大学物理教学设计：牛顿定律

1、教学设计3：牛顿定律【授课内容】：牛顿定律【所在章节】：第二章：牛顿定律/第1节：牛顿定律【授课对象】：学校理工科专业本科学生（一年级下学期）【教学学时】：1学时（50min）（一）教材内容分析本节段内容是大学物理教材第二章牛顿定律中的内容，属于质点动力学的开篇内容，主要是介绍牛顿三大定律的内容及物理实质。该部分知识主要以定律内容和典型例题分析为主，属于对质点运动学的递进学习，即在明白了质点如何运动以后，重点分析质点为何运动。牛顿运动定律内容在整个教材中占据着重要的地位，是学生全面系统学习力学的基础，对于质点运动的分析及后续质点动量、能量的学习都具有重要的意义。（二）学生特征分析本节课授课对象

2、是大学一年级学生，开设时间为大一下学期，前节内容已学习了质点运动学，掌握了描述质点运动的速度、加速度等。牛顿运动定律是高中所学的内容，所以关于定律的表达高中都已经学习过。大学物理中对于牛顿定律更偏重于数学思维，不仅讲述定律的语言描述，而且用数学符号表达力和物体运动的关系，三大定律全部以物理公式表达，并且重点诠释定律的物理实质。学生学习该部分内容时，由于具有前述知识的基础,故而理解相对容易；但是由于过去知识体系的根深蒂固，也使得学生容易思维定式，不易掌握牛顿定律的数学表达、定性和定量分析，在教学中以原有知识为基础，以牛顿定律物理实质为突破，以微积分为手段，全方位进行授课教育。、教学目标设计I二二

3、二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二（一）知识与技能1、了解牛顿三大定律内容、数学表达形式及物理实质，能够正确分析物体受力情况2、培养学生了解新定义、串联旧知识、综合理解运用及数学思维解决物理问题的能力。3、培养学生运用所学知识对物体进行受力分析的能力，并能够根据受力情况和定律内容，列出物体受力分析方程。（二）过程与方法通过现象观察、知识回顾、课件演示等形式，培养学生知识理解运用和创新提高的能力。（三）情感与价值观1、将生活中问题物理化，培养学生综合联想和思维发散能力，将所学知识生活化，培养学生利用物理知识解释生活现象和解决实际问题的能力。2、通过牛顿三大定律的学习和认识，了解伟

4、人探索世界的方式方法，学习牛顿锲而不舍、开拓创新的钻研精神。在学习中逐步培养学生知识的交叉融合，促进学生综合素质的全面提升。三、教学内容设计（一）内容纲要1、牛顿第一定律，质点的受力于运动的变化;2、牛顿第二定律，质点受力和加速度的对应;3、牛顿第三定律，质点作用力与反作用力。（二）教学重点1、牛顿运动定律的内容及物理实质；2、牛顿第二定律的理解及应用。（三）教学难点速度、加速度的理解。四、教学策略分析（一）教学策略方法1、演示法授课开端，采用动画的形式向学生演示物体运动中急停的现象，引发学生思考相关原因，进而对物体运动的惯性、物体运动的成因进行分析，讲述牛顿运动定律。在演示法的过程中，重点是

5、通过演示引发学生思考，由现象入手深入去探索现象背后的实质。2、板书标示教学法本节段内容主要讲授牛顿运动定律的内容和物理实质，因此关键公式如牛顿第二定律的表达式需要推导强调，此时应选用板书推导教学。在板书推导的过程中，加深学生对知识的理解和掌握。3、迁移教学法由于牛顿运动定律在高中物理中已学，所以对于定律的基本表述和理解学生都有一定的知识构架和基础。在授课的过程中，要重点做好学生知识的迁移，在高中知识的基础上进一步延伸。通过基本的概念理解深入到对牛顿运动定律所诠释的物理实质的掌握，在知识的对比中学习牛顿运动定律。（二）教学手段1课堂讲授对重点和难点问题通过公式推导分析、物理意义对比来说明问题，注

