小

滑行距离

小车速度减小的快慢

1毛巾

2粗布条

3木板

对课本上的数据记录表格进行处理，增加了“表面材料”、“小车速度减小的快慢”，使探究的目的更加具体化，便于学生总结实验结论。

验证猜想：以四人小组为单位进行实验探究，记录实验数据

然后各组汇报探究成果，教师引导学生分析实验结果，从而得出小车受到摩擦力的大小与速度减小的快慢之间的关系。

实验结论：水平表面越光滑，小车运动时受到的阻力越小，通过的距离越长，速度减小得越慢。

第三步：推测小车不受到任何阻力，运动情况会怎样呢？

由于在实际生活中不受力作用的物体是没有的，因此这是让学生从形象思维到抽象思维的过渡，是本节课的教学关键，采取以下方法突破：

师生一起分析数据记录表格，在表格中增加两个推理：推理1让小车在比较光滑的玻璃表面运动，推理2若在木板表面铺上一种无摩擦的光滑材料，推测小车的运动情况会怎样？

环节4：牛顿第一定律内容教学（这是本节课的教学难点，采用师生一起分析讨论的方法进行突破。

第一步：简介伽利略、笛卡儿、牛顿的研究背景，研究方法及研究结论，教育学生要学会独立思考，有主见，敢于创新，体验科学发现的过程往往需要许多科学家共同努力才能完成的科学精神。

第二步：分析理解牛顿第一定律内容：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。

1、师生一起分析讨论定律中：一切物体、没有受到外力、总保持、或这些关键词的理解，加深对牛顿第一定律内容的理解。

2、牛顿第一定律的应用：分析力与运动的关系，纠正学生的错误认识：力不是物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。（解释）

3、介绍牛顿第一定律的重要研究方法：是通过实验基础上推测得出的

 活动3【练习】内化提高，实际应用

程序四：内化提高，实际应用（约4分钟）

自我检测从基础巩固、能力提高、发展思维三个层次对本节课所学内容进行强化训练。（设计意图：使不同层次的学生都能学有所得，体验到成功的快乐。）

 活动4【讲授】感悟收获、课堂小结

程序五：感悟收获、课堂小结（约2分钟）

通过本节课的学习，你收获到了什么？有何感受？

（设计意图：让学生谈收获，反映的不仅有知识与技能的达成情况，还有过程的体验、方法的获得以及物理思想方法和情感态度价值观的形成情况，教师根据情况再进行小结。）

 活动5【作业】布置作业、巩固升华

程序六：布置作业、巩固升华（约1分钟）

布置A组（基础题)B组（提高题）分层作业，使不同层次的学生都能学以致用、巩固提高，学会科学想象。符合新课标“不同的人在科学上得到不同的发展”这一基本理念。