《牛頓第一定理》教學設計教材剖析《牛頓第一定理》是人教版高中數學九年級第十二章《運動和力》的第五節。本節主要有三方面內容:維持運動須要力嗎、牛頓第一定理和慣性。牛頓第一定理是熱學中重要的基本定理之一,也是培養中學生剖析、概括、推理能力和對中學生進行美育教育的良好素材。本節課是在學習了運動學和熱學初步知識的基礎上,首次將力和運動聯系上去,研究力和運動的關系和規律,是聯系運動和力的紐帶和橋梁,同時為前面二力平衡等知識的學習打下堅實的基礎,起到承前啟后的作用。而慣性及其應用的學習彰顯了“從生活邁向數學,從數學邁向社會”的教學理念。因而本課內容在小學數學知識體系中占有重要的地位。中學生剖析九年級中學生經過一年的數學學習,早已把握了一些基本的數學研究方法,思維方法也正逐漸由形象思維向具象思維過渡,還能應用已把握的化學知識來解決簡單問題。朋友們在前幾節早已學習了簡單的運動,又曉得熱學一些簡單知識,本節要把兩者聯系上去,研究運動和力的關系,同事們通過觀察日常生活中的現象,很容易形成與亞里士多德相同的錯誤認識,因而通過探究“阻力對運動的影響”幫助她們改正錯誤并通過逐漸科學推理得出牛頓第一定理是本節的難點,理解了牛頓第一定理再學習慣性就簡單多了,只是好多同事對慣性有些錯誤認識,只需幫助她們改正錯誤并學會用慣性知識解釋日常生活中的慣性現象。
教學目標:1、知識與技能:(1)曉得牛頓第一定理的內容。(2)曉得慣性的概念,會解釋簡單的慣性現象。2、過程與方式:(1)通過觀察和實驗探究阻力對物體運動的影響,領略科學研究的技巧。(2)通過活動體驗一切物體都具有慣性,嘗試用數學知識解釋具體問題。3、情感心態與價值觀:(1)通過對實驗探究活動的參與,學習科學家實事求是、尊重自然規律、不迷信權威的科學心態,感受科學規律獲得的過程要經過許多科學家的不懈努力,培養科學的思維方式和科學探究精神。(2)學會用辨證的觀點認識慣性的利與弊。(3)提高自主學習和合作學習的意識,形成主動與別人合作的心愿。教學重點:牛頓第一定理及慣性現象的解釋。教學難點:(1)正確認識運動和力的關系。(2)學會用科學的推理方式剖析化學問題。教學打算:1、斜面、小車、毛巾、棉布、光具座、小旗、水杯、紙板、雞蛋、橡膠錘、多媒體等。2、學生收集關于亞里士多德和伽利略的相關資料。教學方式探究法、討論法、實驗法、觀察法。課時:1課時教學過程:班主任活動中學生活動說明情境引入多媒體呈現:我覺得自己不過像在海邊上嬉戲的女孩,不時地找尋比較光滑的鵝卵石或漂亮的貝殼,借此為樂,而我面前,則是一片尚待發覺的真理的大海。
——牛頓我們看大屏幕所展示的是知名科學家牛頓的一句諺語,牛頓在數學學方面取得了巨大成就,總結出了三大運動定理,明天就讓我們共同走入牛頓第一定理。(板書課題)進行新課一、維持運動須要力嗎?班主任演示:將貨車倒置于桌面上,從靜止開始漸漸往前推進,撤掉推力,貨車立刻停止。提出問題:在這個實驗中,你看見了什么與力有關的現象?剖析并得出亞里士多德的觀點:假如要使一個物體持續運動,就必須對它施加力的作用;假如這個力被撤銷,物體都會停止運動。(運動須要力來維持)(板書)朋友們同意這個想法嗎?班主任演示:在桌面上推進貨車,使之從靜止往前運動,使勁推出,貨車往前運動一段距離后停止。提出問題:在這個實驗中,什么現象與后面的實驗不同?剖析:推力撤走,物體還要往前運動,說明物體的運動可能不須要力來維持。而且運動的貨車為何最后會停出來呢?師生共同得出伽利略的觀點:物體的運動并不須要力來維持,運動之所以會停出來,是由于遭到磨擦阻力。(運動不須要力來維持)(板書)中學生按照收集的資料對兩位學者進行介紹。運動究竟須要力來維持嗎?在中學生討論的基礎上,按照中學生的意見將她們分成兩組。歷史上,科學界對這兩種觀點爭辯了一百多年,運動的物體停出來究竟是不是磨擦阻力的作用呢?探究:阻力對物體運動的影響。
