【2018春3月教學案例】《重力》教學案例

1、牛頓第一定律教學案例何冬核心目標一、知識與技能:1.知道并能用語言表述牛頓第一定律。2.理解什么是慣性，能夠列舉生活中有關慣性的現(xiàn)象。二、過程與方法:1.了解伽利略“理想實驗”的科學方法，經歷“探究物體不受力時怎樣運動”的過程，進一步培養(yǎng)學生科學探究的能力。2.通過實驗和觀察活動，體驗一切物體都有慣性。三、情感態(tài)度與價值觀:1.通過探究物體不受力時怎樣運動，形成實事求是、不迷信權威、尊重自然規(guī)律的科學態(tài)度。2.通過學習慣性的應用，感受到科學就在身邊。教學重與難點重點：“理想實驗”法，牛頓第一定律和慣性。難點：讓學生確信牛頓第一定律并理解其內涵。教學準備教師：小車、木塊、紙條、玻璃板、象棋子、杯

2、子（內盛水）、硬紙板、雞蛋。學生：斜面、小車、木板、棉布、毛巾。教學過程一、情境導入，明確任務引導學生看兩張來自生活的圖片（多媒體投影）：警察叫司機系安全帶，為什么？亞洲飛人柯受良駕車飛越黃河，他憑什么有這種膽識去飛越氣勢磅礴的黃河呢？師：要解決這兩個問題，我們首先來研究有關“牛頓第一定律”的知識。板書課題：牛頓第一定律投影：學習目標1.知道牛頓第一定律的內容，了解它的探究歷程。2.通過活動體驗任何物體都具有慣性。二、維持運動需要力嗎？1、自主探究，合作交流師：同學們，前面我們知道力可以使靜止的物體運動，也可以使運動的物體靜止，可見力和物體的運動有密切的關系。關于力和運動的關系，古希臘學者亞里

3、士多德提出了一個觀點物體的運動需要力來維持。他的觀點一直維持和統(tǒng)治人們的思想近兩千年，直到三百年前伽利略才提出了新的觀點物體運動不需要力。你同意誰的觀點呢？請各小組自主探究。投影：自主探究提示：（1）觀察課本第44頁圖12.51，想想在生活中還有哪些類似的現(xiàn)象？從這些現(xiàn)象中你能得到什么啟示嗎？（2）結合生活體驗回答下列問題：怎樣能夠使靜止的足球運動起來？足球離開運動員的腳以后，在草地上滾動的過程中速度有何變化？騎自行車時，如果停止蹬車，自行車運動情況會有什么變化？因此，你認為物體的運動是不是一定需要力來維持？物體的運動和物體受力之間可能有什么關系？（3）亞里士多德和伽利略都對物體的運動和受力關

4、系進行了研究，你同意誰的觀點？2.展示交流合作學習成果師：你是同意亞里士多德的觀點，還是同意伽利略的觀點？說出你的理由。生1：靜止在課桌上的書，用力一推由靜止變?yōu)檫\動，不推，重新變?yōu)殪o止?？梢娢矬w的運動需要力來維持。生2：騎自行車時我們停止蹬車，車仍然繼續(xù)運動；踢出去的足球能繼續(xù)在空中飛行；擲出去的鉛球能繼續(xù)向前運動，可見物體的運動不需要力來維持。生3：物體的運動有時需要力，有時不需要力來維持。生4：我們組也認為物體的運動不需要力來維持，如汽車剎車后仍能繼續(xù)滑行一段距離。3.疑難解析，評價激勵師：愛因斯坦曾把一代一代科學家探索自然奧秘的努力，比作福爾摩斯偵探小說中的破案過程，有時候明顯可見的線

