第一篇:牛顿第一定律教学视频分析
学校教育心理学作业
科目: 学校教育心理学
题目:牛顿第一定律教学视频分析 姓名: 郭杉 学院: 物理学院
学校教育心理学作业
牛顿第一定律教学视频分析
作为一名师范生,掌握教师职业相关的基本理论、锻炼教师技能是十分必要的。其中,学校教育心理学就是一门不可或缺的理论课。因此,在学习了学校教育心理学后,我尝试对高中物理的牛顿第一定律教学视频进行教育心理学的分析。
本文所分析的视频为海南省海口市实验中学的杜和蔓老师在第六届全国中学物理青年教师教学赛中的视频。视频所讲授的内容是牛顿第一定律,讲授对象为高一年级学生。杜和蔓老师事先将学生们分为四个小组,每个小组前面摆放着记分牌。开始时,她先进行了知识小竞赛以回顾初中学过的概念,然后引出高中的牛顿第一定律并作比较;列出概念之后,杜和蔓老师又引出“牛顿第一定律是怎样建立起来的”这一问题,讲述历史后让学生扮演伽利略思考并做实验演示,然后进行讲解并总结,完成牛顿第一定律的建立过程;于是她从牛顿第一定律又引出惯性的概念及性质并让学生根据所学内容解释现象进行练习;最后,她从知识内容、过程与方法、情感态度与价值观三个方面让学生做整节课的总结,选出小组冠军并留下课后思考题。
观看过视频后,我认为整节课中杜和蔓老师所运用的教育心理学理论含有以下三个方面:
一、认知加工
在课堂开始的知识小竞赛结束后,杜老师由此引出初中学过的牛顿第一定律,并提问学生初中时定律是如何描述的;之后直接给出高中牛顿第一定律的表述,将两个表述放在PPT上让学生分析相同和不同之处,然后进行总结。
我们知道,高一学生学习牛顿第一定律时离初中毕业已有一段时间,这中间学习的东西对高中学习牛顿第一定律产生前摄抑制而造成一定的遗忘。但学生经过之前大量的题目练习已使这一陈述性知识储存在长时记忆中,通过回忆可以激活进行提取。因此,杜老师对初中牛顿第一定律的复习回顾是很有必要的。并且,她将初中和高中的同一概念不同表述让同学们进行分析比较,更有利于学生对知识进行精制性复述。精制性复述即指将要记忆的信息与储存在长时记忆中的信息建立联系的过程。通过联想、分析、比较、推理等等过程,学生得以完成精制性复述。
因此,通过新旧知识建立联系,促进了学生对高中牛顿第一定律这一概念的理解,并使其进入长时记忆,更长久地保持;而且,通过精制性复述而进入长时记忆的新知识,当需要从长时记忆中提取时,能够更容易对信息进行检索。
二、学习动机的激发与维持 1.激发与维持外在动机
外部强化可以激发外在动机,从而影响学生的学习行为。在课堂中,老师可以运用目标、反馈、评价、表扬、批评、竞赛等各种强化手段激发和维持学生的外在动机。在杜和蔓老师的课堂中,她运用了开展竞赛和评价、表扬的方法来激发和维持外在动机。
(1)开展小组竞赛
竞赛是激发学习积极性的有效手段。
杜和蔓老师事先将学生随机分为四组,每组的第一排放置记分牌,起始分都是二十分。首先她通过知识竞赛的方式给各出组的学生解释物理现象的题目,小组之间题目不相同,同组学生题目相同。然后,她从每组中随机选出学生代表他 学校教育心理学作业
们小组回答题目。回答正确的组将加10分,回答的不完整或不正确不扣分。之后的环节便是抢答,老师在讲课过程中随机提问可以加分的问题,学生抢答正确可以加20分或30分等,回答的不完整或不正确不扣分。最后,在整节课快要结束的时候宣布冠军组。
这样一来,学生学习的积极性是很高的。因为小组之间存在竞争,所以每组的成员就成为了一个整体,学生们为了集体荣誉,将会认真听课、积极互动,从而达到激发与维持外在动机的效果。
(2)评价、表扬
教师对学生的学习结果进行适当的评价具有强化的作用。表扬作为学习的外部诱因,能够给学生的学习活动以肯定的强化,从而巩固和发展学生的学习动机。
杜和蔓老师在整节课中对学生的评价和表扬有二十多次。比如在一位女同学回答了初中时学过的牛顿第一定律的概念后,杜老师给出“记得非常清楚”的评价,其他则经常根据学生所回答的问题进行分析。杜老师常用的表扬语言还有“很不错”、“好”、“很好”“非常好”,除此之外,她还经常问同学们“(这位同学)他答得好不好/对不对?”等问题,让全体同学给予回答问题的同学积极的评价。
这些评价和表扬将给学生很大的鼓励,从而肯定了学生认真学习、思考的态度,使学生积极参与课堂这一活动得到强化,从而能使学生树立信心,提高其自我效能感,进而使外在动机得以激发与维持。
2.激发与维持内在动机
激发与维持内在动机的措施有很多,杜老师则主要从培养学生学习兴趣和创设问题情境,引起学生的认知矛盾激发求知欲入手。
她选取了在太空舱中宇航员能做匀速直线运动的视频、汽车行驶要系安全带的视频使理论联系实际,能够扩大学生的知识面,学生在某一领域的知识不断积累是其对某一具体知识领域产生稳定而浓厚兴趣的基本条件;她还选取了扎破水气球瞬间的视频,并现场演示了敲击纸板,纸板被击飞纸板上的鸡蛋却落入纸板下的杯中的实验,这两个实验与学生的已有知识信念相矛盾,从而引发学生的求知欲。此外,杜老师用视频、演示实验、PPT、角色扮演等多种方式呈现教学内容也能培养学生的学习兴趣从而激发与维持内在动机。
