教學目標 知識目標：了解牛頓第一定理，用常識了解伽利略理想實驗的推理過程。 能力目標： 1.通過傾斜卡車實驗，培養中學生的觀察能力。 2.通過實驗分析，初步培養中學生的科學思維方法（分析、概括、推理）。 情感目標： 1、通過科學史的介紹，教育中學生以嚴謹的科學態度。 2、通過伽利略的理想實驗牛頓第一定律主要內容，對中學生進行科學方法教育。 教學建議分析 教材首先通過回憶和思考提出問題：如果不強調客體會發生什么？ 通過卡車在不同表面上運動的演示實驗，中學生可以直觀地看出物體的移動距離與阻力大小之間的關系，并為解釋伽利略的推理出謀劃策。 之后會描述伽利略的推理方法以及通過推理得到的推論，然后介紹笛卡爾對伽利略推論的補充，以及牛頓總結出來的牛頓第一定理。 這種讓中學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，那是因為我站在巨人的肩膀上”。 最后強調一下，牛頓第一定理不是實驗定理，而是通過科學推理的手段總結出來的。 定理是否正確必須通過實踐來檢驗。 科學教育中學生。 本課的重點是闡明無力時物體的運動定律，即牛頓第一運動定律。 教學方法建議 1、中學生學習牛頓第一定理的困難在于錯誤地認為現象的本質隱藏于生活經驗之外，認為物體的運動是力的結果。
如果你推動一個物體，它就會移動，如果你不推動它，它就會停止。 中學生要想破除這些誤區，首先要區分運動和運動變化，樹立由靜到動、由動到靜的“運動狀態變化”的概念。 這是為了澄清力和運動之間的關系。 重要伏筆。 其次，通過實驗建立了“力是改變運動狀態的誘因”的概念。 然后通過推理構造出“不受力不變的運動狀態”的概念。 2、通過圖9-1展示的實驗比較、分析、綜合和推理是本課的核心，可以培養中學生簡單的科學推理能力。 在這個演示實驗中，可以通過設計不同的問題來滲透研究。 3、本課可以按照人類認識知識的順序來組織教學，讓中學生體驗認識規律的過程，對中學生進行學習的歷史教育。 亞里士多德的觀點——伽利略的研究——笛卡爾的補充——牛頓的總結。 教學設計實例 牛頓第一定理教學重點：通過卡車實驗的分析比較，得出牛頓第一定理。 教學難點： 1、闡明“力是維持物體運動的原因”是錯誤的。 2、伽利略理想實驗推理過程教學用品：斜面、卡車、浴巾、亞麻布、玻璃板、微型計算機、物體投影、大型投影電視。 教學過程 1、實驗介紹：批判亞里士多德的觀點 【演示1】推動桌面上的鐵塊（或橡皮擦）從靜止逐漸向前移動，撤回推力，鐵塊立即停止。 分析：日常生活中類似的現象還有很多（比如推椅子）。
從表面上看，這種現象“必須有一個力作用在物體上，才能使物體繼續運動。沒有力的作用，物體就會停止運動”。 即：橡皮擦的運動需要推力來維持。 因此，古埃及哲學家亞里士多德根據這一現象得出結論：“物體的運動需要力來維持”。 這些觀點在歷史上已經被遵循了2000多年，但是如果被遵循了2000年就一定是正確的嗎？ 可能有人表示懷疑或者有人認為不對，但沒有理由說服別人。 【演示2】推動桌面上的鐵塊（或橡皮擦），使其從靜止狀態向前移動，用力推動，鐵塊向前移動一定距離后停止。 分析：推力撤了，但運動仍然向前，這與亞里士多德的觀點不一致。 分析：鐵塊：靜——動——靜。 兩個過程中都存在力嗎？ 在這兩個過程中牛頓第一定律主要內容，力的作用是維持原來的運動狀態還是改變運動狀態？ 2、新課程教學： 1、規律總結過程方法 1、班主任指導伽利略的貢獻：理想實驗【演示】（通過物理投影儀在大北電視上反映實驗過程） 設備介紹 實驗必備條件：各實驗都需要從斜坡上同一高度下降，為什么？ 