2、教學(xué)流程說明
情景 演示1和設(shè)問1
在介紹亞里士多德關(guān)于力和運動關(guān)系的觀點后,演示實驗1,讓學(xué)生觀察桌面上靜止的小車,然后輕推小車,使小車緩慢運動,當(dāng)手一離開小車,小車幾乎立即停止運動。
設(shè)問1:從剛才的實驗看到,當(dāng)小車在受到手推動時開始運動,當(dāng)手離開后,小車很快就停下來,是否證明了說明亞里士多德的觀點是正確的?小車為什么會停下?
由此拉開物理學(xué)史上關(guān)于力和運動關(guān)系的認(rèn)識的序幕。
活動I 演示實驗2
演示:用稍大的力快速推一下靜止在桌面上的小車,當(dāng)手離開小車后,小車還會繼續(xù)向前滑動一段較長的距離后才停下。讓學(xué)生通過觀察到的現(xiàn)象,得出亞里士多德關(guān)于“物體運動需要力維持”的觀點是錯誤的判斷。
問題I 設(shè)問2
通過設(shè)問:在上述兩個實驗中,力的作用是維持物理原來的運動狀態(tài)還是改變其運動狀態(tài)?如果不受力,物體將怎樣運動?
活動II 演示實驗3--伽利略的斜面實驗
演示:讓物體(小球)從第一個斜面滑下來,并滑到第二個斜面,但到達不了開始下滑時的高度。
活動III 推理--理想實驗
推理過程:在上述實驗中,假設(shè)如果物體不受各種阻力,則物體在第二個斜面上將能夠到達開始下滑時相同的高度;如果減小第二個斜面的傾角并重復(fù)實驗,物體在第二個斜面上達到相同的高度的過程中,在第二個斜面上滑行的距離將變長;如果將第二個斜面水平放置,由于永遠也達不到開始下滑的高度,物體在水平面上將永遠不停地勻速運動。伽利略根據(jù)這個理想實驗,得出“物體運動不需要力維持”的結(jié)論。
應(yīng)當(dāng)說明:理想實驗是以可靠的實驗事實為基礎(chǔ),突出主要因素,忽略次要因素,通過抽象思維深刻揭示自然規(guī)律。理想實驗并不是一個真實的實驗。理想實驗不可能用真實的實驗來直接驗證,只能在實驗條件不斷逼近理想情況時,其實驗結(jié)果也不斷向理想情況逼近。
活動IV 演示實驗4--用氣墊導(dǎo)軌做實驗
氣墊導(dǎo)軌的作用目的就是減小滑塊的摩擦力,使實驗接近理想情況。
實驗可以觀察到,在水平情況下,阻力越小,滑塊勻速滑行的距離也越長,同樣可經(jīng)過推理得到“物體運動不需要力維持”的結(jié)論。
活動V 包括動畫、演示實驗6和演示實驗7
動畫:通過日常生活的實例進行動畫演示,并根據(jù)學(xué)生的親身體會,加深對慣性的理解。
演示實驗5:通過日常生活的實例進行模擬,并根據(jù)學(xué)生的親身體會,加深對慣性的理解。
演示動畫7:通過日常生活的實例進行模擬,并根據(jù)學(xué)生的親身體會,加深對慣性的理解。
1、
教學(xué)流程圖
本設(shè)計包括慣性和牛頓第一定律兩部分內(nèi)容。
本設(shè)計的基本思路:以實驗和推理為基礎(chǔ),按人類對力和運動關(guān)系的認(rèn)識過程組織教學(xué),重點放在伽利略對理想斜面實驗的推理過程,并介紹牛頓第一定律的得出過程,使學(xué)生在獲得知識的過程中,了解物理學(xué)發(fā)展的歷史,經(jīng)歷人類對規(guī)律的認(rèn)知過程。
本設(shè)計要突出的重點是:牛頓第一運動定律和慣性。方法是:以實驗和推理為基礎(chǔ),根據(jù)牛頓第一定律的得出過程,結(jié)合學(xué)生的親身體會,應(yīng)用實驗和動畫演示對日常生活的實例進行分析,鞏固對牛頓第一定律和慣性的認(rèn)識。
本設(shè)計要突破的難點是:伽利略理想實驗的推理過程;對牛頓第一運動定律和慣性的正確理解。方法是:啟發(fā)學(xué)生關(guān)注“運動”和“運動狀態(tài)變化”的區(qū)別,并通過演示實驗,揭示生活中一些被其表象所掩蓋現(xiàn)象的本質(zhì)(如輕推一個物體,它就動,不再推它時,它便停止),為理解力和運動的關(guān)系做好必要的鋪墊,然后用演示實驗?zāi)M伽利略對斜面實驗的推理過程,使學(xué)生對伽利略的推理有認(rèn)同感,以突破伽利略理想實驗的推理過程;在得出牛頓第一定律并定義慣性后,通過對比牛頓第一定律和慣性的區(qū)別和聯(lián)系,以正確理解牛頓第一定律和慣性。
本設(shè)計強調(diào)學(xué)生的主動參與,重視概念的形成過程以及伴隨這一過程的科學(xué)方法的教育,通過實例使學(xué)生感悟知識與生活的聯(lián)系,認(rèn)識知識的真實價值。
完成本設(shè)計的內(nèi)容約需2課時。
3、慣性實驗:投影儀、小車、木塊等。
2、氣墊導(dǎo)軌、滑塊等。
1、伽利略斜面實驗:兩塊平滑木板,小球等。
重點:牛頓第一運動定律、慣性。
難點:伽利略理想實驗的推理過程;對牛頓第一運動定律和慣性的正確理解。
3、情感態(tài)度價值觀
(1)通過伽利略的斜面實驗,了解理想實驗,激發(fā)熱愛科學(xué)、樂于探究的興趣。
(2)通過科學(xué)史的簡介,領(lǐng)略去偽存真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。
2.、過程與方法
(1)觀察慣性現(xiàn)象,感受從紛繁的現(xiàn)象中探求事物本質(zhì)的思想方法。
(2)在分析伽利略理想實驗的過程中,感受概括、推理的科學(xué)研究方法。
1、知識與能力
(1)知道牛頓第一定律。
(2)理解伽利略理想實驗的推理過程。
(3)理解力和物體運動的關(guān)系。
(4)初步學(xué)會分析、概括、推理等科學(xué)思維方法。
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