初中科學(xué)浙教版七年級下運(yùn)動和力牛頓第一定律 全國公開課一等獎

第4節(jié)牛頓第一定律（第一課時）浙教版七年級下冊科學(xué)第三章第四節(jié)第一課時【教學(xué)設(shè)計(jì)思想】學(xué)生在學(xué)習(xí)牛頓第一定律的困難往往會根據(jù)対日常現(xiàn)象的觀察以及直覺容易推測出錯誤的結(jié)論，形成錯誤的“前科學(xué)概念”，認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因。因此本節(jié)課教學(xué)應(yīng)破解學(xué)生的錯誤概念，采用“矛盾沖突法”，通過展示生活體驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，展示兩種觀點(diǎn)的對立質(zhì)疑，讓他們通過觀察、思考，逐漸糾正錯誤的認(rèn)識，為建構(gòu)正確的認(rèn)識作好鋪墊。牛頓第一定律的內(nèi)容本身比較抽象，如何通過實(shí)驗(yàn)探究建構(gòu)科學(xué)概念，如何讓學(xué)生在本節(jié)知識的學(xué)習(xí)中體驗(yàn)到科學(xué)探究的樂趣和基本掌握探究推理的一般過程和方法是至關(guān)重要。因此牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)探究是本節(jié)課的難點(diǎn)和重點(diǎn)，小車運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)是關(guān)鍵，可通過“創(chuàng)設(shè)情景，實(shí)驗(yàn)導(dǎo)問；小組討論，提出猜想；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，獲得數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析，得出結(jié)論；引導(dǎo)推理，理解定律”的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行，在研究中要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)關(guān)鍵，認(rèn)識抓住主要因素，忽略次要因素的必要性，從中展示科學(xué)研究中實(shí)驗(yàn)思想的美妙和邏輯推理的力量，使學(xué)生對科學(xué)規(guī)律認(rèn)識上有質(zhì)的飛躍。最后，通過介紹人類對力和運(yùn)動關(guān)系的發(fā)展歷史，讓學(xué)生了解伽利略、笛卡兒、牛頓的研究背景，研究方法及研究結(jié)論，特別對亞里士多德錯誤觀點(diǎn)的“罪魁禍?zhǔn)住笔鞘裁醋鞒鲇懻摲治觯龑?dǎo)學(xué)生光憑經(jīng)驗(yàn)來做判斷常常是靠不住的，要善于從生活經(jīng)驗(yàn)中認(rèn)識事物的本質(zhì)。當(dāng)然，通過課堂上模擬還原科學(xué)知識構(gòu)建過程，也應(yīng)該讓他們明白科學(xué)探索未知世界奧秘的艱辛，這一環(huán)節(jié)的教學(xué)，不僅僅是為了科學(xué)知識的教學(xué)而教學(xué)，這對非知識的能力、科學(xué)的情感、態(tài)度、價(jià)值觀的養(yǎng)成都是非常重要的教學(xué)目標(biāo)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】知識與技能1.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)動狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。2.了解亞里士多德與伽利略的思想沖突，知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其主要推理方法和結(jié)論。過程與方法1.感受“科學(xué)家”研究問題的方法，通過理性分析以及科學(xué)的推理從而獲得規(guī)律，了解如何建立進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本思路。2．感受探究實(shí)驗(yàn)的思維程序和控制變量法的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.在觀察與體驗(yàn)活動中，體驗(yàn)到探究知識的樂趣，培養(yǎng)學(xué)生勇于質(zhì)疑和大膽推理的科學(xué)意識，感受科學(xué)成果往往是多人智慧的結(jié)晶。2.領(lǐng)悟?qū)茖W(xué)問題不能只憑經(jīng)驗(yàn)，要能透過現(xiàn)象了解事物的本質(zhì)。3.利用展示伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)推理和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度的教育。【教學(xué)重點(diǎn)】做好伽利略的理想實(shí)驗(yàn)探究及其相關(guān)合理推理，加深對牛頓第一定律的理解【教學(xué)難點(diǎn)】轉(zhuǎn)變學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)概念，探究實(shí)驗(yàn)的思維程序和控制變量法的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，牛頓第一定律的推理過程?！