4.1牛顿第一定律 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

中小学教育资源及组卷应用平台 4.1牛顿第一定律 教学设计 一、核心素养目标 1.物理观念 （1）通过历史回顾与实验探究，准确理解牛顿第一定律的内涵，明确“力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”，破除“力是维持运动的原因”的错误认知。 （2）掌握惯性的概念，理解惯性是物体的固有属性，明确惯性大小仅与物体质量有关，能结合生活实例解释惯性现象，建立“运动与力”的正确物理观念。 （3）能运用牛顿第一定律分析物体在不受力或受平衡力时的运动状态，区分“匀速直线运动”与“静止”的共性（运动状态不变），形成对运动和力关系的系统性认识。 2.科学思维 （1）经历“亚里士多德观点—伽利略实验—笛卡尔补充—牛顿总结”的逻辑历程，体会“理想实验”这一科学推理方法的精髓，培养抽象思维与逻辑推理能力。 （2）通过对“阻力对物体运动影响”实验的分析，运用控制变量法和归纳推理法得出实验结论，进而通过科学想象构建理想实验场景，提升科学论证能力。 （3）能运用惯性概念解释生活中的相关现象（如乘车安全、体育竞技），区分“惯性”与“力”的本质差异，避免“惯性力”等错误表述，培养严谨的科学思维。 3.科学探究 （1）参与“探究阻力对物体运动的影响”实验，能自主设计实验方案（控制初速度、改变阻力大小），选择合适的实验器材（斜面、小车、不同粗糙程度的平面），规范操作并记录实验数据。 （2）在实验过程中，能分析实验误差来源（如斜面倾角不稳定、平面粗糙程度不均匀），提出改进措施（如使用气垫导轨减小阻力），培养科学探究的严谨性与创新性。 （3）通过小组讨论“理想实验的合理性”，能基于实验事实进行科学推理，提出自己的见解，培养合作探究与表达交流的能力。 4.科学态度与社会责任 （1）通过了解牛顿第一定律的建立过程，认识到科学理论的形成是一个不断修正、完善的过程，体会科学家敢于质疑、勇于探索的精神，培养崇尚科学的态度。 （2）结合惯性在交通规则（如系安全带、限速行驶）、生产生活（如起重机吊装、航天器发射）中的应用，认识物理规律与安全生活、科技发展的紧密联系，增强安全意识与社会责任感。 （3）在实验探究与观点辩论中，养成尊重事实、严谨务实的科学习惯，乐于接受不同意见并基于证据修正自己的观点。 二、教学重难点 1.教学重点 （1）牛顿第一定律的理解：明确力与运动的关系（力是改变运动状态的原因，而非维持运动的原因）。 （2）惯性的概念及应用：理解惯性是物体的固有属性，能解释生活中的惯性现象。 （3）“探究阻力对物体运动的影响”实验的设计与推理过程，体会理想实验的科学方法。 2.教学难点 （1）破除“力是维持物体运动的原因”的前概念误区，理解“运动不需要力维持”的科学性。 （2）理想实验的科学推理过程：从“阻力越小，滑行越远”的实验事实，推理出“不受力时做匀速直线运动”的结论，突破实验条件的限制。 （3）区分“惯性”与“力”的本质差异，解释惯性现象时避免出现“物体受到惯性作用”等错误表述。 （4）运用牛顿第一定律分析物体在受平衡力时的运动状态（等效于不受力）。 三、教学环节 （一）情境导入：矛盾现象激发认知冲突 1.展示两组对比情境：①视频1：推箱子时，用力推箱子就运动，停止推箱子就静止；②视频2：冰球运动员击打冰球后，冰球在冰面上滑行很远才停下。 2.提出问题链：“为什么推箱子时箱子运动，不推就静止？”“冰球没有被持续推，为什么还能滑行很远？”“物体的运动到底需要力来维持吗？” 3.学生初步发言后，教师引导：“两千多年前，亚里士多德和伽利略就对这个问题有截然不同的看法，今天我们就沿着科学家的足迹，揭开力与运动的奥秘。”引出课题———牛顿第一定律。 设计意图：通过生 ... ...