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第四章 单元教学设计
单元名称 运动和力的关系
本单元内容课程标准的学段要求 本章是在前面三章内容的基础上进一步研究运动和力的关系，这是质点动力学的内容。牛顿运动定律是动力学的核心内容，根据牛顿运动定律可以确定物体位置、速度的变化，控制物体的牛顿运动定律对直线运动、曲线运动都适用。为便于学生学习，本章只限于讨论物体做直线运动的问题。在学生对牛顿运动定律基本理解的基础上，在后续的学习中，要研究牛顿运动定律在曲线运动中的应用。本章先阐述牛顿第一定律，分析、说明牛顿在前人，特别是在伽利略的研究基础上建立了牛一定律，明确指出牛顿第一定律是牛顿力学的基石。牛顿第一定律提出了两个重要的、基本里概念：力和惯性。本章在阐述牛顿第二定律前设置了一个实验：探究加速度与力、质量的让学生初步了解牛顿第二定律有实验基础，在实验的基础上引导学生认识牛顿第二定律。二定律是定量的规律，教科书在介绍了力学单位制和国际单位制后，通过用牛顿运动定律类基本问题，深化学生对定律的理解。最后用牛顿第二定律研究了超重、失重问题。
单元学习目标与重点难点 1．强调牛顿第一定律是牛顿物理学的基石 牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。因此、它被称为牛顿物理学的基石。正是因为它纠正了长达近两千年的亚里土多德的错误，改变了人类的自然观和世界观、才导致牛顿第二定律的得出，并使牛顿以新的视角看待引力，进而令人信服地表明，天上和人间服从同样的力学规律。与此同时，它本身还包含着力、惯性和参考系这些极富成果的科学概念，成为物理学理论的基石。 教科书重视牛顿第一定律的教学，强调它在科学中的地位与作用，意在引导学生了解科学的发现和发展。科学的发现都有其深刻的社会背景和科学背景，同时，科学家自身的创造性思维品 质和敢于质疑、坚持真理的精神是科学方法建立的基础。 2．牛顿第二定律是牛顿物理学的核心 牛顿第二定律具体地、定量地回答了物体的加速度与它所受的力、加速度与物体自身的惯性一一质量的关系，因而成为牛顿物理学的核心。 科学教育应该尊重科学发展的历程，但科学教育不可能也不必要重现科学的全部发展过程， 中学物理课程的内容体系也不一定（有时甚至不应该）与物理学的学科体系相同。本章牛顿第二定律得出的线索是：学生通过实验探究了加速度与力、质量的关系，取得数据，画出图像，在寻找出规律性的认识之后，总结出牛顿第二定律。这样做虽然与历史过程不符，但会使学生感到具体而亲切，获得一种研究问题的体验，进而收获一种习惯，成为一种意识，培养一种能力。 3．重视科学知识的应用过程 物理学是一门与自然、生活、技术进步和社会发展有着最为广泛联系的科学。让学生封闭在既不联系自然，也不联系生产、生活，远离科学探究乐趣，甚至根本不可能存在的“思辨游戏”式的难题和怪题的牢笼之中，他们是不可能热爱物理课程的。但是，另一方面，对于学生而言，一道好的习题就是一个科学问题，犹如一个科学问题对于科学家而言，就是一道习题一样。从地面上各种物体的运动到天体的运动；从自行车到火车、汽车、飞机等交通工具的运动；从投出篮球到发射导弾、人造卫星、宇宙飞船……所有这些问题，都是与牛顿力学相联系的，牛顿第二定律在其中举足轻重。科学教育应该引导学生用获取的知识和研究方法去审视、发现和解决与这些问题相联系的习题，并且在解决习题时应重视过程而不应只重视结果。 4．注重渗透物理思想、物理方法 理想实验作为一种科学的思维方法，在物理研究中具有十分重要的地位和作用。本章展示了伽利略斜面理想实验的猜想依据、设计思路、推断结果这一套思维过程，使学生领悟理想实验在物理学发展中的重要性。 惯性概念是学生学习运动和力的基础，因其抽象难懂而成为难点。本章在“惯性与质量”的阐述中，除说明惯性是保持物体运动状态不变的固有性质外，还用了较形象的语言“抵抗运动状态变化的‘能力’来帮助学生进一步理解惯性的概念。在如何比较惯性大小时，提供了一种方法，即物体质量不同，从静止达到某一速度的难易程度不同。质量也是一个基本的物理概念，这一概念在中学阶段是逐步加深的，它已经从表示物体所物质的多少发展到了质量是抵抗物体运动状态改变的性质的量度。这个过程明确了质量在动力学中的地位与意义。
单元（或主题）整体教学思路（教学结构图）
课时安排： 第1节牛顿第一定律（1课时） 第2节实验：探究加速度与力、质量的关系（1课时） 第3节牛顿第二定律（1课时） 第4节力学单位制（1课时） 第5节牛顿运动定律的应用（2课时） 第6节超重与失重（1课时） 第7节知识拓展深入与复习（2课时）

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