要】改進(jìn)牛頓第一定理的教學(xué)，理應(yīng)了解中學(xué)生腦子中對力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的認(rèn)知情況、認(rèn)知特征。站在中學(xué)生的位置思索數(shù)學(xué)教學(xué)的問題，結(jié)合中學(xué)生的生活案例，多借助信息技術(shù)的手段，貫串?dāng)?shù)學(xué)學(xué)史的學(xué)習(xí)，對中學(xué)生推行情感價(jià)值觀教育，通過實(shí)驗(yàn)的過程和科學(xué)的推理，讓中學(xué)生感受數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建，發(fā)散性的提問方法，讓中學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)口、動(dòng)腦學(xué)化學(xué)，不要僅僅看化學(xué)、聽化學(xué)。這個(gè)學(xué)期上了一次小范圍的公開課，我選擇了《牛頓第一定理》這個(gè)節(jié)課。作為一節(jié)當(dāng)堂課，我把本節(jié)內(nèi)容和練習(xí)界定成了兩個(gè)課時(shí)。課后，和我校同行以及專家劉老師施行了深入的交流?；叵肽敲炊嗄甑慕虒W(xué)，這樣一節(jié)內(nèi)容該怎么教學(xué)呢？下邊是一點(diǎn)感受及思索。一、牛頓第一定理在教材中的位置及教學(xué)安排《牛頓第一定理》位于小學(xué)數(shù)學(xué)第八章第一節(jié)力和運(yùn)動(dòng)的開始位置，暗示著它在熱學(xué)中的基石位置。本節(jié)內(nèi)容看上去簡單，雖然蘊(yùn)含著很深的思想。牛頓第一定理第一次闡明了物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和力之間的關(guān)系，涉及到兩個(gè)重要的化學(xué)基本概念：力和慣性。同時(shí)指出了數(shù)學(xué)思想、物理方式的滲透，結(jié)合伽利略對運(yùn)動(dòng)的研究科學(xué)思想方式和思維品質(zhì)，是培養(yǎng)中學(xué)生情感價(jià)值觀的好素材。這節(jié)內(nèi)容的安排十分清晰，分為兩部份。第一部份是歷史回顧，從亞里士多德的錯(cuò)誤理解，提到伽利略的指責(zé)，又深入到伽利略和笛卡爾的剖析之中，并重點(diǎn)介紹了牛頓的補(bǔ)充和總結(jié)。
充分重現(xiàn)了牛頓第一定理構(gòu)建的歷史過程，反映了人們理解世界，探求真理的艱辛，突出了理想實(shí)驗(yàn)的思維方式。第二部份是牛頓第一定理的內(nèi)容及剖析。從教材上看，本節(jié)課有兩個(gè)知識點(diǎn)：一個(gè)定理----牛頓第一定理，一個(gè)概念----慣性；同時(shí)滲透了重要的方式----控制變量法以及理想實(shí)驗(yàn)。上述知識點(diǎn)，要求中學(xué)生確切把握，并能應(yīng)用其解決實(shí)際問題，感悟科學(xué)思維方式，感受實(shí)驗(yàn)是化學(xué)乃至自然科學(xué)的基礎(chǔ)。二、學(xué)生對牛頓第一定理的學(xué)前體驗(yàn)以及知識儲(chǔ)備認(rèn)知心理學(xué)的理論告訴我們，中學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念、規(guī)律時(shí)所產(chǎn)生的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，經(jīng)常是由于其腦子中的累犯學(xué)概念的影響。所謂累犯學(xué)概念，是指中學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)課程曾經(jīng)的實(shí)際生活中，對各類化學(xué)現(xiàn)象和過程在腦子中反復(fù)建構(gòu)所產(chǎn)生的系統(tǒng)的但并非科學(xué)的觀點(diǎn)。牛頓第一定理也是這么。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，那個(gè)覺得只須要“正面”傳授知識，中學(xué)生能夠接受，假如她們?nèi)圆焕斫?