《牛頓第一定理》教學(xué)設(shè)計(jì)教材剖析《牛頓第一定理》是人教版高中數(shù)學(xué)九年級(jí)第十二章《運(yùn)動(dòng)和力》的第五節(jié)。本節(jié)主要有三方面內(nèi)容：維持運(yùn)動(dòng)須要力嗎、牛頓第一定理和慣性。牛頓第一定理是熱學(xué)中重要的基本定理之一，也是培養(yǎng)中學(xué)生剖析、概括、推理能力和對(duì)中學(xué)生進(jìn)行美育教育的良好素材。本節(jié)課是在學(xué)習(xí)了運(yùn)動(dòng)學(xué)和熱學(xué)初步知識(shí)的基礎(chǔ)上，首次將力和運(yùn)動(dòng)聯(lián)系上去，研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系和規(guī)律，是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和力的紐帶和橋梁,同時(shí)為前面二力平衡等知識(shí)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，起到承前啟后的作用。而慣性及其應(yīng)用的學(xué)習(xí)彰顯了“從生活邁向數(shù)學(xué)，從數(shù)學(xué)邁向社會(huì)”的教學(xué)理念。因而本課內(nèi)容在小學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)體系中占有重要的地位。中學(xué)生剖析九年級(jí)中學(xué)生經(jīng)過(guò)一年的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，早已把握了一些基本的數(shù)學(xué)研究方法，思維方法也正逐漸由形象思維向具象思維過(guò)渡，還能應(yīng)用已把握的化學(xué)知識(shí)來(lái)解決簡(jiǎn)單問(wèn)題。朋友們?cè)谇皫坠?jié)早已學(xué)習(xí)了簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)，又曉得熱學(xué)一些簡(jiǎn)單知識(shí)，本節(jié)要把兩者聯(lián)系上去，研究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，同事們通過(guò)觀察日常生活中的現(xiàn)象，很容易形成與亞里士多德相同的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，因而通過(guò)探究“阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響”幫助她們改正錯(cuò)誤并通過(guò)逐漸科學(xué)推理得出牛頓第一定理是本節(jié)的難點(diǎn)，理解了牛頓第一定理再學(xué)習(xí)慣性就簡(jiǎn)單多了，只是好多同事對(duì)慣性有些錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，只需幫助她們改正錯(cuò)誤并學(xué)會(huì)用慣性知識(shí)解釋日常生活中的慣性現(xiàn)象。
教學(xué)目標(biāo)：1、知識(shí)與技能：（1）曉得牛頓第一定理的內(nèi)容。（2）曉得慣性的概念，會(huì)解釋簡(jiǎn)單的慣性現(xiàn)象。2、過(guò)程與方式：（1）通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，領(lǐng)略科學(xué)研究的技巧。（2）通過(guò)活動(dòng)體驗(yàn)一切物體都具有慣性，嘗試用數(shù)學(xué)知識(shí)解釋具體問(wèn)題。3、情感心態(tài)與價(jià)值觀：（1）通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的參與，學(xué)習(xí)科學(xué)家實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律、不迷信權(quán)威的科學(xué)心態(tài)，感受科學(xué)規(guī)律獲得的過(guò)程要經(jīng)過(guò)許多科學(xué)家的不懈努力，培養(yǎng)科學(xué)的思維方式和科學(xué)探究精神。（2）學(xué)會(huì)用辨證的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)慣性的利與弊。（3）提高自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的意識(shí)，形成主動(dòng)與別人合作的心愿。教學(xué)重點(diǎn)：牛頓第一定理及慣性現(xiàn)象的解釋。教學(xué)難點(diǎn)：（1）正確認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。(2)學(xué)會(huì)用科學(xué)的推理方式剖析化學(xué)問(wèn)題。教學(xué)打算：1、斜面、小車(chē)、毛巾、棉布、光具座、小旗、水杯、紙板、雞蛋、橡膠錘、多媒體等。2、學(xué)生收集關(guān)于亞里士多德和伽利略的相關(guān)資料。教學(xué)方式探究法、討論法、實(shí)驗(yàn)法、觀察法。課時(shí)：1課時(shí)教學(xué)過(guò)程：班主任活動(dòng)中學(xué)生活動(dòng)說(shuō)明情境引入多媒體呈現(xiàn)：我覺(jué)得自己不過(guò)像在海邊上嬉戲的女孩，不時(shí)地找尋比較光滑的鵝卵石或漂亮的貝殼，借此為樂(lè)，而我面前，則是一片尚待發(fā)覺(jué)的真理的大海。
