《牛顿第三定律》教学设计.docx

《牛顿第三定律》教学设计

【设计思想】
新课程理念提出物理的教学应物理贴近学生的生活，联系社会实际，本节课设计本着“物理来源于生活，物理走向社会”这一主线展开。从生活中的物体间相互作用力引入新课，通过讨论、交流、描述生活实例中的作用力与反作用力进一步建立作用力与反作用力的概念和基本特征。通过实验探究作用力和反作用力的关系，注重学生亲历获取知识的过程。在研究作用力和反作用力的关系在不同运动状态下均成立时，引入传感器数字实验系统演示运动物体间的作用力和反作用力关系，学生通过观察对作用力和反作用力“总是”相等有深刻的认识，突破本节课难点，同时让学生体会科学的探究过程和方法。
通过牛顿第三定律在社会生产生活中的应用实例分析，使学生了解物理知识在生活中的应用，体会物理学对经济、社会发展的重要贡献，时激发学生学习物理的兴趣和热情。
【教材分析】
本节课为鲁科版高中物理必修1第六章第三节的内容，第六章学习的牛顿三大运动定律是一个有机的整体，前两个定律是对单个物体而言的，但要全面认识物体间的运动规律，必须研究物体之间的相互作用、相互影响，既两个物体相互作用力的规律。
【学习者特征分析】
学生在初中初步学习了作用力和反作用力的知识，对概念有一定的认知基础，且经过高一前一阶段的物理学习，进一步学习了研究和描述力的方法，积累了一定的探究学习的经验。高一学生学习热情较高，容易联系生活实际，有一定的合作意识，具有一定的收集处理网络信息的能力。
【学习目标】
1．知识与技能
①知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念；
②理解掌握牛顿第三定律，并能用它解释生活和科技中的有关问题；
2．过程与方法
①通过探究作用力与反作用力的关系，体会科学的探究方法，养成独立思考习惯和提高发现问题的能力；
②通过利用牛顿第三定律分析物理生活现象，提高分析解决实际问题的能力；
3．情感态度与价值观
①通过探究活动，形成独立思考、实事求是、勇于创新的科学态度和团结协作的科学精神，感受物理学科研究的方法；
②通过实例分析，激发参与科技活动的热情和对物理学科的兴趣，形成将物理知识应用于生活和生产实践的意识，以及勇于探究与日常生活有关的物理学问题的意识。
【教学重点、难点】
1．作用力和反作用力的特点是本节课的一个重要内容。
2．作用力和反作用力总是大小相等，对“总是”的理解。
【教学策略及方法】
通过“课前自主学习→实例分析与讨论→探究问题→得出结论→指导实践”的主要教学过程，落实新课程倡导的教育理念：以学生为主体，以解决问题为中心的“自主学习、合作学习”。通过学生自主探究作用力与反作用力的关系，体会科学系统的探究方法。采用现象分析、实验探究、讨论讲授法和演示法等相结合的教学方法，注重学生的亲身体验、讨论交流、有效评价，促进学生自主学习，充分发挥学生获取知识的主动性。
【教学媒体及准备】
分组实验器材：20对学生用弹簧测力计。DIS数字系统一套、力传感器两个。视频、图片、文本和网站，基于多媒体平台的教室。
【教学过程设计】
教学
环节
教师的活动
学生的活动
教学媒体（资源）
设计意图
新课引入
(2min)
实验：汽车前进动力来源

（引入课题，板书课题）
观看演示，讨论质疑
搭建与新知识联系
玩具小车等
从学生生活经验入手，激起认知冲突，搭建与新知识的联系
一、作用力反作用力
(10min)
1．指导学生阅读课文，学习概念。（课前）
2．演示磁铁间的相互作用，磁铁与铁芯的作用，指导学生画力的示意图。
1．自主阅读课文，学习概念
2．小组内讨论、交流
（理解力的作用总是相互的，相互作用力作用在不同物体上）
文本
图片
举例例证，熟悉概念
体会物理来源生活
3．对学生的汇报实时评价
3．学生投影学习成果，与全体同学交流
投影

4．作用力与反作用力的特点：
普遍性、作用对象不同、同时性
笔记、理解
板书

二、探究作用力与反作用力的关系
1．演示实验：作用力与反作用力的方向相反并作用在同一直线上（两个小磁针相互作用）

1．学生观察：明确相互作用力的方向关系
实验器材，实物投影

2．师生互动实验：
    请一个女生到讲台前和老师进行拔河比赛（两手互拉）
2．学生观看和感受作用力与反作用力，根据经验猜想它们之间的关系

亲身体会，建立经验，获取猜想依据
学生动手前，明确实验
3．【实验方案设计指导】
（1）如何规范使用测力计
（2）对拉时怎么拉？（水平？竖直？斜拉？）
（3）对拉时怎么拉？（一个人拉，两个人同时拉，静止拉或运动中拉）
3．学生设计实验方案，发表见解，讨论交流，完善方案

