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知識(shí)目標(biāo)：

知道牛頓第一定律,常識(shí)性了解伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過(guò)程.

能力目標(biāo)：

1.通過(guò)斜面小車(chē)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力.

2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析,初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法(分析、概括、推理).

情感目標(biāo)：

1.通過(guò)科學(xué)史的簡(jiǎn)介,對(duì)學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度教育.

2.通過(guò)伽利略的理想實(shí)驗(yàn),給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育.

教學(xué)建議

教材分析

教材首先通過(guò)回憶思考的形式提出問(wèn)題：如果物體不受力，將會(huì)怎樣？通過(guò)小車(chē)在不同表面運(yùn)動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生直觀的看到物體運(yùn)動(dòng)距離與阻力大小的關(guān)系，為講解伽利略的推理作準(zhǔn)備。然后講述伽利略的推理方法和通過(guò)推理得出的結(jié)論，再介紹迪卡兒對(duì)伽利略結(jié)論的補(bǔ)充，牛頓最后總結(jié)得出的牛頓第一定律。通過(guò)這些使學(xué)生了解定律的得出是建立在許多人研究的基礎(chǔ)上的，正如牛頓所說(shuō)：“如果說(shuō)我所看的更遠(yuǎn)一點(diǎn)，那是因?yàn)檎驹诰奕思缟系木壒省?。最后指出牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，而是用科學(xué)推理的方法概括出來(lái)的，定律是否正確要通過(guò)實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)。給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育。

本節(jié)課的重點(diǎn)是揭示物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律。

教法建議

1.學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律的困難在于從生活經(jīng)驗(yàn)中得到的一種被現(xiàn)象掩蓋了本質(zhì)的錯(cuò)誤觀念，認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)是力作用的結(jié)果。如推一個(gè)物體，它就動(dòng)，不再推它時(shí)，它便靜止。為使學(xué)生擺脫這種錯(cuò)誤觀念，首先要把運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的變化區(qū)別開(kāi)，樹(shù)立從靜到動(dòng)和從動(dòng)到靜都是“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變”的概念，這是為了揭示力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系做的重要鋪墊。其次，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確立“力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的概念。再通過(guò)推理建立“不受力運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變”的概念。

2.通過(guò)圖9-1演示實(shí)驗(yàn)的比較、分析、綜合、推理是本節(jié)課的核心，可對(duì)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的科學(xué)推理方法的教育。在此演示實(shí)驗(yàn)中可通過(guò)設(shè)計(jì)不同的問(wèn)題滲透研究方法。

3.本節(jié)課可按著人類(lèi)對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)順序組織教學(xué)，讓學(xué)生體會(huì)規(guī)律的認(rèn)識(shí)過(guò)程，對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)史教育。從亞里士多德的觀點(diǎn)——伽利略的研究——笛卡爾的補(bǔ)充——牛頓的總結(jié)。

教學(xué)設(shè)計(jì)示例

牛頓第一定律

教學(xué)重點(diǎn):通過(guò)對(duì)小車(chē)實(shí)驗(yàn)的分析比較得出牛頓第一定律。

教學(xué)難點(diǎn):

1．明確“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。

2．伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過(guò)程

教學(xué)用具：斜面，小車(chē)，毛巾，棉布，玻璃板，微機(jī),實(shí)物投影，大倍投電視。

教學(xué)過(guò)程

一、實(shí)驗(yàn)引入：批駁亞里士多德的觀點(diǎn)

[演示1]在桌面上推動(dòng)木塊（或板擦）從靜止開(kāi)始慢慢向前運(yùn)動(dòng)，撤掉推力,木塊立即停止。

分析:日常生活中也有許多類(lèi)似的現(xiàn)象，（如推桌子）。這些現(xiàn)象從表面上看,“必須有力作用在物體上,才能使物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng),沒(méi)有力的作用,物體就要停下來(lái).”即：板擦的運(yùn)動(dòng)需要推力去維持。于是,古希臘哲學(xué)家亞里士多德就根據(jù)這些現(xiàn)象總結(jié)出“物體的運(yùn)動(dòng)需要力去維持”。這種觀點(diǎn)在歷史上曾被沿用兩千多年,但時(shí)沿用兩千年是否就一定正確呢？也可能有人曾表示過(guò)懷疑或有人認(rèn)為就是錯(cuò)誤的,但沒(méi)某能說(shuō)服別人的理由。

[演示2]在桌面上推動(dòng)木塊（或板擦）從靜止使之向前運(yùn)動(dòng)，用力推出,木塊向前運(yùn)動(dòng)一段距離后停止。

分析：推力撤掉，還要向前運(yùn)動(dòng)，與亞里士多德的觀點(diǎn)不符。

分析：木塊:靜止——運(yùn)動(dòng)——靜止。兩個(gè)過(guò)程中是否都有力存在？在這兩個(gè)過(guò)程中力的作用是維持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)還是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？

二、講授新課:

1.規(guī)律總結(jié)過(guò)程

方法1.教師引導(dǎo)

伽利略的貢獻(xiàn)：理想實(shí)驗(yàn)

[演示]（通過(guò)實(shí)物投影儀把實(shí)驗(yàn)過(guò)程反映在大倍投電視上）

介紹器材

實(shí)驗(yàn)前提條件：每次實(shí)驗(yàn)都需從斜面上的同一高度下滑，為什么？

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：讓小球從同一斜面的同一位置滾下后分別在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上運(yùn)動(dòng)，每次記下小球停下時(shí)的位置。做標(biāo)記的位置是什么位置？（停下來(lái)的位置）

