牛顿第三定律(物理 许佳琳）

1、第五届“东芝杯教学技能创新大赛”参赛教案牛顿第三定律2014月1月选用教材： 人教版高中物理必修1 授课对象： 高中一年级学生 选手名字： 许佳琳 选手单位： 华南师范大学 牛顿第三定律教学设计【课题】牛顿第三定律【教材】人教版物理必修1第四章第五节【教学时间】15分钟【教学对象】高中一年级学生【教学内容分析】牛顿第三定律是牛顿运动定律的重要组成之一，是继牛顿第一定律、牛顿第二定律学习之后，对牛顿运动定律的进一步学习。牛顿第三定律是本章教学的重点内容之一，牛顿第三定律以初中已学习过的力学知识为基础，是分析物体受力情况的必要知识，也是以后学习物理的重要基础知识，通过本节课的教学将有利于培养学生的

2、逻辑思维能力以及知识的应用迁移能力。课程标准对本节课的要求是：“理解牛顿第三定律，并会运用该定律解释生活中的相关问题。”教材对牛顿第三定律的讨论采用循序渐进的方式。先通过司空见惯的实例定性讨论物体间的相互作用；再通过实验定量探究，总结出作用力反作用力的定量关系，分析归纳总结得出牛顿第三定律；最后回归社会，让学生体会牛顿第三定律在生产生活中的应用，以达到定律的深入理解和融会贯通的目的。 基于课标的要求和对教材的上述分析，对本节教材做了如下处理： 1.重新梳理建立牛顿第三定律的思路 以力的三要素为线索，按照“作用点 大小 方向”这一思路来研究一对相互作用力的关系；针对学生的认知层面，按照“感性认知

3、 理性分析 升华构建”展开教学，使得课堂的教学更富有逻辑性和完整性。2.重新设计探究一对相互作用力大小关系的实验思路 在实验探究一对相互作用力的大小关系时，由静态研究延伸到动态研究，由某个时刻的研究延伸到某个时间段的研究，由浅到深，深入地探究一对相互作用力在任意时刻，处于何种运动状态时的大小关系。3.开发直观教学辅助资源，充实教材的内容通过自制教具，在形成概念的环节让学生更好地观察到作用力与反作用力的真实存在，以及知识应用迁移环节让学生更好地理解牛顿第三定律的实际应用，使得教学中的物理过程变得更直观清晰，问题更加形象具体。最后，由于授课时间的限制，所以本节课将教学中重点放在牛顿第三定律的建立以

4、及理解上。【学生情况分析】 1.学生的知识基础学生在初中已经学习过了“力是物体间的相互作用”，同时有着丰富的生活经验，学生对相互作用力有一定感性的认识。所以在教学中要充分利用学生已有的知识经验，使学生积极主动地参与教学过程。 2.学生的心理特点高一年级的学生具有很强的好奇心，其积极性、主动性、参与意识与接受能力较强，对学习内容贴近生活，理论联系实际，并且对有动手操作的探究实验有较强的学习兴趣。所以在教学中，教师应一方面充分发挥演示实验和学生实验的作用，注意激发学生的认知兴趣，充分调动学生学习的积极性和自主性。 3.学生的认知困难 学生对一对相互作用力是熟悉的，但认识是片面的，存在错误的前概念：

5、 （1）接触的物体间才有相互作用力，不接触则无； （2）一对相互作用力的大小关系与物体本身的材质，物体的运动状态有关； （3）强者施加于弱者的力要大于弱者施加于强者的力； （4）主动施力者所施加的力要大于被施力者所施加的力。因此，在教学过程中要以学生的前概念为切入点，通过实验观察、多媒体辅助教学和问题的引导，让学生逐步认识一对相互作用力总是等大的，牛顿第三定律具有普适性的特点。【教学目标】 1.知识与技能 （1）知道力的作用是相互的，掌握作用力与反作用力的概念。 （2）理解并掌握牛顿第三定律，能用该定律分析解释实际问题； 2.过程与方法 （1）经历实验观察的过程，分析与解释实验现象，归纳一对相

6、互作用力的概念； （2）经历探究一对相互作用力大小关系的实验过程，培养学生的实验探究能力； （3）通过交流讨论,归纳出牛顿第三定律，培养学生交流合作的能力及归纳能力。 3.情感态度与价值观 （1）培养学生热爱生活，观察生活，积极实践，乐于探究的精神； （2）用科学知识解释生活现象，体会科学知识的应用价值，建立科学与生活的内在一致性。【教学重点】牛顿第三定律的理解【教学难点】 探究作用力与反作用力的大小关系【教学策略设计】本节课在教学的指导思想上，始终坚持“教师为主导，学生为主体”的原则，通过教师创设问题情境和有效的设问引导，让学生亲历物理知识的构建过程。 1.教学方法 综合应用实验法、讲授法、