可以看出,杜和蔓老师将外在动机的激发和维持与内部动机的激发和维持相结合,达到了很好的效果。
三、教学策略
我认为杜和蔓老师采用的是传统的教学方式,即有讲授、提问、组织讨论、布置课堂练习和家庭作业环节的一般方法。我之所以认为仍是一般授课方式,是因为在整堂课中老师的讲还是占了大部分。但是这堂课在传统中有创新,即加入了启发式教学的思想。
我认为在杜老师的课堂中,提问环节是很出彩、很有技巧的,因此课堂中师生之间的互动交流很活跃。她的提问分为两种,一种是引导性的、要求全体学生回答的;一种是面向全体学生,但会随机让某一位同学回答的。并且,她的提问是一步一步有层次的,有时也会让学生提出问题。通过提问,老师不仅了解了学生对知识的掌握情况,而且给学生提供了对理解水平自我监控的机会,同时也促进学生积极思考,即积极地进行信息加工,有助于学生理解新知识、使知识进入长时记忆中贮存。
除了提问,她还设计了一个模拟实验环节。她让学生进行角色扮演,提出“如果你是伽利略你会怎样反驳亚里士多德的观点”的问题让学生阅读教材并进行思 学校教育心理学作业
考体会,然后她选出一名学生自主进行实验模拟,通过学生的做实验讲解和老师Flash动画演示引导同学们总结出整个实验的探究过程。
很显然,杜老师层次分明的提问和模拟实验已然体现出启发和探索的思想。她通过提问和自主实验,一步一步引导、启发学生完成学习任务。她所注重的是学生的主体性和其独立思考解决问题的能力。蒋敦杰在全国基础教育课程改革教学工作经验交流会上的评价是“与通常贯穿全过程的讲不同的是,老师的讲,不是基于给学生知识结论的灌输和传授,而是借助老师的讲,唤醒学生的主体意识,问题意识,任务意识,思考意识,建立起以学生为主体的有意义的学习活动”。并且,在探索方面,杜和蔓老师认为“探索是思想的活动,可以是集体,可以是个人,可以是独立的,可以是互动。比课堂热闹更重要的是每个学生认真的倾听和每个人的独立思考。”可以看出,虽然课堂并不完全是发现学习,但思想却是一致的。
总的来说,杜老师的这堂课是有趣、生动、清晰的。在整个课堂中,体现了学生的主体地位和教师的主导地位。在新一轮基础教育课程改革刚实行的第一年杜老师能够这么出色完成转变,实在是很厉害。在课堂的最后,她还让同学们总结了三维教学目标——知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观,然后将自己之前确定的目标展示出来进行对比,学生基本完成了她所确定的教学目标。当然这其中也有任务分析的教学目标的组织法的教育心理学依据。
以上就是我对杜和蔓老师牛顿第一定律的一些理解与分析,由于能力限制也许有的有些偏差。其实课堂中还有很多细节运用了教育心理学理论,不仅仅限于这几方面。如今离2004年高中新课改实行已经十年了,教学方式、课程结构、课程评价都在新课改中日渐成熟。我们作为师范生将会积极地作理论和实践的准备,以后为基础教育献出一份力量,这也是我们应该和必须做的。
参考文献:
[1]路海东.学校教育心理学[M].长春:东北师范大学出版社,2005.8:2-9;92-114;197-210.
第二篇:《牛顿第一定律》教学说课稿
《牛顿第一定律》教学说课稿
一、教材分析
1、教材地位
《牛顿第一定律》是通用类物理第一章第五节的内容,也是本节、本章的重点。牛顿第一定律正是将运动和力联系起来的一条纽带,是进一步分析和处理直线运动和力学问题的基础,对今后的学习起到承上启下的作用。
2、教学目标
知识与技能
1、知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论,知道理想实验是科学研究的重要方法。
2、理解牛顿第一定律的内容及意义。
3、理解惯性的概念,会正确解释惯性现象。过程与方法
1、体验伽利略理想实验的推理过程,理解理想实验是科学研究的重要方法。
2、通过实验加深对牛顿第一定律的理解。
3、观察生活中的惯性现象。情感、态度与价值观
通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识,通过对笛卡儿的推论和牛顿第一定律的比较分析,了解人类认识事物本质的曲折性。感悟科学是人类进步的不竭动力。
【教学重点】
对牛顿第一定律和惯性的正确理解;科学思想的建立过程
【教学难点】
力和运动的关系,惯性和质量的关系
【教学方法】
实验探究、交流与合作、多媒体辅助教学
【教学器材】
1、多媒体课件
2、劈型斜面、毛巾、棉布、小车、木板
二、学情分析
学生喜欢动手实验,喜欢提出问题,并力求通过自己探索找到问题的答案;另外,本届学生在初中也有过初步开展科学探究的经历,这就为本节课的顺利实施打下了一定的基础。
三、教学方法及手段
设计采用实验探究的方法,通过问题创设情景,引导学生进行猜想,然后通过实验探究,归纳总结。从而发挥学生的主体作用,提高学生学习的自主性。这样来突出重点,突破难点,符合学生的认识规律,符合新课程所倡导的“强调形成积极主动的学习态度。”
四、教学过程
新课导入:力和运动有关系吗?(情景创设,引入新课)
【思考与讨论】
得出结论:力和运动是有关系的。以此引出课题.新课展示
一、力和运动有什么关系呢?
