教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):
了解牛頓第一定理,用常識(shí)了解伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過程。
能力目標(biāo):
1、通過斜車實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)中學(xué)生的觀察能力。
2、通過實(shí)驗(yàn)分析,初步培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)思維方式(分析、歸納、推理)。
情感目標(biāo):
1、通過科學(xué)史的簡(jiǎn)要介紹,對(duì)中學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)心態(tài)教育。
2.通過伽利略的理想實(shí)驗(yàn)高一物理牛頓第一定律教案,對(duì)中學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。
教學(xué)建議
教材分析
教材首先通過回憶和思考提出問題:如果不強(qiáng)調(diào)對(duì)象會(huì)怎樣? 通過卡車在不同表面運(yùn)動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn),中學(xué)生可以直觀地看出物體移動(dòng)距離與阻力大小之間的關(guān)系,并為解釋伽利略的推理出謀劃策。 然后介紹伽利略的推理方法和推理得到的推論,然后介紹笛卡爾對(duì)伽利略推論的補(bǔ)充,以及牛頓總結(jié)出的牛頓第一定理。 這種讓中學(xué)生理解定理的方式是基于很多人的研究,正如牛頓所說:“如果我能看得更遠(yuǎn),那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏稀!?最后強(qiáng)調(diào)一下,牛頓第一定理不是實(shí)驗(yàn)定理,而是通過科學(xué)推理總結(jié)出來的。 定理是否正確必須通過實(shí)踐來檢驗(yàn)。 科學(xué)開展中學(xué)生教育。
本課的重點(diǎn)是闡明物體在沒有力的情況下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,即牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律。
回教教義忠告
1、中學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定理的難點(diǎn)在于錯(cuò)誤地認(rèn)為現(xiàn)象的本質(zhì)隱藏在生活經(jīng)驗(yàn)之外,物體的運(yùn)動(dòng)是力的結(jié)果。 如果你推動(dòng)一個(gè)物體,它就會(huì)移動(dòng),當(dāng)你不推動(dòng)它時(shí),它就會(huì)停止。 中學(xué)生要想破除這些錯(cuò)誤觀念,首先要區(qū)分運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)變化,樹立由靜到動(dòng)、由動(dòng)到靜的“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化”的概念。 這是為了闡明力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。 重要的伏筆。 其次,通過實(shí)驗(yàn)確立了“力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的誘因”的概念。 然后通過推理建構(gòu)“無力不變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”的概念。
2、通過圖9-1展示的實(shí)驗(yàn)比較、分析、綜合、推理是本課的核心內(nèi)容,可以培養(yǎng)中學(xué)生簡(jiǎn)單的科學(xué)推理能力。 在這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)中,可以通過設(shè)計(jì)不同的問題來滲透研究。
3、本課可以按照人類對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)順序來組織教學(xué),讓中學(xué)生體驗(yàn)認(rèn)識(shí)規(guī)律的過程,對(duì)中學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的歷史教育。 從亞里士多德的觀點(diǎn)——伽利略的研究——笛卡爾的補(bǔ)充——牛頓的總結(jié)。
教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)例
牛頓第一定理
教學(xué)重點(diǎn):通過卡車實(shí)驗(yàn)的分析比較,得出牛頓第一定理。
教學(xué)難點(diǎn):
1、闡明“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的說法是錯(cuò)誤的。
2.伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過程
教學(xué)用品:斜面、推車、浴巾、布草、玻璃板、微電腦、實(shí)物投影、大屏幕投影電視。
教學(xué)過程
一、實(shí)驗(yàn)介紹:攻擊亞里士多德的觀點(diǎn)
【演示1】推動(dòng)桌面上的鐵塊(或橡皮擦)從靜止?fàn)顟B(tài)逐漸向前移動(dòng),推力收回時(shí)鐵塊立即停止。
分析:日常生活中有很多類似的現(xiàn)象(比如推椅子)。 從表面上看高一物理牛頓第一定律教案,這種現(xiàn)象“必須有一個(gè)力作用在物體上,才能使物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng),沒有力的作用,物體就會(huì)停止”。 即:橡皮擦的運(yùn)動(dòng)需要推力來維持。 因此,古埃及哲學(xué)家亞里士多德根據(jù)這一現(xiàn)象得出“物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持”的結(jié)論。 這些觀點(diǎn)在歷史上被沿用了2000多年,但是沿用2000年就一定正確嗎? 可能有些人表示過懷疑或者有些人認(rèn)為是錯(cuò)誤的,但是沒有理由去說服別人。
【演示2】推動(dòng)桌面上的鐵塊(或橡皮擦),使其由靜止向前移動(dòng),用力一推,鐵塊向前移動(dòng)一定距離后停止。
分析:推力撤了,但運(yùn)動(dòng)還是向前的,這與亞里士多德的觀點(diǎn)不符。
解析:鐵塊:靜-動(dòng)-靜。 兩個(gè)過程中都存在力嗎? 在這兩個(gè)過程中,力的作用是維持原運(yùn)動(dòng)狀態(tài)還是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?
