高中物理-牛顿第一定律教学设计学情分析教材分析课后反思

《牛顿第一定律》教学设计【课时安排】一课时【设计思想】1、指导思想：充分发挥学生在学习过程中的主动性和积极性，激发学生的学习兴趣，营造宽松、和谐的学习气氛。在课堂上让学生主动参与教学过程，使学生亲历思考和探究的过程，在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度、获得科学的方法。2、理论依据：注重体现物理学科的核心素养，提高全体学生的科学素养，注重学生自主学习，促进理性思考，改善认知结构，同时感悟科学本质，领略科学精神，接受科学熏陶，并能在做人做事各方面有所应用。【教材分析】牛顿第一定律改变了人类的自然观和世界观，它既是牛顿运动定律的基石，同时也是正确理解和掌握牛顿第二、第三定律乃至整个动力学知识的基础和关键。对比初中已学知识，有以下三方面的不同。1、定律表述不同：高中的表述具有更丰富的内涵，它重在强调力是改变物体运动状态的原因，突出了第一定律的独立性和意义，也为学习牛顿第二定律做了一定的铺垫，便于学生在头脑里构建一个动力学的完整系统理论。惯性的认识层次不同，高中侧重惯性与质量的关系。2、过程方法不同：高中教学注重感受伽利略理想实验的层层推理，重在突出理想实验这一科学方法的价值所在，更多关注的是学生的能力养成。

3、情感态度价值观的体现不同：高中教学注重在回顾物理学史基础上，进行历史反思，突出科学过程，更多关注的是学生的科学情操，激发学生追求科学，勇于创新的情感。【学情分析】学生初中已学习过牛顿第一定律的内容，但还只是停留在认识的层次上，但是缺乏对牛顿第一定律建立历史的了解。学生对于“质量是惯性的唯一量度”更是缺乏认识。教师要在课堂上充分引导，配合实验，结合生活实例来澄清概念。注意知识的深化和科学研究方法、情感态度的教育，让学生对牛顿第一定律及惯性有更深的理解。因此针对该学情及重点、难点，采用问题教学法、任务驱动法、演示实验法、讲解法、推理法、讨论法等相结合，在突破难点，形成重点的同时，培养学生自主、合作、探究学习的能力。【教学目标】知识与技能：（1）体会伽利略理想实验。（2）理解牛顿第一定律的内容及意义。（3）理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。2、过程与方法：（1）通过对物理学史的回顾，了解力与运动关系的逐步建立过程。（2）通过对伽利略理想实验的分析，掌握科学推理的一般方法；通过对生活实例的分析，理解惯性。3、情感态度与价值观：（1）通过对物理学史的回顾，对学生进行严谨的科学态度教育，了解人类认识事物的曲折性，感受科学之美。（2）通过介绍伽利略对力和运动关系的研究，培养学生敢于质疑、坚持真理的科学探究和创新精神。（3）通过对惯性现象的解释，培养学生学以致用、尊重科学、珍爱生命、遵守法律的健康心理。（4）通过理想斜面实验，体会理想实验的魅力。（5）通过运动和力的关系的历史探究过程，使学生体会规律的形成都有一个从感性到理性、低级到高级的产生、发展、演变的过程。【教学重点和难点】1、重点：伽利略理想实验的分析；牛顿第一定律的理解。2、难点：理想实验法的理解；发掘牛顿第一定律的内涵；惯性大小的量度。【教学方法】问题教学法、任务驱动法、交流讨论法、演示实验法、等。【教学准备】魔术道具、乒乓球、细绳、自制理想斜面教具、钢珠、学案、教学PPT及相关视频动画资源等。【教学流程】【教学过程】教学环节学生活动教师活动设计意图导入新课观察情境引发思考交流体会视频：“大力士拉卡车”引发热议。观察：日常现象小体验：推桌子上的小车引导：力与运动关系的考虑，引出论述力与运动关系的牛顿第一定律。情境引入激发兴趣启发思考爱国教育探索交流角色表演对比观点寻求依据了解发展陶冶情操跨越时空的微信：注重体现物理学科的核心素养，通过对物理学史的回顾，了解力与运动关系的逐步建立过程，突出科学过程，关注培养学生的科学情操。回顾历史实践探究观察现象思考讨论列举实例质疑假设科学推理交流分析实验探究观察现象逻辑推理提升思维对比补充提炼方法对比补充1、情景设问，经验猜想：介绍亚里士多德的观点2、质疑假设，科学猜想：引出伽利略的质疑3、实验探究，得出结论伽利略理想实验学生探究探究过程：

