作业标题 :作业二截止日期 : 2017-01-10
作业要求 :请描述自己在日常教学中为某节课某一环节所设计的案例,并对其案例产生的教育价值进行分析说明。
发布者 :项目管理员
提交者:学员钟俊仕 所属单位:八步区仁义镇第一初级中学 提交时间: 2016-12-26 浏览数( 0 ) 【推荐】
《牛顿第一定律》教学设计
牛顿第一定律是描述力和运动关系的规律,它既是对力和运动关系的深刻描述,又为二力平衡的探究作了理论准备,表象是一滴水,事实是一片海。力和运动的正确关系隐藏在物理现象的背后,很容易被生活中的物理假象所掩盖。教材在内容上,先由与学生日常生活结合紧密的现象入手,提出亚里士多德的观点;然后阐述伽利略的理想实验;最后让学生通过自己的分析与论证得出并表述牛顿第一定律。这样设计的目的就是让学生通过自己的探究来反驳已有的生活经验,使他们留下深刻的印象。
教学目标:
(一)知识与技能:
1、知道牛顿第一定律的内容,能用自己的语言表述牛顿第一定律。
2、通过分析牛顿第一定律的内容,了解牛顿第一定律的内涵。
3、知道物体的运动不需要力来维持,知道力是改变物体运动状态的原因。
(二)过程与方法:
1、通过实验探究概括出力和运动的关系,培养学生的观察能力、提出问题的能力、分析能力、归纳能力及信息处理的能力。
2、通过动手实验、观察及归纳推理,培养学生的科学方法论,培养学生敢于用自己的语言描述自己的见解,培养学生语言表达能力。
(三)情感态度与价值观:
通过探究活动和阅读感受科学就在身边,体验科学对人类生活的重要性,增强对科学的热爱。
教学方法:控制变量法、实验推理法、情景问题法、矛盾冲突法
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:伽利略理想实验的探究活动。
教学难点:通过对伽利略理想实验的推理得出牛顿第一定律。
教学课时:1课时
教学环节:
一、创设情景、发现问题:(6分钟)
[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:在我做的这个实验中,同学们看到了什么现象?
生: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:
[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:这次的实验现象与前面实验现象有哪些不同的地方?
生A: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。
师:(带头鼓掌),真不错。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。
二、设计实验自主探究“阻力对物体运动的影响”(25分钟)
师: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A: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B: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:不错,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。
附:实验记录表:
表面材料 |
阻力大小 |
小车滑动距离 |
毛 巾 |
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棉 布 |
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木 板 |
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光滑水平面(推理) |
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教师在学生实验过程中巡视各小组的实验情况,对操作不当的小组进行引导,纠正实验中的错误操作。待各小组完成实验后,利用实物投影仪展示二至三个小组的记录表,引导学生对记录进行分析。并利用多媒体展示问题:
师:现在我们通过下面几个问题来看看你们在实验中收获到了什么?
问题一:三次实验,小车最终都静止,为什么?
小组3:小车停下来是因为受到了阻力的作用。
师:对,小车因为受到了阻力,速度越来越小,最后停了下来。
问题二:三次实验,小车运动的距离不同,这说明什么问题?
小组4:说明小车滑动的距离受阻力的影响。
师:不错,小车滑动的距离要受阻力的影响,那是怎样影响的呢,
问题三:小车运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系?
小组6:材料的表面越粗糙,产生的阻力越大,小车滑动的距离就越短。
师:很好,三次实验告诉我们,表面越光滑,阻力就越小,而小车滑动的距离就越长。通过这三次实验,我们来想象一下,若表面更光滑,那么受到的阻力就更小,小车运动的距离又会是怎样的呢?
问题四:若使小车运动时受到的阻力进一步减小,小车运动的距离将变长还是变短?
小组2:若小车运动时受到的阻力进一步减小,小车运动的距离将变长。
师:好,根据上面的实验及推理的想象,你们还可以推理出什么结论呢?
问题五:小车在光滑的阻力为零的表面,将会怎样运动?
生:将永远运动下去。
师:通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体,如果受到的阻力为零时,它的速度将不会减慢,将以恒定不变的速度永远运动下去。”
师:后来,科学家迪卡儿在伽利略的基础上进行了补充:如果运动物体不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动方向也不变,将沿原来的方向匀速运动下去。
师:最后,伟大的科学家牛顿在前人的基础上进行补充:物体除了运动的以外,还有静止的,那么,静止的物体在没有受到外力作用时,保持什么状态呢?
