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高中數學牛頓第一定理教學設計n
\nn牛頓數學
案例研究第一部分：小學數學牛頓第一定理的教學設計n
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牛頓第一定理第一課的教學設計n
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【學習主題】牛頓第一定理n
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【學習時間】1節課n
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【課程標準】認識牛頓第一定理n
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牛頓第一定理是熱中重要的基本定理之一，也是培養中學生分析、概括、推理能力的好材料。本課以學習運動學和熱學知識為基礎，首次將力與運動聯系起來，研究力與運動的關系與規律，本課內容在小學數學知識體系中占有重要地位，為以往的平衡力等知識打下堅實的基礎， 在發揚過去中發揮作用。為此，教材更加注重內容的科學安排，將理論與實踐聯系起來，也將數學知識融入生活，能夠讓中學生認為數學就在身邊，從而迸發出中學生繼續學習化學的興趣。本節需要兩節課，第一節主要安排中學生實驗牛頓第一定理的內容。在第二課中，了解慣性的內容。n
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牛頓第一定理不能通過實驗直接推導出來，它是總結事實、分析、總結、推理，這方面要注意。n
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【學習目標】1、通過分析具體實例，了解力對物體運動的影響;n
\n2.通過探索阻力對物體運動的影響，我們知道力不是維持物體運動的原因n
，但改變物體運動狀態的原因n
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3、通過班主任的積分講解，了解牛頓第一定理的內容;n
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4、通過探索阻力對物體運動的影響，培養中學生的觀察實驗能力、邏輯推理能力和科學想象能力。n
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【評價設計】1、通過題1、2、3、4、5、6衡量目標1的實現情況。n
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2. 通過問題 7、8、9、10 和 11 衡量目標 2 的實現情況。n
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3. 通過班主任的綜合解釋和問題 12 來衡量目標 3 的實現情況。n
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4. 通過問題 8、9、10 和 11 衡量目標 4 的實現情況。n
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【學習過程】n
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1、介紹新課：（班主任根據中學生聽到的示范實驗設置題目，引起深入思考）。n
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顯示斜面、手推車演示：n
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（1）將卡車拉動水平木板。n
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（2）停止努力，停止卡車。n
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問題1：推動面包車前進的動機是什么？n
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問題2：可以說物體的運動必須被強制嗎？n
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問題3：運動需要力量來維持嗎？n
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（3）將卡車放在斜坡上，放手后讓卡車滑下來。n
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問題4：到達水平面后會立即停止嗎？n
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問題5：卡車能一直移動嗎？n
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問題6：當卡車到達水平面時，即使水平方向沒有張力，但仍繼續向前移動，運動是否需要受力來維持？n
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（4）班主任總結：中學生提出了代表古埃及學者亞里士多德的兩種不同的推論：運動需要力來維持;英國科學家伽利略的運動不需要歷史的維護。（板他們的觀點）。n
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問題7：當卡車到達水平面時，即使水平方向沒有張力，它也會繼續移動;它似乎能夠繼續移動，但不能總是移動n
