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.通過傾斜卡車實(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)思維方法（分析、概括、推理）。 情感目標(biāo)： 1、通過科學(xué)史的介紹，教育中學(xué)生以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 2、通過伽利略的理想實(shí)驗(yàn)牛頓第一定律主要內(nèi)容，對(duì)中學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育。 教學(xué)建議分析 教材首先通過回憶和思考提出問題：如果不強(qiáng)調(diào)客體會(huì)發(fā)生什么？ 通過卡車在不同表面上運(yùn)動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)，中學(xué)生可以直觀地看出物體的移動(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。 之后會(huì)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(duì)伽利略推論的補(bǔ)充，以及牛頓總結(jié)出來的牛頓第一定理。 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薄?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)推理的手段總結(jié)出來的。 定理是否正確必須通過實(shí)踐來檢驗(yàn)。 科學(xué)教育中學(xué)生。 本課的重點(diǎn)是闡明無(wú)力時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)定律，即牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律。 教學(xué)方法建議 1、中學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定理的困難在于錯(cuò)誤地認(rèn)為現(xiàn)象的本質(zhì)隱藏于生活經(jīng)驗(yàn)之外，認(rèn)為物體的運(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)，如果你不推動(dòng)它，它就會(huì)停止。 中學(xué)生要想破除這些誤區(qū)，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。 這是為了澄清力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。 重要伏筆。 其次，通過實(shí)驗(yàn)建立了“力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的誘因”的概念。 然后通過推理構(gòu)造出“不受力不變的運(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、綜合和推理是本課的核心，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、本課可以按照人類認(rèn)識(shí)知識(shí)的順序來組織教學(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。 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”是錯(cuò)誤的。 2、伽利略理想實(shí)驗(yàn)推理過程教學(xué)用品：斜面、卡車、浴巾、亞麻布、玻璃板、微型計(jì)算機(jī)、物體投影、大型投影電視。 教學(xué)過程 1、實(shí)驗(yàn)介紹：批判亞里士多德的觀點(diǎn) 【演示1】推動(dòng)桌面上的鐵塊（或橡皮擦）從靜止逐漸向前移動(dòng)，撤回推力，鐵塊立即停止。 分析：日常生活中類似的現(xiàn)象還有很多（比如推椅子）。
從表面上看，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)停止運(yùn)動(dòng)”。 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)象得出結(jié)論：“物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持”。 這些觀點(diǎn)在歷史上已經(jīng)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(rèn)為不對(duì)，但沒有理由說服別人。 【演示2】推動(dòng)桌面上的鐵塊（或橡皮擦），使其從靜止?fàn)顟B(tài)向前移動(dòng)，用力推動(dòng)，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)仍然向前，這與亞里士多德的觀點(diǎn)不一致。 分析：鐵塊：靜——?jiǎng)印o。 兩個(gè)過程中都存在力嗎？ 在這兩個(gè)過程中牛頓第一定律主要內(nèi)容，力的作用是維持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)還是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？ 2、新課程教學(xué)： 1、規(guī)律總結(jié)過程方法 1、班主任指導(dǎo)伽利略的貢獻(xiàn)：理想實(shí)驗(yàn)【演示】（通過物理投影儀在大北電視上反映實(shí)驗(yàn)過程） 設(shè)備介紹 實(shí)驗(yàn)必備條件：各實(shí)驗(yàn)都需要從斜坡上同一高度下降，為什么？ 實(shí)驗(yàn)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(dòng)，記錄每次停止時(shí)球的位置。 標(biāo)記了哪些位置？ （停止位置）實(shí)驗(yàn)記錄：實(shí)驗(yàn)次數(shù)、表面材質(zhì)電阻、滑動(dòng)距離 1浴巾，最大最短，2亞麻布，更大更長(zhǎng)，3玻璃，更小更長(zhǎng)，理想圖像光滑表面電阻為零，無(wú)限長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)分析：三個(gè)實(shí)驗(yàn)，卡車最后還是不動(dòng)，為什么？ 三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，卡車的移動(dòng)距離不同。 這說明什么問題？ 球移動(dòng)距離的長(zhǎng)短與其深度阻力之間有什么關(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(yùn)動(dòng)？ 實(shí)驗(yàn)推論：通過伽利略的實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理，得出“運(yùn)動(dòng)物體如果遇到零阻力，其速度就不會(huì)減慢，將永遠(yuǎn)以勻速運(yùn)動(dòng)”的結(jié)論。
“也就是勻速運(yùn)動(dòng)。【計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)】：伽利略理想實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介笛卡爾的補(bǔ)充如果運(yùn)動(dòng)的物體不受任何力的影響，除了速度保持不變，但運(yùn)動(dòng)方向也保持不變，它會(huì)沿著原方向勻速運(yùn)動(dòng)。繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。牛頓的成就：補(bǔ)充和推廣分部：物體不僅是運(yùn)動(dòng)的，而且是靜止的。那么，靜止的物體在不受力時(shí)保持什么狀態(tài)外力？（牛頓補(bǔ)充：會(huì)保持靜止）老師（指導(dǎo)中學(xué)生總結(jié)）：我們已經(jīng)有了伽利略的研究成果，還有笛卡爾和牛頓的補(bǔ)充，我們來總結(jié)一下兩者：當(dāng)不受外力影響嗎？（給總結(jié)了大概意思的朋友鼓勵(lì)一下）導(dǎo)讀：牛頓抓住機(jī)會(huì)，總結(jié)了著名的牛頓第一運(yùn)動(dòng)定理方法二：中學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的目的是基礎(chǔ)較好的中學(xué)生，中學(xué)生可以在老師的指導(dǎo)下，自己完成傾斜卡車實(shí)驗(yàn)。 根據(jù)這一現(xiàn)象，中學(xué)生會(huì)分組討論，以亞里士多德的觀點(diǎn)闡明問題的癥結(jié)。 中學(xué)生互相補(bǔ)充，確定實(shí)驗(yàn)推論。 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)。 老師（回答題目介紹實(shí)驗(yàn)）：回想一下我們第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，有一個(gè)推力橡皮在動(dòng)，把推力橡皮移開就停止了。 從表面現(xiàn)象得出的推論需要用力來維持，這是錯(cuò)誤的。 但這些現(xiàn)象卻真實(shí)地?cái)[在我們面前。 如何用牛毅的觀點(diǎn)正確解釋這一現(xiàn)象呢？ 物體會(huì)發(fā)生什么？ 2.關(guān)于牛頓第一定理的思想，下列哪種觀點(diǎn)是正確的（） A.驗(yàn)證牛頓第一定理的實(shí)驗(yàn)是可以做的，所以慣性定理是正確的 B.驗(yàn)證牛頓第一定理的實(shí)驗(yàn)該定理無(wú)法成立，因此不能保證慣性定理正確 C. 驗(yàn)證牛頓第一定理的實(shí)驗(yàn)無(wú)法做，但可以在事實(shí)的基礎(chǔ)上通過進(jìn)一步的科學(xué)推理得到慣性定理 D. 驗(yàn)證牛頓第一定理定理 事實(shí)上，某個(gè)理論現(xiàn)在還做不到實(shí)驗(yàn)，但是三天后就可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。
4.總結(jié) 人們需要很長(zhǎng)時(shí)間才能理解物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 物體在無(wú)力時(shí)的運(yùn)動(dòng)定律是經(jīng)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(xué)推理后，最終由牛頓總結(jié)出來的。 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)教材，探索牛頓熱力學(xué)的構(gòu)建 【組織方式】個(gè)人或自由團(tuán)體 【活動(dòng)目的】牛頓熱力學(xué)的構(gòu)建不是牛頓一個(gè)人的功勞，而是眾多科學(xué)家努力的最終結(jié)果工作。 查看資料 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】制定查閱、查找方法； 收集相關(guān)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(wǎng)上查找的資料必須有學(xué)習(xí)過程的記錄。 2.與其他會(huì)員溝通。 傾斜卡車實(shí)驗(yàn)再學(xué)習(xí) 【組織方式】個(gè)人或自由團(tuán)體 【活動(dòng)目的】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)計(jì)劃； 設(shè)計(jì)設(shè)備； 實(shí)驗(yàn)并記錄現(xiàn)象，分析數(shù)據(jù)并得出一些推論； 與老師做的實(shí)驗(yàn)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(huì)員溝通。