《牛顿第一定律》的教学策略与思考.doc

《牛顿第一定律》的教学策略与思考【摘 要】改进牛顿第一定律的教学，理应了解学生头脑中对力和运动的关系的认知情况、认知特点站在学生的位置思考物理教学的问题，结合学生的生活案例，多利用信息技术的手段，贯穿物理学史的学习，对学生实行情感价值观教育，通过实验的过程和科学的推理，让学生体会物理模型的建立，发散性的提问技巧，让学生动手、动口、动脑学物理，不要仅仅看物理、听物理这个学期上了一次小范围的公开课，我选择了《牛顿第一定律》这个节课作为一节随堂课，我把本节内容和练习划分成了两个课时课后，和我校同行以及专家刘老师实行了深入的交流回想这么多年的教学，这样一节内容该如何教学呢？下面是一点体会及思考一、牛顿第一定律在教材中的位置及教学安排《牛顿第一定律》位于初中物理第八章第一节力和运动的开始位置，暗示着它在力学中的基石位置本节内容看起来简单，其实蕴藏着很深的思想牛顿第一定律第一次揭示了物质运动和力之间的关系，涉及到两个重要的物理基本概念：力和惯性同时强调了物理思想、物理方法的渗透，结合伽利略对运动的研究科学思想方法和思维品质，是培养学生情感价值观的好素材这节内容的安排非常清晰，分为两部分第一部分是历史回顾，从亚里士多德的错误理解，谈到伽利略的质疑，又深入到伽利略和笛卡尔的分析之中，并重点介绍了牛顿的补充和总结。

充分再现了牛顿第一定律建立的历史过程，反映了人们理解世界，探索真理的艰难，突出了理想实验的思维方法第二部分是牛顿第一定律的内容及分析从教材上看，本节课有两个知识点：一个定律----牛顿第一定律，一个概念----惯性；同时渗透了重要的方法----控制变量法以及理想实验上述知识点，要求学生准确掌握，并能应用其解决实际问题，领悟科学思维方法，体会实验是物理乃至自然科学的基础 二、学生对牛顿第一定律的学前体验以及知识储备认知心理学的理论告诉我们，学生学习物理概念、规律时所形成的错误观点，常常是因为其头脑中的前科学概念的影响所谓前科学概念，是指学生在学习物理课程以前的实际生活中，对各种物理现象和过程在头脑中反复建构所形成的系统的但并非科学的观点牛顿第一定律也是如此在物理教学中，那种认为只需要“正面”传授知识，学生就能接受，如果他们仍不理解，能够多讲几遍就能达到理解的目的的想法，从实践证明来看是过于天真、简单了因为在有些学生的经验中，早已有了与亚里士多德“力是维持物体运动原因”的理论类似的观点这样，当他们学习了牛顿第一定律之后，就可能把定律整理归纳入到自己原有的认知结构中牛顿第一定律实际上成了“力是维持物体运动原因” 的代名词。

让他们解释用手推车、用脚踢球等一些不易暴露错误观点、错误理解的生活实例时，他们也能解释得头头是道但当他们在解释在匀速直线运动的车上用手抛钥匙、飞机扔炸弹的例子时，他们却又使用亚里士多德的理论去解释，其错误观点就暴露出来了，理解上的不准确就显露无疑了这正是牛顿第一定律教学效果不好的症结之所在按照皮亚杰的理论，学生理解什么和如何行动，主要决定于他们所具有的认知思维模式，而不完全取决于教师所讲述的内容他们按照自己已有的图式吸收和排斥信息在有错误理解存有的情形下，就会在头脑中形成和准确信息极不相同的东西国内外物理教育界近年来的一些研究表明：一旦学生对某些物理现象形成了前科学概念，要想加以转变是极其困难的尤其那些在人类科学理解史上经历了曲折历程的前科学概念，比如牛顿第一定律，也是如此三、本节课的三维目标要求传统的物理课堂教学大多是以实现“知识与技能”的教学为主要目的的，其他两个维度则处于次要地位，有时可能根本没有涉及新课标要求的教学过程中，知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三个维度中的任何一个都不能完全独立于其他维度而单独成立，它们应该是以一个有机整体的形式渗透到每一个具体的教学环节中所以，如何在课堂教学过程中实现三者的有机融合，不但是这个节课的问题，而是成为当前课堂教学需要重点注重和解决的主要问题。