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（5）班主任總結：阻力影響物體的運動。n
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二、探索：阻力對物體運動的影響（通過班主任制造問題，轉化為實際的具體任務，中學生配合、交流、思考，邊完成任務，知道自己應該支持誰的觀點）。n
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問題8：卡車在水平面上行駛距離的觸發因素是什么？n
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（班主任讓中學生充分推測后，總結出：坡度坡度、卡車質量、卡車起跑高度、水平阻力。n
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問題9：您應該如何設計一個實驗來研究卡車在水中行駛的距離及其在水中的阻力？n
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（中學生以小組形式進行推測和討論，分享推測設計和研究選擇的基礎。n
\n該n
班主任總結：使用控制變量法必須使其他觸發器相同，表面粗糙度不同。也就是說，同一輛卡車開始以相同的傾斜面在相同的位置移動，并在具有不同粗糙度的不同表面上進行多次測試。n
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選擇一個合理的解決方案，讓中學生分成小組進行實驗。n
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班主任根據實驗指導中學生：n
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問題10：與三個表面相比，哪個表面的阻力最小，哪個的阻力最大？n
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問題11：馬車在木板上移動得最遠，在浴巾表面移動得更近。這是什么原因呢？n
\n班主任指導中學生總結：阻力越小，前進距離越遠，如果表面n越光滑，卡車遇到的阻力越小，
前進的距離越遠;如果表面非常光滑，卡車遇到的阻力會特別小，速度會降低得特別慢。n
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進一步推理 問題12：如果一個物體沒有受到力，它將以恒定的速度永遠移動。n
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通過比較推理的結果，中學生可以用自己的話思考和說實驗推論，了解運動與力的關系，并強調他們對兩者觀點的支持。n
\n第三，n
老師整合指令（基于推測引入牛頓第一定理，讓中學生明確表示這不是實驗推論）。n
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日本科學家牛頓總結了伽利略等人的研究成果，總結出一條重要的數學定律：牛頓第一定理（板書題目）-----所有物體在不受力作用時始終保持靜止或勻速線性運動的狀態。（板書內容）。n
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四、老師指出說明：（加深中學生對牛頓第一定理的理解）。n
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（1）“萬物”表示本法的普遍適用性，不符合本法的客體不存在。n
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（2）“非受力”是定理產生的條件，是理想情況，也包括物體在一定方向上不受力的情況，平衡力一般認為是非受力的情況。n
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（3）“總保持”是指當物體不受力的作用時，只有兩種可能：保持靜止狀態或勻速直線運動，而要改變這些狀態，物體必須受到力的作用。n
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（4）力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態的原因。n
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（5）它不是通過實驗直接獲得的，而是經受住了實踐的考驗，被公認為熱的基本定理之一。n
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五、小結n
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【板書設計】：n
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牛頓第一定理n
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亞里士多德（物體的運動需要力來維持它）。n
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伽利略（物體的運動不需要用力來維持）。n
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所有物體在不受力時始終保持靜止或勻速線性運動狀態。n
