浦江二中戚双玲
一、教学设计理念
克服以教师为中心，使学生能积极主动参与学习活动中来，培养学生乐于探索精神，获得新知识的能力，与交流合作的能力，实现师生，生生积极互动，使学生在质疑，调查，探究中接受新知，培养学生充分的自主性与独立性。
二、教学任务分析
1、地位与作用
地位：牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一，是整个力学中的基础。如果我们把所有力学现象看作一座大厦，那么牛顿三大定律则是这个大厦的奠基石，牛顿第二定律又是在牛顿第一定律定义的惯性系基础上建立起来的，牛顿第二定律建立在牛顿第一定律基础上。因此牛顿第一定律又是三大定律基础的基础，是否领会这一物理规律，不仅影响学生对这一章的学习，而且会影响整个物理课程中力学部分的学习。
作用：前面我们学习了简单的运动，又知道力学一些简单知识，牛顿第一定律正是基于此基础上将运动和力联系起来的一条纽带一座桥梁，是进一步分析和处理直线运动和力学问题的基础，起到承上启下的作用，是本册书中的一个重要内容，也是本节、本章的重点。本节课的教学要求学生主动参与，在实验、讨论建立概念和规律的过程中，感受到透过现象看本质的思维方法，感悟观察、实验、推理、尤其是“理想实验”对形成概念和发现规律的重要作用。
2、学情分析
学习状况分析：牛顿第一定律是由部分实验结果，部分外推假设、部分定义所构成的一个复合体，就其定义本身的表述学生不难记住，但初二学生由于接触物理时间比较短，学生平均年龄比较低，抽象思维能力及认知结构上尚不成熟，加上生活经验的影响，不少学生认为静止的物体有惯性、运动的物体没有惯性；固体有惯性、气液体没有惯性。因此在接受牛顿第一定律上有一定的难度，怎样形成对牛顿第一定律的理解及这一概念的建立使其认识由直观的感觉上升到科学理性认识则是本节的难点。
三、教学重点、难点
重点：牛顿第一定律的形成过程及内容。
难点：惯性是物体本身固有的一种属性；牛顿第一定律的形成过程。
四、教学目标
1、知识与技能
（1）理解惯性。理解惯性是物体本身固有的一种属性；知道惯性的大小与物体的质量有关。
（2）知道牛顿第一定律。
2、过程与方法
（1）通过对生活中常见事例和实验的分析，纠正对惯性的一些错误认识，注意透过现象看本质的思维方法。
（2）通过小组斜面实验、演示伽利略的斜面实验及推理，关注实验、分析、推理、“理想实验”的方法。
3、情感、态度与价值观
（1）通过了解亚里士多德、伽利略和牛顿等科学前辈对“运动和力的关系”不懈的探究历程，领略伽利略“理想实验”的科学魅力，感悟科学道路的艰辛曲折。
（2）通过对惯性利弊的分析讨论，懂得任何事物都存在两面性。
（3）通过了解安全带、安全气囊和头枕的作用，感悟生命的宝贵，体会尊重交通法规的重要性，从而自觉遵守交通法规。
五、教学设计思路
本设计的内容包括惯性、牛顿第一定律等两部分内容。
本设计的基本思路是：以生活中的实例和探究小实验为基础，以学生分组实验讨论、教师点拨为基本方法，引入惯性是物体本身固有的一种属性、逐步形成对“力与运动的关系”的定性认识。通过“木块从斜面下滑”的学生实验、伽里略斜面演示实验、PPT模拟演示等，逐步建立“如果没有外力作用，一切物体将永远运动下去”的观点，最后形成牛顿第一定律。
本设计要突出的重点是：牛顿第一定律。方法是强化规律的形成过程：通过学生实验-木块从斜面上滑下，在不同的平面上通过的距离不同；通过教师演示伽里略斜面实验；通过理想化的推理；通过PPT模拟演示；通过对运动状态、运动状态改变的分析、物体的受力分析，逐步形成牛顿第一定律。由于在突出重点的过程中，学生在小组实验、演示实验中反复经历了观察、分析、推理的过程，再加上教师利用PPT精心讲授“理想实验”，也就突破形成牛顿第一定律的难点。
本设计要突破的另一个难点是：如何理解惯性是物体本身固有的一种属性。方法是：通过学生自主设计实验和对实例分析、讨论，知道固、液、气体都具有惯性；运动物体、静止物体也都具有惯性；通过对演示实验和小实验的观察分析，得出惯性大小仅与物体的质量有关的结论。
本设计通过学生自主活动，激发学习兴趣，然后通过演示实验和推理分析，归纳得出牛顿第一定律，学生充分感受科学方法在研究物理问题中的应用。然后学生又运用牛顿第一定律来解释生活中的一些现象，感受生活与物理的密切关系。
完成本设计的内容约需2课时。
六、教学流程
1、教学流程
七、教学资源
1、学生实验器材（每四人一套）：装有水的烧杯、装有肥皂水的烧杯、吸管、惯性大小演示器、小车、木块、斜面、木板、棉布、玻璃板等。
2、演示实验器材：演示实验纸飞蛋落（瓶、纸板、鸡蛋）、装有沙子的小桶、小球、伽里略斜面等。
3、自制模拟演示PPT幻灯片。
八、教学过程
第一课时
（一）引入
1．播放影片“泰坦尼克号”片段，提出问题“发现冰山、‘泰坦尼克号’为什么不能马上停止前进？”引出课题“惯性”。
2．同桌交流生活中常见的惯性现象：乘公共汽车突然刹车时的感觉；百米赛跑到终点后要继续向前冲等。完成活动卡P62画情景。
（二）新课
3．一切物体都具有惯性