《牛顿第一定律》三维教学目标的确定： 1、知识与技能 （１）掌握牛顿第一定律，知道牛顿第一定律的建立过程，准确理解力和运动的关系 （２）明确惯性的概念，能准确解释惯性现象2、过程与方法 （１）经历“牛顿第一定律”的建立过程 （２）体会科学探究的一般方法 （３）知道理想实验是科学研究的重要方法3、情感态度与价值观 （１）让学生以牛顿第一定律的建立过程为载体，学习科学家追求真理、勇于探索的精神 （２）让学生意识到人类对客观事物的准确理解需要经过由表及里，由片面到全面的长期过程本节内容属于概念性、物理学史类型的知识教学重点：1．伽利略理想实验及其意义2．对牛顿第一定律的理解和掌握教学难点： 对惯性的理解是本节难点四、教学实施策略及思考改进牛顿第一定律的教学，应当了解学生头脑中对力和运动的关系的认知情况、认知特点学生头脑中的对力和运动的关系的认知前科学概念是自发形成的在教学中，我们常常误认为学生在学习物理之前其头脑如同一张“白纸”，教师可以在上面任意涂画，事实并非如此学生在长期的生活实践当中，逐渐形成了自己对客观世界物质运动规律的看法他们几乎每天都会看到物体在力的作用下运动，而在力停止作用时物体静止，于是主观地判断：有力，则物体运动；无力，则物体静止。

这正是亚里士多德“力是维持物体运动原因”的理论由于学生头脑中前科学概念都在潜移默化中形成的，所以它以潜在的形式存在学生自己并没有意识到它的存在，因为学生并没有有意识地思考并形成“力是维持物体运动原因”的概念平时并不表现出来，但往往在学生运用物理概念解决问题时表现出来许多初中物理教师头脑中一样也存在着牛顿第一定律的前科学概念，然而我们自己却并不知道那么，在牛顿第一定律的教学中，作为教师，我们有哪些方法或者说策略呢？1、站在学生的位置思考物理教学的问题初中学生已经有一定的辩别能力，对常见的一些物理现象，物理知识如果简单重复，则学生对此不太关注、不感兴趣而且，牛顿第一定律前科学概念是学生头脑中早已形成的概念，且长期的日常生活经验与观察又加强了这些概念因此，学生头脑中的牛顿第一定律的前科学慨念是非常顽固的因此，一开始就要以各种方式激发其注意力，设置“物理问题情景”，引发学生“思维冲突”，设法采用各种实验，让学生认识到“牛顿第一定律”得来的不易，对比两种认识的根本区别，培养总结物理规律的方法，用大量的、常见的生活物理现象纠正前科学的错误认识物理教学立足于学生的认识的主动建构，立足于学生人的发展，注重学生学习方式的转变。

学习不仅仅是知识的记忆、重现，不是复制知识的过程而是在已有知识的基础上，自主进行知识建构，体验和感悟科学方法因此，在教学中，教师要注意从初中学生的知识储备，理解能力出发，关注学生的前科学知识与牛顿第一定律相互冲突的部分引导学生正确的认识，充分的理解，形成运用的能力2、结合学生的生活案例，多利用信息技术的手段物理学是一门非常有趣又有用的自然科学，它研究的内容十分广泛在生活中，在我们的身边，有许许多多的物理现象例如：飞机为什么能在天空飞行？电动机为什么能转动？用望远镜为什么能看得更远？拔河比赛只是比力气吗？…… 这些问题从学生的生活中来，学生会有强烈的好奇心，自然就会专心致志的寻求问题的根源，充满对物理的无限遐想物理世界神奇万分，从生活中发现问题，认真倾听物理的声音，热爱物理，会把在生活的过程中学到知识，将知识运用到生活中去当学生掌握了必要的物理知识，不仅能解释这些现象，也能利用它们为我们自己服务，学生就会感兴趣、愿意去寻找、愿意去探索信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，以网络技术和多媒体技术为核心的信息技术已成为拓展人类能力的创造性工具 “信息技术与课程整合”的教学模式将成为我国面向21世纪学校教育教学改革的新视点。