實(shí)驗(yàn)紀(jì)錄：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)表面材料阻力大小滑行距離1毛巾最大最短2棉布較大較長(zhǎng)3玻璃較小長(zhǎng)推理想象光滑表面阻力為零無(wú)限長(zhǎng)

實(shí)驗(yàn)分析：

三次實(shí)驗(yàn)，小車(chē)最終都靜止，為什么？

三次實(shí)驗(yàn)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離不同，這說(shuō)明什么問(wèn)題？

小球運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短跟它受到的阻力有什么關(guān)系？

若使小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力進(jìn)一步減小，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離將變長(zhǎng)還是變短？

根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)及推理的思想，還可以推理出什么結(jié)論？

推理：小球在光滑的阻力為零的表面，將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過(guò)伽利略的實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理得出“運(yùn)動(dòng)的物體，如果受到的阻力為零，它的速度將不會(huì)減慢，將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去?！奔醋鲃蛩龠\(yùn)動(dòng)。

[微機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)]:簡(jiǎn)介伽利略理想實(shí)驗(yàn)

迪卡兒的補(bǔ)充

如果運(yùn)動(dòng)物體不受任何力的作用，不僅速度大小不變，而且運(yùn)動(dòng)方向也不變，將沿原來(lái)的方向勻速運(yùn)動(dòng)下去。

牛頓的成果：補(bǔ)充與概括

師:物體除了運(yùn)動(dòng)的以外,還有靜止的。那么，靜止的物體在沒(méi)有受到外力作用時(shí)，保持什么狀態(tài)呢？（牛頓補(bǔ)充：將保持靜止?fàn)顟B(tài)）

師（引導(dǎo)學(xué)生概括）:我們現(xiàn)在已經(jīng)有了伽利略的研究成果,又有了迪卡兒和牛頓的補(bǔ)充,把兩者進(jìn)行一下概括：一切物體在沒(méi)有受到外力作用時(shí)，將如何呢？（對(duì)概括出來(lái)大致意思的同學(xué)給予鼓勵(lì)）

介紹：牛頓抓住時(shí)機(jī),概括總結(jié)得出著名的牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律

方法2：學(xué)生探究式學(xué)習(xí)

針對(duì)基礎(chǔ)較好的學(xué)生，可以由學(xué)生在老師的指導(dǎo)下自己完成斜面小車(chē)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)現(xiàn)象學(xué)生分組討論,明確亞里士多德的觀點(diǎn)的問(wèn)題根源．由學(xué)生互相補(bǔ)充確定實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

2.定律分析

定律成立條件：不受外力作用

運(yùn)動(dòng)規(guī)律：總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。

師（回應(yīng)課題引入實(shí)驗(yàn)）：回想我們最開(kāi)始的實(shí)驗(yàn)，有推力板擦運(yùn)動(dòng),撤去推力板擦停下來(lái)，從表面現(xiàn)象上得到的結(jié)論運(yùn)動(dòng)需要力維持是錯(cuò)誤的，但這種現(xiàn)象是千真萬(wàn)確擺在我們面前的，我們?nèi)绾斡门Ｒ坏挠^點(diǎn)正確的解釋這個(gè)現(xiàn)象呢?

三、鞏固練習(xí)

1．一物體放在桌上靜止,假若某瞬間撤掉所有的外力,物體將怎么樣?

2．對(duì)于牛頓第一定律的看法，下列觀點(diǎn)正確的是()

A．驗(yàn)證牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)可以做出來(lái)，所以慣性定律是正確的

B．驗(yàn)證牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)做不出來(lái)，所以慣性定律不能肯定是正確的

C．驗(yàn)證牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)做不出來(lái)，但可以經(jīng)過(guò)在事實(shí)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步科學(xué)推理得出慣性定律

D．驗(yàn)證牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)雖然現(xiàn)在做不出來(lái)，但總有一天可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

四、小結(jié)

人們對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)是經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的時(shí)間的。物體在不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，它是經(jīng)過(guò)亞里士多德對(duì)人們近兩千年的思想束縛，伽利略的科學(xué)推理，才最終由牛頓總結(jié)出來(lái)的。牛一的重要貢獻(xiàn)是：1）力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，2）力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。

五、作業(yè):閱讀本節(jié)教材

探究活動(dòng)

牛頓力學(xué)的建立

組織形式個(gè)人或自由結(jié)組

活動(dòng)目的

牛頓力學(xué)的建立不是牛頓一個(gè)人的功勞，而是許多科學(xué)家努力研究的最終結(jié)果，查閱資料了解牛頓力學(xué)的建立過(guò)程，及牛頓力學(xué)的體系。

活動(dòng)流程

制訂查閱和查找方式；收集相關(guān)的材料；分析材料并得出一些結(jié)論；寫(xiě)出論文；與其他組交流。

備注

1、網(wǎng)上查找的資料要有學(xué)習(xí)的過(guò)程記錄。

2、和其他成員交流。

斜面小車(chē)實(shí)驗(yàn)的再研究

組織形式個(gè)人或自由結(jié)組

活動(dòng)目的

運(yùn)用不同的物體表面，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，加深對(duì)伽利略推理思維的理解。

活動(dòng)流程

制訂實(shí)驗(yàn)方案；準(zhǔn)備器材；實(shí)驗(yàn)并記錄現(xiàn)象，分析材料并得出一些結(jié)論；與老師所做實(shí)驗(yàn)比較優(yōu)缺點(diǎn)；與其他組交流。

備注

1、要有完整的過(guò)程記錄。

2、和其他成員交流。