实验步骤实验现象推理结论（无摩擦、右斜面无限长）右斜面固定铺毛巾去掉毛巾减小右斜面倾角放平右斜面演示实验：伽利略理想斜面实验。动画演示：思维萃取：实验→假设→推理→结论方法提炼：“理想实验”又叫“想象实验”，它以可靠的事实为基础，突出主要因素、忽略次要因素，通过抽象思维深刻揭示自然规律。笛卡尔的补充通过对伽利略理想实验的分析，掌握科学推理的一般方法，突出理想实验这一科学方法的价值所在，更多关注的是学生的能力养成。让学生在新旧知识产生碰撞中而切中要害地提出一些有价值的问题，利用认知冲突和探究欲望来创设质疑局面，借助讨论交流，正本溯源，促进理性思考，改善认知结构，同时感悟科学本质，领略科学精神，接受科学熏陶逻辑分析了解内容感受历程思考分析交流讨论发掘内涵阐述依据补充己见二、牛顿第一定律（惯性定律）1、内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。2、内涵：①揭示了“惯性”的存在。②阐明了“力与运动”的定性关系。③丰富了“力的概念”。理解应用了解概念理解意义知道量度掌握应用列举实例联系生活三、惯性1、理解：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质（固有属性），描述了物体抵抗运动状态改变的本领。演示游戏：吹乒乓球与钢球。2、量度：只与质量有关，质量越大，则惯性越大。3、应用：①利用：……②防治：……生活链接：视频：抽桌布。通过对生活实例的分析，理解惯性的特征。增强创新意识和实践能力，增强探索自然的兴趣与热情。巩固总结梳理总结精炼规律学生谈个人体会与收获巩固知识强化记忆课外延伸观察现象思考讨论尝试回答课外探究魔术：“心灵”的螺丝。设疑：“不受力”的物体运动状态会改变吗？引发认知冲突，激发学生课外思考探究，为今后电磁学的学习埋下伏笔。课后作业完成作业达标训练学以致用板书设计学情分析学生初中已学习过牛顿第一定律的内容，但还只是停留在认识的层次上，但是缺乏对牛顿第一定律建立历史的了解。学生对于“质量是惯性的唯一量度”更是缺乏认识。教师要在课堂上充分引导，配合实验，结合生活实例来澄清概念。注意知识的深化和科学研究方法、情感态度的教育，让学生对牛顿第一定律及惯性有更深的理解。因此针对该学情及重点、难点，采用问题教学法、任务驱动法、演示实验法、讲解法、推理法、讨论法等相结合，在突破难点，形成重点的同时，培养学生自主、合作、探究学习的能力。效果分析本节课通过探究启发学生积极思考，创造了一个以学生为主体，教师主导，师生互动的教学情境。采用引导发现法，不仅注重知识的应用，更注重了知识的生成，培育了最佳的“知识生长点”这对于建立完整的认知结构是有积极意义的。通过评测练习的批改，学生掌握情况还是不错的。不仅能做对，速度还较快；总体说效果不错.物理学史教育是物理教学中的一个重要环节，也是当前素质教育的需要。物理教学不仅要教授学生物理知识，更要把相关的历史背景介绍给学生，让学生能够在物理学历史背景下对物理知识进行“重现”。在牛顿第一定律的教学中，由于日常生活中没有那种完全不受力的状态，学生难以在脑海里构建相应的物理情境，因此在认识上还存在模糊的地方。如果在教学中能呈现历史上关于这个问题上的各种不同观点，通过亚里士多德、伽利略到笛卡尔再到牛顿这根主线，让学生“重现”这段物理思想的形成过程，以正确的物理图景取代了以前模棱两可的观点，学生就自然而然地纠正了以前错误的认识。教材分析教材分析:在初中的学习过程中，学生虽然除了“惯性与质量”这一问题没有专门学习外，关于其他的知识都有大致的了解，但是他们只知道亚里士多德的观点是错误的，只知道伽利略做了个理想实验就得出牛顿第一定律，练的最多的是惯性程式化的解答相关实际问题。牛顿第一定律改变了人类的自然观和世界观，它既是牛顿运动定律的基石，同时也是正确理解和掌握牛顿第二、第三定律乃至整个动力学知识的基础和关键。对比初中已学知识，有以下三方面的不同。1、定律表述不同：高中的表述具有更丰富的内涵，它重在强调力是改变物体运动状态的原因，突出了第一定律的独立性和意义，也为学习牛顿第二定律做了一定的铺垫，便于学生在头脑里构建一个动力学的完整系统理论。惯性的认识层次不同，高中侧重惯性与质量的关系。2、过程方法不同：高中教学注重感受伽利略理想实验的层层推理，重在突出理想实验这一科学方法的价值所在，更多关注的是学生的能力养成。