1、亚里士多德 【阅读与思考】
结合课本内容,组织学生思考、讨论并引导学生得出下列问题的答案。(1)古希腊哲学家亚里士多德的观点是什么,他凭什么得出观点的?
力是维持物体运动的原因; 观察和直觉。(2)造成亚里士多德得出错误观点的原因是什么?
由于地面环境中重力和摩擦力的干扰。演示实验 小车在斜面上运动
【过渡引导】17世纪意大利的物理学家伽利略观察到,在推力作用下运动的小车,撤去推力后,小车并不是立刻停止,而是运动了一段时间才停下来的。撤去推力,小车仍可以运动,这就说明:“力是维持运动的原因”这一观点,并不是力和运动的真正关系。为了找出力和运动的真正关系,伽利略巧妙的设计了一个实验,这个实验把他深邃的思想和超人的睿智体现的淋漓尽致,那么,这到底是一个什么样的实验呢?
2、伽利略的实验(1)实验过程
(动画展示:层层设问,步步深入,让学生经历伽利略的思考过程,体验理想实验的科学研究方法)
装置介绍:两个对接的粗糙斜面,中间用圆弧相连。
师:让小球从一个斜面的某一个高度静止释放,小球的运动情况如何?试描述出来。生:小球滚上另一个斜面,到不了原来的高度就返回了,然后在两个斜面间往返运动,高度越来越低,最终停在斜面的低端。
师:小球为什么达不到原来的高度,而且最终又停下来呢? 生:受到摩擦阻力的作用。
师:设想斜面光滑,没有摩擦,小球的运动情况如何呢?
生:小球将达到跟原来同样的高度,然后在两个斜面间往返运动,永不停息。
师:如果减小第二个斜面的倾斜度,小球的运动情况如何?和前一次有什么异同呢? 生:小球依然达到同一高度,但经过的路程会更长,用的时间也更长。师:推想:如果持续减小第二个斜面的倾斜度,小球的运动情况如何呢?
生:小球仍会达到同一高度,只是走的路程越来越长,所需的时间越来越长,师:当第二个斜面变成水平面时,小球的运动情况如何呢? 生:小球将沿着光滑的水平面一直运动下去,永不返回。
师生总结:小球在水平方向上不受力,仍可以运动,这就说明:运动并不需要力来维持。伽利略由此得出结论:力不是维持运动的原因。【过渡引导】
伽利略实验的整个过程,都是在假设斜面光滑没有摩擦的前提下进行的,而绝对光滑的斜面是不存在的,所以说伽利略的实验是一个理想实验。那么什么是理想实验呢?
(2)理想实验
在学生稍加讨论后,给出理想实验的概念。
理想实验是在思想中塑造的一种理想过程。它是以科学实验为基础,以科学事实为根
据,突出主要因素,排除次要因素,运用逻辑推理,揭示物理世界的内在联系,发现物理规律。这是科学研究的重要方法。
(3)实验设计
根据伽利略的实验和你对理想实验的理解,设计一个实验,说明力不是维持物体运动的原因。
器材:毛巾、棉布、木板、劈型斜面、小车 要求:同桌讨论实验方案,说明实验步骤。
在学生讨论完后,请两个同学展示讨论的结果,边做实验边解说。(试验中要体现理想实验的思想,并合理推出结论)【过渡引导】
在伽利略实验的基础上,法国科学家笛卡尔,对力和运动的关系做了进一步的推论。英国科学家牛顿做了进一步的补充、完善和总结,提出了牛顿第一定律。
二、牛顿第一定律
1、笛卡尔的推论
一个不受外界任何影响的运动着的物体,将保持原来的运动,一个静止的不受外界影响的物体,将保持静止。
2、牛顿第一定律
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。【思考与讨论】
总结牛顿第一定律的意义。
①说明了物体不受力时的状态:匀速直线运动状态或静止状态。②说明了力的作用:力是改变物体的运动状态的原因。
③揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性,因此,牛顿第一定律又叫做惯性定律。
【过渡引导】
那么什么是惯性呢?(根据牛顿第一定律得出惯性的定义。)
三、惯性
1、定义:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的特性。
2、说明:
①一切物体都有惯性,惯性是物体的固有属性。(为更好的理解“一切”和“固有”,设计以下问题)问题:人行走时有惯性,静止时有惯性吗? 请学生解释。【思考与讨论】
惯性是物体的固有属性,那么惯性有大小吗?(结合思考、讨论、分析该问题。)师生总结:质量不同的物体,保持原有运动状态的本领是不同的,质量越大,保持原有运动状态的本领越大,就说物体的惯性越大;相反,惯性越小。可见,物体的惯性是有大小的,并且质量是物体惯性大小的唯一量度。
②质量是物体惯性大小的唯一量度。
练习:1kg的铁块、1kg的木块、1kg的棉花,谁的惯性最大?
