人教版必修一4.1《牛顿第一定律》WORD教案9

人教版必修一4.1《牛顿第一定律》WORD教案9

谁更伟大 太原成成中学 郭家俞 ‎20号我利用晚自习讲“牛顿第一定律”，在课尾的时段里让学生讨论由初中到高中发生的对牛顿第一定律的重新认识，其中一位学生由这节课的内容引出了和这节课无关的一个话题，职业的敏感性使我抓住这个意外的机会，给学生进行了科学思想的教育，至少我觉得这是一个培养情感，态度和价值观的绝好体现。‎ 我这节课的主题思想是想通过教学让学生：‎ 其一，从思想的层面上把人类对“运动和力”的认识从亚里士多德到伽利略，到笛卡尔，到牛顿这近两千来年的历程压缩到一节课，让学生感受科学探索的魅力。从而使他们体会由表及里，剥去层层的感性经验；由浅入深，渐渐接近表象下的本质；由点到面，深度挖掘理性概括的普遍价值。‎ 其二，从技术的层面上让学生知道“牛顿第一定律”的意义，给“牛顿第二定律”的理论讲解和实验探究打下基础。让学生体会人类对“运动和力”的认识由“牛顿第一定律”的定性认识具体到“牛顿第二定律”的量化认识这样一个思维过程。‎ 其三，从价值观的层面上让学生认识到人类对自然的无尽探索不是为了毫无节制的索取，而是为了认识自然，合理利用自然，从而达到与自然的和谐共存。（当然一节课是难以承担完成“其三”这个教学任务的，教学三维目标中的情感，态度和价值观的培养是不同于前两个的，这是贯穿人一生的不断升华的素养）‎ 下面是这节课的过程：‎ 板书： 第四章第一节 牛顿第一定律 ‎1．历史回顾 ‎ ‎ （1）亚里士多德建立在经验基础上的判断 互动：在平常我们看到要使一个静止的物体运动，必须推它或拉它，否则物体就静止在那里，这是我们习以为常的一个经验。 大家看讲桌上的粉笔盒处于什么状态？怎样才能让它运动起来呢？‎ ‎ 正是基于这样的经验，亚里士多德提出了他的判断。‎ 板书：力是使物体运动的原因。‎ 互动：由于这个说法符合了人们的日常经验，所以这个说法在当时指导着人们对运动和力的研究。但是随着人们对运动和力现象的更细致的观察，亚里士多德的说法难以支撑更深入的研究。‎ 板书：（2）伽利略建立在实验基础上的科学推理 互动：伽利略观察到在水平面上运动的物体，表面越光滑，物体运动的越远。于是他推理到，若没有摩擦力，物体将永远运动下去。其实大家可以回忆我们在初中做过的这个实验。‎ 板书：不受力的物体可以一直运动下去。‎ 互动：伽利略的伟大之处在于他创立了“理想实验”的方法，下面我们来感受感受。‎ 板书：（3）伽利略建立在实验基础上的理想实验 互动：请大家看课本68页的实验图示，两个底端相接的斜面，由我们初中学过的动能和势能的转化，小球从一个斜面下滑，如果没有摩擦，小球就会上到另一个斜面的相同高度。在实际实验中我们可以观察到摩擦越小，越接近推论。伽利略的巧妙之处，也就是他的“理想实验”，把另一个斜面的高度逐渐降低，高度越低，小球运动的越远。当斜面降低到水平放置后，小球将会一直运动下去。‎ 板书：力不是维持物体运动的原因 互动：探究进行到这里已经剥去了迷惑亚里士多德的直接经验，让我们接近了运动和力的本质。‎ 板书：（4）笛卡尔的概括 互动：刚才伽利略的理想实验给了我们一个说法，但我们进行科学探究的目的是为了获得指导我们认识自然的法则，在物理学常常说成原理，或规律，或定律，或定理。和伽利略同时代的笛卡尔提出这样的认识。‎ 板书：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。‎ 互动：从这里我们看出笛卡尔从大小和方向的角度，即从矢量的角度对不受力物体的运动进行了更准确的描述。更为可贵的是笛卡尔认为应该有一个原理来描述运动和力。‎ 板书：2.