牛頓第三定律(物理 許佳琳）

1、第五屆“東芝杯教學(xué)技能創(chuàng)新大賽”參賽教案牛頓第三定律2014月1月選用教材： 人教版高中物理必修1 授課對象： 高中一年級學(xué)生 選手名字： 許佳琳 選手單位： 華南師范大學(xué) 牛頓第三定律教學(xué)設(shè)計【課題】牛頓第三定律【教材】人教版物理必修1第四章第五節(jié)【教學(xué)時間】15分鐘【教學(xué)對象】高中一年級學(xué)生【教學(xué)內(nèi)容分析】牛頓第三定律是牛頓運(yùn)動定律的重要組成之一，是繼牛頓第一定律、牛頓第二定律學(xué)習(xí)之后，對牛頓運(yùn)動定律的進(jìn)一步學(xué)習(xí)。牛頓第三定律是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一，牛頓第三定律以初中已學(xué)習(xí)過的力學(xué)知識為基礎(chǔ)，是分析物體受力情況的必要知識，也是以后學(xué)習(xí)物理的重要基礎(chǔ)知識，通過本節(jié)課的教學(xué)將有利于培養(yǎng)學(xué)生的

2、邏輯思維能力以及知識的應(yīng)用遷移能力。課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)課的要求是：“理解牛頓第三定律，并會運(yùn)用該定律解釋生活中的相關(guān)問題?！苯滩膶εｎD第三定律的討論采用循序漸進(jìn)的方式。先通過司空見慣的實(shí)例定性討論物體間的相互作用；再通過實(shí)驗(yàn)定量探究，總結(jié)出作用力反作用力的定量關(guān)系，分析歸納總結(jié)得出牛頓第三定律；最后回歸社會，讓學(xué)生體會牛頓第三定律在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，以達(dá)到定律的深入理解和融會貫通的目的。 基于課標(biāo)的要求和對教材的上述分析，對本節(jié)教材做了如下處理： 1.重新梳理建立牛頓第三定律的思路 以力的三要素為線索，按照“作用點(diǎn) 大小 方向”這一思路來研究一對相互作用力的關(guān)系；針對學(xué)生的認(rèn)知層面，按照“感性認(rèn)知

3、 理性分析 升華構(gòu)建”展開教學(xué)，使得課堂的教學(xué)更富有邏輯性和完整性。2.重新設(shè)計探究一對相互作用力大小關(guān)系的實(shí)驗(yàn)思路 在實(shí)驗(yàn)探究一對相互作用力的大小關(guān)系時，由靜態(tài)研究延伸到動態(tài)研究，由某個時刻的研究延伸到某個時間段的研究，由淺到深，深入地探究一對相互作用力在任意時刻，處于何種運(yùn)動狀態(tài)時的大小關(guān)系。3.開發(fā)直觀教學(xué)輔助資源，充實(shí)教材的內(nèi)容通過自制教具，在形成概念的環(huán)節(jié)讓學(xué)生更好地觀察到作用力與反作用力的真實(shí)存在，以及知識應(yīng)用遷移環(huán)節(jié)讓學(xué)生更好地理解牛頓第三定律的實(shí)際應(yīng)用，使得教學(xué)中的物理過程變得更直觀清晰，問題更加形象具體。最后，由于授課時間的限制，所以本節(jié)課將教學(xué)中重點(diǎn)放在牛頓第三定律的建立以

4、及理解上?！緦W(xué)生情況分析】 1.學(xué)生的知識基礎(chǔ)學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過了“力是物體間的相互作用”，同時有著豐富的生活經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生對相互作用力有一定感性的認(rèn)識。所以在教學(xué)中要充分利用學(xué)生已有的知識經(jīng)驗(yàn)，使學(xué)生積極主動地參與教學(xué)過程。 2.學(xué)生的心理特點(diǎn)高一年級的學(xué)生具有很強(qiáng)的好奇心，其積極性、主動性、參與意識與接受能力較強(qiáng)，對學(xué)習(xí)內(nèi)容貼近生活，理論聯(lián)系實(shí)際，并且對有動手操作的探究實(shí)驗(yàn)有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣。所以在教學(xué)中，教師應(yīng)一方面充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的作用，注意激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知興趣，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性。 3.學(xué)生的認(rèn)知困難 學(xué)生對一對相互作用力是熟悉的，但認(rèn)識是片面的，存在錯誤的前概念：