，才能多講幾遍就能達(dá)到理解的目的的看法，從實(shí)踐證明來看是過分天真、簡單了。由于在有些中學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)中，已經(jīng)有了與亞里士多德“力是維持物體運(yùn)動(dòng)緣由”的理論類似的觀點(diǎn)。這樣，當(dāng)她們學(xué)習(xí)了牛頓第一定理以后，就可能把定理整理歸列入到自己原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。牛頓第一定理實(shí)際上成了“力是維持物體運(yùn)動(dòng)緣由”的代名詞。
讓她們解釋用手傘車、用腳打球等一些不易曝露錯(cuò)誤觀點(diǎn)、錯(cuò)誤理解的生活實(shí)例時(shí)，她們也能解釋得頭頭是道。但當(dāng)她們在解釋在勻速直線運(yùn)動(dòng)的車上用手拋鎖匙、飛機(jī)扔炸彈的例午時(shí)，她們卻又使用亞里士多德的理論去解釋，其錯(cuò)誤觀點(diǎn)就曝露下來了，理解上的不確切就展現(xiàn)無疑了。這正是牛頓第一定理教學(xué)療效不好的根源之所在。根據(jù)皮亞杰的理論，中學(xué)生理解哪些和怎么行動(dòng)，主要決定于她們所具有的認(rèn)知思維模式，而不完全取決于班主任所述說的內(nèi)容。她們根據(jù)自己已有的隱喻吸收和敵視信息。在有錯(cuò)誤理解存有的情形下，才會(huì)在腦子中產(chǎn)生和確切信息極不相同的東西。國外外數(shù)學(xué)教育界近些年來的一些研究表明：一旦中學(xué)生對個(gè)別化學(xué)現(xiàn)象產(chǎn)生了累犯學(xué)概念，要想加以轉(zhuǎn)變是十分困難的。尤其這些在人類科學(xué)理解史上經(jīng)歷了坎坷歷程的累犯學(xué)概念，例如牛頓第一定理，也是這么。三、本節(jié)課的三維目標(biāo)要求傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)大多是以實(shí)現(xiàn)“知識與技能”的教學(xué)為主要目的的，其他兩個(gè)維度則處于次要地位，有時(shí)可能根本沒有涉及。新課標(biāo)要求的教學(xué)過程中，知識與技能、過程與方式、情感心態(tài)與價(jià)值觀這三個(gè)維度中的任何一個(gè)都不能完全獨(dú)立于其他維度而單獨(dú)組建，它們應(yīng)當(dāng)是以一個(gè)有機(jī)整體的方式滲透到每一個(gè)具體的教學(xué)環(huán)節(jié)中。
所以，怎樣在課堂教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)二者的有機(jī)融合，不可是這個(gè)節(jié)課的問題，而是成為當(dāng)前課堂教學(xué)須要重點(diǎn)講求和解決的主要問題?！杜ｎD第一定理》三維教學(xué)目標(biāo)的確定：1、知識與技能（１）把握牛頓第一定理，曉得牛頓第一定理的構(gòu)建過程，確切理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。（２）明晰慣性的概念，能確切解釋慣性現(xiàn)象。2、過程與技巧（１）經(jīng)歷“牛頓第一定理”的構(gòu)建過程。（２）感受科學(xué)探究的通常技巧。（３）曉得理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方式。3、情感心態(tài)與價(jià)值觀（１）讓中學(xué)生以牛頓第一定理的構(gòu)建過程為載體，學(xué)習(xí)科學(xué)家追求真理、勇于探求的精神。（２）讓中學(xué)生意識到人類對客觀事物的確切理解須要經(jīng)過由表及里，由片面到全面的常年過程。本節(jié)內(nèi)容屬于概念性、物理學(xué)史類型的知識。教學(xué)重點(diǎn)：1．伽利略理想實(shí)驗(yàn)及其意義2．對牛頓第一定理的理解和把握。教學(xué)難點(diǎn)：對慣性的理解是本節(jié)難點(diǎn)。四、教學(xué)施行策略及思索改進(jìn)牛頓第一定理的教學(xué)，應(yīng)該了解中學(xué)生腦子中對力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的認(rèn)知情況、認(rèn)知特征。中學(xué)生腦子中的對力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的認(rèn)知累犯學(xué)概念是自發(fā)產(chǎn)生的。在教學(xué)中，我們經(jīng)常誤認(rèn)為中學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)之前其腦子就像一張“白紙”，班主任可以在里面任意涂畫，事實(shí)并非這么。
