【正文】 認識“運動和力”的關(guān)系作了歷史的回顧，介紹了四位科學家研究運動和力的關(guān)系的思想方法及卓越貢獻。然后講述牛頓第一定律的內(nèi)容和物體慣性的概念。這是初、高中知識相銜接的一節(jié)課程。學生已經(jīng)了解了牛頓第一定律的基本內(nèi)容，所以在教學設計上應以教材中有關(guān)“力是運動的原因還是改變運動的原因”這一問題認識的發(fā)展歷史為線索，以科學思想、科學方法教育與思維能力培養(yǎng)為主要目標。教學的側(cè)重點應放在理解人類認識“運動和力”的關(guān)系研究、思考、推理過程，學習科學研究中常用的理想實驗方法。在牛頓第一定律內(nèi)容的學習上，注重知識的理解及與生活實際的聯(lián)系。為發(fā)揮學生學習的自主性，思維的積極性，本課采取學生自主探究模式組織教學。 二、教學過程設計 引入新課：運動的起因是什么 (一)學生閱讀歷史的回顧并找出四位科學家關(guān)于力和運動的觀點 這塊內(nèi)容中有些知識點學生是已知的，也有未知的，但學生都看得懂，所以就由學生來完成，同學們相互補充，教師只起到歸納總結(jié)的作用。 ：力是維持物體運動的原因。 現(xiàn)象：在平路上人推車，車才能運動，人停止用力，車子就要停下來。 ：水平面上物體所以會停下來，是因為摩擦的作用，如果沒有摩擦，水平面上物體一旦具有某一速度物體將保持這一速度運動下去。 笛卡兒：如果沒有其它原因，運動物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運動，即不會停下來，也不會偏離原來的方向。 牛頓：一切物體總保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。 (二)問：以上四位科學家每一位都把人類的認識向前推進了一步，試分析每人推進的一步體現(xiàn)在哪里?你認為誰的貢獻? 教師通過設計這樣一個問題，指明學生要探究的內(nèi)容與方向，具體由學生們合作完成，教師只起到總結(jié)歸納的作用。 a)亞里士多德的貢獻：通過直覺的觀察提出問題為科學家的研究確立了課題。 b)伽利略的貢獻：(1)伽利略發(fā)現(xiàn)了不易直覺的摩擦力，改變了亞里士多德根據(jù)直接經(jīng)驗得出的直覺結(jié)論提出運動不需力維持。(2)思維代替直覺認識宇宙。 c)笛卡兒的貢獻：(1)明確勻速直線運動。(2)指出速度改變是有原因的。 d)牛頓的貢獻：(1)推廣到一切物體。(2)提出靜止。(3)明確力的作用。 關(guān)于誰的貢獻大，學生眾說紛紜，沒有一個確切的定論，教師也無需給出一個正確的結(jié)論。但是通過對物理學歷史發(fā)展過程的考察，對四位科學家貢獻的探究，它將有助于學生了解物理學家認識和發(fā)現(xiàn)物理定理、定律的基本方法。從而“以史為鑒”，培養(yǎng)他們以物理學家認識世界本來面目的方式去認識世界。在一定意義上，通過對規(guī)律認識的歷史的還原，對學生進行科學思想和科學方法論的教育是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的有效途徑。這是設計此問題的關(guān)鍵所在，也是本節(jié)課的亮點所在。 在該塊教學內(nèi)容中學生未知的是關(guān)于伽利略的理想實驗，教師要采取的教學方法是采用設計一系列問題，引導學生學會自己分析問題自己解決問題，具體可如下操作。 提問：伽利略用什么方法證明物體運動不需要力來維持呢? 演示說明：設置一個向下的斜面，再圓滑地連一個向上的斜面。然后拿一個小球放在斜面某點上，由靜止運動下來，它將沖上另一斜面。 教師設疑：它能“沖”到哪里，它能回到原來高度嗎?如果光滑，結(jié)果怎樣? 教師通過一系列問題引發(fā)學生的思考。通過實驗發(fā)現(xiàn)，它升不到原來的那個水平高度，這是因為摩擦較大。若換一個摩擦較小的斜面，可以看出，它就較接近那個水平高度。若摩擦越小，就越接近。這是實驗事實?？茖W推理：依據(jù)這可靠的實驗事實為基礎，然后沿著摩擦力越來越小的發(fā)展趨勢，去科學推理──假如摩擦非常非常的小、以至于沒有摩擦，那小球?qū)⒎浅７浅＝咏ぉひ灾劣谶_到原來水平高度。這是一種理想的實驗情景，即小球沿著光滑的斜面總能上升到原來的高度。教師指出“假設”兩個字用得很好，它對物理結(jié)論進行合理的外推，其結(jié)論的得出符合邏輯。減小第二個斜面的傾角，傾角越小，小球為達到原來的高度所通過的路程就越長。傾角越小，通過的路程就越長。然后，我們再去科學推理，假如它最終成為水平面，那小球所通過的路程也就無限長，只能沿著水平面繼續(xù)運動下去。 教師總結(jié)：“理想實驗”雖然也叫實驗，但它不等同于科學實驗。真實的實驗是一種實踐活動，而“理想實驗”則是一種思維活動，是由人們在抽象思維中設想出來而實際上無法做到的“實驗”。并指出理想實驗是以真實的科學實踐為基礎，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，對實際過程做出了更深入的抽象分析。理想實驗是以正確的邏輯法則為依據(jù)的。它是自然科學理論研究中的重要方法。 (三)演示氣墊導軌實驗 氣墊導軌實驗是學生未知的實驗，所以采用的方法是由師生共同操作完成，教師介紹實驗裝置及裝置的特點，由學生來推動氣墊導軌上的物體，觀察它的運動，進一步地幫助學生加深理解物體不受外力作用時將做勻速直線運動。 (四)讓學生們仔細閱讀牛頓第一定律的內(nèi)容，并思考定律包含的幾層含義 在進行牛頓第一定律的教學時，不能只滿足于學生能復述牛頓第一定律的內(nèi)容，還應幫助學生理解牛頓第一定律所包含的幾層意思。定律的理解是未知的，但可以在教師的啟發(fā)下，通過學生們相互討論、自主探究、教師補充共同完成下面的三層含義。 牛頓第一定律描述了物體不受外力作用，或者所受的合外力為零時，物體將保持原來的運動狀態(tài)──勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。 力是物體間的相互作用，它是改變物體運動狀態(tài)，即產(chǎn)生加速度的原因，而不是產(chǎn)生和維持物體運動的原因。 ，揭示了物體普遍具有的屬性──慣性。 (五)學生聯(lián)系生活中的實際問題自己分析慣性問題 第 19 頁 共 19 頁