——牛頓我們看大屏幕所展示的是知名科學(xué)家牛頓的一句諺語(yǔ)，牛頓在數(shù)學(xué)學(xué)方面取得了巨大成就，總結(jié)出了三大運(yùn)動(dòng)定理，明天就讓我們共同走入牛頓第一定理。（板書(shū)課題）進(jìn)行新課一、維持運(yùn)動(dòng)須要力嗎？班主任演示：將貨車(chē)倒置于桌面上，從靜止開(kāi)始漸漸往前推進(jìn)牛頓第一定律公式’，撤掉推力，貨車(chē)立刻停止。提出問(wèn)題：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，你看見(jiàn)了什么與力有關(guān)的現(xiàn)象？剖析并得出亞里士多德的觀點(diǎn)：假如要使一個(gè)物體持續(xù)運(yùn)動(dòng)，就必須對(duì)它施加力的作用；假如這個(gè)力被撤銷(xiāo)，物體都會(huì)停止運(yùn)動(dòng)。（運(yùn)動(dòng)須要力來(lái)維持）（板書(shū)）朋友們同意這個(gè)想法嗎？班主任演示：在桌面上推進(jìn)貨車(chē)，使之從靜止往前運(yùn)動(dòng)，使勁推出,貨車(chē)往前運(yùn)動(dòng)一段距離后停止。提出問(wèn)題：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，什么現(xiàn)象與后面的實(shí)驗(yàn)不同？剖析：推力撤走，物體還要往前運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)可能不須要力來(lái)維持。而且運(yùn)動(dòng)的貨車(chē)為何最后會(huì)停出來(lái)呢？師生共同得出伽利略的觀點(diǎn)：物體的運(yùn)動(dòng)并不須要力來(lái)維持，運(yùn)動(dòng)之所以會(huì)停出來(lái)，是由于遭到磨擦阻力。（運(yùn)動(dòng)不須要力來(lái)維持）（板書(shū)）中學(xué)生按照收集的資料對(duì)兩位學(xué)者進(jìn)行介紹。運(yùn)動(dòng)究竟須要力來(lái)維持嗎？在中學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，按照中學(xué)生的意見(jiàn)將她們分成兩組。歷史上，科學(xué)界對(duì)這兩種觀點(diǎn)爭(zhēng)辯了一百多年，運(yùn)動(dòng)的物體停出來(lái)究竟是不是磨擦阻力的作用呢？探究：阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：（1）怎樣讓貨車(chē)在水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)的速率相同？（2）怎樣讓貨車(chē)在水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力不同？（3）通過(guò)觀察哪些來(lái)判定阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)影響的大小？班主任進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，在每次貨車(chē)停下的位置用寫(xiě)有所鋪材料的小紅旗做上標(biāo)記。實(shí)驗(yàn)剖析，因而得出初步推論：小球遭到的阻力越小，小球運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，速率降低得越慢。引導(dǎo)中學(xué)生推理：假如是玻璃表面，小紅旗將插在哪些位置？進(jìn)一步推理：假如是無(wú)阻力表面，小紅旗又將停插在哪些位置？伽利略對(duì)類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了剖析，并進(jìn)一步通過(guò)推理得出：假如表面絕對(duì)光滑，物體遭到的阻力為零，速率不會(huì)減低，將以恒定不變的速率永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。提問(wèn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)的推理，如今你們覺(jué)得運(yùn)動(dòng)須要力來(lái)維持嗎？力是維持物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，還是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？二、牛頓第一定理日本科學(xué)家牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果，概括出一條重要的化學(xué)規(guī)律：牛頓第一定理：一切物體在沒(méi)有遭到力的作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)態(tài)。理解牛頓第一定理：1、牛頓第一定理的研究對(duì)象是哪些？創(chuàng)立條件是哪些？推論呢？2、牛頓第一定理是如何得下來(lái)的？能用實(shí)驗(yàn)證明嗎？師生共同回顧牛頓第一定理得出的坎坷歷程，非常指出亞里士多德和伽利略在其中所起的重要作用。
三、慣性1、什么是慣性（1）靜止物體的慣性中學(xué)生實(shí)驗(yàn)：迅速打飛豬肉下邊的紙板，豬肉會(huì)落到杯中剖析豬肉沒(méi)有隨著紙片飛出去的緣由。（2）運(yùn)動(dòng)物體的慣性播放視頻：運(yùn)動(dòng)員沖到終點(diǎn)時(shí)不能立即停出來(lái)。中學(xué)生剖析現(xiàn)象形成的緣由。在班主任的引導(dǎo)下中學(xué)生討論得出推論：原先一切物體都有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。我們把物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)稱(chēng)作慣性。一切物體在任何情況下都有慣性。2、慣性現(xiàn)象（1）中學(xué)生情境演出：模仿坐在公共車(chē)輛上的情境。提出問(wèn)題：為何當(dāng)車(chē)輛制動(dòng)時(shí)，坐在車(chē)輛上的旅客會(huì)向前傾？（2）解決問(wèn)題：鐵錘松了，怎么可以將鐵錘牢牢地套在斧柄上？