7、谈话法和讨论法多种方法，把教学过程设计成以学生对一对相互作用力的感性认识为切入点，以观察实验和已有知识为基础，以问题为主线的师生对话交流的过程。 例如，本节教学设计注重以问题为先导，以实验为基础，通过实验，将一些抽象的物理概念、规律转变为直观明显的物理现象，如利用以卵击石，磁铁小车实验，将物体间力的相互作用给直观地呈现出来,给学生提供丰富的感性素材。 2.教学媒体设计 以多媒体课件为载体，充分利用实物（如鸡蛋、石头）、图片、模型（风扇小车模型），让学生从生活的现象出发，给学生提供丰富的感性材料，帮助学生建立作用力与反作用力的概念，并了解牛顿第三定律在生活科技种的广泛应用。 3.学法指导在学法指

8、导上，让学生尝试自己观察思考、描述实验现象，分析概括，得出物理规律，使学生在获取知识过程中，领会物理学的研究方法，受到科学思维方法训练以及协作精神、探索精神等情感态度价值观教育。 例如，让学生进行互推的体验实验，及观察磁铁小车等实验，让学生体会将多个实验现象概括及抽象进而形成物理概念的物理思想，并且通过风扇小车模型，引导学生将物理知识与实际联系起来，学会“学以致用”。【教学用具】鸡蛋、石头、磁铁、小车、弹簧测力计、力学传感器、风扇、平板车【教学流程图】教师演示 “以卵击石”实验为何鸡蛋碎了，石头完好无缺？石头与鸡蛋之间的力有何关系？揭开谜底情景激疑导入新课创设情境形成概念实验探究得出定律学生体

9、验实验一：手压桌子实验演示实验一：学生互推实验演示实验二：磁铁小车实验 学生探究实验 用弹簧测力计探究 师生共同实验 用力学传感器演示实验实验：力学传感器演示“以卵击石”牛顿第三定律 演示实验：风扇平板实验 实际应用：直升飞机、螺旋桨 课后思考：思考“马拉车”问题：为何马拉着车前跑， 而车不会拉着马往后跑？课后思考巩固加深学以致用拓展延伸定义作用力与反作用力探究一对相互作用力的关系【教学过程设计】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【情境激疑、确定目标】1、 演示实验：以卵击石 将鸡蛋与石头相撞，创设情境，设置悬念，引发学生的思考,激起学生的求知欲。归纳学生的不同观点，带着疑问引入本节课

10、的学习内容。设置悬念：1） 为何鸡蛋碎了,石头却完好无损?石头与鸡蛋之间的力有何关系?观察、兴奋作出猜想利用以卵击石的实验创设物理情境，激发学生的学习兴趣，通过提问引发学生的思考，让学生带着问题进入课堂。【创设情境、形成概念】1、 知识回顾，与已有知识形成联系 （1）体验实验：手压桌实验 利用手压桌实验引导学生回顾 力的定义。提出问题：1） 大家用力将手压在桌子上，手有什么感觉?实验并说出各自的感受力的定义与本节可紧密相关，回顾知识可为以下学习作铺垫。教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图2、以接触力及不接触力为分类，通过实验说明力的作用是相互的。（1）演示实验: 学生穿上滑轮鞋进行互推的

11、演示实验。（2）演示实验：磁铁小车实验通过实验，学生认识到没有直接接触的物体间也能存在相互作用力。2、 形成作用力与反作用力的概念 引导学生对以上所观察的几个实验现象进行概括与抽象，形成作用力与反作用力的概念。引导学生进行实验，让甲乙同学说说自己的感受提出问题：1） 对于直接接触 的物体，力的作用仍然是相互的吗？2） 实验中你们观察到了什么？引导学生对实验现象进行概括与抽象积极参与、观察、思考，获得感性认识期待回答：1）可能是相互的。2）两辆小车向相反方向运动。 观察、分析、思考通过实验直观展现力的作用是相互的情景，配合讲解与提问，培养学生的逻辑思维能力、观察能力。通过实验纠正学生“没有直接接

