资源简介

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教学设计
课程基本信息
课题 牛顿第一定律 课型 新授课/一轮复习
学科 物理 年级 高一年级
学段 高中 版本章节 人教版必修第一册
教学目标 1.通过分析现象、观看视频、阅读教材、演示实验，了解力和运动的关系的历史发展，培养批判性思维和科学推理能力。 2.通过实验操作，知道伽利略理想实验的思想、推理过程和结论。领会实验加推理的科学研究方法，培养学生科学推理和想象能力。 3.通过师生合作学习，理解牛顿第一定律的内容和意义，掌握力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。 4.通过建立惯性的概念，能运用惯性解释生活中的相关现象。
教学重难点 学习重点 ：1. 理解牛顿第一定律的内容和意义。 2.掌握惯性的概念，能运用惯性解释生活中的现象。 学习难点： 1. 理解理想实验的科学思想，体会实验探究和科学推理相结合的研究方法。 2. 纠正学生“力是维持物体运动的原因”的错误观念。
学情分析 认知基础： 在学习本节内容之前，学生已经掌握了匀速直线运动、变速运动等运动学的基本概念，并具备了基础的受力分析能力。他们能够初步描述物体的运动状态变化，为理解牛顿第一定律打下了良好的基础。 思维特点： 高一学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的关键时期，他们对直观的实验现象非常敏感，但往往缺乏通过现象抽象出物理本质的能力。因此，他们容易陷入“眼见为实”的经验主义误区，需要通过具体的实验和科学推理来引导他们形成正确的物理概念。 前概念障碍： 在日常生活中，学生通过推车、滑冰等经验形成了“运动需要力维持”的朴素认知，这种认知与科学概念存在根本性的冲突。因此，在教学过程中，需要特别注意帮助学生克服这种前概念障碍，引导他们建立起正确的物理观念。 学习优势： 高一学生对实验操作兴趣浓厚，对科学史故事有强烈的好奇心，并且具备初步的合作探究能力。这些优势为教师在教学中采用探究式、合作式的学习方法提供了良好的条件。
教学准备 预习牛顿第二定律知识。西沃白板，多媒体，手机安装即梦豆包等软件。引课需要的苹果和筷子。探究伽利略理想实验的实验器材，学生探究实验所需器材。
教学过程
教学任务 教学内容 设计意图 创新设计（含AI应用）
情景导入 观看视频小魔术， 教师活动：播放视频思考，让学生思考能不能不接触苹果，使苹果沿着筷子往上爬？ 学生活动：进行思考用什么方法使苹果沿着筷子往上爬。 增添本节课的趣味性，引出本节课所学知识力与运动关系。 利用豆包软件和即梦数字人和剪映制作视频，引课形式新颖。
学任务一： 力与运动的关系探索历程 通过科学家们的探索历程，知道力与运动的关系。 教师活动：在希沃白板中打开课件并点击授课，在最右下方找到手机投屏，点击“传屏”，将手机界面实时投放到希沃白板上。手机投屏后，在手机上打开豆包软件，进入创建的科学家智能体对话界面。使学生了解科学家们对力与运动关系的观点。 学生活动：同学们通过语音与“科学家”跨越时空的对话。了解亚里士多德，伽利略，笛卡尔等科学家对力与运动的观点。引导学生对力和运动关系感兴趣，掌握更多史实。 学生与科学家的跨时空对话，区别于传统的叙述，激发学生的学习热情，也使学生对后续的内容更期待。 利用豆包的智能体以及西沃的投屏，实现了与科学家的跨时空对话。
学习任务二： 伽利略理想实验 通过传统实验操作，与仿真模拟实验相结合，掌握理想实验的特点。 教师活动：首先阐述伽利略将人们引入歧途的是摩擦力，引导学生于是他大胆猜想。 问题1：如果没有摩擦力，小球将怎样运动个？ 留下任务，让同学们分组探究力与运动的关系。动手操作实验小球在不同材料，毛巾、棉布和塑料轨道斜面的运动情况，提出问题，根据表格信息进行推理力和运动的关系。小球在光滑轨道上由静止释放，调节轨道高度，小球几乎达到同样的高度，提出问题，学生推理力和运动关系。 问题2：根据实验小组讨论力与运动的关系。 在让同学们利用虚拟仿真实验NoBook软件，调节轨道高度，进行探究伽利略理想实验。 学生活动：学生小组合作，动手操作传统实验仪器，根据不同的实验条件，填写表格。 推理出没有摩擦力时，小球将到达释放的高度。 推理如果没有摩擦，小球将在水平面上一直运动下去。 总结理想实验的特点，加深同学们对伽利略观点：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因的理解。 通过创设的物理情境和观看视频并讨论，激发学生的学习兴趣。学生对力与运动关系进行思考，并了解历史上对力与运动关系的认知过程。学生动手操作实验，提高动手能力，也加深对力与运动关系的理解。仿真实验与理想实验相结合，对理想实验更深层次理解。 虚拟仿真实验NoBook软件，科学赋能解决了实际操作实验中存在的三大问题，安全性，精准性，可重复性。虚拟仿真实验是传统实验的无限延伸，虚拟仿真实验辅助实际操作，通过参数调整，极端条件模拟，破解物理实验设备限制的难题。DeepSeek创建的班级随机点名系统，调动学生学习的积极性。
