【核心素养】4.1 牛顿第一定律 教学设计-2023-2024学年高一上学期物理教科版（2019）必修第一册

1．牛顿第一定律 ★课标要求 理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产、生活中的有关现象，解决现实情境中的有关问题。以牛顿运动定律为知识载体，提升学生的物理学科核心素养水平。 ★教材分析 本节内容主要介绍了牛顿第一定律及惯性概念。在初中阶段的学习中，除了“惯性与质量”之间的关系外，本节其他知识学生都有大致的了解。对于牛顿第一定律内容的得出，教材通过梳理人类对力和运动的认识过程，物理学史的介绍，研究方法的呈现，自然而然地总结出来，符合学生的认知规律，又增加了一些人文色彩。 本节包含四个小节：亚里士多德的运动理论、伽利略的研究工作、牛顿第一定律（惯性定律）、质量是惯性大小的量度。 第一小节，亚里士多德的运动理论，介绍了亚里士多德对运动的分类以及关于力和运动关系的观点。 第二小节，伽利略的研究工作，重点介绍了伽利略的理想实验及其对力和运动关系的贡献，并介绍了笛卡尔对其观点的完善。 第三小节，牛顿第一定律（惯性定律），介绍了惯性定律的内容和惯性的概念，并利用惯性解释了一些常见的生活现象。 第四小节，质量是惯性大小的量度，重点探讨了惯性大小的决定因素，展示了生产和生活中的一些应用实例，激发了学生的学习兴趣。 ★教学目标 1．物理观念。 通过了解从亚里士多德到伽利略，再从笛卡尔到牛顿对力和运动的观点，初步形成正确的运动与相互作用的观念。正确理解牛顿第一定律的内容，并能运用惯性概念解释生产和生活中一些常见的现象。 2．科学思维。 能够结合生活现象进行推理分析，对亚里士多德的观点提出质疑，基于实验事实提出科学猜想，抽象概括出牛顿第一定律的内容。 3．科学探究。 观察生活现象，能够从中提出力和运动关系的相关问题和见解。通过理想实验的事实依据，忽略次要因素，合理外推，用自己的语言描述牛顿第一定律的内容。 4．科学态度与责任。 了解人类对力与运动间关系的探究过程，形成不迷信权威、努力追寻科学本质的科学态度，针对历史上不同科学家所提出的力和运动的观点，能够客观地评价和认识。 ★教学设计 牛顿第一定律是人类第一次系统地描述力和运动关系的实验定律，其完善的过程本身就具有极大的科学和人文双重教育意义，特别是伽利略第一次用科学的实验方法改变了人类对物体运动的认识，标志着物理学的真正开端。基于此，牛顿第一定律的探究过程采取按人类认识进阶的过程为序、呈现物理学史的教学方法，生动形象地引出牛顿第一定律的内容。 牛顿第一定律的叙述非常精炼，但内容却内容非常丰富，需要教师引导进行深入解读和应用。本教学设计整合了若干个小实验和视频教学资源，目的是让学生参与体验，深入观察，力求理论和实际相结合，使学生的认知结构发生积极的变化，逐步形成运动和相互作用的物理观念。 ★教学过程 一、创设游戏，引入课题 我们先来一段行为模仿秀。大家坐在同一辆公共汽车上，我是驾驶员，你们是乘客。我们来模仿一段乘车中身体发生的动作，大家动作可以夸张一点。我开始开车了，车子平稳前进，突然刹车……汽车静止，踩油门，加速…… 大家说一说：刹车过程中我们的身体为什么有这样的动作呢？再想一想，为什么有的物体做加速运动，有的物体做减速运动，为什么有的物体上升，有的物体下降，天上的日月星辰又为什么是那样运动的呢？其实，这些为什么有一个共同的核心，那就是：运动的原因是什么？ 二、回顾历史，探究定律 1．情景设问，经验猜想。 运动的原因是什么？古希腊哲学家亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止在一个地方。所以，力是维持物体运动的原因。 果真如此吗？现在，我们也来讨论一下这里涉及的两个问题： 原来静止的物体，要让它运动起来，是否需要力 ... ...