12、触的物体不存在相互作用力”的错误前概念，培养学生的实验观察能力。通过实验，引导学生形成物理概念，使学生在获取知识过程中，领会物理学的研究方法。教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【实验探究、得出定律】1、探究一对相互作用力的大小关系（1）学生动手实验：利用弹簧测力计探究一对相互作用力的大小关系。 引导学生进行实验，初步得出一对相互作用力的大小关系，以及两个力的方向。（2）提出问题，引发学生思考，引入力学传感器进一步深入探究。 提出问题: 作用力与反作用力究竟有怎样的定量关系呢?关注学生实验进度，提出问题：1）两个弹簧测力计的示数有什么特点？2）在测量读数时，两个弹簧测力计是处于什么状态的

13、？3）动态中的每一个时刻，两个簧测力计上的示数时仍然相等吗？科学探究:进行实验交流讨论分析总结进行实验期待回答:1)示数是相等的。2）处于静止状态。3)用肉眼难以同时确定两个测力计上的示数。引导学生进行实验探究，培养学生动手操作能力，充分体现“以教师为主导，学生为主体”的教学原则。 将研究一对相互作用力的定量关系由静态延伸到动态，让学生经历探究的过程，并培养他们善于观察，发现问题的能力。教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图1）介绍力传感器的原理及使用方法。2）利用传感器进一步深入地实验，探究在静态及动态下一对相互作用力在每一时刻的定量关系。2、引导学生进行归纳总结，得出牛顿第三定律得具体

14、内容。3、前后呼应，运用牛顿第三定律解开“以卵击石”之谜（1）利用传感器将鸡蛋与石头之间的力测量比较出来，进一步巩固及加深学生对牛顿第三定律的理解。（2）解释之所以“以卵击石”中蛋破而石不碎的原因，消除学生的疑虑。教学环节和教学内容提出问题：1）图像中两条曲线有什么特点？包含了什么信息？引导学生对实验结论进行归纳提出问题：1) “以卵击石”中是否仍然遵循着牛顿第三定律呢?演示实验:利用传感器演示“以卵击石”。提出问题：1）既然遵循牛顿 第三定律，为什么蛋破而石不碎呢？教师活动期待回答：1）对称,说明一对相互作用力在任意时刻大小均相等。思考、归纳、总结期待回答：1）仍然遵循。兴奋、观察思考分析、

15、思考、交流讨论学生活动利用DISLABE实验具有实时性及直观的特点，动态地研究一对相互作用力的定量关系，突破本节课教学难点。 再次回到“以卵击石”的问题,前后呼应,通过实验消除学生的疑虑，纠正学生错误的前概念“一对相互作用力的大小关系与物体的材质有关”。设计意图【学以致用、拓展延伸】1、定律的应用模型风扇小车 演示风扇小车实验，引导学生运用牛顿第三定律解释实验现象，并引导思考该定律在生活科技种的其他应用，如螺旋桨 、直升飞机。演示实验提出问题：1）你们能解释为什么风扇转动，小车就能够动起来吗?兴奋、观察期待回答：1）风扇给空气 一个作用力,空气给风扇车一个反作用力。通过应用, 拓展延伸学生对所

16、学的知识，加深学生对定律的理解，培养学生知识迁移的能力。也体现从物理走向生活的新课程教学理念。【课后思考、巩固加深】1、引导学生课后思考“马拉车”问题 引导学生明确研究对象，进行受力分析，学会应用、迁移所学知识来解决解决生活中的实际问题。提出问题：1）根据牛顿第三定律，马拉车的力与车拉马的力是相等的，那为何是马拉着车前进，而不是车拉车马后退呢？兴奋、思考、交流讨论“马拉车”模型具有典型性,将其作为课后思考题，给学生的课后学习留下更大的空间,再次激起学生的求知欲。【板书设计】 附录一 本教学设计的创新之处1. 自制教具，辅助教学本节课教学中使用的部分教具为自制的，取材容易，制作简单,且实验现象明

17、显。这些教具不仅能增强课堂的趣味性，激发学生的学习兴趣，有助于学生理解知识，突出教学重点，而且通过应用环节有助于提高学生知识的迁移能力。 2. 以实验贯穿本节课教学，体现物理学的学科特点本节课的设计根据新课标的要求，采用了“问题实验问题知识应用”螺旋式上升的设计思路。在课堂中，从生活实例“以卵击石”中引入，利用实验，并提出问题，启发学生的思考，再引出知识点，通过实验探究形成物理概念，建立物理规律，最后将知识应用于解释实际问题中，使学生经历知识的构建过程。教学中充分发挥学生的主体性及教师的主导作用，以问题及实验作为教学的主线，培养学生的知识迁移能力，实事求是的科学态度，感受物理学科的研究方法和意义。 3.将DISLab实验应用于教学中，利用传感