学习任务三：牛顿第一定律的内容 牛顿第一定律内容是本节课的重点，牛顿根据之前科学家的研究成果，进行总结。 教师活动：根据牛顿定律内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，物体不受力时，只有静止和匀速直线运动两种状态。分析内容中除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 提出问题1：力与运动究竟有什么样的关系。 播放太空课堂视频。 学生活动：学生分析牛顿运动定律内容。学生得出结论是，力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动状态的原因。 认真观看视频太空中冰墩墩匀速运动情况，加深对牛顿第一定律的理解。 习题巩固 1.(多选）关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是（　 ） A.牛顿第一定律揭示了力是产生并维持运动的原因 B.牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因 C.牛顿第一定律描述的是一种理想状态，无实际意义 D.牛顿第一定律给出了惯性的概念，从而揭示了运动是物体自身的根本属性，运动不需要力来维持 正确答案（BD） 师生共同分析牛顿第一定律的内容和含义，并通过习题的形式检测学生的目标达成情况。 利用AI软件，DeepSeek搜索描述牛顿形象的句子，复制到豆包软件搜索里，利用AI生图，保存牛顿3D立体的图像。在利用即梦软件中的数字人，输入文字所需要说的内容，生成视频。利用剪映软件，把视频添加字幕。牛顿自己阐述牛顿第一定律内容，提高学生的学习兴趣。突破牛顿第一定律内容这一难点。
学习任务四： 惯性的定义 惯性大小唯一的量度质量。 由牛顿第一定律内容引出惯性定义：一切物体都有保持匀速直线运动和静止的状态的性质，这种性质叫惯性。 惯性是牛顿第一定律的核心内容。一切受力的物体，惯性表现为运动状态改变的难易。一切不受力的物体，惯性表现为保持原来运动状态。 教师演示实验 提出问题1：:惯性的大小与哪些因素有关？ 给出生活中的常见物品，羽毛球、杯子、纸板、象棋、水杯等，学生自主探究实验，体验惯性现象。 据实验现象，学生总结出质量是惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大。 自主探究实验：同学们利用生活中的常见物品，羽毛球、杯子、纸板、象棋、水杯等所给器材，体验惯性现象,并根据所学内容解释现象的原因。 进一步加深对牛顿第一定律的理解。同学们根据生活中乘坐公交车的经历，利用惯性分析公交车加速和刹车时人们的运动情况。 学生活动：根据新教育智能平台，通过现场出题，利用扫描仪进行扫卷，利用新教育智能平台分析学生知识点掌握情况，对所学内容进行评价。 自主探究实验：同学们利用生活中的常见物品，羽毛球、杯子、纸板、象棋、水杯等所给器材，体验惯性现象,并根据所学内容解释现象的原因。 学生通过实验总结惯性的决定因素。 学生分析生活中常见的惯性现象。 鼓励学生关注生活，解释生活中惯性现象。学生进行自主探究实验，加深对惯性的理解。同学们根据生活中乘坐公交车的经历，利用惯性分析公交车加速和刹车时人们的运动情况。进一步加深对牛顿第一定律的理解。 最后前后呼应，利用本节课所学的知识，解密使苹果沿筷子向上爬的原因。 同学们利用AI智能问答，通过对生活中的惯性现象，以及视频的观看，掌握物体的惯性特点。公交车加速或是刹车时候，乘客的运动状态，都利用了即梦的数字人功能，加深对惯性的理解。新教育智能平台的应用实现了教学评一致性的原则。
作业设计 1.课后作业：课后问题与练习P87页1,3题。 2.拓展作业：通过所学知识以及查找资料，分析智能机器人行走时，如何通过调节关节运动，抵消惯性带来的重心偏移？
板书设计/课堂小结 　 4-1牛顿第一定律 1.伽利略理想实验 1.牛顿第一定律：（惯性定律） 力是改变物体运动状态的原因 3.惯性大小：质量是唯一量度
教学反思 本课件区别与传统的课件，多媒体的应用比较多。优点是引课的创新，AI智能技术的应用，仿真模拟实验的应用，解决了现实中不能完成的实验这一难题。同学们对播放的视频很感兴趣，利用豆包智能体跨时空对话，新颖的形式，激发学生学习的积极性。DeepSeek创建的班级随机点名系统，提高学生的专注力。新教育智能平台的应用，及时反馈学生的学习情况。由于课件形式的新颖，会使一些学生，忽略了课上需要所学的知识点。随机点名也可能会使一些同学们过度紧张。根据教学效果反思到，一定要恰当的利用多媒体，才能使同学们集中注意力在所学的知识上。

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