5、 （1）接觸的物體間才有相互作用力，不接觸則無； （2）一對相互作用力的大小關(guān)系與物體本身的材質(zhì)，物體的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)； （3）強(qiáng)者施加于弱者的力要大于弱者施加于強(qiáng)者的力； （4）主動施力者所施加的力要大于被施力者所施加的力。因此，在教學(xué)過程中要以學(xué)生的前概念為切入點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)觀察、多媒體輔助教學(xué)和問題的引導(dǎo)，讓學(xué)生逐步認(rèn)識一對相互作用力總是等大的，牛頓第三定律具有普適性的特點(diǎn)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】 1.知識與技能 （1）知道力的作用是相互的，掌握作用力與反作用力的概念。 （2）理解并掌握牛頓第三定律，能用該定律分析解釋實(shí)際問題； 2.過程與方法 （1）經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)觀察的過程，分析與解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納一對相

6、互作用力的概念； （2）經(jīng)歷探究一對相互作用力大小關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力； （3）通過交流討論,歸納出牛頓第三定律，培養(yǎng)學(xué)生交流合作的能力及歸納能力。 3.情感態(tài)度與價值觀 （1）培養(yǎng)學(xué)生熱愛生活，觀察生活，積極實(shí)踐，樂于探究的精神； （2）用科學(xué)知識解釋生活現(xiàn)象，體會科學(xué)知識的應(yīng)用價值，建立科學(xué)與生活的內(nèi)在一致性?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】牛頓第三定律的理解【教學(xué)難點(diǎn)】 探究作用力與反作用力的大小關(guān)系【教學(xué)策略設(shè)計】本節(jié)課在教學(xué)的指導(dǎo)思想上，始終堅持“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的原則，通過教師創(chuàng)設(shè)問題情境和有效的設(shè)問引導(dǎo)，讓學(xué)生親歷物理知識的構(gòu)建過程。 1.教學(xué)方法 綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)法、講授法、

7、談話法和討論法多種方法，把教學(xué)過程設(shè)計成以學(xué)生對一對相互作用力的感性認(rèn)識為切入點(diǎn)，以觀察實(shí)驗(yàn)和已有知識為基礎(chǔ)，以問題為主線的師生對話交流的過程。 例如，本節(jié)教學(xué)設(shè)計注重以問題為先導(dǎo)，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過實(shí)驗(yàn)，將一些抽象的物理概念、規(guī)律轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^明顯的物理現(xiàn)象，如利用以卵擊石，磁鐵小車實(shí)驗(yàn)，將物體間力的相互作用給直觀地呈現(xiàn)出來,給學(xué)生提供豐富的感性素材。 2.教學(xué)媒體設(shè)計 以多媒體課件為載體，充分利用實(shí)物（如雞蛋、石頭）、圖片、模型（風(fēng)扇小車模型），讓學(xué)生從生活的現(xiàn)象出發(fā)，給學(xué)生提供豐富的感性材料，幫助學(xué)生建立作用力與反作用力的概念，并了解牛頓第三定律在生活科技種的廣泛應(yīng)用。 3.學(xué)法指導(dǎo)在學(xué)法指

8、導(dǎo)上，讓學(xué)生嘗試自己觀察思考、描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析概括，得出物理規(guī)律，使學(xué)生在獲取知識過程中，領(lǐng)會物理學(xué)的研究方法，受到科學(xué)思維方法訓(xùn)練以及協(xié)作精神、探索精神等情感態(tài)度價值觀教育。 例如，讓學(xué)生進(jìn)行互推的體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，及觀察磁鐵小車等實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會將多個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象概括及抽象進(jìn)而形成物理概念的物理思想，并且通過風(fēng)扇小車模型，引導(dǎo)學(xué)生將物理知識與實(shí)際聯(lián)系起來，學(xué)會“學(xué)以致用”?！窘虒W(xué)用具】雞蛋、石頭、磁鐵、小車、彈簧測力計、力學(xué)傳感器、風(fēng)扇、平板車【教學(xué)流程圖】教師演示 “以卵擊石”實(shí)驗(yàn)為何雞蛋碎了，石頭完好無缺？石頭與雞蛋之間的力有何關(guān)系？揭開謎底情景激疑導(dǎo)入新課創(chuàng)設(shè)情境形成概念實(shí)驗(yàn)探究得出定律學(xué)生體