师生总结
学生总结:(这节课我学到了什么?)
教师总结:通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识,通过牛顿第一定律的分析,我们知道了人类对事物或规律的认识,并不是一蹴而就,一步到位的,而是经历
着一个步步深入。逐步完善的曲折的过程。
反馈练习
1、判断下列哪些说法正确(A)
A.两个质量相同的物体,不论速度大小如何,它们惯性大小一定相同。B.物体不受力时有惯性,受力时没有惯性。
C.在月球上举重比在地球上容易,则质量相同的物体在月球上比在地球上的惯性小。D.在地上滚动的小球越滚越慢,小球的惯性也逐渐减小。
2、正在运动的物体,如果将所受的外力同时撤去,这个物体将:(B)
A.立即停下来
B.做匀速直线运动
C.速度越来越慢,最后停止
D.速度越来越快,永远停不下来
家庭作业
1、思考与活动: 课本P035
五、教学评价与反思
本节课的教学设计比较全面的体现了三维目标。教学过程中,以生活情景引入课题,激发了学生兴趣。对教材的处理既踏实又有新意,对科学认识的发展层次把握得比较好。既注重学生经历过程,体验方法,又重视基础知识及其应用。基本达到了教学目标。使学生感受到科学探究过程就是在不断解决又不断提出问题的过程中逐步深入的。最后让学生带着问题离开课堂,为其进一步探究留下拓展的空间。附、板书设计:
牛顿第一定律
亚:力是维持物体运动状态的原因
伽:力不是维持物体运动状态的原因
牛顿第一定律
质量是物体惯性大小的唯一量度
第三篇:“牛顿第一定律”教学设计
“牛顿第一定律”教学设计
裘志辉
长兴金陵高级中学
313100
设计指导思想及课前设计
高中物理第一册“牛顿第一定律”一节,属初、高中知识的结合部.学生在初中学习中.已经了解了牛顿第一定律的基本内容.如何以初中知识为生长点、以教材内容为线索,展开科学方法教育与思维能力培养是本课教学活动的主要目标.故教学的侧重点应放在理解伽利略对“运动物体不受外力作用会保持自己的速度不变”论断的研究、思考、推理过程,学习科学研究中常用的理想实验方法.为此本节教学采用讨论式:教师列出问题讨论提纲,在阅读教材的基础上,请一位学生先表述,引发学生的问题,展开答辩与讨论.教师在其间适当引导与点拨,并由教师概括总结.设计这样的教学方式,是基于教材具有循环性,学生已有一定基础.旨在让学生处于主动地位.追寻科学家走向成功的足迹,学会像物理学家那样发现问题、思考问题与解决问题.
课堂教学中,应引导学生特别注意伽利略的理想实验,注意它忽略次要因素、抓住主要因素的科学性.课堂教学中,还应引导学生不只是简单地否定或肯定什么,而且知道为什么否定或肯定以及如何进行否定或肯定.
学生讨论提纲是:关于力与运动的关系,①亚里斯多德的观点是什么?②伽利略的观点是什么?③我的看法是什么?④牛顿第一定律是如何表述的?
预前问题是:1.从某一高度沿斜面滚落的球为什么可以沿对接的另一斜面滚上同样的高度?2.定律为什么不以伽利略的名字命名而称为牛顿第一定律?3.牛顿第一定律包含了哪些内容?问题1是为了深入理解伽利略的理想实验与科学推理方法;问题2是使学生了解从亚里斯多德到伽利略到牛顿,人们对惯性定律的认识是如何逐步逼近真理的;问题3则是使学生对定律的认识比初中提高一步.
一、教学目标
1.在物理知识方面学习牛顿第一定律的内容,正确理解力跟物体运动的关系,掌握惯性的概念.
2.对客观事物的正确认识需要人们经过由表及里,由片面到全面长时间的认识过程.通过本节的学习要让学生建立起正确的认识论的观点,同时体会到人们认识世界的长期性和艰巨性.
3.物理实验是科学研究的方法,对实际问题做出合理的抽象,进行理想实验的研究正是伽利略得到力与物体运动正确关系的基础.我们要学习这种科学抽象的方法,并把它用到今后的物理研究中去.
二、重点、难点分析
1.本节的重点是正确认识物体运动跟力的关系,在物体不受力的情况下,应保持匀速直线运动状态或静止状态.通过对牛顿第一定律的学习,加深对惯性概念的理解.
2.生活常识使人们对力和运动的关系形成了不正确的认识,通过教学要让学生们克服传统观念,形成正确的认识,需要下一定的功夫.
三、教学方法
“讨论式教学法”结合“实验探索式教学法”,将实验研究与多媒体应用有机结合,通过学生动手实验和电脑板书、电脑动画等形式,达到突出教学重点,突破教学难点,发展学生创造力的目的.