2.新課程教學(xué):
一、法律摘要程序
方式一、班主任指導(dǎo)
伽利略的貢獻(xiàn):理想的實(shí)驗(yàn)
【演示】(通過實(shí)物投影儀在大屏幕電視上反映實(shí)驗(yàn)過程)
引進(jìn)設(shè)備
實(shí)驗(yàn)前提:每次實(shí)驗(yàn)都需要從斜坡上的相同高度下降,為什么?
實(shí)驗(yàn)過程:讓小球從同一坡度的同一位置滾下,然后分別在浴巾、棉布、玻璃表面移動(dòng),記錄每次停止時(shí)小球的位置。 標(biāo)記的位置是什么? (它停止的地方)
實(shí)驗(yàn)記錄:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 表面材料阻力大小 滑動(dòng)距離 1 浴巾最大和最短 2 亞麻布較大和較長(zhǎng) 3 玻璃較小和較長(zhǎng) 推理理想圖像光滑表面阻力為零和無限長(zhǎng)
實(shí)驗(yàn)分析:
在三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,卡車終于停了下來,為什么?
在三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,卡車的移動(dòng)距離是不同的。 這說明什么問題?
小球移動(dòng)距離的長(zhǎng)短與深度阻力有什么關(guān)系?
如果卡車遇到的阻力進(jìn)一步減小,卡車行駛的距離會(huì)變長(zhǎng)還是變短?
根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)和推理思路,還能推導(dǎo)出哪些推論呢?
推理:球?qū)⑷绾卧诹阕枇Φ墓饣砻嫔线\(yùn)動(dòng)?
實(shí)驗(yàn)推演:通過伽利略的實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理得出“如果運(yùn)動(dòng)物體遇到的阻力為零,它的速度就不會(huì)減弱,永遠(yuǎn)勻速運(yùn)動(dòng)”。 也就是說,它以恒定的速度移動(dòng)。
【計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)】:伽利略理想實(shí)驗(yàn)介紹
的補(bǔ)充
如果運(yùn)動(dòng)的物體不受任何力的作用,除了速度不變外,運(yùn)動(dòng)的方向也保持不變,它將繼續(xù)沿原方向勻速運(yùn)動(dòng)。
牛頓的結(jié)果:補(bǔ)充和概括
師:物體不僅是動(dòng)的,而且是靜止的。 那么,一個(gè)靜止的物體在不受外力作用的情況下會(huì)保持什么樣的狀態(tài)呢? (牛頓補(bǔ)充說:將保持靜止)
師(引導(dǎo)中學(xué)生總結(jié)):伽利略的研究成果我們已經(jīng)有了,笛卡爾和牛頓的補(bǔ)充也有了。 我們總結(jié)一下兩者:當(dāng)所有物體不受外力影響時(shí)會(huì)發(fā)生什么? (鼓勵(lì)總結(jié)大概意思的朋友)
簡(jiǎn)介:牛頓抓住機(jī)會(huì),總結(jié)出著名的牛頓第一運(yùn)動(dòng)定理
方法二:中學(xué)生探究式學(xué)習(xí)
對(duì)于基礎(chǔ)較好的中學(xué)生,中學(xué)生可以在老師的指導(dǎo)下,自己完成傾斜車實(shí)驗(yàn)。 根據(jù)現(xiàn)象,中學(xué)生分組討論,從亞里士多德的角度厘清問題的癥結(jié)所在。 實(shí)驗(yàn)推論由中學(xué)生相互補(bǔ)充確定。