中學(xué)生在常年的生活實(shí)踐當(dāng)中，漸漸產(chǎn)生了自己對客觀世界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的見解。她們幾乎每天都會(huì)看見物體在力的作用下運(yùn)動(dòng)，而在力停止作用時(shí)物體靜止，于是主觀地判定：有力，則物體運(yùn)動(dòng)；無力，則物體靜止。這正是亞里士多德“力是維持物體運(yùn)動(dòng)緣由”的理論。因?yàn)橹袑W(xué)生腦子中前科學(xué)概念都在潛移默化中產(chǎn)生的，所以它以潛在的方式存在。中學(xué)生自己并沒有意識到它的存在，由于中學(xué)生并沒有有意識地思索并產(chǎn)生“力是維持物體運(yùn)動(dòng)緣由”的概念。平常并不表現(xiàn)下來，但常常在中學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)概念解決問題時(shí)表現(xiàn)下來。許多中學(xué)數(shù)學(xué)班主任腦子中一樣也存在著牛頓第一定律的累犯學(xué)概念，但是我們自己卻并不曉得。這么，在牛頓第一定理的教學(xué)中，作為班主任，我們有什么方式或則說策略呢？1、站在中學(xué)生的位置思索化學(xué)教學(xué)的問題中學(xué)中學(xué)生早已有一定的辯別能力，對常見的一些化學(xué)現(xiàn)象，數(shù)學(xué)知識假如簡單重復(fù)，則中學(xué)生對此不太關(guān)注、不感興趣。并且，牛頓第一定理累犯學(xué)概念是中學(xué)生腦子中已經(jīng)產(chǎn)生的概念，且常年的日常生活經(jīng)驗(yàn)與觀察又強(qiáng)化了這種概念。為此，中學(xué)生腦子中的牛頓第一定理的累犯學(xué)慨念是極其頑固的。為此，一開始就要以各類形式迸發(fā)其注意力，設(shè)置“物理問題情境”，引起中學(xué)生“思維沖突”，設(shè)法采用各類實(shí)驗(yàn)，讓中學(xué)生認(rèn)識到“牛頓第一定理”得來的不易，對比兩種認(rèn)識的根本區(qū)別，培養(yǎng)總結(jié)數(shù)學(xué)規(guī)律的方式，用大量的、常見的生活化學(xué)現(xiàn)象糾正累犯學(xué)的錯(cuò)誤認(rèn)識。
數(shù)學(xué)教學(xué)立足于中學(xué)生的認(rèn)識的主動(dòng)建構(gòu)，立足于中學(xué)生人的發(fā)展，重視中學(xué)生學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變。學(xué)習(xí)不僅僅是知識的記憶、重現(xiàn)，不是復(fù)制知識的過程。而是在已有知識的基礎(chǔ)上，自主進(jìn)行知識建構(gòu)，體驗(yàn)和感受科學(xué)方式。為此，在教學(xué)中，班主任要注意從小學(xué)中學(xué)生的知識儲(chǔ)備，理解能力出發(fā)，關(guān)注中學(xué)生的累犯學(xué)知識與牛頓第一定理互相沖突的部份。引導(dǎo)中學(xué)生正確的認(rèn)識，充分的理解，產(chǎn)生運(yùn)用的能2、結(jié)合中學(xué)生的生活案例，多借助信息技術(shù)的手段化學(xué)學(xué)是一門十分有趣又有用的自然科學(xué)，它研究的內(nèi)容非常廣泛。在生活中，在我們的身邊牛頓建立了牛頓第一定律，有許許多多的化學(xué)現(xiàn)象。諸如：客機(jī)為何能在天空飛行？電動(dòng)機(jī)為何能轉(zhuǎn)動(dòng)？用望遠(yuǎn)鏡為何能看得更遠(yuǎn)？