四、教具
1、说明伽利略理想实验的装置,自制导轨和小球.
2、说明物体在不受阻力下做匀速直线运动的气垫导轨和滑块.
3、演示惯性的小车和木块.
4、电教器材:多媒体电脑、数据/视频投影仪、视频展示仪、五、教学过程 请同学们看课本
[投影]引言:在力学中,只研究物体受力而不涉及运动的分科,叫做静力学;只研究物体怎样运动,而不涉及运动和力的关系的分科,叫做运动学;研究运动和力的关系的分科,叫做动力学。动力学的基础是牛顿运动定律,本节研究牛顿第一定律。
请同学们回答:刚才看课本后,本节主要讨论什么主要内容? 学生可能回答:历史的回顾和牛顿第一定律。
同学们讨论后发言:
关于运动和力的关系问题,有三位代表人物有不同看法。
亚里士多德认为:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来,但这个观点是错误的。伽利略根据理想实验进行推论,让一个小球沿一个斜面从静止滚下来,小球将滚上另一个斜面。如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度。如果减少第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程。继续减少第二个斜面的倾角,使它最终成为水平面。小球就再也达不到原来的高度,而沿水平面以恒定速度持续运动下去。
(此处用多媒体进行演示)
老师点评:亚里士多德的错误观点持续了两千多年。伽利略冲破固有思维,利用理想实验进行推论。理想实验是科学研究中的一种重要的方法。它把可靠事实和理论思维结合起来,可以深刻地揭示自然规律。这个实验虽然是个理想实验,但却是符合科学道理的.没有摩擦的情况是很难实现的,现代技术给我们提供了阻力很小的条件.我们来看一下气垫实验.它的原理是气泵给气垫装置打气,导轨上有许多小孔,滑块与导轨间形成一层空气薄膜,滑动时阻力很小.我们观察一下滑块的运动情况,可以看到滑块的速度基本不变.
请同学人人动手做实验:将课本放在课桌上,用手推;将钢笔放在课桌上,用力弹。
请同学将观察到的结果叙述出来:用手推书,书就运动,不用手推书,书就静止:用力弹钢笔,钢笔往前运动一段位移后就静止:放在充气的气垫导轨上的木块很接近匀速直线运动。[投影]牛顿第一定律的内容是:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
讨论:教师;刚才A同学概述了亚里斯多德和伽利略对运动与力的关系的观点以及牛顿第一定律的内容,同时表明了自己的观点.下面,同学们可以提出问题,请同学答辩,也可以互相讨论,请大家各抒己见.
学生B:伽利略用理解实验作推论的一个重要前提是小球沿对接的斜面总可以滚到原来的高度,请解释一下这是为什么?
学生C:这个问题可以解释:小球在高处有势能,滚到斜面底部势能变成动能,再滚上另一个斜面时,动能又逐渐还原成势能.因为理想实验中的斜面是光滑的.没有摩擦,所以最后的高度一定与原来的高度一样.(初中学过动能与势能转化与守恒的知识,学生都表示认可.)
学生D:我想伽利略可以做实验.他在实验中可以把斜面做得很光滑,这样他会发现小球每次滚上的高度几乎与原来落下时的高度相同,于是就可以推论,当斜面极其光滑毫无摩擦时应当正好与原来等高.
(一片议论)
教师:同学们的见解很好.D同学所说的正是伽利略理想实验的事实基础,伽利略的思考过程确实与同学所说相似,只是伽利略还借助了类比物——单摆.他是从单摆在空气阻力很小的情况下来回摆动时到达几乎相同的高度演化到小球在两个对接斜面上的滚动,得出结论的.所以伽利略的理想实验虽然无法实现,伽利略的结论也不能直接从实验得出,但它们有事实作依据,是观察与思考的结果.该同学能联系学过的知识,对一个例题中的情景给出正确的模型,值得大家学习.关于这个理想实验,同学们还有问题吗?
学生C:我注意到两个斜面的连接处是圆弧线,这是为什么? 学生L:我想这是为了不让小球弹跳,能使小球连续地滚动吧.
学生Y:我想,亚里斯多德讲力维持运动,这力指的是动力,这样理解的话,他的观点就对了.
学生L:指动力也不对,一只足球踢了一脚不再踢它,没有了动力,它还能继续运动.
教师:我来提一个问题:伽利略研究得出的正确结果为什么隔了一代以后才由牛顿写成牛顿第一定律?
学生X:我在一本书上看到,伽利略只是提出物体在没有外力作用于它时沿直线匀速运动下去,没有“直到有外力迫使它改变这种状态”一说,也就是不完整不全面.
