《牛顿第一定律》教学案例

牛顿第一定律牛顿第一定律 教学案例教学案例 蓬安县新园小学 张鹏 教学目标 一 知识与技能一 知识与技能 1 理解什么是惯性 能够列举生活中有关惯性的现象 2 知道并能用语言表述牛顿第一定律 二 过程与方法二 过程与方法 1 了解伽利略 理想实验 的科学方法 经历 探究物体不受力时怎样运动 的过程 进 一步培养学生科学探究的能力 2 通过实验和观察活动 体验一切物体都有惯性 三 情感态度与价值观三 情感态度与价值观 1 通过探究物体不受力时怎样运动 形成实事求是 不迷信权威 尊重自然规律的科学态 度 2 通过学习惯性的应用 感受到科学就在身边 教学重与难点 重点 理想实验 法 牛顿第一定律和惯性 难点 让学生确信牛顿第一定律并理解其内涵 教学准备 教师 小车 木块 纸条 玻璃板 象棋子 杯子 内盛水 硬纸板 鸡蛋 学生 斜面 小车 木板 棉布 毛巾 教学过程 一 情境导入 明确任务一 情境导入 明确任务 引导学生看两张来自生活的图片 多媒体投影 亚洲飞人柯受良驾车飞越黄河 他凭什么有这种胆识去飞越气势磅礴的黄河呢 警察叫司机系安全带 为什么 师 要解决这两个问题 我们首先来研究有关 牛顿第一定律 的知识 板书课题 牛顿第一定律 投影 学习目标 1 知道牛顿第一定律的内容 了解它的探究历程 2 通过活动体验任何物体在任何情况下都具有惯性 二 维持运动需要力吗 二 维持运动需要力吗 1 自主探究 合作交流 师 同学们 前面我们知道力可以使静止的物体运动 也可以使运动的物体静止 可见力 和物体的运动有密切的关系 关于力和运动的关系 古希腊学者亚里士多德提出了一个观 点 物体的运动需要力来维持 他的观点一直维持和统治人们的思想近两千年 直到三 百年前伽利略才提出了新的观点 物体运动不需要力 你同意谁的观点呢 请各小组自 主探究 投影 自主探究提示 1 观察课本第 44 页图 12 5 1 想想在生活中还有哪些类似的现象 2 结合生活体验回答下列问题 怎样能够使静止的足球运动起来 足球离开运动员 的脚以后 在草地上滚动的过程中速度有何变化 因此 你认为物体的运动是不是一定需要力来维持 物体的运动和物体受力之间可能有什 么关系 3 亚里士多德和伽利略都对物体的运动和受力关系进行了研究 你同意谁的观 点 2 展示交流合作学习成果 师 你是同意亚里士多德的观点 还是同意伽利略的观点 说出你的理由 生 1 静止在课桌上的书 用力一推由静止变为运动 不推 重新变为静止 可见物体的 运动需要力来维持 生 2 骑自行车时我们停止蹬车 车仍然继续运动 踢出去的足球能继续在空中飞行 掷 出去的铅球能继续向前运动 可见物体的运动不需要力来维持 3 疑难解析 评价激励 师 爱因斯坦曾把一代一代科学家探索自然奥秘的努力 比作福尔摩斯侦探小说中的破案 过程 有时候明显可见的线索却把人们引向错误的判断 也就是说 光凭经验来做判断常 常是靠不住的 在探究运动原因的 侦探小说 里 亚里士多德正是由于凭借生活中明显 的线索引出了错误的判断 师 引起亚里士多德错误观点的 罪魁祸首 是什么呢 学生思考 交流 生 自行车停下 停下不是没有受力 而是受到了摩擦力才停的 因此 引起亚里士多德 错误观点的 罪魁祸首 是摩擦阻力 师 现在假设你是伽利略 你会寻找怎样的 侦察 方法去推翻这维持两千年的 错案 师 物体不受力时能否继续运动需要实验来验证 三 牛顿第一定律三 牛顿第一定律 1 设计实验方案 1 小组交流合作学习 师 下面请以小组为单位 根据屏幕上的提示设计出实验方案 投影 温馨提示 1 明确探究实验的对象 条件 要探究运动物体不受力时 运动情况会怎样 实验时我们 应该把静止的还是运动的物体作为我们的研究对象 根据实验目的可知 实验应观察运动 的物体在不受 阻 力时运动情况 你打算怎样创造 不受 阻 力 实验条件 2 结合课本 分析图 2 所示的实验方案 思考 1 为充分 显示 阻力对物体运动情况的影响 每次实验时应该控制哪些因素相 同 如何改变物体受到的阻力 2 为什么让小车从斜面的同一高度滑下 3 小车在不同材料的平面上最终停下来的原因是什么 4 设计一个记录实验数据的表格 5 设想一下 如果水平面足够光滑 没有任何阻力 小车的运动情况会怎样 2 展示交流合作学习成果 师 下面请 组来展示实验计划与实验方案 生 我们知道地球上完全不受力的物体是不存在的 我们可以使物体受力逐渐减小 观察 物体运动情况 进一步推理物体不受力时怎样运动 这种方法叫理想实验法 实验时我们 