教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):
能力目標(biāo):
1、通過斜車實驗培養(yǎng)中學(xué)生的觀察能力。
2、通過實驗分析,初步培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)思維方式(分析、歸納、推理)。
情感目標(biāo):
1、通過科學(xué)史的簡要介紹,對中學(xué)生進行嚴謹?shù)目茖W(xué)心態(tài)教育。
2.通過伽利略的理想實驗高一物理牛頓第一定律教案,對中學(xué)生進行科學(xué)方法的教育。
教學(xué)建議
教材分析
教材首先通過回憶和思考提出問題:如果不強調(diào)對象會怎樣? 通過卡車在不同表面運動的演示實驗,中學(xué)生可以直觀地看出物體移動距離與阻力大小之間的關(guān)系,并為解釋伽利略的推理出謀劃策。 然后介紹伽利略的推理方法和推理得到的推論,然后介紹笛卡爾對伽利略推論的補充,以及牛頓總結(jié)出的牛頓第一定理。 這種讓中學(xué)生理解定理的方式是基于很多人的研究,正如牛頓所說:“如果我能看得更遠,那是因為我站在巨人的肩膀上。” 最后強調(diào)一下,牛頓第一定理不是實驗定理,而是通過科學(xué)推理總結(jié)出來的。 定理是否正確必須通過實踐來檢驗。 科學(xué)開展中學(xué)生教育。
本課的重點是闡明物體在沒有力的情況下的運動規(guī)律,即牛頓第一運動定律。
回教教義忠告
1、中學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定理的難點在于錯誤地認為現(xiàn)象的本質(zhì)隱藏在生活經(jīng)驗之外,物體的運動是力的結(jié)果。 如果你推動一個物體,它就會移動,當(dāng)你不推動它時,它就會停止。 中學(xué)生要想破除這些錯誤觀念,首先要區(qū)分運動和運動變化,樹立由靜到動、由動到靜的“運動狀態(tài)變化”的概念。 這是為了闡明力和運動之間的關(guān)系。 重要的伏筆。 其次,通過實驗確立了“力是改變運動狀態(tài)的誘因”的概念。 然后通過推理建構(gòu)“無力不變運動狀態(tài)”的概念。
2、通過圖9-1展示的實驗比較、分析、綜合、推理是本課的核心內(nèi)容,可以培養(yǎng)中學(xué)生簡單的科學(xué)推理能力。 在這個演示實驗中,可以通過設(shè)計不同的問題來滲透研究。
3、本課可以按照人類對知識的認識順序來組織教學(xué),讓中學(xué)生體驗認識規(guī)律的過程,對中學(xué)生進行學(xué)習(xí)的歷史教育。 從亞里士多德的觀點——伽利略的研究——笛卡爾的補充——牛頓的總結(jié)。
教學(xué)設(shè)計實例
牛頓第一定理
教學(xué)重點:通過卡車實驗的分析比較,得出牛頓第一定理。
教學(xué)難點:
1、闡明“力是維持物體運動的原因”的說法是錯誤的。
2.伽利略理想實驗的推理過程
教學(xué)用品:斜面、推車、浴巾、布草、玻璃板、微電腦、實物投影、大屏幕投影電視。
教學(xué)過程
一、實驗介紹:攻擊亞里士多德的觀點
【演示1】推動桌面上的鐵塊(或橡皮擦)從靜止?fàn)顟B(tài)逐漸向前移動,推力收回時鐵塊立即停止。
分析:日常生活中有很多類似的現(xiàn)象(比如推椅子)。 從表面上看高一物理牛頓第一定律教案,這種現(xiàn)象“必須有一個力作用在物體上,才能使物體繼續(xù)運動,沒有力的作用,物體就會停止”。 即:橡皮擦的運動需要推力來維持。 因此,古埃及哲學(xué)家亞里士多德根據(jù)這一現(xiàn)象得出“物體的運動需要力來維持”的結(jié)論。 這些觀點在歷史上被沿用了2000多年,但是沿用2000年就一定正確嗎? 可能有些人表示過懷疑或者有些人認為是錯誤的,但是沒有理由去說服別人。
【演示2】推動桌面上的鐵塊(或橡皮擦),使其由靜止向前移動,用力一推,鐵塊向前移動一定距離后停止。
分析:推力撤了,但運動還是向前的,這與亞里士多德的觀點不符。
解析:鐵塊:靜-動-靜。 兩個過程中都存在力嗎? 在這兩個過程中,力的作用是維持原運動狀態(tài)還是改變運動狀態(tài)?
2.新課程教學(xué):
一、法律摘要程序
方式一、班主任指導(dǎo)
伽利略的貢獻:理想的實驗
【演示】(通過實物投影儀在大屏幕電視上反映實驗過程)
引進設(shè)備
實驗前提:每次實驗都需要從斜坡上的相同高度下降,為什么?