教师:是的.伽利略发现了不易直觉的摩擦力,改变了亚里斯多德根据直接经验得出的直觉结论,应用科学的推理方法得出了正确的结论.伽利略在他的著作《两种新科学的对话》中写道:“„„一个运动的物体假如有了某种速度以后,只要没有增加或减小速度的外部原因,便会始终保持这种速度——这个条件只有在水平的平面上才有可能„„只有水平面上的运动才是不变的„„.”我们看到伽利略的认识已经很接近惯性定律了.但是他的认识还不够确切,认为只有在水平面上物体才具有保持速度的特性,他甚至曾由此而推论地球是圆的,任何水平面实际都是球面,物体不受力时将沿地球表面匀速地运动下去,这样伽利略又重落入亚里斯多德从来将作匀速圆周运动视为物体本性的巢臼之中,一个伟大的定律从伽利略身旁悄然滑过了. 牛顿继承了伽利略的研究成果,并以自己的发现完善了这些成果,以定律的形式,作出了完整准确的结论:“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。”
我们看到,从亚里斯多德以来,关于力与运动的问题,经过了几千年漫长的求索过程,直到伽利略和牛顿时代以后,才加快了认识进程,认识世界发现真理是很不容易的.
接下来请同学们再来讨论一下牛顿第一定律.这个定律包含了几层意思?
学生W:我觉得定律有两层意思:
1、定律指出一切物体都具有保持原来运动状态的惯性.
2、定律指出了外力是改变运动状态的原因.
教师:对.让我们再注意一下定律中的几个字眼:“一切”、“总”、“或”.
“一切”,说明天地万物无一例外.“总”,指出物体的惯性是物体固有的属性,不论物体处于什么状态.“或”,指出了静止与匀速直线运动的等同性.它们都是物体不受外力时的运动状态.
【小结】伽俐略理想斜面实验否定了亚里士多德的观点,牛顿在伽俐略等人的研究基础上得出牛顿第一定律。一切物体都具有惯性,力是改变物体速度的原因。
教学总结:
本节课的特点是对力和运动的关系的正确认识,要受到日常经验的影响,所以在本节课中采用了多联系实际问题加以分析,以使学生澄清错误认识。
第四篇:牛顿第一定律教学设计
牛顿第一定律 教学设计
一、教学内容分析 1.课程标准要求
理解牛顿运动定律,用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。理解惯性,并利用惯性解释生活中常见现象 2.教材分析
本节课的教学内容牛顿第一运动定律作为物理学的基石,首先对人类认识运动和力的关系作了历史的回顾,着重介绍了伽利略等人研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献,而后讲述了牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念,三个层次很明显,为后续的牛顿运动定律的学习打下基础。
二、教学目标
(一)知识与技能
1.借助阻力对物体运动实验理解力和运动的关系,知道其主要推理过程及结论。
2.理解牛顿第一定律及其意义。
3.理解惯性的概念,会正确解释有关的惯性现象。
(二)过程与方法
让学生经历实验探究的过程,理解由真实实验推广到理想实验的科学思想,体会分析归纳、推理总结的思维方法。
(三)情感、态度和价值观
通过物理学史的简介,对学生进行严密的科学态度教育,让学生了解人类认识事物本质的曲折,培养学生追求真理、勇于探索真理的科学精神。
三、教学重点 牛顿第一定律的理解。
四、教学难点
牛顿第一定律的理解,惯性知识,利用惯性解释生活问题。
五、教学方法
1.教法:通过演示实验、分析推理和类比教学凸显教师的主导作用。2.学法:通过观察思考、动手体验和合作讨论凸显学生的主体地位。
六、教学用具
带轮子的小车,长木板,毛巾,纸板,白纸,惯性演示器
七、教学板书
牛顿第一定律
一.运动需要力维持 亚里士多德 运动不需要力 伽利略
二.牛顿第一定律 一切、没有受到力、总、或 三.惯性(1)利用惯性(2)预防惯性危害
八、教学进程
(一)教学引入:观看ppt上牛顿煮怀表的科学趣事,吸引学生学习科学的兴趣,学生不由自主融入到科学探究中来。
(二)亚里士多德与伽利略观点对比: 亚里士多德推箱子实验:力推物动,力撤物停。伽利略火车现象:力撤物不停。
提出问题:谁的观点是正确的?物体的运动是不是一定需要力?利用桌上的器材验证谁的观点是正确的呢?
学生:
1、斜面上分别铺毛巾,纸板,木板观察小车运动的距离。
2、记录小车运动的远近,分析小车受到阻力的大小。教师:思考一下ppt上的三个问题吗? 1.小车为什么要在相同的高度释放? 2.怎样改变阻力的?
3.怎样观察阻力对物体运动的影响的?
学生:学生自由讨论并发言。展示学案上的表格设计。
教师:引导学生进行实验对比。通过对比实验可以进行逻辑推理,如果接触面非常光滑没有摩擦,那小车会怎样?。对比发现,接触面越光滑,滚动距离越远。小车运动停下来的原因是阻力。如果接触面非常光滑小车会永不停止。
教师:在学生回答的基础上,结合实验进一步总结:(并板书)物体的运动是不需要力来维持的。(力撤物停的原因是因为阻力。如果没有摩擦力,运动的物体会一直运动下去)教师:引导学生认识、总结力和运动的关系。让学生阅读课文思考找出:
l、伽利略的观点和亚里士多德的观点。
3、牛顿第一定律。
对比三个人的观点,他们都是叙述力和运动关系的,谁的更全面?
(三)牛顿第一定律 学生:阅读课文,回答问题。
既然牛顿第一定律是最完善的,那么它从几个方面阐述了力和运动的关系?