3、情感态度价值观的体现不同：高中教学注重在回顾物理学史基础上，进行历史反思，突出科学过程，更多关注的是学生的科学情操，激发学生追求科学，勇于创新的情感。高中阶段的学习，应该在已有认识的基础上，纠正一些片面、不恰当的认识，进一步深化和提高相关问题的认识。（二）教学目标：知识与技能：（1）体会伽利略理想实验。（2）理解牛顿第一定律的内容及意义。（3）理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。2、过程与方法：（1）通过对物理学史的回顾，了解力与运动关系的逐步建立过程。（2）通过对伽利略理想实验的分析，掌握科学推理的一般方法；通过对生活实例的分析，理解惯性。3、情感态度与价值观：（1）通过对物理学史的回顾，对学生进行严谨的科学态度教育，了解人类认识事物的曲折性，感受科学之美。（2）通过介绍伽利略对力和运动关系的研究，培养学生敢于质疑、坚持真理的科学探究和创新精神。（3）通过对惯性现象的解释，培养学生学以致用、尊重科学、珍爱生命、遵守法律的健康心理。（4）通过理想斜面实验，体会理想实验的魅力。（5）通过运动和力的关系的历史探究过程，使学生体会规律的形成都有一个从感性到理性、低级到高级的产生、发展、演变的过程。评测练习1、关于惯性，下述哪些说法是正确的（）A、惯性除了跟物体质量有关，还跟物体速度有关B、物体只有在不受外力作用的情况下才能表现出惯性C、乒乓球可快速抽杀，是因为乒乓球受到的力很大的缘故D、战斗机投入战斗时，必须丢掉副油箱，减小惯性以保证其运动的灵活性2、竖直向上抛起的皮球，离开手后继续向上运动，是（）A、皮球受到向上的托力B、皮球受到惯性力C、皮球具有惯性D、皮球受到惯性作用3、如图所示，一个劈形物体abc，各面均光滑，放在固定的斜面上，ab成水平并放上一个光滑小球.把物体abc从静止开始释放，则小球在碰到斜面以前的运动轨迹是(

)A、沿斜面向下的直线B、曲线C、竖直向下的直线D、折线4、如图中的甲图所示，重球系于线DC下端，重球下再系一根同样的线BA，下面说法中正确的是（）A、在线的A端慢慢增加拉力，结果CD线拉断B、在线的A端慢慢增加拉力，结果AB线拉断C、在线的A端突然猛力一拉，结果AB线拉断D、在线的A端突然猛力一拉，结果CD线拉断5、伽利略的理想斜面实验说明了（）A.理想实验是假想的，是没有科学依据的，并不可靠。B.物体运动必须有力作用，没有力作用的物体就静止。C.物体静止必须有力维持，没有力维持的物体就运动。D.维持物体运动不需要力。本节课的教学内容牛顿第一运动定律作为牛顿物理学的基石，首先对人类认识运动和力的关系作了历史的回顾，着重介绍了伽利略研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献，而后讲述了牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。为后续的牛顿运动定律的学习打下好的基础。鉴于学生在初中对伽利略的理想斜面实验、牛顿第一定律的内容及惯性的概念有所了解，所以这节课将重点放在伽利略如何想到理想斜面实验的，给学生展现了伽利略理想实验法的全过程，对学生进行思维方法教育。而对惯性更多的关注放在对决定惯性大小的因素——质量的探究上，与学生共同经历了由现象探本质的过程，克服学生的一些错误认识，如速度大小不同惯性不同的认识。1、本节课的成功之处一、是不断对学生进行物理学家科学探究精神及严谨的思维品质的教育。在讲伽利略推翻亚里士多德的观点时指出亚里士多德被称为大百科全书式的人物，恩格斯称他是“最博学的人”，而伽利略不迷信权威，敢于向权威挑战，坚持真理，教育学生要学习这种敢于实事求是，坚持真理的精神。在讲到牛顿总结了前人的理论得出牛顿第一定律时，介绍牛顿谦逊和勤奋的优良品质，正是这种谦逊和勤奋是牛顿取得了杰出的成就，也是学生除了学习知识外最应该学习的精神品质。二、是渗透物理学研究方法的教育。学生在初中已经知道伽利略的理想斜面实验，但对整个研究过程并不了解，在本节课中将这一过程再现在学生面前：先对生活实际进行仔细观察，精心研究，得出自己的猜想，抓住主要矛盾，忽略次要因素结合抽象思维得到理想斜面实验，再经合理外推得到最终结论。这是一种重要的物理方法——理想实验法，它标志着真正物理的开端。将这一研究过程在课堂上再现，使学生既对研究方法有全面的认识，又学到了一种新的思维方法——理想实验法，对后续学习有很大的启示。三、是整个课堂的问题设计层层深入，环环相扣，及时调动学生思维，课堂探究意识浓。从伽利略如何推翻亚里士多德的观点，到牛顿总结出的牛顿第一定律的高明之处在于将两个对立的概念——“惯性和力”