實驗過程:讓小球從同一坡度的同一位置滾下,然后分別在浴巾、棉布、玻璃表面移動,記錄每次停止時小球的位置。 標(biāo)記的位置是什么? (它停止的地方)
實驗記錄:
實驗次數(shù) 表面材料阻力大小 滑動距離 1 浴巾最大和最短 2 亞麻布較大和較長 3 玻璃較小和較長 推理理想圖像光滑表面阻力為零和無限長
實驗分析:
在三個實驗中,卡車終于停了下來,為什么?
在三個實驗中,卡車的移動距離是不同的。 這說明什么問題?
小球移動距離的長短與深度阻力有什么關(guān)系?
如果卡車遇到的阻力進一步減小,卡車行駛的距離會變長還是變短?
根據(jù)前面的實驗和推理思路,還能推導(dǎo)出哪些推論呢?
推理:球?qū)⑷绾卧诹阕枇Φ墓饣砻嫔线\動?
實驗推演:通過伽利略的實驗和科學(xué)推理得出“如果運動物體遇到的阻力為零,它的速度就不會減弱,永遠勻速運動”。 也就是說,它以恒定的速度移動。
【計算機模擬實驗】:伽利略理想實驗介紹
的補充
如果運動的物體不受任何力的作用,除了速度不變外,運動的方向也保持不變,它將繼續(xù)沿原方向勻速運動。
牛頓的結(jié)果:補充和概括
師:物體不僅是動的,而且是靜止的。 那么,一個靜止的物體在不受外力作用的情況下會保持什么樣的狀態(tài)呢? (牛頓補充說:將保持靜止)
師(引導(dǎo)中學(xué)生總結(jié)):伽利略的研究成果我們已經(jīng)有了,笛卡爾和牛頓的補充也有了。 我們總結(jié)一下兩者:當(dāng)所有物體不受外力影響時會發(fā)生什么? (鼓勵總結(jié)大概意思的朋友)
簡介:牛頓抓住機會,總結(jié)出著名的牛頓第一運動定理
方法二:中學(xué)生探究式學(xué)習(xí)
對于基礎(chǔ)較好的中學(xué)生,中學(xué)生可以在老師的指導(dǎo)下,自己完成傾斜車實驗。 根據(jù)現(xiàn)象,中學(xué)生分組討論,從亞里士多德的角度厘清問題的癥結(jié)所在。 實驗推論由中學(xué)生相互補充確定。
2.定理分析
定理成立條件:不受外力作用
運動規(guī)律:始終保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
師(應(yīng)題介紹實驗):回憶一下我們最初的實驗,有一個推力橡皮在動,推力橡皮移開停止。 從表面現(xiàn)象推斷運動需要力來維持是錯誤的,但這些現(xiàn)象是千真萬確的。 擺在我們面前,如何用牛毅的觀點來正確解釋這個現(xiàn)象呢?
3.鞏固練習(xí)
1. 如果一個物體靜止在桌子上,所有外力立即撤除,物體會發(fā)生什么變化?
2、關(guān)于牛頓第一定理的思想,下列觀點正確的是()
A.可以做驗證牛頓第一定理的實驗,所以慣性定理是正確的
B.無法做驗證牛頓第一定理的實驗,所以不能保證慣性定理正確
C.無法進行驗證牛頓第一定理的實驗,但可以根據(jù)事實進一步科學(xué)推理得到慣性定理
D. 驗證牛頓第一定理的實驗現(xiàn)在其實是做不出來的,但總有三天的時間用實驗來驗證。
四。 概括
人們需要很長時間才能理解物體的運動規(guī)律。 物體在沒有力的情況下的運動規(guī)律,經(jīng)過亞里士多德近兩千年禁錮人們的思想和伽利略的科學(xué)推理,最終由牛頓總結(jié)出來。 牛毅的重要貢獻是:1)力不是維持物體運動的原因,2)力是改變物體運動狀態(tài)的誘因。
5.作業(yè):閱讀本節(jié)課本
詢價活動
牛頓熱力學(xué)的建構(gòu)
【組織方式】個人或自由聯(lián)合
【目標(biāo)】
牛頓熱力學(xué)的建立不是牛頓一個人的功勞,而是眾多科學(xué)家辛勤工作的最終結(jié)果。 查資料了解牛頓熱力學(xué)的構(gòu)建過程和牛頓熱力學(xué)體系。
【活動流程】
制定審查和檢索辦法; 收集相關(guān)資料; 分析材料并得出一些推論; 寫論文; 與其他團體交流。
【評論】
1、網(wǎng)上查到的資料一定要有學(xué)習(xí)過程的記錄。
2. 與其他成員交流。
貨車傾斜試驗的再研究
【組織方式】個人或自由聯(lián)合
【目標(biāo)】
利用不同的物體表面,通過實驗探索加深對伽利略推理思維的理解。
【活動流程】
制定實驗方案; 設(shè)計設(shè)備; 實驗并記錄現(xiàn)象,分析數(shù)據(jù)并做出一些推論; 與老師做的實驗比較異同; 與其他團體交流。
【評論】
1、必須有完整的過程記錄。
2. 與其他成員交流。
牛頓第一定理