《牛頓第一定律》教學(xué)淺析

力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是《牛頓第一定律》的一個(gè)教學(xué)教學(xué)難點(diǎn)。學(xué)生并非迷信亞里士多德，但是不少學(xué)生很容易得出和他一樣的結(jié)論。我們的生活經(jīng)驗(yàn)錯(cuò)了嗎？怎樣引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)這節(jié)內(nèi)容呢？筆者就此談?wù)剛€(gè)人的一些看法。

一、教材分析

1.教材的地位及作用

只有懂得了動(dòng)力學(xué)的知識(shí)，才能根據(jù)物體所受的力來(lái)確定物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，才能夠創(chuàng)造條件來(lái)控制物體的運(yùn)動(dòng)。本節(jié)課以人類(lèi)認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系作為引子，著重介紹了伽利略研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的思想方法及卓越貢獻(xiàn)，而后講述了牛頓第一定律的內(nèi)容和物體慣性的概念，為后續(xù)的牛頓運(yùn)動(dòng)定律的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

2.教學(xué)三維目標(biāo)

（1）知識(shí)與技能：①借助伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，知道其主要推理過(guò)程及結(jié)論；②理解牛頓第一定律，并理解其意義；③理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度。

（2）過(guò)程與方法：①培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過(guò)推理得到結(jié)論的方法；②通過(guò)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生接受科學(xué)方法論的教育；③通過(guò)解釋?xiě)T性現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。

（3）情感、態(tài)度與價(jià)值觀：①通過(guò)物理學(xué)史的簡(jiǎn)介，養(yǎng)成學(xué)生嚴(yán)密的科學(xué)態(tài)度，了解人類(lèi)認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的曲折歷程；②通過(guò)學(xué)習(xí)伽利略對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的研究，培養(yǎng)學(xué)生敢于堅(jiān)持真理，不迷信權(quán)威的精神。

3.教學(xué)重點(diǎn)

《牛頓第一定律》的教學(xué)重點(diǎn)是牛頓第一定律及慣性。

4.教學(xué)難點(diǎn)

《牛頓第一定律》的教學(xué)難點(diǎn)是力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。

二、學(xué)情分析

學(xué)生從生活經(jīng)驗(yàn)中，得到了一種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，即物體的運(yùn)動(dòng)是力的結(jié)果。通過(guò)學(xué)習(xí)《牛頓第一定律》，可以轉(zhuǎn)變學(xué)生這種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，形成正確的認(rèn)識(shí)。

三、教學(xué)方法及依據(jù)

針對(duì)學(xué)情，以及教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，筆者認(rèn)為教師可以采用問(wèn)題教學(xué)法和實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行教學(xué)。

四、教學(xué)程序

（1）問(wèn)題引入

①物體原來(lái)是靜止的，現(xiàn)在要讓它運(yùn)動(dòng)，我們應(yīng)該怎么辦？②停止用力，物體會(huì)如何呢？

（2）突破教學(xué)難點(diǎn)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示1：推一輛小車(chē)，撤去推力，小車(chē)沒(méi)有立即停下。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)不符，請(qǐng)學(xué)生思考原因。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示2：讓小車(chē)從同一高度，分別在毛巾及玻璃表面上滑行。讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和結(jié)果。經(jīng)過(guò)討論和分析，學(xué)生得出結(jié)論，即造成這種結(jié)果可能是摩擦力的緣故。再讓學(xué)生猜想一下：如果沒(méi)有摩擦力，物體會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？學(xué)生們猜想的答案就是物體會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。

（3）介紹物理學(xué)史

介紹亞里士多德關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。

（4）理想實(shí)驗(yàn)和探究過(guò)程

這個(gè)過(guò)程中，在學(xué)生閱讀教材時(shí)，教師同時(shí)運(yùn)用多媒體展示伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，并提出問(wèn)題讓學(xué)生思考：①如果沒(méi)有摩擦，第一個(gè)斜面上小球?qū)?huì)上升到多高？②第二個(gè)斜面上小球?qū)?huì)上升到多高？③小球在水平面上會(huì)如何運(yùn)動(dòng)？④通過(guò)實(shí)驗(yàn)，得出力與運(yùn)動(dòng)是什么樣的關(guān)系？教師在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納，得出伽利略的偉大之處在于堅(jiān)持真理，不迷信權(quán)威。

（5）實(shí)驗(yàn)論證

運(yùn)用實(shí)驗(yàn)，如氣墊導(dǎo)軌，提供阻力很小情況下的物體運(yùn)動(dòng)，來(lái)驗(yàn)證牛頓第一定律。教師還可以運(yùn)用多媒體，播放宇航員在太空中生活的視頻，來(lái)分析說(shuō)明牛頓第一定律。

（6）講解

先講解定義，即物體保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)或者靜止?fàn)顟B(tài)的屬性（或說(shuō)抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的本領(lǐng)）叫做慣性；然后，通過(guò)打疊放的棋子、汽車(chē)剎車(chē)等例子，來(lái)解釋和分析慣性現(xiàn)象。最后得出結(jié)論，即慣性是物體的固有屬性，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)；接著，教師趁勢(shì)提出問(wèn)題：“慣性和什么有關(guān)系？”并舉了兩個(gè)生活實(shí)例：“小孩和大人互相拉，小孩動(dòng)了而大人未動(dòng)。”“快慢相同的乒乓球和鉛球哪個(gè)容易被擋住？”讓學(xué)生從生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，得出“不同的物體抵抗其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的‘本領(lǐng)’不同，即慣性不同。質(zhì)量是慣性大小的唯一量度”的結(jié)論；最后，教師進(jìn)行小結(jié)，再次讓學(xué)生體會(huì)物理學(xué)家們對(duì)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的認(rèn)知過(guò)程，了解其認(rèn)知的曲折性，激發(fā)學(xué)生探索自然知識(shí)的熱情。

（作者單位：陜西省安康市漢濱區(qū)江北高級(jí)中學(xué)）