設計實驗:(1)怎樣讓貨車在水平面運動時的速率相同?(2)怎樣讓貨車在水平面運動時所受的阻力不同?(3)通過觀察哪些來判定阻力對物體運動影響的大小?班主任進行實驗演示,在每次貨車停下的位置用寫有所鋪材料的小紅旗做上標記。實驗剖析,因而得出初步推論:小球遭到的阻力越小,小球運動的距離越遠,速率降低得越慢。引導中學生推理:假如是玻璃表面,小紅旗將插在哪些位置?進一步推理:假如是無阻力表面牛頓第一定律內容分析,小紅旗又將停插在哪些位置?伽利略對類似的實驗進行了剖析,并進一步通過推理得出:假如表面絕對光滑,物體遭到的阻力為零,速率不會減低,將以恒定不變的速率永遠運動下去。提問:通過實驗和科學的推理,如今你們覺得運動須要力來維持嗎?力是維持物體的運動狀態,還是改變物體的運動狀態?二、牛頓第一定理日本科學家牛頓總結了伽利略等人的研究成果,概括出一條重要的化學規律:牛頓第一定理:一切物體在沒有遭到力的作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動態。理解牛頓第一定理:1、牛頓第一定理的研究對象是哪些?創立條件是哪些?推論呢?2、牛頓第一定理是如何得下來的?能用實驗證明嗎?師生共同回顧牛頓第一定理得出的坎坷歷程,非常指出亞里士多德和伽利略在其中所起的重要作用。
三、慣性1、什么是慣性(1)靜止物體的慣性中學生實驗:迅速打飛豬肉下邊的紙板,豬肉會落到杯中剖析豬肉沒有隨著紙片飛出去的緣由。(2)運動物體的慣性播放視頻:運動員沖到終點時不能立即停出來。中學生剖析現象形成的緣由。在班主任的引導下中學生討論得出推論:原先一切物體都有保持原有運動狀態的性質。我們把物體保持原有運動狀態不變的性質稱作慣性。一切物體在任何情況下都有慣性。2、慣性現象(1)中學生情境演出:模仿坐在公共車輛上的情境。提出問題:為何當車輛制動時,坐在車輛上的旅客會向前傾?(2)解決問題:鐵錘松了,怎么可以將鐵錘牢牢地套在斧柄上?(3)坐在勻速行駛的車輛上的人向下拋出一個球,球能夠落回手中嗎?3、慣性的利與弊(1)慣性在我們的生活中隨處可見,它對我們有利還是有害呢?(2)出示圖片,提出問題:什么圖片的情境借助了慣性,什么圖片的情境是避免慣性導致的害處?指導中學生閱讀科學世界《汽車安全帶》。說說怎么降低交通車禍的發生?(3)班主任說明:任何事物都有它的兩面性,我們在借助慣性的同時,也要注意避免慣性導致的害處。課堂體會通過本節課的學習,你有什么收獲,有哪些看法?布置作業:查閱生活中什么現象是借助慣性,哪些舉措是避免慣性的害處,并把這種寫在作業本上。
結束語“如果說我所看的更遠一點,那是由于站在巨人肩上的緣故”—牛頓中學生欣賞。仔細觀察實驗現象。回答老師提出的問題。(靜止的貨車遭到推力后運動了,撤掉推力后又停止了)觀察,并與后面的實驗現象進行對比。回答問題。(貨車不受推力時還往前運動了一段距離)中學生代表進行展示,其它朋友聽講。中學生針對兩種對立的觀點展開激烈的爭辯。結合控制變量法,在老師的引導下思索、回答問題。觀察,思索。對實驗結果進行剖析,并得出初步實驗推論。按照實驗剖析將小紅旗插在水平面上。對貨車不遇阻力的運動情況進行剖析、推理。按照推理的結果,解決力與運動關系的問題。對牛頓第一定理的適用范圍、成立條件、結論進行剖析。中學生代表動手實驗。在老師引導下剖析、思考。中學生觀看,同時思索實驗現象形成的緣由。總結歸納,找出共同規律中學生情境演出,并剖析有關的慣性現象。歸納解釋慣性現象的方式。爭辯、思考。中學生剖析、思考。閱讀教材。中學生談收獲和感受。通過牛頓的格言創設情景,迸發中學生學習興趣。培養中學生觀察能力和語言抒發能力。培養中學生的指責精神,并進一步加強中學生認知上的矛盾。培養了中學生收集信息、提煉信息、獲取信息的能力,產生良好的信息素質,但是對科學家有進一步的認識,拓寬科學視野,防止對亞里士多德形成片面的認識。
讓中學生經歷科學探究過程,學習科學研究方式,培養中學生的探求精神和實踐能力。通過科學想像與科學推理技巧的結合,發展中學生的想像和剖析概括能力,使中學生養成良好的思維習慣,勇于指責,敢于創新。讓中學生了解定理的得出是構建在許多人研究的基礎上,感受科學探究的坎坷和辛酸,學習伽利略大膽指責,不迷信權威的科學精神。實驗結果超乎中學生的預料,可以喚起中學生的探究欲望用實例讓中學生覺得化學知識就在身邊,提高學習數學的信心牛頓第一定律內容分析,因而迸發學習興趣引導中學生用辨證的觀點認識慣性的利與弊。讓中學生明白慣性的害處,體會生命的可貴。引導中學生及時總結在知識與學習技巧上的收獲,使知識內化產生中學生的能力,通過談感受,再度進行情感、態度、價值觀的教育。通過極具鼓舞性的語言,迸發中學生學習的熱情。板書設計第五節牛頓第一定理運動須要力來維持(亞里士多德)定義↓→牛頓第一定理→慣性慣性現象運動不須要力來維持慣性的利與弊(伽利略)查看更多