6、重课堂气氛的调节和学生学习兴趣的培养。2、多媒体辅助利用多媒体课件（PPT进行视频、动画的展示，将复杂问题现象更形象的展示给学生。3、板书本节课有重要概念和公式的讲授和理解，结合授课过程中重点和难点，进行板书公式的推导和讲解，进一步促进学生对相关知识的理解。五、教学过程设计I（一）教学过程索引师生活动教学内容设计意图一、动画展示导入新课观看小车运动受阻小动画，询问学生物块从小车上滑落的原因演示小车斜面下落在不同材质斜面时滑落距离的区别。学生分析物块滑落时由于惯性、棉布板面滑落近，木块板面滑落远动画演示和小实验思考，引入教学内容。通过动画展示和一个简单的实验模型引发学生思考，并通过现象去总结问题

7、，进而构建物理模型导入新课内容，此举有利于促进学生对现象的观察，提高对课程的兴趣。二、内容推演概括知识事去促物，上是的生么进阻了早血才序什碍血现最B*刚发是阻力打出&li启刀邛动具象提由丁考和运体而现顿例思进体物从述牛o手二手二手二律律律定定定二三第第第顿顿顿牛牛牛、123的课引问生习思关习入，出学乡行相学引后提使步进解是，容主>一容讲。生体fr学，进fr。识学主堂导题对的考知三、内容精讲对比分析绍励苦细律、动三体受过动的考介鼓刻详定式运用物行课互停思要匕有轧大止体应对进授皿不生简门要葡三叢物耳律动爪逓式学化先亦生耐述咎映灯定运狛叽方1#wi首牛学钻阐fr反的大的>程的引和

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9、识力化，致学题解知受消识以所例求用体五、知识拓展创新提高结合当下科技发展，介绍牛顿定律在宇宙飞船对接、设计瞄准等方面的应用。激发学生对知识的兴趣，课堂中请学生发言举出类似的应用实例。学生认识和了解当下科技发展进步中，对课堂所学知识的应用。在神舟系列飞船对接及射击瞄准系统中，对物体受力分析及其运动状态。总结牛顿定律解决的两大基本问题：通过将课堂知识和科技前沿应用相结合，提高学生学习的兴趣和积极性。在知识总结过程中，进一步加深学生对知识的理解应用。六将课堂例题进一步改变模型，供学生课下思考讨论。给学生布置一定的练习题和思考题，对课堂内容进行练习总结，及时解答学生遇到的问题。思考1:课堂例题中的模型

10、如果至于电梯中呢思考2:空间站中的宇航员“没有质量”，如何分析他们的受力情况作业：布置作业本与本节知识对应的习题作业。课堂讲解内容争取当堂让学生吸收消化，但是仍需要课后的练习加深对知识的巩固，思考题有利于学牛杳阅资料，增强对知识的兴趣。（二）教学板书设计六、教学评价评价项目评价标准等级（权重）分自评教师评优秀良好一般较差知识理解1、理解牛顿三大定律的内容、表达式、物理本质。108532、能够根据牛顿运动定律分析物体的受力和运动的关系，求解相关问题。10853掌握3、理解牛顿运动定律的适用条件，知晓惯性系的范畴。10853思维锻炼提升4、通过对生活现象的分析提出问题、解决问题。108535、能够

11、利用所学知识求题目中物体不同运动状态下力和加速度、速度的对应关系。108536、学会微积分思想（数学思维）解决物理问题。10853情感态度7、课堂上积极参与，积极思维，积极动手、动脑，发言次数多108538学习过程中能够紧跟教学思路，拓展思维，愉悦的接受新知识108539、对牛顿运动定律兴趣浓厚，提出了有深度的问题。1085310、课堂调查：书面写出你在学习本节课时所遇到的困难，向教师提出较合理的教学建议。10853七、教学反思本节段重点讲述牛顿运动定律的内容和应用。由于该部分知识在高中物理中已有所接触，所以在对学生进行授课讲解的时候一定要在原来的基础上引导学生做好知识的迁移转化，将语言描述物理化、公式化，深入理解牛顿运动定律的物理实质。在利用牛顿运动定律对物体进行受力分析的过程中，要多注重推导，给予学生时间思考。本节课的教学设计主要有2个特点：（一）教学流程设计上符合认知规律通过动画演示和生活事例出发，弓I发学生对现象的思考，并且由此提出问题，从而开始本节课程的学习，利于学生积极的学习兴趣的培养，对于促进教学效果提升大有裨益。（二）引入新知识时注重知识迁移同样是学习牛顿运动定律，高中更注重现象的理解，而大学则注重本质的探索。在教学中