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【示范课、观摩课过程性材料】 刁哲 平顶山市实验高中

《牛顿第三定律》教学设计（具体内容和课件见附件）

一、教材分析

1.教材简介

本节课是人教版物理必修1第四章第五节的内容，前面已研究了牛顿第一定律和第二定律，解决了单个物体的运动和力之间的关系，但自然界的物体总是相互联系，相互影响，相互作用的，牛顿第三定律就是研究物体之间相互作用的关系的。只有充分地研究物体间的作用，才能比较全面地认识物体的运动规律。

教材以广阔的科学技术为背景，通过实例来说明生活中物理无处不在，除此之外还增加了用传感器探究作用力与反作用力的关系。这些图景的展示开阔了学生的视野，促使学生不断地关注社会、关注生活，关注自己身边发生的事物和事件。

2.教学的目的要求

通过以上分析可知，牛顿第三定律在动力学中有着重要的作用和地位，它是把一个物体受到的力与其它物体受到的力联系起来的桥梁，因此，通过这节课的教学，引导学生达到以下三维目标：

知识与技能：

〔1〕认识物体间的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念。

〔2〕理解牛顿第三定律，能用该定律解释生活中的有关问题。

〔3〕能正确区分一对平衡力跟一对作用力和反作用力。

为了凸显学生主体性的参与，以及师生之间有效的沟通，特设如下过程与方法。

过程与方法：

〔1〕通过实验探究力的相互作用规律来总结、归纳出牛顿第三定律。

〔2〕通过用牛顿第三定律分析物理现象，可培养学生分析解决实际问题的能力。

〔3〕利用DIS实验系统验证牛顿第三定律。

为了提升学生的科学素养和人文素养，特设如下的情感态度与价值观。

情感态度与价值观：

〔1〕学会一种研究复杂问题的方法——感知探索法，进一步领悟到探究是科学精神的基本要素。

〔2〕通过实验活动，经历科学过程，体会科学方法，树立科学的价值观。

〔3〕通过合作学习活动，培养学生的团队合作精神。

3.重点与难点

学生在学习本节课前已经对力和运动的关系有了一定的初步认识，但是学生在受力分析时对研究对象常常分辨不清，经常混淆物体系间的内力和外力。这就迫切需要深入理解规律来弥补已有知识的缺陷。所以本节课的教学重点是：牛顿第三定律的内容及确切含义；对作用力和反作用力关系的自主探究过程。

作用力和反作用力的关系与平衡力的关系之间有相同之处，也有不同之处，而学生常常把这两种力混淆。所以区别作用力、反作用力与平衡力成为本节的教学难点。

二 、 教学方法

从新课程的理念出发，为充分发挥学生的主体作用，本节课采用“实验探究式综合教学法”（分为启迪引导、研究探索、总结整理、巩固发展四个阶段），并以多媒体辅助教学。通过创设问题情景，激发学生兴趣，触动学生思维，以问题为中心，促使学生自主实验探索，让学生经历建立物理规律的全过程，从而使学生充分参与课堂，体验成功的喜悦。

三 、 学法指导

学而得法是教学的最终目的，本节课通过学生游戏、教师设问和学生动手自主实验，从而使学生掌握感知探索法、探究实验法；教师还通过列举典型实例，指导学生分析讨论，应用物理知识解释生活现象，进行知识的迁移，进一步使学生掌握分析归纳的方法。

四、 教学过程

通过以上分析，根据教材的功能及新课标的要求，并联系学生的实际情况，紧扣重点突破难点，设计如下教学过程：

（一）导入新课（启迪引导阶段，约3分钟）

导入新课的指导思想：创设学习情景、激发学习兴趣。

为了让学生感知物体间力的作用是相互的，特设置情景一：

请两位同学上讲台做游戏（两个人站在自制滑板上对面推及背向推），让大家注意观察。形成一种“未成曲调先有情”的良好课堂基调。

通过观察，启发学生思考：力是物体间单方面作用，还是相互作用？

根据学生的回答进而追问：能通过一次感知体验就说力的作用是相互的

吗？由此设计探索性问题一：我们学习过哪几种力？不同性质的力的作用是否都是相互的？

（二）新课教学

1.作用力和反作用力（研究探索阶段，约15分钟）

根据探索性问题，引导学生分组讨论、实验验证、举例说明，培养学生合作意识和创新精神，教师提供有关器材：

〔1〕演示弹力的作用是相互的：带弹簧片小车和轨道、气球等；

〔2〕演示摩擦力的作用是相互的：三合板、玩具车、玻璃棒；

〔3〕演示磁场力的作用是相互的：带磁铁的小车和轨道。

让学生边实验边讨论，将静态的知识变为动态的实验探索，改演示实验为学生自主探索实验。然后教师引导学生对实验分类：弹力、摩擦力、磁力的作用均是相互的，对于“重力的作用是相互的”可用潮汐现象举例说明。