（1）问题
轮船有惯性、汽车有惯性、人有惯性，液体、气体也有惯性吗？你能利用桌上的器材设计实验证明你的观点吗？”
（2）学生实验1
利用给定的器材设计实验证明液体、气体也有惯性：手拿装满水的杯子突然向前；手拿装满水的杯子向前突然停止；用吸管吹肥皂泡、用可乐瓶吹烛焰等。
利用给定的器材设计实验证明运动物体有惯性，静止物体也有惯性：小车上放木块、小车突然运动、小车突然停止运动；纸飞蛋落（该实验也可教师演示）。
（3）大组交流
小组派代表演示实验，并说明各实验分别表明了什么。
结论：一切物体都具有惯性，惯性是物体本身固有的一种属性。
4．物体惯性的大小
（1）问题
物体惯性的大小与什么有关？
（2）演示实验2
教师演示如图沙桶实验，学生观察得出结论：
物体的质量越大，惯性越大。
（3）学生实验2
做法：在光滑的木板上安装如图所示导轨，两导轨之间分别放置一号和五号电池，尽可能匀速拉惯性大小演示板前进，然后突然停止。
观察：不同质量的干电池在板上通过距离的大小。
结论：物体的质量越大，惯性越大。
（3）阅读教科书P82。
（三）知识应用
5．应用
（1）问题
事物都是一分为二的。在日常生活中，哪些地方我们利用惯性，哪些地方我们要防止惯性带来的危害？
例举说明惯性的利弊。
安全带、教科书P81安全气囊和头枕。
（2）运用惯性与质量的关系解释教科书上图3-6-4相扑图片和活动卡上P64的漫画图片。
（3）运用惯性知识解释生活中的一些惯性现象：行驶中的汽车遇到紧急情况刹车时，车内的乘客倒向车行驶的方向；要想击中地上的目标，飞机飞到离目标上空一段距离提前投弹；离开枪口的子弹失去了推力，还能继续前进。
（4）归纳解释顺序：①研究对象和相关物体原来是运动的、还是静止的？
②与研究对象相关的物体的运动状态发生了什么变化？
③由于惯性，研究对象的运动状态仍将怎样？
第二课时
（一）引入
1．运动状态的改变
（1）问题
什么是物体运动状态的改变？物体为什么会改变运动状态？你能否使运动的小球静止、或改变运动方向？物体运动状态改变的原因是什么？
（2）学生实验3
布置小组活动任务：利用给定的器材设计实验，探究物体运动状态改变的原因。
大组交流：实验过程及结论。
用手指弹小球，静止的小球开始运动。说明弹力使小球改变运动状态。
用手挡住运动的小球，运动的小球静止了。说明手的力使小球改变运动状态。
在运动小球的一侧放一磁铁，小球改变了运动方向。说明磁力使小球改变运动状态。得出结论：力是改变物体运动状态的原因。
（二）新课
2．运动状态的不改变
（1）问题
运动的物体如果不受其他物体的作用，会一直运动下去吗？
（2）学生实验3
按如图所示要求做实验：
做法：三次让小车在斜面的同一位置由静止滑下，水平面上分别铺着毛巾、棉布、玻璃。
说明：三次让小车在斜面的同一位置由静止滑下，是为了保证小车刚到水平面时具有相同的速度。
观察：（1）毛巾、棉布、玻璃表面粗糙程度。（2）小车在三个水平面上运动的距离。
思考：（1）毛巾、棉布、玻璃表面粗糙程度不同说明什么？
（2）小车沿毛巾（或棉布或玻璃）表面运动时，速度越来越小，最后会静止，这是为什么？分析小车在水平方向受力情况。
（3）小车在三个水平面上运动的距离不同说明了什么？由此你可以得到什么结论？
（4）如果表面更光滑，小车运动的距离将发生怎样的变化？速度将发生怎样的变化？
（5）如果水平面足够光滑（完全没有摩擦力），小车将怎样运动？
分析：毛巾表面最粗糙，小车受到的阻力（摩擦力）最大，运动距离最短；玻璃表面最光滑，小车受到的阻力（摩擦力）最小，运动距离最长。即摩擦力阻碍了小车的运动。
结论：如果水平面是完全光滑的，小车没有受到阻力，小车将永远运动下去。
（3）演示实验2
做法：如图所示将A、B两个光滑的导轨对接在一起，让小球多次从同一位置由静止沿导轨滚下，每次改变导轨B倾斜的角度，使之与水平面的夹角越来越小。
观察：小球每次上升的高度。
思考及推理：如果斜面B与水平面的夹角越来越小，小球的运动情况如何？
如果斜面B与水平面的夹角小到零，即B是水平面，小球的运动情况如何？
演示PPT：斜面B与水平面的夹角越来越小，小球总是上升到几乎相同的高度，小球通过的距离也越来越大，直到斜面B与水平面的夹角小到零，小球一直运动。
结论：如果斜面B是水平面的，小球将永远运动下去。
3．牛顿第一定律：阅读教科书P83。
说明：“物体不受力”是理想状态。事实上物体总是受到力的作用的，若物体受到平衡力的作用，即物体受到的合力为零，那么物体能保持原来的运动状态。
4．介绍伽里略、牛顿等科学家（利用PPT）：
亚里士多德：力是维持物体运动的原因。
伽利略：否定亚里士多德观点，认为力不是维持物体运动的原因，用基于科学推理的理想实验证明。
牛顿：在伽利略的基础上，概括出牛顿第一定律。
（三）运用巩固
5．巩固练习
（1）跳伞运动员与降落伞共重700牛，下落时受到的空气阻力为700牛，跳伞运动员作什么运动？
（2）在水平地面上作匀速直线运动的公共汽车受几个力的作用？若汽车受到的水平阻力为1000牛，则汽车的牵引力为多大？