窘虒W(xué)流程】探究根源揭謬刮鱗器萬花筒航天飛機(jī)探究根源揭謬刮鱗器萬花筒航天飛機(jī)簡易手電筒自制亮度調(diào)燈熱氣球飛機(jī)小夜燈自動給水器簡易CD架自制簡易氣計(jì)自動浮沉器并聯(lián)電路自制噴氣式船可樂瓶直升機(jī)電力風(fēng)車如意罐潛望鏡模型自制硫酸銅晶體自制手電筒飛機(jī)機(jī)翼模型磁秤小桿秤欹器自制手電筒自制羽毛球自制橡皮刷自制飛行器電動船小孔成像儀小型手電筒水金靈之現(xiàn)形記神州8號小船小竹槍萬花筒風(fēng)車古箏船手電筒飛機(jī)簡易環(huán)保筆盒筆桿平衡物體吊瓶簡易地球儀慣性三輪車羽毛球紅燈籠自制簡約型“彈力”小船電動三輪車動力船錢包小熊維尼十字繡萬花筒粗制過濾器自制“墨水”濾水器簡易沙石過濾器飛機(jī)式健身器旋轉(zhuǎn)噴水壺如意罐毛竹接水器手電筒小小手電筒乒乓球撿拾器風(fēng)力車?yán)斫舛杉m謬生活經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)謬刮鱗器萬花筒航天飛機(jī)簡易手電筒自制亮度調(diào)燈熱氣球飛機(jī)小夜燈自動給水器簡易CD架自制簡易氣計(jì)自動浮沉器并聯(lián)電路自制噴氣式船可樂瓶直升機(jī)電力風(fēng)車如意罐潛望鏡模型自制硫酸銅晶體自制手電筒飛機(jī)機(jī)翼模型磁秤小桿秤欹器自制手電筒自制羽毛球自制橡皮刷自制飛行器電動船小孔成像儀小型手電筒水金靈之現(xiàn)形記神州8號小船小竹槍萬花筒風(fēng)車古箏船手電筒飛機(jī)簡易環(huán)保筆盒筆桿平衡物體吊瓶簡易地球儀慣性三輪車羽毛球紅燈籠自制簡約型“彈力”小船電動三輪車動力船錢包小熊維尼十字繡萬花筒粗制過濾器自制“墨水”濾水器簡易沙石過濾器飛機(jī)式健身器旋轉(zhuǎn)噴水壺如意罐毛竹接水器手電筒小小手電筒乒乓球撿拾器風(fēng)力車實(shí)驗(yàn)活動探謬講述歷史、感悟艱辛【教學(xué)器材】教具：多媒體教學(xué)設(shè)備、幻燈片課件學(xué)具：每四人一組，斜面、木板、毛巾、棉布、玻璃板、小車、刻度尺、透明膠布【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】一、學(xué)生日常生活體驗(yàn)，導(dǎo)謬1播放三張力能改變物體運(yùn)動狀態(tài)的圖片，引出問題。提問：在前面我們先后學(xué)習(xí)了有關(guān)運(yùn)動和力的知識，知道了力能改變物體運(yùn)動狀態(tài)，那么運(yùn)動和力兩者有沒有關(guān)系呢？如果有，又有怎樣的關(guān)系呢？比如講臺上的粉筆盒，你不動它，它將一直靜止。原來靜止的物體若不受力的作用，會一直保持靜止。那么，原來運(yùn)動的物體若不受力的作用，還能否繼續(xù)運(yùn)動呢？2：出示課題3-4：展示活動一學(xué)生回答：⑴因?yàn)槭值耐屏κ鼓鞠湟苿恿恕＂埔驗(yàn)椴挥昧α?，所以木箱不動了。⑶推力是維持木箱運(yùn)動的原因。提出錯誤結(jié)論。5：展示亞里士多德的講述：在當(dāng)時，亞里士多德是科學(xué)界的權(quán)威，而且他的觀點(diǎn)表面上看起來很合理，所以在很長一段時間里，人們都相信力是維持物體運(yùn)動的原因而沒有提出懷疑。但事實(shí)是否真的如此呢？下面我們來做一做這樣一個實(shí)驗(yàn)。6：展示活動二，學(xué)生感受沒有力也可以使物體運(yùn)動實(shí)驗(yàn)(2)：將木塊放在玻璃板上，用手推動木塊后放手，木塊仍能繼續(xù)運(yùn)動一段距離后停了下來。講述：從實(shí)驗(yàn)⑵可以看出木塊不受推力作用時，仍運(yùn)動了一段距離，可見同學(xué)們的猜想⑶是否正確？（讓每組同學(xué)起來發(fā)表自己的意見，沒有力也可以使物體運(yùn)動）7：引出伽俐略的觀點(diǎn)。8：擺出兩位科學(xué)家的觀點(diǎn)，通過學(xué)生的比較，產(chǎn)生矛盾沖突，激發(fā)學(xué)生的思維。二、學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動，探謬9—11：引出，提出實(shí)驗(yàn)的困惑，基本思路【小組討論，提出問題】1．探究問題：運(yùn)動的物體在沒有受到外力作用時將如何運(yùn)動？2．實(shí)驗(yàn)導(dǎo)問：怎么樣為運(yùn)動的物體創(chuàng)設(shè)一個“不受力的作用”的實(shí)驗(yàn)條件,這樣的實(shí)驗(yàn)條件可以實(shí)現(xiàn)嗎？（小組討論：實(shí)驗(yàn)的困惑、目的、器材、步驟、需要控制的實(shí)驗(yàn)條件，評選出最合理的實(shí)驗(yàn)方案）12—13：引出實(shí)驗(yàn)1，通過此實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體會體會控制變量的方法教師引導(dǎo)學(xué)生比較小車在水平滑行距離長短，說明小車在水平面上開始運(yùn)動時速度有大有小，再引導(dǎo)學(xué)生分析速度有大有小的原因跟小車在斜面上高度有關(guān)。此時在提出如何使物體的運(yùn)動速度在各次實(shí)驗(yàn)中保持相同。學(xué)生自然的提出控制實(shí)驗(yàn)條件的方法。3.14：引導(dǎo)學(xué)生利用所給器材設(shè)計(jì)表格的方法，后小組合作實(shí)驗(yàn)，討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提出方案】小組合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格，匯報(bào)自己的設(shè)計(jì)方案，并相互評價(jià)，推薦最合理的方案和表格供全班使用，后小組實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象，看看你們的猜想是否正確。