實驗過程：讓球從同一坡度的同一位置滾下，然后分別在浴巾、棉布、玻璃的表面上移動，記錄每次停止時球的位置。 標記了哪些位置？ （停止位置）實驗記錄：實驗次數、表面材質電阻、滑動距離 1浴巾，最大最短，2亞麻布，更大更長，3玻璃，更小更長，理想圖像光滑表面電阻為零，無限長實驗分析：三個實驗，卡車最后還是不動，為什么？ 三個實驗中，卡車的移動距離不同。 這說明什么問題？ 球移動距離的長短與其深度阻力之間有什么關系？ 如果卡車遇到的阻力進一步減小，卡車行駛的距離會變長還是變短？ 根據前面的實驗和推理思路，還可以推出哪些推論呢？ 推理：小球在零阻力的光滑表面上如何運動？ 實驗推論：通過伽利略的實驗和科學推理，得出“運動物體如果遇到零阻力，其速度就不會減慢，將永遠以勻速運動”的結論。
“也就是勻速運動。【計算機模擬實驗】：伽利略理想實驗簡介笛卡爾的補充如果運動的物體不受任何力的影響，除了速度保持不變，但運動方向也保持不變，它會沿著原方向勻速運動。繼續運動。牛頓的成就：補充和推廣分部：物體不僅是運動的，而且是靜止的。那么，靜止的物體在不受力時保持什么狀態外力？（牛頓補充：會保持靜止）老師（指導中學生總結）：我們已經有了伽利略的研究成果，還有笛卡爾和牛頓的補充，我們來總結一下兩者：當不受外力影響嗎？（給總結了大概意思的朋友鼓勵一下）導讀：牛頓抓住機會，總結了著名的牛頓第一運動定理方法二：中學生探究式學習的目的是基礎較好的中學生，中學生可以在老師的指導下，自己完成傾斜卡車實驗。 根據這一現象，中學生會分組討論，以亞里士多德的觀點闡明問題的癥結。 中學生互相補充，確定實驗推論。 2.定理分析 定理成立條件：不受外力作用 運動規律：始終保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。 老師（回答題目介紹實驗）：回想一下我們第一個實驗，有一個推力橡皮在動，把推力橡皮移開就停止了。 從表面現象得出的推論需要用力來維持，這是錯誤的。 但這些現象卻真實地擺在我們面前。 如何用牛毅的觀點正確解釋這一現象呢？ 物體會發生什么？ 2.關于牛頓第一定理的思想，下列哪種觀點是正確的（） A.驗證牛頓第一定理的實驗是可以做的，所以慣性定理是正確的 B.驗證牛頓第一定理的實驗該定理無法成立，因此不能保證慣性定理正確 C. 驗證牛頓第一定理的實驗無法做，但可以在事實的基礎上通過進一步的科學推理得到慣性定理 D. 驗證牛頓第一定理定理 事實上，某個理論現在還做不到實驗，但是三天后就可以通過實驗來驗證。
4.總結 人們需要很長時間才能理解物體的運動規律。 物體在無力時的運動定律是經過亞里士多德近兩千多年的禁錮人們思維和伽利略的科學推理后，最終由牛頓總結出來的。 牛毅的重要貢獻是：1）力不是維持物體運動的原因，2）力是改變物體運動狀態的誘因。 5.作業：閱讀本節教材，探索牛頓熱力學的構建 【組織方式】個人或自由團體 【活動目的】牛頓熱力學的構建不是牛頓一個人的功勞，而是眾多科學家努力的最終結果工作。 查看資料 了解牛頓熱力學的構建過程和牛頓熱力學體系。 【活動流程】制定查閱、查找方法； 收集相關材料； 分析材料并得出一些推論； 寫論文； 與其他小組交流。 【備注】 1、網上查找的資料必須有學習過程的記錄。 2.與其他會員溝通。 傾斜卡車實驗再學習 【組織方式】個人或自由團體 【活動目的】利用不同的物體表面，通過實驗探索加深對伽利略推理思維的理解。 【活動流程】制定實驗計劃； 設計設備； 實驗并記錄現象，分析數據并得出一些推論； 與老師做的實驗比較異同； 與其他小組交流。 【備注】1． 必須有完整的過程記錄。 2.與其他會員溝通。