拔河賽事只是比力氣這種問題從中學(xué)生的生活中來，中學(xué)生會(huì)有強(qiáng)烈的好奇心，自然都會(huì)專心致志的尋求問題的癥結(jié)，飽含對化學(xué)的無限遐思?；瘜W(xué)世界神奇萬分，從生活中發(fā)覺問題，認(rèn)真聆聽數(shù)學(xué)的聲音，熱愛數(shù)學(xué)，會(huì)把在生活的過程小學(xué)到知識，將知識運(yùn)用到生活中去。當(dāng)中學(xué)生把握了必要的化學(xué)知識，除了能解釋這種現(xiàn)象，也能借助它們?yōu)槲覀冏约悍?wù)，中學(xué)生都會(huì)感興趣、愿意去找尋、愿意去探求。信息化是現(xiàn)今世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的大趨勢，以網(wǎng)路技術(shù)和多媒體技術(shù)為核心的信息技術(shù)已成為拓展人類能力的創(chuàng)造性工具。
“信息技術(shù)與課程整合”的教學(xué)模式將成為我國面向21世紀(jì)中學(xué)教育教學(xué)變革的新視點(diǎn)。信息技術(shù)對于學(xué)校數(shù)學(xué)三維課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起到了很重要的作用。多媒體模擬可以重現(xiàn)通常教學(xué)條件下無法觀察的化學(xué)現(xiàn)象，例如這節(jié)課牛頓第一定理中伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)。模擬仿真可以提供理想化的數(shù)學(xué)探究場所和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，能夠部份解決體驗(yàn)化學(xué)過程要求的“現(xiàn)場性”和“時(shí)間性”所帶來的矛盾。信息技術(shù)使課堂容量的廣度和深度都前所未有的擴(kuò)大，給中學(xué)生帶來巨大的剌激，運(yùn)用得當(dāng)將可以給教和學(xué)以如虎添翼的覺得。3、貫穿數(shù)學(xué)學(xué)史的學(xué)習(xí)，對中學(xué)生進(jìn)行情感價(jià)值觀教育在培養(yǎng)中學(xué)生高尚情感、進(jìn)取的人生心態(tài)、樹立正確的價(jià)值觀方面化學(xué)學(xué)史的教學(xué)具有不可取代的作用。運(yùn)用數(shù)學(xué)學(xué)史培養(yǎng)中學(xué)生情感心態(tài)、價(jià)值觀是一種可行的途徑。數(shù)學(xué)學(xué)史記載了大量科學(xué)探求、科學(xué)研究的精彩例子，這種生動(dòng)鮮活的例子，才能表現(xiàn)知名科學(xué)所具有的科學(xué)心態(tài)和精神的故事是進(jìn)行情感、態(tài)度與價(jià)值觀教育良好素材，例如這節(jié)課牛頓第一定理中提及的亞里多德的觀點(diǎn)—伽利略的研究—笛卡爾的補(bǔ)充—牛頓的總結(jié)等。讓中學(xué)生經(jīng)歷探究的過程，將科學(xué)探究與數(shù)學(xué)知識有機(jī)地結(jié)合上去，促使中學(xué)生的全面發(fā)展。
所以我上第一課時(shí)時(shí)把重點(diǎn)放到了歷史的回顧這一部份，就有這方面的看法。創(chuàng)設(shè)具體環(huán)境，先了解歷史上人們對力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系探求過程中，各位科學(xué)家的認(rèn)識的遞進(jìn)過程。之后，師生模擬當(dāng)時(shí)的情境，突出亞里士多德與伽利略的觀點(diǎn)矛盾，使中學(xué)生加深印象。滲透數(shù)學(xué)思想、物理方式，在這一節(jié)課中，讓中學(xué)生自己解釋物體停出來的緣由，是因?yàn)槟ゲ亮Φ木壒?。同時(shí)組織中學(xué)生分組討論，互相協(xié)助共同完成實(shí)驗(yàn)，感受伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推測根據(jù)、設(shè)計(jì)思路、推斷推論的思維過程，使中學(xué)生感悟理想實(shí)驗(yàn)在數(shù)學(xué)學(xué)發(fā)展中的重要地位和作用。