《牛顿第一定律》教学设计[下学期]

《牛顿第一定律》教学设计
第1课时
学 科 中 学 《科 学》
姓 名 郑 忠 道
工作单位 永嘉县瓯北镇中学
联系电话 13868616008
《牛顿第一定律》第1课时教学设计
瓯北镇中 郑忠道
一、学情分析
七年级下学期的学生具备了一定的科学探究的能力。而牛顿第一定律的内容本身比较抽象，宜采用探究活动让学生自己去探究运动的物体为什么会停下，运动物体速度变小的快慢跟什么因素有关。探究活动的第1项是分析小车停止运动的原因；第2项是让学生建立假说（猜测）；第3项是小组讨论，制定检验假说的实验方案。前3项活动应让学生在组内讨论来完成。因为学生设计的实验方案可能有多种，也可能存在这样或那样的错误，为此，应安排一个组际之间的交流活动，让学生比较方案的优劣，及时纠正错误。实验表格可以让学生自己设计，在学生交流评价设计方案之后，教师集中大家的意见，统一给出一个标准的样式，让学生将课本中的不完整的表格补完整。
二、 教学目标
1．知识与技能：能叙述牛顿第一定律的内容，确认力并不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。
2．过程与方法：让学生能懂得“改变”物体运动状态与受到外力之间关系，在获得感性认识的基础上，通过理性分析以及科学的推理从而获得规律。让学生感受“科学家”研究问题的方法，使他们能建立如何进行科学实验的基本思路。
3．情感、态度、价值观：在观察与体验活动中，让学生体验到探究知识的乐趣和获得成功的愉悦，培养学生勇于质疑，大胆推理的科学意识。通过安全教育培养学生的安全意识。
三、教学策略
在本节课中为实现教学目标使用的教学策略如下：
1．直觉地推测——导谬。
2．问题定向性策略：提出的问题必须要求学生在记忆中找到和提取与解决方案有关的适当的知识。
3．实验操作式讨论——怎样动手完成特定的任务：实验与讨论。
4．探索性的讨论——怎样发现原先未知的定律：问题式练习，结果交流；
5．综合能动性策略：提供情景的初始变量和条件；评估学生提出的解决问题的方法；根据学生不断努力后提出下一轮重复的变量和条件。
6．有步骤地变换因素——选择具有可对比性的水平面来控制变量。
7．提出假设—科学推理(能够超越感官及现实的界限)—正确结论。
四、 教学设计
（一） 创设情境引题
师：同学们，交通事故你们亲眼目睹过吗？
师：同学们亲眼目睹过交通事故的发生吗？
生：（激动）讲述亲历的事故。
师：（展示一组交通事故画面）同学们觉得什么情况下易发生交通事故
生：自由发表意见：速度太快、雨雪天气……
师：（交通事故画面展示：“雨天路滑、减速行车”）“雨天路滑、减速行车”之间有关系吗？
师生共同分析：力和运动的关系
在前面几节的学习中，我们知道了机械运动和力的有关知识。那么，运动和力之间有什么关系呢？
学生实验1：手用力推动木块，使其前进一段距离；松手木块停下。
问题⑴ 小车为什么会运动？ ⑵ 为什么又会停下来？
分析：学生根据实验现象的观察以及直觉容易推测导出错误的结论—力是维持物体运动的原因。
学生实验2：用力推小车，小车由静止变为运动，并运动了一段距离。
分析：根据学生以前学过的知识得出另一个结论—力能改变物体的运动状态。
创设问题情境：那么物体受到的力与物体运动之间有什么关系呢？物体在不受力的作用时究会是做什么运动呢？你们想不想知道？
（二）新课教学：牛顿第一定律的实验探究
1、提出问题 师：同学们一定有这种体验：在平地上骑自行车的时候，即使不踩踏板，车也会前进一段距离，但因为没有继续用力，它最终还是要停下来。日常生活中这种现象很多，比如自由摆动的秋千会停下来。你们见过这类现象吗？谁来说一说？生：随风摆动的风铃最终会停下来，在地上滚动的小球最终会停下来……