让同一小车从同一斜面的同一高度滑下 观察小车分别在毛巾 棉布 木板表面滑行的距 离 进一步推理物体不受力时的运动情况 我们设计的实验表格 接触面 阻力的大小 选填 大 较小 或 最小 小车运动的距离 选填 短 较长 或 很长 毛巾 棉布 木板 师 我想问一下 实验中为什么让小车从斜面的同一高度滑下 生 为了让小车的起始运动情况一样 也就是小车的起始运动速度相同 师 很好 同学们的方法很精彩 通过观察小车在毛巾 棉布 木板上滑行的距离 并推 理得出小车不受力时的运动情况 下面请同学们按照设计的方案进行实验 实验中有不明 白的地方可以和同学交流或请教老师 2 进行实验 师 同学们注意了 老师发现有几个组的小车不是沿直线下滑 那几个组的学生都在频频点头 师 请同学们以小组为单位交流讨论一下原因是什么 怎样解决 学生交流讨论 生 1 可能是小车的前后轮不在一条直线上 生 2 可能木板表面不平 生 3 小车的前轮在滑行时运动 师 同学们思考得很全面 那该怎样解决呢 生 1 换小车 生 2 用光滑平整的木板 生 3 让斜面的坡度小一些 师 很好 那我们按照改进的方案重新做实验 并把实验的结果填在表格中 学生继续实验 3 展示探究结果 师 同学们都做完了实验 下面我们请同学们展示实验的结果和结论 投影实验结果 接触面 阻力的大小 选填 大 较小 或 最小 小车运动的距离 选填 短 较长 或 很长 毛巾 大 短 棉布 较小 较长 木板 最小 很长 生 根据以上结果 我们得到的结论是 水平面越光滑 小车受的摩擦力越小 小车的速 度减小的越慢 小车运动的距离就越远 假如水平面对小车完全没有摩擦 小车将一直运 动下去 视频观看 目前的一项体育项目 冰壶球运动 由于球运动过程阻力很小 能以几乎不 变的速度前进 师 在我们今天看来是非常简单的道理 在它发现的最初往往是非常艰难的 如果没有坚 强的意志和信念 没有足够的事实和理论依据去支持你 许多人可能会放弃 但伽俐略没 有放弃 4 阅读理解 师 运动的物体不受力将一直运动下去 那静止的物体如果不受力 会怎样呢 生 永远保持静止 师 牛顿在前人的基础上 进一步概括总结得出著名的牛顿第一定律 下面请同学们阅读 理解牛顿第一定律的内容 师 定律的内容是 一切物体在没有受到力的作用时 总保持静止状态或匀速直线运动状 态 适用范围为一切物体 条件为不受力 四 惯性四 惯性 师 牛顿第一定律还指出一切物体都具有一种性质 我们把这种性质叫惯性 1 思考 讨论下面两个问题 1 为什么立定跳远不如急行跳远跳得远 2 参加百米比赛的运动员到达终点为什么很难立即停下来 2 演示实验 将小木块放在小车上 小木块随小车一起运动 小车突然停止 木块飞出 学生讨论分析 3 试一试 请你在地面上用力竖直向上跳起 观察一下 落地点将落在起跳点的前边 后 边还是起跳点上 想一想 1 当你在匀速直线运动的火车车厢内竖直向上跳起 落下后将落在起跳点的前 方 后方还是起跳点上 2 当你在火车车厢内竖直向上跳起后 火车突然加速 你落下后将落在起跳点的前方 后方还是起跳点上 4 精彩展示 课前选出 6 个学习物理困难的学生 两人一组 提前练习下面 3 个实验中的一个 课上让 他们精彩展示 1 将 6 个象棋子叠起来 让两个学生展示迅速击打最下面一枚棋子 2 将纸条压在玻璃板下 猛然抽出玻璃杯下的纸条 3 在装有水的杯子上放一硬纸片 纸板上放一鸡蛋 迅速击打鸡蛋下的硬纸板 学生讨论分析 师 大量事实表明 一切物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质 我们把物体 保持运动状态不变的性质叫做惯性 5 观看视频 小组讨论 让学生观看拍打灰尘 锅炉工人填碳 足球的 香蕉球 在空中的运动轨迹 奥运会男子 百米决赛冲刺终点 驾驶员系安全带等方面的视频片段 学生以小组为单位 讨论分析上述生活中的惯性现象 师 惯性的应用十分广泛 对人类有利的一面我们要加以充分利用 例如 斧头松了 利 用惯性可将斧头牢牢地套在斧柄上 跳远运动员助跑后 利用惯性能跳的远些 柯受良利 用惯性飞越黄河等 师 当然 也有对人类不利的一面 如开车不可超速 驾驶员系上安全带等 五 梳理整合 迁移提高五 梳理整合 迁移提高 1 师 请同学们想一想 本节课的学习内容有哪些 它们之间有什么内在的联系 请用你 喜欢的图示方法表示出来 学生思考交流并尝试画图 2 各小组推出代表进行展示 交流 学生在互评 自评中取长补短 知识框架得到修正 完善 3 引导学生寻找知识的脉络和内在联系 教学反