4.1牛顿第一定律 教学设计高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.docx

4.1牛顿第一定律教学设计高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

授课内容

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授课时间

设计意图

本节课旨在帮助学生理解牛顿第一定律的内涵及其在实际生活中的应用，通过实验和案例分析，培养学生观察、思考、实验和归纳总结的能力。结合高一学生的认知水平和人教版必修第一册物理教材内容，设计教学内容和活动，帮助学生掌握牛顿第一定律的基本概念、推导过程和应用，为后续学习牛顿第二定律和第三定律打下坚实基础。

核心素养目标

本节课将培养学生的物理学科核心素养，包括科学思维、科学探究、科学态度与责任。具体目标为：培养学生运用科学思维分析问题的能力，通过实验探究培养科学探究素养，以及在实验和讨论中形成严谨的科学态度。同时，引导学生理解物理学在促进科技进步和社会发展中的作用，增强对物理学科的责任感和使命感。

学习者分析

1.学生已经掌握了初中阶段的基础物理知识，包括力的基本概念、简单的运动学公式以及基本的实验操作技能。

2.高一学生正处于青春期，对新鲜事物充满好奇心，具有较强的探索欲望。他们在逻辑思维、抽象思维方面有所发展，但个体间学习能力和风格差异较大。有的学生擅长实验操作，有的学生偏好理论推导，还有的学生喜欢通过小组讨论来学习。

3.学生在学习牛顿第一定律时可能遇到的困难和挑战包括：对惯性的理解不够深入，难以将实验观察与理论联系起来，以及对于抽象物理概念的形象化表达存在困难。此外，部分学生可能在科学探究过程中缺乏耐心和细致的观察能力。

教学资源准备

1.教材：人教版物理必修第一册，确保每位学生人手一册。

2.辅助材料：收集牛顿第一定律相关视频、图文资料，制作PPT课件。

3.实验器材：准备斜面、小车、计时器等实验器材，确保安全可用。

4.教室布置：设置实验操作区，安排学生分组讨论区域，以利于互动和合作学习。

教学流程

1.导入新课（5分钟）

详细内容：通过回顾初中阶段学习的力和运动的关系，引出牛顿第一定律的概念。提出问题：“物体在没有外力作用时会怎样运动？”激发学生的思考，为新课的学习奠定基础。

2.新课讲授（15分钟）

（1）介绍牛顿第一定律的定义和内涵，通过牛顿的实验和思考过程，解释惯性的概念。

（2）分析牛顿第一定律的数学表达式，讲解惯性与质量的关系，并通过实例说明惯性在生活中的应用。

（3）通过实际案例分析，如车辆刹车时的乘客前倾现象，让学生理解惯性的实际意义。

3.实践活动（15分钟）

（1）分组进行斜面小车实验，观察并记录不同条件下小车的运动状态，验证牛顿第一定律。

（2）让学生设计实验，探究不同质量物体的惯性差异，并记录实验数据和观察结果。

（3）通过视频播放不同惯性的物体在撞击中的表现，让学生直观感受惯性的大小对运动状态的影响。

4.学生小组讨论（5分钟）

（1）讨论实验中观察到的现象与牛顿第一定律的关系，如何通过实验验证牛顿第一定律。

（2）分析不同质量物体在相同力作用下运动状态的变化，探讨惯性与质量的关系。

（3）举例说明在日常生活中如何利用惯性原理，如跳远前的助跑、运动员的铅球投掷等。

5.总结回顾（5分钟）

内容：回顾本节课所学内容，重点强调牛顿第一定律的核心概念——惯性，以及如何通过实验验证这一物理定律。通过提问方式检查学生对牛顿第一定律的理解程度，确保学生对惯性的认识得到巩固。总结本节课的重难点，强调牛顿第一定律在物理学中的重要性，并鼓励学生在日常生活中发现和利用物理规律。

教学资源拓展

1.拓展资源：

-拓展阅读：介绍《自然哲学的数学原理》中牛顿对第一定律的原始论述，帮助学生了解定律的历史背景和科学发展的过程。

-相关实验：介绍伽利略的惯性实验，以及现代科技在惯性研究中的应用，如卫星导航系统中的惯性导航技术。

-案例分析：提供不同领域中的惯性现象案例，如航天器发射、汽车安全设计等，让学生理解惯性的广泛应用。

2.拓展建议：

-鼓励学生阅读有关牛顿生平和科学贡献的书籍，如《牛顿传》，以增强学生对科学家探索精神的敬佩。

-建议学生参与物理学科竞赛，如物理奥林匹克竞赛，通过解决实际问题加深对牛顿第一定律的理解。

-推荐学生观看科普视频，如BBC的《宇宙的奇迹》系列，特别是涉及物理学基本原理的章节，以拓宽知识视野。

-引导学生进行家庭小实验，如制作简单的惯性演示装置，通过动手操作加深对惯性的直观感受。

-提议学生关注物理学在现代社会中的应用，如新能源汽车的电池技术、无人驾驶汽车的传感器技术等，了解物理学如何推动社会发展。

-鼓励学生参加科学讲座和研讨会，与物理学专业人士交流，了解牛顿第一定律在科研和工程领域的实际应用。

-建议学生定期阅读科学期刊，如《物理评论快报》，了解物理学领域的必威体育精装版研究成果和动态。

-指导学生利用图书馆资源