一、學(xué)情分析
七年級(jí)下的學(xué)生具備了一定的科學(xué)探究的能力。而牛頓第一定律的內(nèi)容本身比較抽象,宜采用探究活動(dòng)讓學(xué)生自己去探究運(yùn)動(dòng)的物體為什么會(huì)停下,運(yùn)動(dòng)物體速度變小的快慢跟什么因素有關(guān)。探究活動(dòng)的第1項(xiàng)是分析小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)的原因;第2項(xiàng)是讓學(xué)生建立假說(shuō)(猜測(cè));第3項(xiàng)是小組討論,制定檢驗(yàn)假說(shuō)的實(shí)驗(yàn)方案。前3項(xiàng)活動(dòng)應(yīng)讓學(xué)生在組內(nèi)討論來(lái)完成。因?yàn)閷W(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案可能有多種,也可能存在這樣或那樣的錯(cuò)誤,為此,應(yīng)安排一個(gè)組際之間的交流活動(dòng),讓學(xué)生比較方案的優(yōu)劣,及時(shí)糾正錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)表格可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì),在學(xué)生交流評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案之后,教師集中大家的意見(jiàn),統(tǒng)一給出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的樣式,讓學(xué)生將課本中的不完整的表格補(bǔ)完整。 二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能:能敘述牛頓第一定律的內(nèi)容,確認(rèn)力并不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
2.過(guò)程與方法:讓學(xué)生能懂得“改變”物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與受到外力之間關(guān)系,在獲得感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,通過(guò)理性分析以及科學(xué)的推理從而獲得規(guī)律。讓學(xué)生感受“科學(xué)家”研究問(wèn)題的方法,使他們能建立如何進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本思路。
3.情感、態(tài)度、價(jià)值觀:在觀察與體驗(yàn)活動(dòng)中,讓學(xué)生體驗(yàn)到探究知識(shí)的樂(lè)趣和獲得成功的愉悅,培養(yǎng)學(xué)生勇于質(zhì)疑,大膽推理的科學(xué)意識(shí)。 三、教學(xué)策略
在本節(jié)課中為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)使用的教學(xué)策略如下: 1.直覺(jué)地推測(cè)——導(dǎo)謬。
2.問(wèn)題定向性策略:提出的問(wèn)題必須要求學(xué)生在記憶中找到和提取與解決方案有關(guān)的適當(dāng)?shù)闹R(shí)。
3.實(shí)驗(yàn)操作式討論——怎樣動(dòng)手完成特定的任務(wù):實(shí)驗(yàn)與討論。
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word 4.探索性的討論——怎樣發(fā)現(xiàn)原先未知的定律:?jiǎn)栴}式練習(xí),結(jié)果交流;
5.綜合能動(dòng)性策略:提供情景的初始變量和條件;評(píng)估學(xué)生提出的解決問(wèn)題的方法;根據(jù)學(xué)生不斷努力后提出下一輪重復(fù)的變量和條件。
6.有步驟地變換因素——選擇具有可對(duì)比性的水平面來(lái)控制變量。 7.提出假設(shè)—科學(xué)推理(能夠超越感官及現(xiàn)實(shí)的界限)—正確結(jié)論。 四、教學(xué)設(shè)計(jì) (一) 新課引入
在前面幾節(jié)的學(xué)習(xí)中,我們知道了機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力的有關(guān)知識(shí)。那么,運(yùn)動(dòng)和力之間有什么關(guān)系呢?
學(xué)生實(shí)驗(yàn)1:手用力推動(dòng)小車(chē),使其前進(jìn)一段距離。 問(wèn)題⑴小車(chē)為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)?⑵為什么又會(huì)停下來(lái)?
分析:學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察以及直覺(jué)容易推測(cè)導(dǎo)出錯(cuò)誤的結(jié)論—力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)2:用力推小車(chē),小車(chē)由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)。
分析:根據(jù)學(xué)生以前學(xué)過(guò)的知識(shí)得出另一個(gè)結(jié)論—力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
提出問(wèn)題:物體受到的力與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變之間有什么關(guān)系呢?物體在不受力的作用時(shí)究會(huì)是做什么運(yùn)動(dòng)呢? 引出新課:牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律 (二)新課教學(xué)
問(wèn):放在桌面上的小車(chē),假如沒(méi)有別的物體對(duì)它們施加力的作用,它們會(huì)不會(huì)運(yùn)動(dòng)?
