《牛顿第一定律教学反思》

【教学分析】

        牛顿第一定律的知识，学生在初中阶段有所接触，到了高中阶段为什么还要重新学习呢？其实在初中阶段更多是研究不受外力作用，物体的运动情况，引导学生在此条件下物体运动特征的研究。到了高中阶段，对于牛顿第一定律的学习的深度更高，对于学生的思维也提出了更高的要求。如何在初中的基础上，进一步增加运动与力的认识，提升学生的思维能力是课堂的关键。

【教学过程】

       1、新课引入

       兴趣是最好的老师，怎么在上课伊始就能仅仅抓住学生的眼球，提升学生的求知欲，我通过“单手撕纸”游戏的方式引入，力气较大的男生多次快速上下甩纸也不能将纸撕坏，但是在纸的一角夹上一个燕尾夹力气较小的女同学也能轻易的将纸撕碎。通过游戏的方式引入学习的课题，会让学生有更过的期待，更能够提升学习的兴趣。

       2、新课讲解

       关于运动与力之间的关系，在认识发展的过程中经历了漫长曲折的过程，带领学生回顾先辈们关于运动与力的探究历程。

       实验：一个小车放在铺有毛巾的水平面上，对小车施加推力，小车运动，撤去推力，小车静止。

       师：请你谈谈“运动与力”的关系？

       生：有力物体就运动，没有力物体就静止。

       从简单的实验现象出发，学生很有可能得出错误结论，这也是人们关于运动与力的关系的最初认识。

       师：早在2000多年前，古希腊哲学家亚里士多德根据日常观察，对于“运动与力”的关系提出了自己观念，认为力是维持物体运动的原因，你同意亚里士多德的观点吗？

       生：不同意

       反思：学生可能出于之前学习过自由落体内容时对于亚里士多德有所了解，可能觉得他的理论不正确，但实验的现象又确实如此，学生处于犹豫状态，知道不对，但也说不出理由。

       师：如果你不同意亚里士多德的观念，你能不能通过实验的方式来反证他的观点。

       生：如果给小车比较大的速度时，在撤去推力小车还会运动一段时间才会停下来。

       反思：通过适当的提问，引起学生的质疑，培养学生动脑思考的习惯。最后，介绍亚里士多德由于当时所处的环境的限制，以及初步的科学方法也没有建立，所以得出的结论错误的原因，以及他在物理学方面做出巨大的贡献。让学生对于物理学的发展历程有更加全面地了解，有助于学生形成正确的科学观念。

       师：约2000年后，意大利物理学家伽利略，对亚里士多德的观点提出了质疑，他想到球沿斜面向下运动，速度会越来越大；球沿斜面向上运动，速度会越来越小，如果球沿水平面运动，小球的速度应如何变化？ 

       生：小球的速度不增也不减。

       师：伽利略通过实验发现，球在水平面上运动，小球会越来越慢，最终小球停了下来，他通过推测可能是桌面阻力的作用。通过再次实验，改变桌面的粗糙程度，发现越光滑球运动的越远，伽利略再一次大胆的猜想如果没有阻力的影响，小球将会沿着水平面一直运动下去。

      

 

 

       仅仅有猜想还不够，必须通过实验来证实“力不是维持物体运动的原因”，当时伽利略对于教堂钟摆的研究，发现钟摆左右等高的位置，他巧妙的将钟摆与斜面和平面巧妙的整合在一起，设计出非常著名的理想斜面实验。