5、索卻把人們引向錯誤的判斷。也就是說，光憑經驗來做判斷常常是靠不住的，在探究運動原因的“偵探小說”里，亞里士多德正是由于憑借生活中明顯的線索引出了錯誤的判斷。師：引起亞里士多德錯誤觀點的“罪魁禍首”是什么呢？學生思考，交流。生：自行車停下，停下不是沒有受力，而是受到了摩擦力才停的。因此，引起亞里士多德錯誤觀點的“罪魁禍首”是摩擦阻力。師：現(xiàn)在假設你是伽利略，你會尋找怎樣的“偵察”方法去推翻這維持兩千年的“錯案”？師：物體不受力時能否繼續(xù)運動需要實驗來驗證。三、牛頓第一定律1.設計實驗方案（1）小組交流合作學習師：下面請以小組為單位，根據(jù)屏幕上的提示設計出實驗方案。投影：溫馨提示1.明確探究實驗的

6、對象、條件：要探究運動物體不受力時，運動情況會怎樣，實驗時我們應該把靜止的還是運動的物體作為我們的研究對象？根據(jù)實驗目的可知：實驗應觀察運動的物體在不受（阻）力時運動情況，你打算怎樣創(chuàng)造“不受（阻）力”實驗條件？2.回憶以前做過的“真空不能傳聲”的實驗：如圖1所示，把玻璃罩中的空氣抽出，我們聽到的鈴聲越來越小，這說明真空不能傳聲。思考以下問題：（1）在這個實驗中，我們能使玻璃罩內達到“絕對真空”嗎？（2）既然做不到“絕對真空”，你是根據(jù)什么現(xiàn)象推斷出真空不能傳聲的？當玻璃罩中的空氣越來越少時，我們聽到的鈴聲越來越小。由此推測：假如玻璃罩內沒有空氣，我們就會聽不到聲音，這說明真空不能傳聲。（3）

7、受這種方法的啟示，你能否設計實驗，探究運動物體“沒有阻力作用”時怎樣運動？3.結合課本，分析圖2所示的實驗方案。思考：（1）為充分“顯示”阻力對物體運動情況的影響，每次實驗時應該控制哪些因素相同？如何改變物體受到的阻力？（2）為什么讓小車從斜面的同一高度滑下？（3）小車在不同材料的平面上最終停下來的原因是什么？（4）設計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格。（5）設想一下，如果水平面足夠光滑（沒有任何阻力），小車的運動情況會怎樣？（2）展示交流合作學習成果師：下面請*組來展示實驗計劃與實驗方案。生：我們知道地球上完全不受力的物體是不存在的，我們可以使物體受力逐漸減小，觀察物體運動情況，進一步推理物體不受力時

8、怎樣運動，這種方法叫理想實驗法。實驗時我們讓同一小車從同一斜面的同一高度滑下，觀察小車分別在毛巾、棉布、木板表面滑行的距離，進一步推理物體不受力時的運動情況。我們設計的實驗表格：接觸面阻力的大?。ㄟx填“大”“較小”或“最小”）小車運動的距離（選填“短”“較長”或“很長”）毛巾棉布木板師：我想問一下，實驗中為什么讓小車從斜面的同一高度滑下？生：為了讓小車的起始運動情況一樣，也就是小車的起始運動速度相同。師：很好，同學們的方法很精彩。通過觀察小車在毛巾、棉布、木板上滑行的距離，并推理得出小車不受力時的運動情況。下面請同學們按照設計的方案進行實驗，實驗中有不明白的地方可以和同學交流或請教老師。2.進

9、行實驗師：同學們注意了，老師發(fā)現(xiàn)有幾個組的小車不是沿直線下滑。那幾個組的學生都在頻頻點頭。師：請同學們以小組為單位交流討論一下原因是什么，怎樣解決？學生交流討論。生1：可能是小車的前后輪不在一條直線上。生2：可能木板表面不平。生3：小車的前輪在滑行時運動。師：同學們思考得很全面，那該怎樣解決呢？生1：換小車。生2：用光滑平整的木板。生3：讓斜面的坡度小一些。師：很好，那我們按照改進的方案重新做實驗，并把實驗的結果填在表格中。學生繼續(xù)實驗。3.展示探究結果師：同學們都做完了實驗，下面我們請同學們展示實驗的結果和結論。投影實驗結果：接觸面阻力的大?。ㄟx填“大”“較小”或“最小”）小車運動的距離（選

