《牛顿定律》教案设计.docx
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《牛顿定律》教案设计
《牛顿定律》教案设计
一、案例背景
教材分析
本节是人教版必修一第四章《牛顿运动定律》节。
本章是在前面三章对力和运动分别研究的基础上,进一步探讨物体的运动状态变化和物体的受力情况间的关系.牛顿运动定律是帮助学生理解力和运动关系的桥梁,是动力学的基础,也是整个经典物理理论的基础。
牛顿定律揭示了运动和力的关系,是牛顿物理学的基石,力学的原理,它破除了长达两千年以来亚里士多德的错误观点,改变了人类的自然观和世界观,本身还包含着力、惯性和参考系的科学概念,是物理学理论的支柱和基石.在教学中,不能把它看做牛顿第二定律的特殊情况,它意在引导学生了解科学的发现和发展.本节课采用的理想实验法,在物理研究中具有十分重要的地位和作用。
教学重难点及学情分析
教学重点
.理解伽利略理想实验中体现的科学思想
理解牛顿定律,掌握惯性,力与运动的关系.
教学难点
牛顿定律是理想定律,描述的是物体在不受力的情况下遵循的运动规律,与生活实际有一定距离,部分同学从日常经验出发,往往会产生错误的认识,这就使学生在理解上容易出现障碍。
也是历来学生在做这部分习题时容易出现问题的原因。
惯性现象是自然界、生活中的普遍现象,但是概念是抽象的。
对“惯性”概念的理解对学生是一个难点,尤其是对于惯性现象进行科学的解释
教学目标
三维目标
.知识与技能
理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持.
理解牛顿定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的.
理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度.
.过程与方法
培养学生严谨的逻辑推理能力;要能透过现象了解事物的本质,对物理问题决不能主观臆断;通过对大量实例的分析,培养学生归纳、综合能力。
善于思考、善于总结,把物理与实际生活紧密结合。
.情感、态度与价值观
让学生知道科学研究过程的艰难,领悟实验加推理的科学研究方法。
利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系.鼓励学生大胆发言,并学以致用.
教学设计思路
本节课的教学设计,主要是践行新课程所倡导的探究学习、自主学习、合作交流,让学生体验知识的获取过程,并通过动手实验和利用贴近学生生活的实例,达到突破重难点的目的。
根据新课改要求,本节采用探究式教学,以物理史实为线索引导学生得出物理规律。
物理学是一门与自然、生活、技术进步和社会发展有着最为广泛联系的科学。
采用讲授灌输式教学方式,远离科学探究乐趣,他们是不可能热爱物理课程的。
所以要让学生在体验中获得物理规律,在物理史实中领略思维的力量和美。
本节课的设计特点是注重体验物理规律的发现和发展。
科学家的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理的献身精神成为情感态度价值观教育的好素材。
另外,探究式实验验证是本节课必需要的。
课前准备
教具准备:
多媒体、小车、长木板、棉布、毛巾、小球、自制理想斜面实验器、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等.知识准备:
力的概念及力的作用效果.
课时计划:
1课时
二、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
引入课题
视频导入
嫦娥二号发射过程:
将卫星发射到太空必须要有推力强大的火箭。
力与运动之间有着密切的联系,由此引出本章内容。
常识导入
.我国公安交通部门规定,从1993年7月1日起,在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带,为什么?
.展示一张极具视觉冲击力的照片——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?
情景导入
动手做一做:
用手推桌上的书,然后停止用力,观察书的运动状态变化。
由此看来,必须有力作用在物体上,物体才运动;没有力作用在物体上,物体就不运动——两千多年前古希腊科学家亚里士多德就得出了这样的结论,这个结论正确吗?
学生讨论,教师借机导入新课.
观看、聆听、动手体验、思索、渴望探究力与运动的关系。
通过生产生活中的一些现象引起学生探求物理知识的兴趣,同时为惯性的学习打下伏笔。
新课教学历史回顾之亚里士多德
.亚里士多德观点:
力是维持物体运动的原因
设问:
你认为这个观点有什么问题?
指导学生实验:
设计斜面小车实验:
在学生提出的观点后指出:
亚里士多德的观点虽然错误,但一直维持和统治人们的思想近两千年,你能用桌面的器材设计实验推翻他的说法吗?
提出指导问题:
如何让小车初速度相同?
毛巾、棉布、木板的粗糙程度怎样?
如何减小小车在水平面上的滑行距离?
