12.5 牛顿第一定律教学案例

《牛顿第一定律》教学案例 南广中学：张龙斌 教学目标： 知识目标： 常识性了解伽利略理想实验的推理过程，了解牛顿第一定律。 能力目标： 1、通过斜面小车的运动实验，培养学生的观察能力 2、通过实验分析，初步培养学生科学的思维方法（分析、概括、推理） 情感目标： 1、通过科学史的简介，对对进行严谨的科学态度教育。 2、通过伽利略的理想实验，给学生以科学方法论的教育。 教学方法：控制变量法、实验推理法、情景问题法、实验探究法 教学用具：斜面、小车、毛巾、棉布、小红旗、木板、多媒体、实物投影仪 教学重点：通过对小四实验的分析比较得出牛顿第一定律。 教学难点：1、明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。 2、伽利略理想实验的推理过程。 教学过程： 一、实验引入： [演示1]：教师在桌面上用手推动粉笔盒，从静止开始慢慢向前运动，撤去推力，粉笔盒立即静止。 师：同学们在我做的这个实验中，你们看到了什么现象？ 生1：粉笔盒原来是静止的，后来运动，最后又静止了。 生2：粉笔盒受力后由静止变为运动，力消失后又静止了。 教师分析：其实在日常生活中也有许多类似的例子，（如同学推桌子），从表面现象上看，“必须有力作用在粉笔盒上，才能让粉笔盒运动，如果没有力的作用，它就要停下来”即：粉笔盒的运动需要力来维持。于是，在希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力来维持”。这种观点在历史上曾被沿用了两千多年。但是沿用两千多年的是否就一定正确呢？我们来看看下面的这个实验： 二、新课教学 [演示2]：在桌面上放一个小球，用力推它，小球滚动，手离开小球后，小球还滚动了一段距离才停下来。 师：哪位同学从这次的实验现象中发现了与前面实验现象不同的地方？ 生1：小球在不受力的作用时仍移动了一段距离，最后受到阻力的的作用还是停下来了。 生2：前面用的是方形的，这次用的是球形的。 师：看来大家都观察得很仔细，非常好。从实验中我们可以知道：“小球在没有受到力的作用时仍可以移动。”即：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。这个结论是两千年后的科学家伽利略提出的。这与亚里士多德的观点相矛盾，那么，这里有两个相互矛盾的观点，到底哪个是正确的呢？应用什么办法呢？ 生：用实验探究法来确定。 师：好，现在就根据你们桌面上给的器材，四人一组，相互讨论，设计一个实验来探究“小车移动的距离与阻力大小有什么关系？”最先设计好的小组给同学们讲讲你们的 实验方案。 小组1：让小车从斜面的同一高度自由下滑，在水平桌面上铺上不同的毛巾，棉布，木板，看小车在不同的表面移动的距离，用小红旗标出小车的位置，根据小车的不同位置来判断什么表面对小车的阻力大或小。 师：考虑很仔细，还有其他小组要补充吗？ 小组2：在实验过程中要用同一小车和同一斜面。 师：不错，补充得很完整。那么，用同一高度、同一小车和同一斜面的目的是什么呢？ 生：这样可以保证小车在进入平面时的速度一样。 师：对，就是要让每次实验时小车在进入平面时的速度一样，这种实验方法叫什么呢？ 生：控制变量法。 师：对，控制小车进入水平面时的速度相同，看小车在不同材料的水平表面移动的距离。现在就请同学们根据你们设计的实验方案，完成探究内容。并做好实验数据的记录。再根据三次实验的数据进行分析，进一步推理“在光滑水平面小车的运动情况会怎样？”。每个小组的成员做好分工，每个同学都动起手来，一起来完成这次探究。实验开始： 学生探究活动过程 教师在学生实验过程中巡视各小组的实验情况，对不会的小组进行引导，纠正实验中的错误操作。 附：实验记录表： 表面材料 阻力大小 小车滑动距离 毛 巾 （最大） （最短） 棉 布 （较大） ... ...