學(xué)生回答:不會(huì)運(yùn)動(dòng)
教師總結(jié):靜止的物體,在沒(méi)有受到外力的作用的時(shí)候,總保持靜止?fàn)顟B(tài)。
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word 問(wèn)題:原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體,如果沒(méi)有別的物體對(duì)它們施加力的作用,它會(huì)怎樣呢?
為了研究這個(gè)問(wèn)題,我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行探究。 【科學(xué)探究】
1.探究目標(biāo):運(yùn)動(dòng)的物體在沒(méi)有受到外力作用時(shí)將如何運(yùn)動(dòng)?
2.實(shí)驗(yàn)思路:我們很難為運(yùn)動(dòng)的物體創(chuàng)造一個(gè)“不受力的作用”的實(shí)驗(yàn)條件,我們采用的方法是:實(shí)驗(yàn)加推測(cè)。
3.本實(shí)驗(yàn)人為地控制了實(shí)驗(yàn)條件:
相同條件:同一小車(chē)同一斜面同一高度靜止放手(相同的速度),在平面上作直線運(yùn)動(dòng)(相同的方向)。
不同條件:受到的外力大?。ú捎每刂菩≤?chē)運(yùn)動(dòng)表面的粗糙程度) 4.教學(xué)準(zhǔn)備:每四人一組,每組給1個(gè)斜面,1條毛巾,1X紙板,1塊玻璃,1輛小車(chē)。
5.探究過(guò)程:
⑴小車(chē)從斜面上滑下后,為什么最終會(huì)在水平面上停下?
⑵如果水平面輔的材料不同,小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)速度減小的快慢一樣嗎? ⑶組內(nèi)討論:用你所給的器材,怎樣檢驗(yàn)?zāi)愕南敕ㄊ欠裾_?
小車(chē)運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)
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word ⑷在學(xué)生交流評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案后,教師集中大家的意見(jiàn),統(tǒng)一給出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的格式。采用合適的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),作好記錄。
小車(chē)受到摩擦力的大?。ㄌ睢按?、較大、最小”) 小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)距離(填“短、較長(zhǎng)、最長(zhǎng)”) 材料種類(lèi) 毛巾 紙板 玻璃 ⑸實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,小車(chē)表面越光滑,小車(chē)運(yùn)動(dòng)受到的阻力越,通過(guò)的距離越,運(yùn)動(dòng)時(shí)間越,速度減小越。
⑹推測(cè):假如小車(chē)在運(yùn)動(dòng)中不受任何阻力,情況又會(huì)怎樣呢? 教學(xué)時(shí)注意:
1.讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí),要求學(xué)生明確這個(gè)實(shí)驗(yàn)觀察到什么現(xiàn)象?為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象?(把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析填入表格中,教師巡回觀察指導(dǎo))
2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要學(xué)生把小組實(shí)驗(yàn)中碰到的疑難問(wèn)題記錄下來(lái),以便大家共同探討解決。 3.本實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是什么?(運(yùn)動(dòng)的物體受到的阻力越小,物體運(yùn)動(dòng)的距離越長(zhǎng),速度改變?cè)铰?p>4.推理:若阻力變得很小很小(小到0)時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的距離將很長(zhǎng)很長(zhǎng)(一直運(yùn)動(dòng)下去),速度改變將很慢很慢(速度將會(huì)不變,即為“勻速”)。
5.問(wèn)題1:若運(yùn)動(dòng)物體的速度為v,在光滑的平面(阻力為0)上將如何運(yùn)動(dòng)? 問(wèn)題2:若物體的運(yùn)動(dòng)速度為0,在光滑的平面(阻力為)上會(huì)處于什么狀態(tài)? 一切物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候,總是保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。 (1) 要提醒學(xué)生注意定律中的“或”字不能寫(xiě)成“和”字。
(2) 對(duì)定律的理解:任何物體,如果不受外力的作用,原來(lái)靜止的,將永遠(yuǎn)保持靜止;原來(lái)運(yùn)動(dòng)的將永遠(yuǎn)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)。
