第第PAGE1頁共1頁牛頓第一定理教學內容知識目標：曉得牛頓第肯定律牛頓第一運動定律內容，常識性了解伽利略志向試驗的推理過程。技能目標：1、通過斜面貨車試驗，培植朋友的觀測技能。2、通過試驗剖析，初步培植朋友科學的思維方式〔分析、概括、推理〕。情感目標：1、通過科學史的簡介，對朋友進行嚴謹的科學立場教育。2、通過伽利略的志向試驗，給同事以科學方式論的教育。教材剖析教材首先通過追憶思考的方式提出問題：如果物體不受力，將會如何？通過貨車在不同表面運動的演示試驗，使朋友直觀的看見物體運動距離與阻力大小的關系，為講解伽利略的推理作預備。之后講解并描述伽利略的推理方式和通過推理得出的推論，再介紹迪卡兒對伽利略推論的補充，牛頓最末總結得出的牛頓第肯定律。通過這種使朋友了解定理的得出是構建在好多人討論的基礎上的，正如牛頓所說：“假如說我所看的更遠一點，那是因為站在巨人肩上的緣故”。最末強調牛頓第肯定律不是試驗定理，而是用科學推理的方式概括下來的，定理是否正確要通過實踐來檢驗。給朋友以科學方式論的教育。本節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。教法建議1、同學學習牛頓第肯定律的困難在于從生活閱歷中得到的一種被現象掩藏了本質的錯誤觀念，認為物體的運動是力作用的結果。
如推一個物體，它就動，不再推它時，它便靜止。為使朋友甩掉這些錯誤觀念，首先要把運動和運動的改變區分開，樹立從靜到動和從動到靜都是“運動狀態轉變”的概念，這是為了闡明力和運動的關系做的重要鋪墊。其次，通過試驗確立“力是轉變運動狀態的原因”的概念。再通過推理構建“不受力運動狀態不變”的概念。2、通過圖9—1演示試驗的比較、分析、綜合、推理是本節課的核心，可對朋友進行簡潔的科學推理技巧的教育。在此演示試驗中可通過設計不同的問題滲透討論方式。3、本節課可按著人類對知識的認識順次組織教學，讓朋友感受規律的認識過程，對朋友進行學史教育。從亞里士多德的觀點——伽利略的討論——笛卡爾的補充——牛頓的總結。教學設計比如牛頓第肯定律教學重點：通過對貨車試驗的剖析比較得出牛頓第肯定律。教學難點：1、明確“力是維持物體運動的原因”觀點是錯誤的。2、伽利略志向試驗的推理過程教學用品：斜面，貨車，浴巾，麻布，玻璃板，微機，實物投影，大倍投電視。教學過程一、試驗引入：抨擊亞里士多德的觀點[演示1]在桌面上推進鐵塊〔或板擦〕從靜止開始慢慢往前運動，撤消推力，鐵塊馬上停止。剖析：日常生活中也有好多類似的現象，〔如推椅子〕。
這種現象從表面上看，“需要有力作用在物體上，能夠使物體繼續運動，沒有力的作用，物體就要停出來。”即：板擦的運動須要推力去維持。于是，古埃及哲學家亞里士多德就根據這種現象總結出“物體的運動須要力去維持”。這些觀點在歷史上曾被沿襲兩千多年，但時沿襲兩千年是否就肯定正確呢？也可能有人曾表示過懷疑或有人覺得就是錯誤的，但沒某能說服他人的理由。[演示2]在桌面上推進鐵塊〔或板擦〕從靜止使之往前運動，使勁推出，鐵塊往前運動一段距離后停止。剖析：推力撤走，還要往前運動，與亞里士多德的觀點不符。剖析：鐵塊：靜止——運動——靜止。兩個過程中是否都有力存在？在這兩個過程中力的作用是維持原先的運動狀態還是轉變運動狀態？二、講授新課：1、規律總結過程方式1：老師引導伽利略的貢獻：志向試驗[演示]〔通過實物投影儀把試驗過程反映在大倍投電視上〕介紹器材試驗前提條件：每次試驗都需從斜面上的同一高度下降，為何？試驗過程：讓小球從同一斜面的同一位置滾下后分別在浴巾表面、棉布表面、玻璃表面上運動，每次記住小球停下時的位置。