在学生回答的基础上,进一步总结:力不是维持物体运动状态的原因,力是改变运动状态的原因。
学生讨论回答:两个方面:不受力时,物体保持匀速直线运动状态或静止状态;受力时,力迫使它改变运动状态。教师:牛顿第一定律可不可以用实验来验证? 学生:不能。是通过实验科学推理出来的。(四)惯性
教师:牛顿定律又叫惯性定律,惯性是指什么? 你又怎样理解这种性质呢?举例说明。
因为这是一个新概念,学生刚接受可能不是很好理解。通过实验来进一步的理解。牛奶为什么会洒出呢?
学生活动:学生观察并思考,再进一步理解惯性:是指物体具有保持原来运动状态或静止状态的性质。教师活动:列举惯性利用和危害的事例。
教师活动:进一步总结:物体不受力时将保持匀速直线运动状态或静止状态。
教师演示惯性演示器,学生自由讨论并发言,解释惯性演示器中的惯性原理。(五)总结
学生总结本节课知识,其他学生自由补充。(六)作业
寻找生活中惯性的例子并解释其中道理。完成学案上的练习。
第五篇:牛顿第一定律-教学设计
如何理解牛顿第一运动定律
一、任务分析
1.教学内容分析
1.1 知识特点
牛顿第一运动定律是运用逻辑思维对实际事物进行分析的产物,在实际生活中不能找到物体满足牛顿第一运动定律的条件——不受外力。所以此知识较为抽象,难以理解。牛顿第一运动定律中还包含着力、及其与运动关系,惯性、惯性运动、惯性参考系等经典力学中最为基本且最为重要的概念,内涵十分丰富。难以理清各个概念之间的关系,把握其实质。1.2 知识地位
牛顿第一运动定律是牛顿力学即经典力学理论的前提和基础。它破除了长达近两千多年的亚里士多德的错误观点,改变了人类的世界观。牛顿第一运动定律的实质是定义了惯性参考系,是牛顿运动定律成立的前提。2.学情分析
本节所述内容学生在初中物理课程中已涉及到,所以有一定的基础,关键是如何让学生加深对牛顿第一定律本质的理解。在对惯性的学习中,这仍是学生难于理解的问题。部分原因在于课本中的表述不够简洁,而学生对教科书中内容的理解又显稍不足。3.策略方法的选择
基于以上对教学内容的分析和对学情的分析,我采取的策略方法如下:首先,转化牛顿第一运动定律的表述形式,使其符合中文的表达习惯,从而有助于学生对其内容的进一步理解。其次,运用物理知识再次对其表述进行简化,进一步凸显牛顿第一运动定律的本质。最后补充说明创设此种物理情境的局限性,并由此引出惯性参考系的概念,明确此为牛顿第一运动定律的本质。
二、教学目标
1.知识与技能
理解牛顿第一定律的内容及本质。
知道惯性是物体的固有属性,不论物体受力与否,都具有惯性。只是惯性的表现形式不同。
知道力是改变物体运动状态的原因。
知道物体受力和不受力是两种本质不同的条件。
明确牛顿第一定律实质是研究物体不受外力时的运动情况。
2.过程与方法
分析、理解伽利略对接斜面实验。
感受、理解伽利略对接斜面实验中蕴含的抽想法、理想化方法。知道理想实验是建立在可靠事实基础上的科学方法。
3.情感态度价值观 感受运动相对性原理所含有的哲学意味。
体会科学源于经验(实验、观察)与理性(假设、推理)之间的互动。体会探求真理的艰难。体会科学理论的特点。
三、教学重点、难点
1.1 教学重点:牛顿第一运动定律。惯性。1.2 教学难点:惯性参考系。
四、教学资源
1.1 选择依据:
丰富的教学用具及设备,可以使教学过程从枯燥到有趣,从抽象到形象。进行课堂演示实验并利用计算机多媒体辅助教学,不但提供了大量的教学信息,使学生在丰富的感性材料基础上,得以快速理解和掌握物理规律,而且还能够吸引学生注意力、激发学习兴趣,调动学习的积极性、主动性、创造性,从而达到提高课堂教学效果的目的。1.2 教具:
多媒体设备一套。
五、设计思路
由于牛顿第一运动定律的表述不够简洁且其中蕴含多个经典力学中的重要概念,首先转化其表达,使其符合中国人的表述习惯。再运用物理知识对转化后的牛顿第一运动定律的内容,再次精简,凸显其本质。最后创设情境理解牛顿第一运动定律的本质。为了解科学探索的艰难,将给出牛顿第一运动定律发展脉络,从中体会科学的内涵。
六、教学流程
七、课时安排:1课时。
八、教案:
在人教版《普通高中课程标准实验教科书 物理1(必修)》一书第73页,牛顿第一运动定律(Newton first law of motion)叙述如下:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。在牛顿的巨著《自然哲学的数学原理》一书中的中文直译与其表述大致相同。但这种对原拉丁文的直译,在语言表述上更符合西方人的习惯。而且在牛顿第一运动定律当中,包含力、及其与运动的关系,惯性、惯性运动、惯性参考系等经典力学中最为基本且最为重要的概念。如此直译显得其中逻辑关系较为复杂,不利于对牛顿第一运动定律的理解。
所以,先要转化其表述,使其符合中文的表达习惯。