本环节通过小组讨论、实验探索、举例说明，最后总结归纳出各种不同性质的力的作用都是相互的，让学生体验从特殊到一般总结规律的方法，很自然的引出作用力和反作用力的概念。

物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力；如果把其中一个力叫作用力，那么另一个力就叫反作用力。

2.牛顿第三定律（研究探索阶段，约15分钟）

在学生得出作用力和反作用力的概念后已有了获得成功的喜悦，进一步设置情景二：

（1）请两位同学（一男生一女生）进行拔河比赛。（男同学胜利）

（2）让男同学站在滑轮车上，再次和站在地上的女同学对拉。（女同学胜利）

由比赛结果的不同，引出矛盾，使学生进入积极主动的思考状态，由此提

出探索性问题二：作用力和反作用力的大小之间、方向之间有什么样的关系？

针对探索性问题二，设置自主探究流程如下：

                                                                                                   

猜想作用力与反作用力之间大小、方向的关系

小组讨论得出验证猜想的途径——实验法

师生互动结合本实验特点（定量关系）选定用两个弹簧秤来验证、实验

填写表格、分析归纳出探究结果

分组实验、验证猜想

由情景二激发学生猜想作用力与反作用力之间大小、方向的关系，培养学生的发散思维；小组讨论确定研究方法，师生互动设计实验方案，培养学生科学的认知价值观和探究问题的能力；分组实验，验证猜想，培养学生的团结协作精神；

小组合作探究活动中填写实验表格：

根据表格学生寻找出规律性的认识之后，引出牛顿第三定律：

牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上牛顿第三定律。

本过程会使学生感到具体而亲切，获得一种研究问题的体验，进而收获一种习惯，成为一种意识，养育一种能力。

    为了更全面理解牛顿第三定律，我们再用传感器来验证作用力与反作用力的关系。

3.用传感器验证作用力与反作用力的关系（总结整理阶段，约5分钟）

让多个学生自己拉动传感器，仔细观察屏幕上的图像，验证静态、动态条件下牛顿第三定律是否适用，突破作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失的理解难点，变抽象为直观。

然后教师引导学生归纳出作用力和反作用力是同性质的力，再结合以上实验过程总结出作用力和反作用力的六条性质。从而使学生更深入的理解了牛顿第三定律的内容及确切含义。

4.牛顿第三定律的应用（巩固发展阶段，约15分钟）

牛顿第三定律广泛应用于生产、生活和科学技术中，通过以下两例给学生渗透“学以致用”的思想，培养学生分析解决实际问题的能力。

请同学分组讨论汽车向前前进的原因是什么？经过学生讨论后视频验证。

再播放视频材料——火箭发射升空，让学生思考火箭升空的动力是谁提供的。我国航天事业随着“神舟”系列载人飞船的升空及嫦娥奔月的成功，已位于世界前列，结合时势激发学生的爱国主义情感。

5.作用力和反作用力与一对平衡力的区别

通过以上学习，我们再来分析拔河问题，针对学生习惯性错误认为“胜方拉力大”的思维障碍，应用所学知识进行修正。通过受力分析认清输赢的原因，再回放视频加以验证。

在对拔河双方进行受力分析时，让学生找出哪些是“作用力和反作用力”，哪些是“平衡力”，体会“作用力和反作用力”与“一对平衡力”的异同，并通过列表比较认识。学生在分析交流中就能够很自然的突破难点。

（三）巩固练习

为使学生所学知识具有稳定性，并使知识顺利迁移，特设立如下练习：

     

1、如图，画出灯的受力示意图，

并指出相应的作用力、反作用力和平衡力。

为克服学生思维障碍，进一步理解作用力与反作用力的关系与物体运动状态无关，特设置如下练习：

2、汽车拉着拖车运动时，汽车对拖车的拉力大小为F，拖车对汽车的拉力大小为Fˊ则：

A、只有匀速运动时，才有F= Fˊ   

B、加速运动时F﹥ Fˊ

C、减速运动时F﹤ Fˊ

D、无论加速、减速、还是匀速,总有F=Fˊ

（四）布置作业

针对牛顿第三定律的理解和应用设置作业1、2，为培养学生的情感态度与价值观设置作业3：

1、做课后练习第2题、第4题；

2、讨论思考题：继续交流、讨论牛顿第三定律的应用。

3、课外搜集了解有关牛顿的一些资料。

（五）板书设计:

板书的直观性和系统性较强，为突出本节教学的重点，我设计了简洁、清晰的板书。

五 、 教学反思

在以上教学设计中，紧扣“以学生发展为本”的教学理念，积极倡导“自主实验探究”的学习方式，设置交互式教学环境，学生多感官并用，学得积极主动，更重要的是学生在自主探究中学习能力不断提高，以后将随时随地吸取知识的营养，对将来的学习必将产生深远的影响。