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（1）（2）（3）（4）（5）n
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關于牛頓第二部分的數學：化學案例 - 牛頓第一定理n
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[化學案例 - 牛頓第一定理]。n
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教學目標知識目標：n
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知道牛頓第一定理，常識理解伽利略理想實驗的推理過程n
\n1.通過n
傾斜卡車實驗，培養中學生觀察能力.2.通過實驗分析，初步培養中學生的科學思維模式（分析、概括、推理）n
\n1.通過科學史介紹，為中學生提供n
以嚴謹的科學心態進行教育.2.通過伽利略的理想實驗，給中學生一種科學的教育方式。教學建議教材分析教材 首先通過回憶和反思的方式提出問題：如果對象不被強迫怎么辦？n
\n該n
卡車在不同表面上運動的演示實驗，可以讓中學生直觀地看到物體的距離與阻力大小的關系，并計劃解釋伽利略的推理，化學案例——牛頓第一定理。在描述了伽利略的推理和通過推理得出的推論，然后介紹了伽利略推理的貼花補充之后，牛頓終于總結出了牛頓第一定理。這個中學生定理的結論是基于很多人的研究牛頓第一定律指出，正如牛頓所說：“如果我看得更遠，那是因為我站在巨人的肩膀上”。最后強調牛頓第一定理不是實驗定理，而是用科學推理總結出來的，定理是否正確必須通過實踐來檢驗。以科學的方式教育中學生。本課的重點是闡明物體不受力時的運動規律，即牛頓第一運動定理。教學建議 1.中學生學習牛頓第一定理的難點在于從生活經驗中得到的錯誤觀念被現象所掩蓋，物體的運動是力的結果。如果你推動一個物體，它就會移動，當你不再推動它時，它是靜止的。為了使中學生擺脫這些錯誤觀念，首先要區分運動和運動變化，確立從靜態到動態、從運動到靜態都是“運動狀態的變化”的觀念，這是厘清力與運動關系的重要準備。其次，通過實驗確立了“力是改變運動狀態的原因”的概念。然后，通過推理，構建了“無力的恒定運動狀態”的概念。2、通過圖9-1對演示實驗進行對比、分析、綜合、推理是本課的核心，可以教給中學生簡單的科學推理技巧。在這個演示實驗中，可以設計不同的問題來滲透研究方法。3、本課能按照人類對知識的理解順序組織教學，讓中學生感受懂法的過程，對中學生進行歷史教育。從亞里士多德的角度來看——伽利略的研究——笛卡爾的加法——牛頓的總結。教學設計示例：牛頓第一定理n
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教學重點：牛頓第一定理是通過對卡車實驗的分析比較得到的。教學難點： 1、明確“力是維持物體運動的原因”的觀點是錯誤的。2.伽利略理想實驗推理過程的教學用品：斜面、卡車、浴巾、布草、玻璃板、微機、物理投影、大型投影電視。教學過程1、實驗介紹：攻克亞里士多德的觀點【演示1】將鐵塊（或板摩擦）從靜止推到桌子上逐漸向前移動，撤回推力，鐵塊立即停止。解剖學：日常生活中有許多類似的現象（如推椅）。從表面上看，這種現象“必須有力地作用在物體上，能夠使物體繼續運動，而沒有力的作用，物體必須停止。 也就是說，板摩擦的運動需要通過推力來維持。因此，古埃及哲學家亞里士多德根據這一現象總結出“物體的運動必須靠力來維持”。這些觀點在歷史上流傳了2000多年，但遵循了2000年就一定是真的嗎？[演示2]將其余的鐵塊（或板擦）推到桌子上向前移動牛頓第一定律指出，用力推出，鐵塊向前移動一段距離后才停止。剖析：推力退縮，但也向前移動，這與亞里士多德的觀點不一致。解剖學：鐵：靜止 - 運動 - 休息。n
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力在這兩個過程中的作用是維持運動的原始狀態還是改變運動狀態？二、教授新課程： 1.法律總結流程法 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型投影電視上反映實驗過程）介紹設備實驗前提條件：每個實驗需要在傾斜平面上從相同的高度下降，為什么？實驗過程：讓球從同一坡度的同一位置滾下來，在浴巾、棉布和玻璃表面移動，每次停止時注意球的位置。在什么位置做標記？（停止位置）實驗記錄：實驗次數表面材料阻力、滑動距離、滑動距離1條浴巾，最大和最短2條，布草大長3個，玻璃3個，小長推，理想圖像表面光滑，電阻為零，無限長 實驗分析：三次實驗，卡車終于靜止了，為什么？三個實驗，卡車運動的距離不同，這意味著什么問題？球的距離長短和它所深受影響的阻力之間有什么關系？如果卡車移動時遇到的阻力進一步減小，卡車移動的距離是更長還是更短？根據前面的實驗和推理思路，還能推導出哪些推論？推理：球如何在零阻力的光滑表面上移動？實驗推論：通過伽利略的實驗和科學推理得出的結論是，“如果一個物體在運動中的阻力為零，它的速率不會減慢，而是會永遠以恒定的速率運動，化學案例”物理案例——牛頓第一定理“即勻速運動。【微機模擬實驗】：伽利略理想實驗簡介 貼花補充 如果運動物體不受任何力的影響，除了速度沒有變化，但運動方向也沒有改變，它將在原來的方向上勻速運動。牛頓的結果：補充和泛化：物體不僅是運動的，而且是靜態的。那么，靜止的物體在不受外力作用時會保持什么狀態呢？n
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老師（指導中學生總結）：我們已經有了伽利略的研究成果，輔以貼花和牛頓，來總結兩者：當所有物體不受外力影響時，它們會發生什么？n
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