9、驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一：手壓桌子實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)一：學(xué)生互推實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)二：磁鐵小車實(shí)驗(yàn) 學(xué)生探究實(shí)驗(yàn) 用彈簧測力計探究 師生共同實(shí)驗(yàn) 用力學(xué)傳感器演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：力學(xué)傳感器演示“以卵擊石”牛頓第三定律 演示實(shí)驗(yàn)：風(fēng)扇平板實(shí)驗(yàn) 實(shí)際應(yīng)用：直升飛機(jī)、螺旋槳 課后思考：思考“馬拉車”問題：為何馬拉著車前跑， 而車不會拉著馬往后跑？課后思考鞏固加深學(xué)以致用拓展延伸定義作用力與反作用力探究一對相互作用力的關(guān)系【教學(xué)過程設(shè)計】教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【情境激疑、確定目標(biāo)】1、 演示實(shí)驗(yàn)：以卵擊石 將雞蛋與石頭相撞，創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)置懸念，引發(fā)學(xué)生的思考,激起學(xué)生的求知欲。歸納學(xué)生的不同觀點(diǎn)，帶著疑問引入本節(jié)課

10、的學(xué)習(xí)內(nèi)容。設(shè)置懸念：1） 為何雞蛋碎了,石頭卻完好無損?石頭與雞蛋之間的力有何關(guān)系?觀察、興奮作出猜想利用以卵擊石的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)物理情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過提問引發(fā)學(xué)生的思考，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)入課堂?！緞?chuàng)設(shè)情境、形成概念】1、 知識回顧，與已有知識形成聯(lián)系 （1）體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：手壓桌實(shí)驗(yàn) 利用手壓桌實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生回顧 力的定義。提出問題：1） 大家用力將手壓在桌子上，手有什么感覺?實(shí)驗(yàn)并說出各自的感受力的定義與本節(jié)可緊密相關(guān)，回顧知識可為以下學(xué)習(xí)作鋪墊。教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖2、以接觸力及不接觸力為分類，通過實(shí)驗(yàn)說明力的作用是相互的。（1）演示實(shí)驗(yàn): 學(xué)生穿上滑輪鞋進(jìn)行互推的

11、演示實(shí)驗(yàn)。（2）演示實(shí)驗(yàn)：磁鐵小車實(shí)驗(yàn)通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生認(rèn)識到?jīng)]有直接接觸的物體間也能存在相互作用力。2、 形成作用力與反作用力的概念 引導(dǎo)學(xué)生對以上所觀察的幾個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行概括與抽象，形成作用力與反作用力的概念。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓甲乙同學(xué)說說自己的感受提出問題：1） 對于直接接觸 的物體，力的作用仍然是相互的嗎？2） 實(shí)驗(yàn)中你們觀察到了什么？引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行概括與抽象積極參與、觀察、思考，獲得感性認(rèn)識期待回答：1）可能是相互的。2）兩輛小車向相反方向運(yùn)動。 觀察、分析、思考通過實(shí)驗(yàn)直觀展現(xiàn)力的作用是相互的情景，配合講解與提問，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、觀察能力。通過實(shí)驗(yàn)糾正學(xué)生“沒有直接接

12、觸的物體不存在相互作用力”的錯誤前概念，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力。通過實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生形成物理概念，使學(xué)生在獲取知識過程中，領(lǐng)會物理學(xué)的研究方法。教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【實(shí)驗(yàn)探究、得出定律】1、探究一對相互作用力的大小關(guān)系（1）學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)：利用彈簧測力計探究一對相互作用力的大小關(guān)系。 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，初步得出一對相互作用力的大小關(guān)系，以及兩個力的方向。（2）提出問題，引發(fā)學(xué)生思考，引入力學(xué)傳感器進(jìn)一步深入探究。 提出問題: 作用力與反作用力究竟有怎樣的定量關(guān)系呢?關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，提出問題：1）兩個彈簧測力計的示數(shù)有什么特點(diǎn)？2）在測量讀數(shù)時，兩個彈簧測力計是處于什么狀態(tài)的

13、？3）動態(tài)中的每一個時刻，兩個簧測力計上的示數(shù)時仍然相等嗎？科學(xué)探究:進(jìn)行實(shí)驗(yàn)交流討論分析總結(jié)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)期待回答:1)示數(shù)是相等的。2）處于靜止?fàn)顟B(tài)。3)用肉眼難以同時確定兩個測力計上的示數(shù)。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力，充分體現(xiàn)“以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)原則。 將研究一對相互作用力的定量關(guān)系由靜態(tài)延伸到動態(tài)，讓學(xué)生經(jīng)歷探究的過程，并培養(yǎng)他們善于觀察，發(fā)現(xiàn)問題的能力。教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖1）介紹力傳感器的原理及使用方法。2）利用傳感器進(jìn)一步深入地實(shí)驗(yàn)，探究在靜態(tài)及動態(tài)下一對相互作用力在每一時刻的定量關(guān)系。2、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié)，得出牛頓第三定律得具體