师：同学们面前有很多物体，请大家随便玩，仔细观察你看到的现象，看看谁提的问题多。（让学生动手玩面前的教具，提出问题） 生：小车为何会停下来？是谁阻碍了小车的运动？怎样才能让小车不停下来？等等。
（设计意图：学生提出问题是顺利探究的开始，不管学生提出什么样的问题，教师都不要否定。将问题分为三类：第一类直接让学生说出答案，第二类让学生上网或查资料解决，第三类作为本节课探究的课题）
师：下面我们就来探究“如果所受摩擦力不同，物体在水平面上运动的距离一样吗？”
2、学生猜想：摩擦力越小，物体在水平面上运动的距离越远。
3、制定计划与设计实验。
设问：利用给你的实验器材怎样才能验证你的猜想是否正确？你需要控制哪些实验条件？请同学们分组讨论实验的目的、器材、步骤，写出实验方案。
学生思考、讨论：⑴实验的目的、器材、步骤，需要控制的实验条件 ，评选出最合理的实验方案 。（特别指出在同一文件夹的同一高度自由静止滑下）
学生在汇报方案时，有很多地方不一样，对此，教师应尊重学生的意见。有的组的方案不太合理，如先让小车在毛巾面上滑过，再在桌面上滑过，最后在棉布上滑过，对于这些不太合理的地方，让学生自己对比，取长补短。在这个过程中，学生很可能产生争论，这是学生思维火花的碰撞，教师要提供给学生辩论的舞台，让学生真正成为学习的主人。
（设计意图：对于这一环节，教师要特别重视，因为这一过程需要学生分析、想象、设计、创造，这是发展学生能力的关键环节，要给学生充分考虑的时间。）
生：选用的器材是文件夹、弹簧、刻度尺、毛巾、报纸、桌面，步骤是先让小车从斜面上自由滑下，用刻度尺量出小车在桌面上通过的距离；再让小车从斜面上同一高度自由滑下，用刻度尺量出小车在棉布上通过的距离；最后让小车从斜面上同一高度自由滑下，用刻度尺量出小车在毛巾面上通过的距离。　
⑵设计实验记录表格，并相互评价，推荐最合理的表格供全班使用。
师：下面请三个组的代表到黑板上画出你们的设计表格。师生共同讨论选出最合理的，如表1。 表1
实验次数 表面材料 表面粗糙程度 磨擦力大小 滑行距离
　1 毛巾
　2 报纸
　3 桌面
（说明：学生设计完表格后，为增强设计的目的性、准确性，教师要引导学生总结出制表的原则，即需要分析哪些数据，则画出哪些数据的栏目。学生所设计的表格，并非完全相同，教师要让学生充分展示，让学生自己评判，最后达到自我完善。）
播放斜面小车实验的课件，提供研究范例。
讨论：此实验过程中，为什么小车每次都从同一高度滑下来？三次实验中水平面上有什么不同，为什么？小车在水平面上运动的距离远近说明了什么。
4、学生分组进行实验探究。
师：请同学们根据自己的设计进行实验，仔细观察实验中的现象，看看你们的猜想是否正确。教师巡视并作实验指导：本实验分析与论证过程，着重在于比较数据，找出现象中变化的趋势，再从中发现规律。视情况引导学生讨论。
（说明：教师要完全放手让学生操作，给学生一个宽松的空间，不做统一指导，只在巡视时给个别小组以提示。在记录数据时要求学生必须实事求是，这样做有利于培养学生严谨的科学态度。为了方便分析数据，让每组学生将得到的数据写到黑板上。）
5、学生分析与论证，得出结论
教师投影展示学生的实验记录，播放斜面小车实验，启发学生间交流与探讨，引导学生正确地口头表述。师：请同学们说一说实验现象和表上记录，由此可得到什么结论？小组交流，提交结论，评选出完整合理的结论：
结论：平面越光滑，小车运动时受到的阻力越小，通过的距离越大，运动时间越长，速度减少得越慢。
(设计意图：培养学生透过现象看本质的能力)
6．评估交流
师：同学们做完实验后，要进行评估，请小组先讨论，再选一个同学说一说实验中出现的错误，是怎么克服的；也可说一说自己的实验在哪个地方设计得比较精彩。