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word (3) 讓學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上記住這個(gè)定律,并知道這個(gè)定律的因果關(guān)系。 (4) 這個(gè)定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)科學(xué)的推理得出的。
最后,簡(jiǎn)介伽利略、笛卡兒、牛頓的研究背景,研究方法及研究結(jié)論,教育學(xué)生不要人云亦云,要學(xué)會(huì)思考,有主見(jiàn),敢于創(chuàng)新,并使學(xué)生初步了解理想實(shí)驗(yàn)這一研究方法。
牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律:一切物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候,總是保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
①要提醒學(xué)生注意定律中的“或”字不能寫(xiě)成“和”字。
②對(duì)定律的理解,任何物體,如果不受外力的作用,原來(lái)靜止的將永遠(yuǎn)保持靜止,原來(lái)運(yùn)動(dòng)的將永遠(yuǎn)保護(hù)勻速直線運(yùn)動(dòng)。
③讓學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上記住這個(gè)定律,并知道這個(gè)定律的因果關(guān)系。 ④這個(gè)定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)經(jīng)過(guò)科學(xué)的推理得出的。 五、評(píng)價(jià)與反饋
1.試分析“雨天路滑,請(qǐng)慢行”這句話的安全性和合理性。
2.判斷:力是維持運(yùn)動(dòng)的原因。() 力是物體運(yùn)動(dòng)的原因。() 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。()
3.一個(gè)在足球場(chǎng)上滾動(dòng)的足球最終會(huì)靜止下來(lái),沒(méi)有保護(hù)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這與牛頓第一定律是否矛盾?為什么?
4.地面上的一X桌子,當(dāng)人用力推動(dòng)它時(shí)它會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái),但一旦人不推它時(shí)就會(huì)立即靜止下來(lái)。由此有人說(shuō),要使物體保持運(yùn)動(dòng)速度不變就必須要有力。你認(rèn)為這種說(shuō)法對(duì)還是牛頓第一定律對(duì)?產(chǎn)生這種“要保持物體運(yùn)動(dòng)速度不變就必須有力,沒(méi)有力作用物體就要停止運(yùn)動(dòng)”認(rèn)識(shí)的錯(cuò)誤根源是什么?
5.舉出一個(gè)物體在平面上滑動(dòng)起來(lái)后,盡管沒(méi)有人或別的物體一直在推它,但它卻能滑得很遠(yuǎn)的例子,由這個(gè)例子你能推想出什么道理?
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word 六、拓展資料
伽里略的理想實(shí)驗(yàn)
亞里士多德提出的必須有力作用在物體上物體才能運(yùn)動(dòng),沒(méi)有力的作用物體就要停下來(lái)的看法,在歷史上延續(xù)了兩千多年。意大利的物理學(xué)家、天文學(xué)家伽里略最早對(duì)亞時(shí)士多德的觀點(diǎn)提出了不同的看法。他提出了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn):如果在沒(méi)有摩擦的情況下,讓小球從斜面 h高處由靜止滑下,由于沒(méi)有摩擦,小球?qū)L上右側(cè)斜面相同的高度h(如圖9-1-1a面);如果減小右側(cè)斜面的坡度,讓小球仍從h高度滾下后,小球仍到達(dá)右側(cè)斜面的同樣高度h,只是小球在這個(gè)斜面上所通過(guò)的距離將長(zhǎng)一些(如圖b面)。
推理:若將右側(cè)的斜面與水平面的夾角進(jìn)一步減小,則小球都應(yīng)到達(dá)原來(lái)的高度,但是所通過(guò)的距離將更長(zhǎng)。如果右側(cè)斜面與水平面的夾角變?yōu)榱悖ㄈ鐖Dc、d面),則由于小球總要到原有高度將沿水平面永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。
這就是伽利略的理想實(shí)驗(yàn),伽利略由此實(shí)驗(yàn)總結(jié)出“物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持的結(jié)論”。這一規(guī)律是從實(shí)驗(yàn)事實(shí)出發(fā)經(jīng)過(guò)深刻的推理思維得到的,這是一種恒重要的科學(xué)認(rèn)識(shí)方法。
伽利略的研究,對(duì)以后牛頓歸納、總結(jié)牛頓第一定律提供了重要的理論基礎(chǔ)。
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