.价值观渗透:
亚里士多德说法虽然错误,但他在当时提出了很多观点,有时候提出问题比证明一个问题更难,所以说亚里士多德毫无疑问是伟大的。
思考、回答问题
设计实验、感受领悟:
力并不一定能维持运动,小车停下来正是因为力阻碍了运动。
对力的作用效果有了更进一步的认识。
学生也许有不同的观点,由于初中已学习过这部分知识,所以学生会得到此观点是错误的,但不少同学心中的疑虑还是存在的。
既然有疑虑,那最好的办法就是让学生通过自己动手动脑去破除疑虑。
同时,为提出伽利略理想实验打好伏笔。
历史回顾之伽利略
.指导学生实验:
指导学生动手操作,重温伽利略理想实验,重点注意引导学生进行科学推理。
演示实验:
尽管现实生活中没有绝对光滑的平面。
但可以创造比较光滑的平面去证明伽俐略的想法——气垫导轨上物体近匀速的运动。
视频观看:
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。
小结及价值观渗透:
伽俐略理想实验对科学研究的意义。
介绍伽俐略其人其事,让学生意识到:
一个规律的发现并不是一帆风顺的,不是一开始的认识就是对的,而是需要人类不断探索才能形成的,并明白科学研究过程的艰难和科学家为此所付出的努力和心血。
动手操作,观察记录,推理分析,领悟实验加推理的科学研究方法。
伽利略理想实验虽然无法在现实生活中实现,但却是建立在实验基础之上,通过科学推理得出,因此是完全正确的。
结论:
在水平面上运动的物体如果没有受到摩擦阻力,物体将沿水平面以恒定的速度持续运动下去。
体会领悟爱因斯坦对伽利略的评价。
给学生充分展示自己思维过程的机会,让他们自己去探求物理规律的真伪,让每一个学生都能够深刻体会力和运动之间的关系。
通过理想斜面实验,说明物理研究中抓住主要因素,忽略次要因素的必要性,同时也展示了物理研究思想的美妙和逻辑的力量。
让学生学习体会前辈科学家敢于质疑权威,勇于探索的精神品质。
历史回顾之笛卡尔
指导学生阅读笛卡尔相关内容
提醒学生思考笛卡尔说法与伽利略说法的异同:
与伽俐略同时代的法国科学家笛卡儿,补充和完善了伽俐略观点。
他认为:
如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
他支持了伽利略力不是物体的运动的观点,并且还强调没有力作用时物体的运动情况。
他还认为,这应该要作为一个原理加以确立,并且是人类整个自然界的基础。
价值观渗透:
科学理论的完善不是一蹴而就,需要科学家们不断地推进。
阅读理解,分析笛卡尔说法的进步性。
让学生体会科学理论的发展完善过程。
牛顿定律
提出终极论断——牛顿定律:
一切物体总保持匀速直线运动状态或静上状态,直到有力迫使它改变这种状态。
继续设疑,引导学生加深理解:
既然牛顿定律更完善,那么它从几个方面阐述了力和运动的关系?
。
在学生回答基础上,进一步总结,对定律的理解指出:
物体运动不需要力。
,提出“惯性”概念。
力是改变物体运动状态的原因。
设疑:
牛顿定律能否用实验来验证?
结论:
不能,因为不受力作用的物体是不存在的.
受力但合力为零可看做不受力.在学生回答的基础上,作出肯定,并指出:
牛顿定律虽然所描述的是一种理想化状态,但它却正确揭示了自然规律.
.价值观渗透
介绍牛顿——“经典力学之父”的成就,指出牛顿定律是牛顿力学系统中的基础。
牛顿的谦虚。
思考、对牛顿定律内容逐字进行推理分析。
讨论交流,深刻理解牛顿定律的内涵。
培养学生的推理分析能力,并加深对牛顿定律的理解。
培养学生合作探究的意识。
牛顿定律的应用
回答引入部分的两个问题:
司机为什么必须系好安全带?
柯受良为何能飞越黄河?
播放视频,请同学解释。
要求学生分组讨论收集生活中的有关“惯性”的现象,并解释。
思考、讨论、观察、推理、通过理论与实践相结合的方式,进一步加深对牛顿定律的理解。
让学生进一步感受到物理是一门与生产生活联系密切的科学。
要能学以致用。
小结
通过板书,总结本节主要内容:
回顾历史,各位科学家的贡献,强调一下伽利略“理想实验”的意义。
牛顿定律告诉我们亮点:
即物体都有“惯性”,力的作用效果是改变物体的运动状态。
思考、整理知识点,形成完整的知识体系。
通过小结,使学生形成完整的知识体系。
课后
作业
拓展
完成本节课后练习。
放学后在安全有保障的情况下,找各种机会体验“惯性”,思考惯性与那些因素有关,写出心得。
通过完成作业,巩固本节所学。
通过作业,复习巩固所学知识,拓展知识,进一步提高分析推理能力。
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