（设计意图：对于接受能力快的同学来说，交流给他们提供了一个展示自己的舞台，让他体验到成功的喜悦。对于接受能力慢的同学来说，则可借此机会向别人请教，最终获得探究的成功。“交流”它贯穿于整个探究活动中，教学时，教师可组织学生以小组为单位进行交流，也可全班交流。）
猜想：假如有一个平面绝对光滑，那么物体在运动中将不受到任何阻力，
情况又会是怎样呢？
（三）自主学习，建构新知
1、学生带着上述猜想自学课本
2、学生比较3位科学家研究结果的不同，体验科学家探究科学问题的历程，
学生自由发言逐步补充完善。
3、师生归纳总结：牛顿第一定律
一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
4、(1)点明上述表述其实就是牛顿第一定律所反映的内容。展示牛顿第一定律内容，并议论定律中“一切”“不受外力”“或”和“总保持”的含义。 (2) 对定律的理解：任何物体，如果不受外力的作用，原来静止的，将永远保持静止；原来运动的将永远保持匀速直线运动。（3）“牛顿第一定律”表达的是物体不受外力时的运动规律。
（四）畅所欲言、拓展深化
牛顿第一定律的科学发现过程对你有何启发
生：牛顿的思想、牛顿的名言、科学结论是许多科学家智慧的结晶、运用了实验和推理的科学方法、要有创新精神……
（设计意图：价值观教育：科学成果往往是众多科学家智慧和辛勤劳动的结晶。让学生尤其是暂差生能树立起学习的信心。）
五、随堂练习 （课件展示） 教师巡视，注意学生的反馈情况。
1、牛顿第一定律适合于( )
A、静止的物体 B、运动的物体
C、任何物体 D、地球上的任何物体
2．得出牛顿第一定律的方法是 （ ）
A、纯实验方法 B、纯推理方法 C、实验加推理的方法 D、数学推导法
3．下列说法错误的是 （ 　）
A、物体不受外力作用时，总保持匀速直线运动。
B、力是改变物体运动状态的原因。
C、受到外力作用的物体运动状态可能不变。
D、 力是维持物体运动的原因 。
4、正在运动的物体，如果受到的外力突然消失，则它将（ ）
A．立即停止
　　B．速度减小，最后停止
　　C．运动方向变为与原来相反
　　D．做匀速直线运动
5、沿斜面向上运动的物体，当运动到斜面顶端时外力全部消失，物体将（ ）
A、静止在斜面顶端
B、沿斜面向上做匀速直线运动
C、过斜面顶端后掉下
D、沿斜面滑下
六、课堂总结
设问：通过这节课的学习，你有什么收获？什么给你留下了最深刻的印象？
学生交流回答：牛顿第一定律内容；实验推理过程，适用条件；力是改变物体运动状态的原因等。 （设计意图：深化概念，加深对第一定律的理解）
七、课外延伸
同学们骑自行车要注意哪些问题
八、布置作业
1．作业本 预习下节课内容。
2．设想一下，如果有一天，地球上的物体都不受外力，我们的世界会变成怎样？写一篇科幻作文，描述一下这场灾难的具体场景。
九、教学反思
“物体不受外力作用时，它的运动状态如何？”对这一问题的探究，学生的思维习惯往往去找实际不受外力的物体：如太空中的物体等，很难提出实验加推理的方法。我在教学中，直接提出实验加推理的方法。课后仔细思考发现这种处理并不好，不符合学生认知规律，应启发学生思考：自然界中不受不受外力的物体不存在，我们能否使物体几乎不受外力作用？能否使物体尽可能少受外力？如何将少受外力作用的物体运动状态与不受外力作用的物体运动状态联系起来？然后得出实验加推理的方法。使学生明白“不受外力作用”是一种理想状况，我们只能无限接近而不能得到理想状况。这是一种新的思维方式，为我们解决问题提供了一种新方法。
十、板书设计
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力 运动
静止 静止
牛顿第一定律 无外力
运动 匀速直线运动

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