       带领学生循着伽利略的步伐，回顾理想斜面的实验过程：

       1.在轨道中间铺上毛巾，小球从距离地面15cm的高度释放，记录到达右侧斜面的位置。

       2.撤去轨道中间的毛巾，小球从距离地面15cm的高度释放，记录达到右侧斜面的位置。

       3.改变右侧斜面的，让小球从同一位置释放，记录第3次小球到达的位置。

       4.将右侧斜面水平放置，记录小球到达的位置。

       师：通过第1、2两次对比实验，轨道越光滑，小球应该到达最高点的位置有什么变化？

       生：轨道越光滑小球运动的越远，上升高度越高。

       师：若轨道是光滑，小球应该到达右侧什么位置？

       生：与左侧等高的位置。

       师：改变斜面的倾角较小，对比第2、3次实验，小球在斜面上运动的距离有什么变化？

       生：斜面的倾角越小，小球在斜面上运动的越远。

       师：若没有摩擦力，小球又会到达什么位置？

       生：与左侧等高的位置。

       师：若右侧斜面变为水平，小球运动的距离又会怎样变化？

       生：小球运动的最远。

       师：若右侧轨道光滑并且轨道无限长，小球又会达到什么位置？

       生：小球会一直运动下去。

       师：通过理想斜面实验，伽利略证明力不是维持物体运动的原因

       反思：通过带领学生回顾伽利略理想斜面的实验，让学生学会科学的研究方法，从实验事实出发，经过科学的逻辑推理，实现在真实条件下无法实现的实验，正是理想实验方法的出现，突出事物的本质特征，达到现实科学无法达到的极限，是一种思维上的活动，也是物理科学中的一种重要方法，标志着物理学真正的开端。

       伽利略提出力并不是维持物体运动的原因，引起当时许多物理学家对于力与运动关系的进一步研究，请学生对比笛卡尔和伽利略对于力与运动之间的关系。

       师：对比笛卡尔和伽利略关于力与运动关系的研究有什么进步之处？

       伽利略：当一个物体在一个水平面上运动，没有碰到任何阻碍时…它的运动将是匀速的，并将无限地继续进行下去，假若平面是在空间无限延伸的话。

       笛卡尔：如果运动中的物体，没有受到力的作用，它将继续以同一速度在同一直线上运动，既不停下，也不偏离原来的方向。

       反思：如果直接告诉学生伽利略和笛卡尔关于运动和力的关系，学生对于他们的研究理解不深刻，但学生自己对于两者的关于运动与力关系的描述出发，去发现描述的差异，学生将会有更深刻理解。

       师：伽利略认为物体在不受力作用下将会沿着水平面做速度大小不变的运动，笛卡尔认为在不受力作用下将会沿着一条直线做速度大小不变的运动。笛卡尔的观点会比伽利略进步一些，但笛卡尔的研究又有哪些不足呢？

       生：1.没有研究本来静止的物体，不受外力的运动情况；2.没有研究物体受到外力作用运动情况又有如何变化。

       师：牛顿在伽利略和笛卡尔的基础上，对于运动与力做了进一步归纳和总结，提出了牛顿第一定律，牛顿第一定律中如何描述“力与运动”的关系？

       生：力是改变物体运动状态的原因。

       师：当物体不受力时，它将处于怎样的运动状态？            

       生：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态。

       师：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质称为惯性，一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性。

       师：所有的物体都有惯性，是不是所有物体的惯性都是相同？惯性的大小和什么因素有关？

       生：可能和物理的速度关系。

       师：能不能通过例子说明？

       生：速度大的物体很难停下来。

       师：其他同学同意他的观点吗，如果不同意能举出反例吗？

       生：自行车以一定的速度撞静止的汽车，自行车被弹回，汽车依然静止，说明惯性大小和速度没有关系。

       通过播放实验视频，说明惯性大小仅仅和质量有关。

       反思：通过分别介绍亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿的研究，学生能够对于运动与力的关系有比较清楚的认识，并且让学生知道科学的发现过程是漫长而曲折的过程，以及敢于挑战权威的勇气。

       师：生活中哪些方面利用了物体的惯性 ？

       生：钉钉子，投篮……

       师：生活中惯性又会带来哪些危害，又怎么减小惯性的危害？

       通过播放一段视频，汽车行驶过程中刹车，人由于惯性，会继续向前运动，对比试验发现通过系安全带可以减小带来的伤害。最后，回到课堂的开始，请学生解释“单手撕纸”的游戏的原理。

       反思：在学习牛顿第一定律和惯性后，要让学生知道物理与生活息息相关，物理从生活中来，又能很好的解释生活中的现象。

【课堂总结】

       牛顿第一定律的内容是物理学的重要内容，是学生建立运动与力关系的基础，这节课通过“实验+提问”进行，以物理学史为主线，以实验活动为核心，以问题为引导，引导学生主动学习，在学习过程中，渗透物理的思维方法，提升科学探究能力，培养科学态度与责任。