先看前半句话,“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”。保持静止不过是速度不变的一种特殊情况。而匀速直线运动,其速度也不改变。因此,这句话简明表述为:一切物体总保持速度不变。而速度是描述运动状态的,物体速度保持不变,也就是说物体的运动状态保持不变。所以这句话的含义是:一切物体总保持原来的运动状态。我们把物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性。也就是说一切物体皆有惯性,惯性是一切物体的共性。
再看后半句话,“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”。将其转述为“除非有力作用在它上面。”这样牛顿第一运动定律便表述为:一切物体总保持原来的运动状态,除非有力作用在它上面。我们可以看到,将原表述中的“迫使它改变这种状态”省略,并不影响整句话的含义,而且显得表达简练,容易理解。
于是,牛顿第一运动定律表述为:一切物体总保持原来的运动状态,除非有力作用在它上面。这句话有两层含义:
1、如果有力作用在(一切)物体上面,它就不能保持原来的运动状态;
2、如果没有力作用在(一切)物体上面,它就保持原来的运动状态;
第一层含义说明力可以改变物体的运动状态,也就是说力是改变物体运动状态的原因。这句话表明力与物体运动状态的改变即速度的改变有关。在上一章已经学习了有关力的概念,至于力与运动状态的改变如何相关,将在牛顿第二运动定律中探讨。第二层含义说明在没有外力作用的条件下,物体将保持原来的运动状态。即力不是维持物体运动状态的原因。力与表征物体运动状态的速度没有直接关系。
为凸显牛顿第一运动定律的根本含义,我们以除非这个词根据日常生活中的情形造个句子。这句话是:明天出去玩儿吧,除非下雨。若将这句话保持其含义并进行转化,我们会讲“如果明天不下雨,我们出去玩吧”恐怕很少人会讲,“如果明天下雨,我们不出去玩儿了”。但“明天出去玩儿吧,除非下雨”这句话中确实包含着这个意思。
后面我们将看到,牛顿第二运动定律则更加详细的向我们展现了物体受力时,其运动状态是如何变化的。
无论是从表达习惯上讲,还是从牛顿运动定律整体的逻辑关系上讲,牛顿第一运动定律更想要表达的是物体不受力时,它的运动状态是什么样的。我们的直觉观念是,如果要让物体保持运动,它必须得到某种东西的帮助。为了保留这个直觉观念,我们用一个专门的词来称呼物体保持运动和保持静止的倾向,即惯性。换句话说,物体的惯性是保持其运动状态(无论运动还是保持静止)的原因。使用惯性一词并没有说明任何东西,它只是用来表示没有外界帮助的物体保持运动这个无法解释的实事。
至此,我用分解的方式,将牛顿第一运动定律进行了分析。现在让我们再“居高临下”对牛顿第一运动定律进行整体性理解。
牛顿第一运动定律说“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”。由于物体具有惯性,所以当物体不受力时,将依靠其惯性,保持原来的运动状态。如果,原来静止,则保持静止;如果原来有初速度,则将以此速度做匀速直线运动。所以牛顿第一运动定律也称惯性定律。
由于不受力的物体我们是不可能真正观察到的,所以牛顿第一运动定律是理想化抽象思维的产物。
至此,如果你认为已经完全了解了牛顿第一运动定律,那就大错特错了。我们在讲解的过程中忽略了一个重要的条件。谈物体的运动状态,一定是针对某个参考系而言的。设想有一位很严格的科学家,他相信惯性定律是可以用实验来证明或推翻的。他在水平的桌面上推动一个小球,并设法尽量消除摩擦(现代可以用气桌相当好地来实现这一点),他观察到,小球确实相当精确地做匀速直线运动。正当他要宣布验证惯性定律成功时,忽然发现一切变得反常了。原来沿直线运动的小球偏到了一边,向房子的墙壁滚去。他自己也感到有一种奇怪的力把他推向墙去。究竟发生了什么事?原来有人和他开玩笑。这位科学家的实验室设有窗户,与外界完全隔绝。开玩笑的人安装了一种机械,可以使整个房子旋转起来。旋转一开始,就出现上述各种反常现象,于是惯性定律被推翻了。人们谈论运动时,是离不开参考系的。上述故事表明,惯性定律在有的参考系(譬如那间旋转着的房子)中是不成立的。但是实验表明,在一个参考系中,只要某个物体符合惯性定律,则其它物体都服从惯性定律。因此我们定义:对某一特定物体惯性定律成立的参考系,为惯性参考系,简称惯性系。从这里我们初步看到,惯性不是个别物体的性质,而是参考系,或者说,时空的性质。
九、扩展阅读
牛顿第一定律的实质是给出了惯性系。它给出了一个不受力物体或物体系,这个系统不存在运动状态的改变,即这个系统不存在加速度。我们知道物理学中所研究的问题都是相对的,即以一定的物体或物体系作参照物的。而牛顿第一定律就给出了这样一个没有加速度的参照物系惯性系它才使我们对物理问题的研究和物理量的测量变的有意义。
一个不存在加速度的参照系称做惯性系。
在忽略地球的自转和公转的情况下,在一般的问题中,我们可以将地面看成是惯性参考系。