方法、目的，使学生经历制定计划与设计实验的过程，尝试选择所需要的器材，了解器材的使用规定
4．老师巡视指导学生实验
4．学生分组实验，在自己的表格中记录数据
分组实验器材

5．【交流并得出结论】请学生上台展示实验结果，说明他们得出的结论。
（发现学生问题，请学生提出问题产生的原因）
学生台前演示，交流，总结实验结论
实物
投影
锻炼学生准确表达自己的观点，培养学生具有思考别人的意见，改进自己的探究方案的意识
6．演示实验：DIS系统演示作用力与反作用力的关系
（1）介绍力传感器
（2）演示拉力的关系
（不同的运动状态下演示）

一个学生参与演示
学生观察
学习作用力与反作用力的大小关系
DIS数字演示系统，力的传感器
使用现代信息技术应用于物理教学中，让物理课堂充满新时代气息，为学生突破本节课的难点。
体会现代科技在物理学研究中的重要作用
三、牛顿第三定律
（2min）
牛顿第三定律
1．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
2．表达式：F＝－F′（负号表示方向相反）
阅读课本，笔记，理解牛顿第三定律的内涵
板书

四、知识应用
(6min)
视频1：汽车陷泥地视频
视频2：气垫船前进
演示1：微型电扇在气垫导轨上反冲（气垫船原理）
视频3：实弹射击视频
图片投影：无后坐力炮

分析这些事例中物体前进动力的来源。讨论，交流，发表见解，理解牛顿第三定律在科技和生产中的应用
视频
图片
通过应用实例分析，让学生感到物理知识对经济、社会发展起到了重要的贡献。促使学生勇于探究与日常生活有关的物理学问题。激发学生学习物理的兴趣。
五、小结和作业布置(2min)
请一个学生小结本节课学习的内容：
1．气垫船的阻力小的原理是什么？与我们今天的作用力和反作用力的内容有何联系，请上网查询相关资料。
2． 无后坐力炮是不是没有反作用力呢？那它的原理是什么呢？请上网查阅相关资料。
3．你能再例举一些其它的作用力和反作用力在生产和科技上的应用实例并说明它的工作原理吗？
4．一对相互作用力和一对平衡力有何区别？（本作业布置前再次与学生进行拔河比赛，教师站在滑板车上）
布置作业
上网查资料、拓展视野
考查学生综合应用牛顿定律分析问题的能力
【教学流程图】

【教学反思】
1．新课程理念提出物理的教学应物理贴近学生的生活，联系社会实际。本节课设计本着“物理来源于生活，物理走向社会”这一主线，注重知识的获取过程。从生活中的物体间相互作用力引入新课，通过生活中的实例对作用力与反作用力有一个初步认识，指出学习牛顿第三定律的实际意义，最后通过牛顿第三定律在社会生产生活中的应用实例分析，让学生感到物理知识在生活实际的有巨大的应用，对经济、社会发展起到了重要的贡献。
2．教学注重学生的学习过程。从相互作用力基本特点的分析，到学生的实验设计，学生实验过程，对数据表格及数据的共同评价，学生积极参与，“教师主导，学生主体”的思想得以充分体现。
3．学生分组实验中，注重学生对实验方案设计的引导，实验过程注重学生实验中的课堂生成资源的分析，注重学生实验规范的指导，体现了教学中注重学生实验能力的培养，数据记录后学生的数据展示、分析、评价，体现了教学中对学生发现问题，解决问题能力的培养。实验过程注重渗透科学的研究方法，从学生分组实验研究到传感器实验（现代实验技术手段的引入），让学生充分认识到科技发展对物理研究起到的重要作用，体会科学的研究方法。
4．教学中既关注了学生的学习过程中对学生能力的培养，也注重知识点的落实，对重点知识，学生容易混乱的知识通过不同的方式进行引导和突破。如对作用力和反作用力大小“总是”相等的理解。教师通过传感器实验的多种方式的演示，使学生加深理解，并利用丰富生动的比喻让学生加深体会。同时又利用生活中的一些实例演示（拔河演示）分析，进一步帮学生释疑解难，设计上层层深入，使学生学习难点迎刃而解。
5．课堂教学中注重学生学习兴趣的激发，作业设计体现了这一思想，给学生的学习留下空间，注意课本知识的课外延伸和拓展。
6．本节课学生分组实验看似简单，实际上学生在实验方案的设计和实验过程中会出现很多的问题，这一点在教学过程中容易被忽视，对学生实验能力和实验素养的培养关键就在于教师能利用课堂即时生成的资源进行合理的引导。在学生数据展示和评价环节，可以考虑分组实验的不同组多展示几组数据，让学生自己去分析判断各组数据是否有相同的规律，从而得出实验结论。