信息技术对于中学物理三维课程目标的实现起到了很重要的作用多媒体模拟可以再现一般教学条件下难以观察的物理现象，比如这节课牛顿第一定律中伽利略的理想斜面实验模拟仿真可以提供理想化的物理探究场所和实验环境，能够部分解决体验物理过程要求的“现场性”和“时间性”所带来的矛盾信息技术使课堂容量的广度和深度都前所未有的扩大，给学生带来巨大的刺激，运用得当将可以给教和学以如虎添翼的感觉3、贯穿物理学史的学习，对学生进行情感价值观教育在培养学生高尚情感、进取的人生态度、树立正确的价值观方面物理学史的教学具有不可替代的作用运用物理学史培养学生情感态度、价值观是一种可行的途径物理学史记载了大量科学探索、科学研究的精彩事例，这些生动鲜活的事例，能够表现著名科学所具有的科学态度和精神的故事是进行情感、态度与价值观教育良好素材，比如这节课牛顿第一定律中提到的亚里多德的观点—伽利略的研究—笛卡尔的补充—牛顿的总结等让学生经历探究的过程，将科学探究与物理知识有机地结合起来，促进学生的全面发展所以我上第一课时时把重点放在了历史的回顾这一部分，就有这方面的想法创设具体环境，先了解历史上人们对力与运动的关系探索过程中，各位科学家的认识的递进过程。

然后，师生模拟当时的情景，突出亚里士多德与伽利略的观点矛盾，使学生加深印象渗透物理思想、物理方法，在这一节课中，让学生自己解释物体停下来的原因，是由于摩擦力的缘故同时组织学生分组讨论，相互协助共同完成实验，体会伽利略理想实验的猜测依据、设计思路、推断结论的思维过程，使学生领悟理想实验在物理学发展中的重要地位和作用体现学生合作学习与自主学习的思想，体现物理学以实验为基础的思想，发挥实验的教育功能，把实验和探究结合起来，促进学生间的协作学习，培养学生尝试利用实验和已知规律探求新知识和解决实际问题的意识和能力在物理教学中引导学生体会科学发展的轨迹，科学的发现都有其深刻的社会背景和科学背景同时，通过了解科学家自身的创造性思维品质和敢于质疑、坚持真理的献身精神，培养学生情感价值观4、通过实验的过程和科学的推理，让学生体会物理模型的建立物理考题都有确定的研究对象，称之为“物理模型”，确立研究对象的过程就叫“建模”模型化阶段是物理问题解决过程中最重要的一步，模型化正确与否或合理与否，直接关系到物理问题解决的质量培养模型化能力，即是在问题解决过程中依据物理情景的描述，正确选择研究对象，抽象研究对象的物理结构，抽象研究对象的过程模式。

在进行物理研究的时候，很多情况是比较复杂的象这一节课的问题，科学家把实际情况转化成一定的物理情境，舍弃多余的枝节，抓住问题的重点，以便用最简单的方法解决问题5、发散性的提问技巧问题对思维的启动、促进、深化起着重要的作用同一问题，可以不同侧面、不同角度、不同方式提出教师通过开放式提问，可以让学生从多个不同的角度思考问题，有助于提高学生发散性思维的水平在向学生提问的过程中，尽量避免“是不是”、“对不对”的提问，这样提问对学生的思维作用不大，尽量少用“为什么”的提问，这样提问虽然对学生的思维有一定的作用但容易形成注重唯一的正确答案，不利于培养学生的发散思维；应积极采用“有哪些观点”、“有什么不同的看法”的提问，来训练学生的发散思维   例如在本节课中，当学生完成利用惯性将锤头与手柄套紧的实验，并说明其原理后，老师就不要简单问“对不对”，然后就此结束而是接着提问学生“想一想，还有什么其他办法？”这样一问顿时激发了学生的思维，有的学生说可拿其它铁锤来锤紧；可用锤头撞击地面或墙面；还有的说可在松动的锤头与手柄的间隙里打入钉子或木条等等老师首先肯定同学们能积极动脑，多想办法解决问题非常好，接着引导学生分析这些方法与利用惯性的方法的优劣，从而加深了学生对运用惯性解决实际问题的认识。

    发散性的提问通常用“除此以外，还有哪些？”的方式提问通过积极采用发散思维提问，有利于学生掌握所学知识。