彰顯中學(xué)生合作學(xué)習(xí)與自主學(xué)習(xí)的思想，彰顯數(shù)學(xué)學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的思想，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育功能，把實(shí)驗(yàn)和探究結(jié)合上去，促使中學(xué)生間的協(xié)作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)中學(xué)生嘗試借助實(shí)驗(yàn)和已知規(guī)律探索新知識和解決實(shí)際問題的意識和能力。在數(shù)學(xué)教學(xué)中引學(xué)案生感悟科學(xué)發(fā)展的軌跡，科學(xué)的發(fā)覺都有其深刻的社會(huì)背景和科學(xué)背景。同時(shí)，通過了解科學(xué)家自身的創(chuàng)造性思維品質(zhì)和勇于指責(zé)、堅(jiān)持真理的獻(xiàn)身精神，培養(yǎng)中學(xué)生情感價(jià)值觀。4、通過實(shí)驗(yàn)的過程和科學(xué)的推理，讓中學(xué)生感受化學(xué)模型的構(gòu)建數(shù)學(xué)試題都有確定的研究對象，稱之為“物理模型”，確立研究對象的過程就叫“建?！薄?span style="display:none">3O1物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
模型化階段是數(shù)學(xué)問題解決過程中最重要的一步，模型化正確與否或合理與否，直接關(guān)系到數(shù)學(xué)問題解決的質(zhì)量。培養(yǎng)模型化能力牛頓建立了牛頓第一定律，即是在問題解決過程中根據(jù)化學(xué)情境的描述，正確選擇研究對象，具象研究對象的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，具象研究對象的過程模式。在進(jìn)行數(shù)學(xué)研究的時(shí)侯，好多情況是比較復(fù)雜的。象這一節(jié)課的問題，科學(xué)家把實(shí)際情況轉(zhuǎn)化成一定的數(shù)學(xué)情景，舍去多余的枝節(jié)，捉住問題的重點(diǎn)，便于用最簡單的方式解決問題。5、發(fā)散性的提問方法問題對思維的啟動(dòng)、促進(jìn)、深化起著重要的作用。同一問題，可以不同側(cè)面、不同角度、不同方法提出。班主任通過開放式提問，可以讓中學(xué)生從多個(gè)不同的角度思索問題，有助于提升中學(xué)生發(fā)散性思維的水平。在向中學(xué)生提問的過程中，盡量避開“是不是”、“對不對”的提問，這樣提問對中學(xué)生的思維作用不大，盡量少用“為什么”的提問，這樣提問似乎對中學(xué)生的思維有一定的作用但容易產(chǎn)生重視惟一的正確答案，不利于培養(yǎng)中學(xué)生的發(fā)散思維；應(yīng)積極采用“有什么觀點(diǎn)”、“有哪些不同的想法”的提問，來訓(xùn)練中學(xué)生的發(fā)散思諸如在本節(jié)課中，當(dāng)中學(xué)生完成借助慣性將錘頭與搖桿套緊的實(shí)驗(yàn)，并說明其原理后，老師就不要簡單問“對不對”，之后就此結(jié)束。
而是接著提問中學(xué)生“想一想，還有哪些其他辦法？”這樣一問瞬間迸發(fā)了中學(xué)生的思維，有的中學(xué)生說可拿其它斧頭來錘緊；可用錘頭撞擊地面或墻壁；還有的說可在松動(dòng)的錘頭與搖桿的間隙里攻入鐵釘或鋼條等等。老師首先肯定朋友們能積極動(dòng)腦，多想辦法解決問題十分好，接著引導(dǎo)中學(xué)生剖析這種方式與借助慣性的方式的好壞，因而加深了學(xué)生對運(yùn)用慣性解決實(shí)際問題的認(rèn)識。發(fā)散性的提問一般用“除此以外，還有什么？”的形式提問。通過積極采用發(fā)散思維提問，有利于中學(xué)生把握所學(xué)知識，對喚起中學(xué)生改變思索方向的焦點(diǎn)，既是突破難點(diǎn)的關(guān)鍵，又是中學(xué)生憑著已有知識和生活經(jīng)驗(yàn)易發(fā)散出去的爆發(fā)點(diǎn)。經(jīng)