14、內(nèi)容。3、前后呼應(yīng)，運(yùn)用牛頓第三定律解開“以卵擊石”之謎（1）利用傳感器將雞蛋與石頭之間的力測量比較出來，進(jìn)一步鞏固及加深學(xué)生對牛頓第三定律的理解。（2）解釋之所以“以卵擊石”中蛋破而石不碎的原因，消除學(xué)生的疑慮。教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容提出問題：1）圖像中兩條曲線有什么特點(diǎn)？包含了什么信息？引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行歸納提出問題：1) “以卵擊石”中是否仍然遵循著牛頓第三定律呢?演示實(shí)驗(yàn):利用傳感器演示“以卵擊石”。提出問題：1）既然遵循牛頓 第三定律，為什么蛋破而石不碎呢？教師活動期待回答：1）對稱,說明一對相互作用力在任意時刻大小均相等。思考、歸納、總結(jié)期待回答：1）仍然遵循。興奮、觀察思考分析、

15、思考、交流討論學(xué)生活動利用DISLABE實(shí)驗(yàn)具有實(shí)時性及直觀的特點(diǎn)，動態(tài)地研究一對相互作用力的定量關(guān)系，突破本節(jié)課教學(xué)難點(diǎn)。 再次回到“以卵擊石”的問題,前后呼應(yīng),通過實(shí)驗(yàn)消除學(xué)生的疑慮，糾正學(xué)生錯誤的前概念“一對相互作用力的大小關(guān)系與物體的材質(zhì)有關(guān)”。設(shè)計意圖【學(xué)以致用、拓展延伸】1、定律的應(yīng)用模型風(fēng)扇小車 演示風(fēng)扇小車實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用牛頓第三定律解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并引導(dǎo)思考該定律在生活科技種的其他應(yīng)用，如螺旋槳 、直升飛機(jī)。演示實(shí)驗(yàn)提出問題：1）你們能解釋為什么風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，小車就能夠動起來嗎?興奮、觀察期待回答：1）風(fēng)扇給空氣 一個作用力,空氣給風(fēng)扇車一個反作用力。通過應(yīng)用, 拓展延伸學(xué)生對所

16、學(xué)的知識，加深學(xué)生對定律的理解，培養(yǎng)學(xué)生知識遷移的能力。也體現(xiàn)從物理走向生活的新課程教學(xué)理念。【課后思考、鞏固加深】1、引導(dǎo)學(xué)生課后思考“馬拉車”問題 引導(dǎo)學(xué)生明確研究對象，進(jìn)行受力分析，學(xué)會應(yīng)用、遷移所學(xué)知識來解決解決生活中的實(shí)際問題。提出問題：1）根據(jù)牛頓第三定律，馬拉車的力與車?yán)R的力是相等的，那為何是馬拉著車前進(jìn)，而不是車?yán)囻R后退呢？興奮、思考、交流討論“馬拉車”模型具有典型性,將其作為課后思考題，給學(xué)生的課后學(xué)習(xí)留下更大的空間,再次激起學(xué)生的求知欲。【板書設(shè)計】 附錄一 本教學(xué)設(shè)計的創(chuàng)新之處1. 自制教具，輔助教學(xué)本節(jié)課教學(xué)中使用的部分教具為自制的，取材容易，制作簡單,且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明

17、顯。這些教具不僅能增強(qiáng)課堂的趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有助于學(xué)生理解知識，突出教學(xué)重點(diǎn)，而且通過應(yīng)用環(huán)節(jié)有助于提高學(xué)生知識的遷移能力。 2. 以實(shí)驗(yàn)貫穿本節(jié)課教學(xué)，體現(xiàn)物理學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)本節(jié)課的設(shè)計根據(jù)新課標(biāo)的要求，采用了“問題實(shí)驗(yàn)問題知識應(yīng)用”螺旋式上升的設(shè)計思路。在課堂中，從生活實(shí)例“以卵擊石”中引入，利用實(shí)驗(yàn)，并提出問題，啟發(fā)學(xué)生的思考，再引出知識點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)探究形成物理概念，建立物理規(guī)律，最后將知識應(yīng)用于解釋實(shí)際問題中，使學(xué)生經(jīng)歷知識的構(gòu)建過程。教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的主體性及教師的主導(dǎo)作用，以問題及實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)的主線，培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，感受物理學(xué)科的研究方法和意義。 3.將DISLab實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于教學(xué)中，利用傳感