生:。。。。。。
师:保持静止
师:即:
不受外力时 不受外力时
静止物体 静止 运动物体 匀速直线运动
师:现在我们来根据几位科学家的研究成果进行一下概括(引导学生归纳):
一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
师:这就是牛顿第一定律。是实验加推理得出的结论。现在,同学们用两分钟的时间来记一记它的内容,并想想牛顿第一定律实用于什么范围?有什么条件?会出现什么样的结果?
生A:范围是:一切物体。
师:对,不管是固体、气体,还是液体,是静止的还是运动的,所有的物体都包括。
师:条件又是什么呢?
生B:在不受外力作用时。
师:不受外力什么时会出现什么样结果呢?
生C:静止或匀速直线运动。
教师进一步挖掘教材,让学生深刻理解牛顿第一定律。
师:现在有一物体在做匀速直线运动,要让它继续运动,需要对它用力吗?
生:不需要
师:这说明什么呢?
生:物体的运动不需要力维持。
师:若我要让它停下来,需要怎样做呢?
生:对它施加力
师:原来运动的物体受到力的作用后,就静止了,这又说明了什么呢?
生:力是改变物体运动状态的原因。
师:这次实验使我们明白:(1)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;(2)任何一个规律的探索并不是一蹴而就的,而是一个逐步完善的过程;(3)不要迷信权威,要敢于向权威挑战.
三、小结:(4分钟)
1、牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2、“牛顿第一定律”表达的是物体不受外力时的运动规律。
3、物体的运动不需要力来维持。
4、“牛顿第一定律”不是实验定律,而是在实验的基础上推理概括出来的。
四、效果反馈:(利用多媒体展示)(约8分钟)
1、关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( )
A、物体必须受到力的作用才能运动 B、物体运动必定受力
C、力是维持物体运动的原因 D、力是改变物体运动状态的原因
2、物体在没有受到_____的作用时,总保持________状态或_______状态.
3. 在研究牛顿第一运动定律的实验中,如图所示,用同一小车从同一斜面的同一高度滑下,接着在材料不同的平面上继续运动,分别停在图中所示位置,请回答:
(1)为什么要使小车从同一斜面上的同一高度滑下?
(2)小车在不同平面上运动的距离不等说明了什么?
(3)从这个实验可以得出什么结论?
板书设计:
牛顿第一定律
运动需要力来维持
(矛盾)探究验证 力是改变物体运动状态的原因
运动不需要力维持
不受外力时 不受外力时
静止物体 静止 运动物体 匀速直线运动
牛顿第一定律:
一切物体在没有受到外力作用的时候,
总保持静止状态或匀速直线运动状态。
教学反思:
牛顿第一定律是力的知识的深化,也是力的合成和力的平衡等内容学习的基础。但学生直观形象思维能力较强,抽象的理性思维能力较弱,有一定的逻辑推理能力,因此“小车实验”是本节的关键内容,是学习牛顿第一定律的思维支撑点。本课我采用了探究式学习策略,这些探究活动可以使学生教好地体验科学探究的过程,培养科学探究的能力。
在教学的第一阶段:我采用“矛盾冲突法”,借助于实验展示生活体验、亚里士多德观点与伽利略思想实验矛盾冲突,目的是激发学生探究欲望,使学生有较高的热情去发现问题,为运用矛盾冲突法纠正错误认识,建立的正确认识作好铺垫。第二阶段:实验探究。在教师提出问题,学生作出猜想后,我让学生自主、合作利用身边的物品设计自己的实验方案,并把实验方案汇报交流,从中选出最佳方案,再以动画展示斜面小车实验过程,给学生以启示,引导学生发现实验的技术关键,最后学生动手实验探究。在整个探究过程中,我只起组织者、帮助者的作用,尽量让学生自己分析、交流、推论并表述出牛顿第一定律内容。课后我感到,还没做到完全放手,比如,提出问题这一环节是老师直接提出的(为了节省时间);
对于“静止的物体不受外力作用时,它的运动状态如何?”的问题处理并不好,不符合学生认知规律。如何处理好这个问题,还望同行多多指点。
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