2.定理分析
定理成立條件:不受外力作用
運(yùn)動(dòng)規(guī)律:始終保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
師(應(yīng)題介紹實(shí)驗(yàn)):回憶一下我們最初的實(shí)驗(yàn),有一個(gè)推力橡皮在動(dòng),推力橡皮移開停止。 從表面現(xiàn)象推斷運(yùn)動(dòng)需要力來維持是錯(cuò)誤的,但這些現(xiàn)象是千真萬確的。 擺在我們面前,如何用牛毅的觀點(diǎn)來正確解釋這個(gè)現(xiàn)象呢?
3.鞏固練習(xí)
1. 如果一個(gè)物體靜止在桌子上,所有外力立即撤除,物體會(huì)發(fā)生什么變化?
2、關(guān)于牛頓第一定理的思想,下列觀點(diǎn)正確的是()
A.可以做驗(yàn)證牛頓第一定理的實(shí)驗(yàn),所以慣性定理是正確的
B.無法做驗(yàn)證牛頓第一定理的實(shí)驗(yàn),所以不能保證慣性定理正確
C.無法進(jìn)行驗(yàn)證牛頓第一定理的實(shí)驗(yàn),但可以根據(jù)事實(shí)進(jìn)一步科學(xué)推理得到慣性定理
D. 驗(yàn)證牛頓第一定理的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在其實(shí)是做不出來的,但總有三天的時(shí)間用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。
四。 概括
人們需要很長(zhǎng)時(shí)間才能理解物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 物體在沒有力的情況下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,經(jīng)過亞里士多德近兩千年禁錮人們的思想和伽利略的科學(xué)推理,最終由牛頓總結(jié)出來。 牛毅的重要貢獻(xiàn)是:1)力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,2)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的誘因。
5.作業(yè):閱讀本節(jié)課本
詢價(jià)活動(dòng)
牛頓熱力學(xué)的建構(gòu)
【組織方式】個(gè)人或自由聯(lián)合
【目標(biāo)】
牛頓熱力學(xué)的建立不是牛頓一個(gè)人的功勞,而是眾多科學(xué)家辛勤工作的最終結(jié)果。 查資料了解牛頓熱力學(xué)的構(gòu)建過程和牛頓熱力學(xué)體系。
【活動(dòng)流程】
制定審查和檢索辦法; 收集相關(guān)資料; 分析材料并得出一些推論; 寫論文; 與其他團(tuán)體交流。
【評(píng)論】
1、網(wǎng)上查到的資料一定要有學(xué)習(xí)過程的記錄。
2. 與其他成員交流。
貨車傾斜試驗(yàn)的再研究
【組織方式】個(gè)人或自由聯(lián)合
【目標(biāo)】
利用不同的物體表面,通過實(shí)驗(yàn)探索加深對(duì)伽利略推理思維的理解。
【活動(dòng)流程】
制定實(shí)驗(yàn)方案; 設(shè)計(jì)設(shè)備; 實(shí)驗(yàn)并記錄現(xiàn)象,分析數(shù)據(jù)并做出一些推論; 與老師做的實(shí)驗(yàn)比較異同; 與其他團(tuán)體交流。
【評(píng)論】
1、必須有完整的過程記錄。
2. 與其他成員交流。
牛頓第一定理