10、填“短”“較長”或“很長”）毛巾大短棉布較小較長木板最小很長生：根據(jù)以上結果，我們得到的結論是：水平面越光滑，小車受的摩擦力越小，小車的速度減小的越慢，小車運動的距離就越遠。假如水平面對小車完全沒有摩擦，小車將一直運動下去。視頻觀看：目前的一項體育項目冰壺球運動，由于球運動過程阻力很小，能以幾乎不變的速度前進。師：在我們今天看來是非常簡單的道理。在它發(fā)現(xiàn)的最初往往是非常艱難的，如果沒有堅強的意志和信念，沒有足夠的事實和理論依據(jù)去支持你，許多人可能會放棄，但伽俐略沒有放棄。4.閱讀理解師：運動的物體不受力將一直運動下去，那靜止的物體如果不受力，會怎樣呢？生：永遠保持靜止。師：牛頓在前人的基礎上，

11、進一步概括總結得出著名的牛頓第一定律。下面請同學們閱讀理解牛頓第一定律的內容。師：定律的內容是，一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。適用范圍為一切物體，條件為不受力。師：關于牛頓第一定律，同學們還有補充或疑問嗎？生：我補充一下，牛頓第一定律是在實驗的基礎上經過進一步的推理得出的，這種方法叫理想實驗法。師：你補充的很好！生：牛頓第一定律是在任何情況下都成立嗎？師：是的，牛頓第一定律適用于一切物體。四、慣性師：牛頓第一定律還指出一切物體都具有一種性質，我們把這種性質叫慣性。1.思考、討論下面兩個問題：（1）為什么立定跳遠不如急行跳遠跳得遠？（2）參加百米比賽的運動員到達

12、終點為什么很難立即停下來？2、演示實驗：將小木塊放在小車上，小木塊隨小車一起運動，小車突然停止，木塊飛出。學生討論分析。3、試一試：請你在地面上用力豎直向上跳起，觀察一下，落地點將落在起跳點的前邊、后邊還是起跳點上？想一想：（1）當你在勻速直線運動的火車車廂內豎直向上跳起、落下后將落在起跳點的前方、后方還是起跳點上？（2）當你在火車車廂內豎直向上跳起后，火車突然加速，你落下后將落在起跳點的前方、后方還是起跳點上？4、精彩展示課前選出6個學習物理困難的學生，兩人一組，提前練習下面3個實驗中的一個，課上讓他們精彩展示。（1）將紙條壓在玻璃板下，猛然抽出玻璃杯下的紙條。（2）將6個象棋子疊起來，讓兩

13、個學生展示迅速擊打最下面一枚棋子。（3）在裝有水的杯子上放一硬紙片，紙板上放一雞蛋，迅速擊打雞蛋下的硬紙板。學生討論分析。師：大量事實表明，一切物體都有保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質。我們把物體保持運動狀態(tài)不變的性質叫做慣性。5、觀看視頻，小組討論。讓學生觀看拍打灰塵、鍋爐工人填碳、足球的“香蕉球”在空中的運動軌跡、奧運會男子百米決賽沖刺終點，駕駛員系安全帶等方面的視頻片段。學生以小組為單位，討論分析上述生活中的慣性現(xiàn)象。師：慣性的應用十分廣泛，對人類有利的一面我們要加以充分利用，例如，斧頭松了，利用慣性可將斧頭牢牢地套在斧柄上；跳遠運動員助跑后，利用慣性能跳的遠些；柯受良利用慣性飛越黃河等。師：當然，也有對人類不利的一面，如開車不可超速，駕駛員系上安全帶等。五、梳理整合，遷移提高1、師：請同學們想一想：本節(jié)課的學習內容有哪些？它們之間有什么內在的聯(lián)系？請用你喜歡的圖示方法表示出來。學生思考交流并嘗試畫圖。2、各小組推出代表進行展示、交流。學生在互評、自評中取長補短，知識框架得到修正、完善。