牛顿的高度概括 互动：‎ 在前人对运动和力研究的基础上，牛顿从物体运动的形式，即运动的轨迹，运动的快慢，运动的方向诸方面高度概括了运动和力的关系。‎ 板书：牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。‎ 互动：现在我们来看看牛顿第一定律的科学价值。‎ 板书：（1）两个说明的地方 ‎ “一切物体”指的是牛顿第一定律适用对象；‎ ‎ “或”指的是物体相对不同的参考系要么保持匀速直线运动状态，要么保持静止状态，只能表现为其中的一种形式。‎ 互动：请大家讨论一下牛顿第一定律的意义。‎ 板书：（2）两个意义 ‎ 【1】揭示了一切物体具有的一种性质——惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。‎ ‎ 质量越大，惯性越大。质量越小，惯性越小。惯性的大小反映了物体运动状态改变的难易程度。‎ 互动：大家可能看过杂技表演中的一个节目，一个人平躺在地面上，人身上轻轻放一大石块，然后另一个大力士用大锤用力向下砸大石块，结果大石块裂了，下面的人平平安安。请大家讨论讨论，利用惯性知识说出其中的原因。‎ 解答：‎ 大石块处于静止状态，当受到大锤的外力作用时，由于大石块的质量大，惯性大，它的运动状态不容易改变，还保持原来的静止状态，所以对下面的人冲击力很小，没有造成伤害。‎ 板书：【2】揭示了运动和力的关系，力是改变物体运动状态的原因。也可以说力是产生加速度的原因。‎ ‎ 力越大，加速度越大。力越小，加速度越小。力为零，加速度为零，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态。‎ 互动：现在我们清楚了运动和力的关系了，物体是否运动和力无关，物体运动的改变和力有关。或者说，速度本身不能说明物体的受力，速度的变化可以说明物体的受力。‎ 讲述：这节课就“运动和力”的课题，我们重温了由亚里士多德到牛顿的漫长探究，获得了指导我们研究运动和力的“牛顿第一定律”，下面请大家利用牛顿第一定律就日常生活的一些现象进行讨论和解释。‎ ‎ 以上是这节课的全部过程，大约进行了50分钟。‎ 由于是利用晚自习讲这节课，时间比较充足，所以在课尾增加了讨论，有一个叫张坚的学生问我：“亚里士多德，伽利略，笛卡尔，牛顿谁更伟大？”于是有了下面的对话：‎ ‎ 我：他们都伟大。‎ ‎ 张：我是问您，他们四个相比较谁更伟大？‎ ‎ ‎ 我：这个问题我无法回答，因为亚里士多德，伽利略，笛卡尔，牛顿这四个人分别生活在不同的时空里，所以我们不能割裂时空而把他们从各自所属的时空里抽出来，再压缩到同一个时空进行比较。‎ ‎ 张：可是现在我就是想比较他们的伟大，因为没有牛顿，我们就还处在亚里士多德的判断中。或者说如果没有亚里士多德，用牛顿的话来讲，他就会失去巨人的肩膀，牛顿第一定律的出现就会更晚一些。‎ ‎ 我：是的，假如没有牛顿，我们还处在亚里士多德的判断中。你这样假如是想说明牛顿比亚里士多德伟大，在这样的假设下你的比较是对的。但是你这样做，硬是把他们压缩到同一个时空进行比较就犯了两个错误，错误一：对不同时空的人，却用同一个标准来衡量。错误二：把处于前面时空的人放到后面时空来评价，抹杀了前人的历史价值，这对前人是很不公平的。‎ ‎ 张：郭老师，那么您刚才说他们都伟大，是指他们在各自的时空里都是伟大的，他们谁也无法替代各自的历史价值。‎ ‎ 我：是的，是这样，很高兴你学会了从连续时空的角度看问题。‎ ‎ 我：刚才我本来是让大家讨论牛顿第一定律的，结果张坚同学的话题把我们引入了一个很有人文意义的“歧途”，看上去和这节课无关，实际上是超越了这节课，让大家关注到了时空的连续性。希望大家以后多提这样的问题，使我们经常有这样的讨论。‎ ‎ ‎2010-12-22‎ 中午