做標記的位置是哪些位置？〔停出來的位置〕試驗紀錄：試驗次數表面材料阻力大小滑行距離1浴巾最大最短2麻布較大較長3玻璃較小長推志向象光滑表面阻力為零無限長試驗剖析：三次試驗，貨車最終都靜止，為何？三次試驗，貨車運動的距離不同，這說明哪些問題？小球運動距離的長短跟它遭到的阻力有哪些關系？假定使貨車運動時遭到的阻力進一步降低，貨車運動的距離將變長還是變短？根據前面的試驗及推理的思想，還可以推理出哪些結論？推理：小球在光滑的阻力為零的表面，將會如何運動？試驗推論：通過伽利略的試驗和科學推理得出“運動的物體，如果遭到的阻力為零，它的速率將不會減低，將以恒定不變的速率永久運動下去。
”即作勻速運動。[微機模擬試驗]：簡介伽利略志向試驗迪卡兒的補充如果運動物體不受任何力的作用，除了速率大小不變，但是運動方向也不變，將沿原先的方向勻速運動下去。牛頓的成果：補充與概括師：物體不僅運動的以外，還有靜止的。這么，靜止的物體在沒有遭到外力作用時，保持哪些狀態呢？〔牛頓補充：將保持靜止狀態〕師〔引導朋友概括〕：我們如今早已有了伽利略的討論成果，又有了迪卡兒和牛頓的`補充，把二者進行一下概括：一切物體在沒有遭到外力作用時，將怎樣呢？〔對概括下來大致意思的朋友給以鼓舞〕介紹：牛頓捉住時機，概括總結得出蜚聲的牛頓第一運動定理方式2：朋友探究式學習針對基礎較好的朋友，可以由朋友在老師的指導下自己完成斜面貨車試驗，根據現象同學分組爭辯，明晰亞里士多德的觀點的問題癥結．由朋友互相補充確定試驗推論。2、定律剖析定理創立條件：不受外力作用運動規律：總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。師〔回應課題引入試驗〕：回想我們最開始的試驗，有推力板擦運動，撤掉推力板擦停出來，從表面現象上得到的推論運動須要力維持是錯誤的，但這些現象是千真萬確擺在我們面前的，我們怎么用牛一的觀點正確的說明這個現象呢？三、鞏固練習1、一物體置于桌上靜止，如果某頓時撤走全部的外力，物體將怎樣樣？2、對于牛頓第肯定律的想法，以下觀點正確的選項是〔〕A、驗證牛頓第肯定律的試驗可以做下來，所以慣性定理是正確的B、驗證牛頓第肯定律的試驗做不下來，所以慣性定理不能確定是正確的C、驗證牛頓第肯定律的試驗做不下來，但可以經過在事實基礎上，進一步科學推理得出慣性定理D、驗證牛頓第肯定律的試驗其實現今做不下來，但總有三天可以用試驗來驗證。
四、小結人們對物體的運動規律的認識是經受了漫長的時間的。物體在不受力時的運動規律，它是經過亞里士多德對人們近兩千年的思想禁錮，伽利略的科學推理牛頓第一運動定律內容，才最終由牛頓總結下來的。牛一的重要貢獻是：1〕力不是維持物體運動的原因，2〕力是轉變物體運動狀態的原因。五、作業：閱讀本節教材探究活動牛頓熱學的構建【組織方式】個人或自由結組【活動目的】牛頓熱學的構建不是牛頓一個人的功勞，而是好多科學家努力討論的最終結果，查閱資料了解牛頓熱學的構建過程，及牛頓熱學的體系。【活動流程】制訂查閱和查找方法；搜集相關的材料；剖析材料并得出一些推論；寫出論文；與其他組溝通。【備注】1、網上查找的資料要有學習的過程記錄。2、和其他成員溝通。斜面貨車試驗的再討論【組織方式】個人或自由結組【活動目的】運用不同的物體表面，通過試驗探究，加深對伽利略推理思維的理解。【活動流程】制訂試驗方案；預備器材；試驗并記錄現象，剖析材料并得出一些推論；與老師所做試驗比較異同點；與其他組溝通。【備注】1、要有完整的過程記錄。2、和其他成員溝通。