教師巡視并作實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，視情況引導(dǎo)學(xué)生討論。并要求學(xué)生帶著問題思考。⑴小車從斜面上滑下后，為什么最終會在水平面上停下？⑵如果水平面輔的材料不同，小車在水平面上運(yùn)動速度減小的快慢一樣嗎？15—18：播放斜面小車實(shí)驗(yàn)，展示學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行大膽的推理，完成，總結(jié)所推理的結(jié)論?！痉治鰯?shù)據(jù)，得出結(jié)論】教師投影展示學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄，播放斜面小車實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生間進(jìn)行問題的交流與探討，引導(dǎo)學(xué)生正確地口頭表述。說一說實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和表上記錄，由此可得到什么結(jié)論？小組交流，提交結(jié)論，評選出完整合理的結(jié)論。由于有前三次實(shí)驗(yàn)做基礎(chǔ)，這種無限光滑的平面雖然沒有，但是我們通過推理認(rèn)為小車將永遠(yuǎn)運(yùn)動下去．這就是歷史上伽利略所做過的實(shí)驗(yàn)和通過推理得到的結(jié)論。學(xué)生討論、總結(jié)，引出定律。19—21：指導(dǎo)學(xué)生帶著問題閱讀教材，感悟伽利略、笛卡兒、牛頓的研究背景，研究方法及研究結(jié)論，體會科學(xué)定律發(fā)現(xiàn)的艱辛。三、講授歷史，指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第73頁三位科學(xué)家對物體運(yùn)動和力關(guān)系的觀點(diǎn)，并提出一些問題，學(xué)生帶著問題閱讀課文，學(xué)生討論，感悟科學(xué)定律發(fā)現(xiàn)的艱辛。最后教師簡介伽利略、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)會獨(dú)立思考，有主見，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。22—23：引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納牛頓第一定律的內(nèi)容和內(nèi)涵，強(qiáng)調(diào)牛頓第一定律采用的方法是實(shí)驗(yàn)加推測。四、討論歸納，認(rèn)識定律，糾謬教師指導(dǎo)學(xué)生小組討論：“牛頓第一定律告訴了我們一些什么？”在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納牛頓第一定律的內(nèi)容和本質(zhì)。最后教師歸納總結(jié)。24-25:通過暢所欲言的活動，提高學(xué)生對待亞里士多德的錯誤觀點(diǎn)能辨證地看問題，同時對本節(jié)課進(jìn)行小結(jié)。五、探究根源，教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識的牛頓第一定律的本質(zhì)后，引導(dǎo)學(xué)生討論亞里士多德的觀點(diǎn)為什么錯了，但他究竟錯在哪里呢？亞里士多德的錯誤憑日常生活經(jīng)驗(yàn)來做判斷常常是靠不住的，要善于從生活經(jīng)驗(yàn)中認(rèn)識事物的本質(zhì)。指出亞里士多德在當(dāng)時雖然提出了很多觀點(diǎn)，有些是錯誤的，但有時候提出問題比證明一個問題更難，所以說亞里士多德毫無疑問是偉大的。但是，從定律得出的一切推論，都經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn)，因此，該定律已成為大家公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一。六、布置作業(yè)閱讀課文，作業(yè)本【教學(xué)反思】我在教學(xué)預(yù)設(shè)中，有三個難點(diǎn)要在教學(xué)中加以突破。如何將不受外力作用的物體運(yùn)動狀態(tài)與少受外力作用的物體運(yùn)動狀態(tài)聯(lián)系起來？體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)加推理的實(shí)驗(yàn)思想方法;如何引導(dǎo)學(xué)生分析在水平面的起始速度在各次實(shí)驗(yàn)中保持相同，體會控制變量的方法;如何使亞里士多德與伽利略的思想產(chǎn)生沖突，提高學(xué)生對待亞里士多德的錯誤觀點(diǎn)能辨證地看問題，感悟科學(xué)定律發(fā)現(xiàn)的艱辛。上完牛頓第一定律后，我發(fā)現(xiàn)自己在教學(xué)上還存在一些問題較難突破?！拔矬w不受外力作用時，它的運(yùn)動狀態(tài)如何？”這一問題的探究，學(xué)生的思維習(xí)慣往往去找實(shí)際不受外力的物體，如太空中的物體等方法。盡管我采用“問題導(dǎo)向法”引導(dǎo)學(xué)生，但在實(shí)際教學(xué)中從物體受到的外力逐漸想到探究摩擦力對物體運(yùn)動的影響，這一思維環(huán)節(jié)學(xué)生很難想到，所以這一環(huán)節(jié)的教學(xué)不成功，教師要作引導(dǎo)鋪墊。對于物體的起