【助力提前批】初中科学教学设计《牛顿第一定律》

发布日期:2021-12-02    浏览量:237

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教学目标:

(1)能叙述牛顿第一定律的内容,确认力并不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。

(2)通过动手探究,获得改变物体运动状态与受到外力之间的感性认识,通过理性分析以及科学的推理获得规律

(3)在观察与体验活动中,培养学生勇于质疑,大胆推理的科学意识。感受科学家研究问题的方法,体验科学发现的过程往往需要许多科学家共同努力才能完成的科学精神。

教学的重难点:

教学重点:摩擦力对物体运动的影响实验

教学难点:牛顿第一定律的内容及理解

教学过程:

一、课前小测,联系旧知

以多媒体投影练习形式,复习机械运动、摩擦力等与本节相关的内容。“温故而知新”,通过课前小测建立新旧知识联系,有利于知识的迁移。

二、创设情境,引入新课

播放多张雪灾中汽车出车祸的照片,引发学生思考:为什么下雪天容易出车祸?

(摩擦力减小了)

进一步追问:摩擦力大小对物体运动有怎样的影响呢?揭示本节课主题。

(设计意图:通过实例的引入,让学生体验科学来源于生活,又服务于生活,唤起了学生学习科学的兴趣。)

三、合作学习,探究新知

环节1:引发经验知识与科学实验的冲突。

【学生实验】手用力推动小车,使其前进一段距离,松手后小车停下

分析:学生根据实验现象的观察以及直觉容易推测导出错误的结论:

物体在受力时就运动;不受力时,物体就不能运动,即力是维持物体运动的原因。

引导学生仔细观察:运动的小车在你刚松手的瞬间运动情况是怎样的?

(学生再次实验后发现小车还能继续向前运动一段距离)

老师进一步追问:为什么小车没有受到手的推力后还能继续向前运动一段距离?物体在不受力的作用时究竟会做什么运动呢?

(通过实验引发学生已有经验知识与实验现象之间的冲突,激发他们探究新知识的强烈欲望)

环节2:研究静止的物体不受外力作用时的运动状态

【演示实验】静止在木板面上的小车。小车处于什么状态?水平方向不受推动和拉力的作用,它将会怎样?

师生讨论得出:静止的物体不受外力将永远保持静止

(这部分内容很简单,学生容易自己归纳出结论,应该注意培养学生的表达能力)可以自学

环节3:研究运动的物体不受外力作用时的运动状态(这是本节课的教学重点,采用学生自主实验探究的方法来突破,共分三步)

第一步:增加两个教师引导实验。如图:

image.png 

【实验1】钩码拉小车水平运动后,用手托住下落的钩码.小车继续向前滑行一段距离后停止。

分析小车受到的力,得出小车停止原因是受到木板的摩擦阻力作用。image.png

【实验2】用同一小车分别(三次)从同一斜面不同的高度自由滑向相同的平面,记下三次小车静止在相同水平面上的位置。如图(A)、(B)、(C)所示。

image.png 

通过实验让学生明确:为了使小车在水平面上开始运动的速度大小相同,小车必须处于同一斜面、相同高度,自由滑向水平面。

(补充这两个引导实验,为学生后面探究摩擦力大小对物体运动影响的实验设计分散了教学难点,为后面学生成功设计实验奠定了基础)

第二步:探究摩擦力大小对物体运动的影响

提出问题:如果所受阻力不同,小车在水平面上运动速度减小的快慢一样吗?(原来的问题太抽象,可操作性不强,改变问法使探究的问题更具体,有利于学生对实验进行设计)

建立猜想:摩擦力越大,小车的运动速度减小得越快。

设计实验:引导学生利用控制变量法,借助手中的器材以四人小组为单位进行实验方案设计。学生交流评价设计方案后,教师集中大家的意见,总结出本次实验的方案如图:

image.png

让相同的小车、从同一斜面、同一高度静止开始下滑,观察比较在铺有粗糙程度不同材料的水平面上通过距离的大小,分析物体受到摩擦力大小与运动速度减小快慢之间的关系。

根据这一实验思路,设计出数据记录表格如图:

实验次数

表面材料

阻力大小

滑行距离

小车速度减小的快慢

1

毛巾




2

粗布条




3

木板




对课本上的数据记录表格进行处理,增加了“表面材料”、“小车速度减小的快慢”,使探究的目的更加具体化,便于学生总结实验结论。

验证猜想:以四人小组为单位进行实验探究,记录实验数据

image.png 

然后各组汇报探究成果,教师引导学生分析实验结果,从而得出小车受到摩擦力的大小与速度减小的快慢之间的关系。

实验结论:水平表面越光滑,小车运动时受到的阻力越小,通过的距离越长,速度减小得越慢。

第三步:推测小车不受到任何阻力,运动情况会怎样呢?

由于在实际生活中不受力作用的物体是没有的,因此这是让学生从形象思维到抽象思维的过渡,是本节课的教学关键,采取以下方法突破:

师生一起分析数据记录表格,在表格中增加两个推理:

推理1:让小车在比较光滑的玻璃表面运动

推理2:若在木板表面铺上一种无摩擦的光滑材料,推测小车的运动情况会怎样?

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环节4:牛顿第一定律内容教学(这是本节课的教学难点,采用师生一起分析讨论的方法进行突破)

第一步:简介伽利略、笛卡儿、牛顿的研究背景,研究方法及研究结论,教育学生要学会独立思考,有主见,敢于创新,体验科学发现的过程往往需要许多科学家共同努力才能完成的科学精神。

第二步:分析理解牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。

1、师生一起分析讨论定律中:一切物体、没有受到外力、总保持、或这些关键词的理解,加深对牛顿第一定律内容的理解。

2、牛顿第一定律的应用:分析力与运动的关系,纠正学生的错误认识:力不是物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。

3、介绍牛顿第一定律的重要研究方法:是通过实验基础上推测得出的

四、内化提高,实际应用

自我检测从基础巩固、能力提高、发展思维三个层次对本节课所学内容进行强化训练。(设计意图:使不同层次的学生都能学有所得,体验到成功的快乐。)

五、感悟收获、课堂小结

通过本节课的学习,你收获到了什么?有何感受?

(设计意图:让学生谈收获,反映的不仅有知识与技能的达成情况,还有过程的体验、方法的获得以及物理思想方法和情感态度价值观的形成情况,教师根据情况再进行小结。)

六、布置作业、巩固升华

布置A组(基础题)B组(提高题)分层作业,使不同层次的学生都能学以致用、巩固提高,学会科学想象。符合新课标“不同的人在科学上得到不同的发展”这一基本理念。

七、板书设计