（3）坐在勻速行駛的車(chē)輛上的人向下拋出一個(gè)球，球能夠落回手中嗎？3、慣性的利與弊（1）慣性在我們的生活中隨處可見(jiàn)，它對(duì)我們有利還是有害呢？（2）出示圖片，提出問(wèn)題：什么圖片的情境借助了慣性，什么圖片的情境是避免慣性導(dǎo)致的害處？指導(dǎo)中學(xué)生閱讀科學(xué)世界《汽車(chē)安全帶》。說(shuō)說(shuō)怎么降低交通車(chē)禍的發(fā)生？（3）班主任說(shuō)明：任何事物都有它的兩面性，我們?cè)诮柚鷳T性的同時(shí)，也要注意避免慣性導(dǎo)致的害處。課堂體會(huì)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么收獲，有哪些看法？布置作業(yè)：查閱生活中什么現(xiàn)象是借助慣性，哪些舉措是避免慣性的害處，并把這種寫(xiě)在作業(yè)本上。
結(jié)束語(yǔ)“如果說(shuō)我所看的更遠(yuǎn)一點(diǎn)，那是由于站在巨人肩上的緣故”—牛頓中學(xué)生欣賞。仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。回答老師提出的問(wèn)題。（靜止的貨車(chē)遭到推力后運(yùn)動(dòng)了，撤掉推力后又停止了）觀察，并與后面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比。回答問(wèn)題。（貨車(chē)不受推力時(shí)還往前運(yùn)動(dòng)了一段距離）中學(xué)生代表進(jìn)行展示，其它朋友聽(tīng)講。中學(xué)生針對(duì)兩種對(duì)立的觀點(diǎn)展開(kāi)激烈的爭(zhēng)辯。結(jié)合控制變量法，在老師的引導(dǎo)下思索、回答問(wèn)題。觀察，思索。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行剖析，并得出初步實(shí)驗(yàn)推論。按照實(shí)驗(yàn)剖析將小紅旗插在水平面上。對(duì)貨車(chē)不遇阻力的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行剖析、推理。按照推理的結(jié)果，解決力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的問(wèn)題。對(duì)牛頓第一定理的適用范圍、成立條件、結(jié)論進(jìn)行剖析。中學(xué)生代表動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。在老師引導(dǎo)下剖析、思考。中學(xué)生觀看，同時(shí)思索實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象形成的緣由。總結(jié)歸納，找出共同規(guī)律中學(xué)生情境演出，并剖析有關(guān)的慣性現(xiàn)象。歸納解釋?xiě)T性現(xiàn)象的方式。爭(zhēng)辯、思考。中學(xué)生剖析、思考。閱讀教材。中學(xué)生談收獲和感受。通過(guò)牛頓的格言創(chuàng)設(shè)情景，迸發(fā)中學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。培養(yǎng)中學(xué)生觀察能力和語(yǔ)言抒發(fā)能力。培養(yǎng)中學(xué)生的指責(zé)精神，并進(jìn)一步加強(qiáng)中學(xué)生認(rèn)知上的矛盾。培養(yǎng)了中學(xué)生收集信息、提煉信息、獲取信息的能力，產(chǎn)生良好的信息素質(zhì)，但是對(duì)科學(xué)家有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，拓寬科學(xué)視野牛頓第一定律公式’，防止對(duì)亞里士多德形成片面的認(rèn)識(shí)。
讓中學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方式，培養(yǎng)中學(xué)生的探求精神和實(shí)踐能力。通過(guò)科學(xué)想像與科學(xué)推理技巧的結(jié)合，發(fā)展中學(xué)生的想像和剖析概括能力，使中學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，勇于指責(zé)，敢于創(chuàng)新。讓中學(xué)生了解定理的得出是構(gòu)建在許多人研究的基礎(chǔ)上，感受科學(xué)探究的坎坷和辛酸，學(xué)習(xí)伽利略大膽指責(zé)，不迷信權(quán)威的科學(xué)精神。實(shí)驗(yàn)結(jié)果超乎中學(xué)生的預(yù)料，可以喚起中學(xué)生的探究欲望用實(shí)例讓中學(xué)生覺(jué)得化學(xué)知識(shí)就在身邊，提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心，因而迸發(fā)學(xué)習(xí)興趣引導(dǎo)中學(xué)生用辨證的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)慣性的利與弊。讓中學(xué)生明白慣性的害處，體會(huì)生命的可貴。引導(dǎo)中學(xué)生及時(shí)總結(jié)在知識(shí)與學(xué)習(xí)技巧上的收獲，使知識(shí)內(nèi)化產(chǎn)生中學(xué)生的能力，通過(guò)談感受，再度進(jìn)行情感、態(tài)度、價(jià)值觀的教育。通過(guò)極具鼓舞性的語(yǔ)言，迸發(fā)中學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。板書(shū)設(shè)計(jì)第五節(jié)牛頓第一定理運(yùn)動(dòng)須要力來(lái)維持（亞里士多德）定義↓→牛頓第一定理→慣性慣性現(xiàn)象運(yùn)動(dòng)不須要力來(lái)維持慣性的利與弊（伽利略）