物理组于琴2019年”行知杯“教学反思

文 / 于琴 责编 / 王丽玲 2019-11-04 点击 223

《牛顿第一定律》教学反思

     《牛顿第一定律》是在学生学完前三章运动和力的基础上,进一步来研究力和运动的关系,是动力学的核心内容。本节课的设计是在教师的适当引导下,学生自主体会科学研究的方法,进一步明确牛顿第一定律的内涵。

     本节课的教学环节分为五步骤:

     一、视频引入,阐明意义

     播放一则羽毛球男双比赛精彩瞬间的短视频,通过观察点明力和运动之间存在的联系,而研究力与运动的关系有利于我们提前预知运动的方向,对我们的生活会大有裨益。

     分析:借助视频联系前三章的内容,讲清本节课内容的编排在物理学中存在怎样的作用,引入课题。

     二、直观实验,暴露前概念

     让学生上讲台演示推小车的实验,观察得到实验现象:施加推力,小车动起来,撤去推力,小车停下。简单归纳出,力和运动的关系:有力作用就有运动,没有力作用就静止,所以可以得到力是维持物体运动的原因。

     分析:学生在此前的生活经验中已经形成了与亚里士多德相同的错误概念,因此本节课的焦点是使学生从错误的前概念向科学的概念转化。

     三、创设问题,引发冲突

     小车在撤去推力之后并没有立刻停止,而是运动了一段路程。小车在撤去推力之后仍然能运动,这是为什么呢?能否从生活中再举出类似的情况。在学生举出实例之后,再回头去思考,这么多的实例所反映出的是否还是“力是维持物体运动的原因”。

     学生回答不是。教师继续启发:小车在撤去推力可以继续运动,但最终会停下来,这是为什么?学生可以提出有摩擦力的存在,那我们假设如果将运动平面换成冰面,小车会运动的更远,如果是无摩擦的平面,小车将会永远运动下去。

     分析:继续对我们所看到的实验现象深挖,而不是停留在表象。由实验现象引发的冲突,已经不能用“力是维持物体运动的原因”来解释,自然可以推翻学生的前概念。学生的认知是有限的,需要教师适时的提示,联系学生已有的概念,意识到现实中的运动都有摩擦力的作用。

     四、实验重演,替换概念

     伽利略是最早意识到摩擦阻力会影响物体运动状态并且进行实验的科学家。介绍斜面实验装置,从一端静止释放小球发现小球到达了另一端,但是高度有所下降,这是因为有摩擦的影响。将斜面的另一端倾角减小,从同一位置静止释放小球,小球依旧能滚上另一端,路程运动的更远,继续减小倾角,越来越远,小球似乎还想滚上原来的高度,那如果放水平,假设斜面无限长,小球将运动得最远。加入接触面光滑呢,小球将永远运动下去。

     笛卡尔对伽利略的观点进行补充,强调了在不受力作用时,物体的运动将是以同一速度,直线运动下去。笛卡尔对力和运动的关系并没有有明确的阐述,同时也未交代原本静止的物体在不受力作用时会是什么状态。在将这些未考虑到的问题重新思考归纳而得出牛顿第一定律“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。”

     分析:经过此番研究,得到物体停止运动是因为受到摩擦阻力的作用,再次否定物体的运动是需要力来维持的概念。通过实际的实验加上合理的逻辑推理,可以帮助学生得出“如果没有摩擦阻力,小车将一直运动下去”的推论。在教学中,遵循科学家的脚步,举出生活中的现象,逐步完善科学概念,体会建立概念要树立“实践是检验真理的唯一标准”。

     五、知识迁移,联系实际

     借跳台滑雪的例子,让学生体会惯性在其中的应用。点明惯性的利与弊,巩固牛顿第一定律在生活中的体现与应用。