教材分析
牛顿运动定律是动力学的基础，正确认识力和运动的关系，是学好物理的关键，教学中应联系生活、贴近实际，以激发学生学习的兴趣。
l、理解力和运动的关系是本节课的重点，通过实验和生活的例子进一步体会，力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因。这对以后研究问题，受力分析都是非常重要的。
2、惯性与质量的关系是这节课的难点，通过举例反复体会。
学生分析
1、力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因，人们正确认识这个问题，经历了漫长的历史过程，同样学生要正确认识它，也要克服日常经验带来的错误认识，所以一开始就用了两个实验，让他们通过观察、思考，来澄清错误的认识。
2、惯性是一个重要的概念。虽然学生在初中接触过，但仍有一些学生误认为“物体在保持匀速直线运动或静止时才有惯性”。不理解一切物体都有惯性，而且惯性大小与质量有关。要解决这问题也不是一蹴而就的，需要通过实例分析慢慢接受。
新课标要求
（一）知识与技能
1、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。
2、理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。
3、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度．
（二）过程与方法
1、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断．正确的认识力和运动的关系．
2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯．
3、培养学生逻辑推理的能力，知道物体的运动是不需要力来维持的。
（三）情感、态度与价值观
1、利用一些简单的器材，比如：小球、木块、毛巾、玻璃板等，来对比研究力与物体运动的关系，现象明显，而且更容易推理。
2、培养科学研究问题的态度。
3、利用动画演示伽利略的理想实验，帮助学生理解问题。
4、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。培养学生大胆发言，并学以致用。
教学重点
1、理解力和运动的关系。
2、理解牛顿第一定律，知道惯性与质量的关系。
教学难点
惯性与质量的关系。
教学方法
1、对比实验、自主探索、合理推理。
2、利用生活中的实例，理解惯性与质量的关系，贴近生活更易理解。
教学用具：
多媒体、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等。
教学过程
（一）引入新课
开门见山，阐述课题：前面几章学习了运动和力基础知识，这一章开始我们研究力和运动的关系。第一节课我们来学习牛顿第一定律。
（二）进行新课
〖教师活动〗：在讲台上放一小车，使它处于静止状态。 人推车走，不推车停，由此看来必须有力作用在物体上，物体才运动，
没有力作用在物体上，物体就不运动——这是两千多年前亚里士多德说的，
不是我说的。是这样的吗？
〖学生活动〗：思考：物体的运动是不是一定需要力？
〖教师活动〗：下面你就利用桌子上的器材来研究一下这个问题。（投影）
让学生利用桌子上的器材，自主设计实验，分别研究：
⑴、力推物动，力撤物停。
⑵、力撤物不停。
【教学内容】
义务教育课程标准实验教科书，物理（人教版）九年级第十二章第五节。
本节内容以日常的生活实际为基础得出两个相互矛盾的观点，即“物体的运动是否需要力来维持？”并进一步用亚里士多德和伽利略两个伟人来强化这种矛盾，从而激发学生的学习兴趣；以“探究阻力对物体运动的影响”为核心，在基本的实验事实的基础上，调动学生的积极性，引导学生积极思维，进一步概括、推理得出结论。同时对“维持物体的运动需要力吗？”的教学时，不要使学生对亚里士多德产生片面的认识。
【学生分析】
本节内容所涉及的现象是学生在生活中比较熟悉，也是他们容易发生兴趣的现象，教学中要注意培养学生学习物理的兴趣，充分发挥实验及多媒体教学手段，迎合他们好奇，好动好强的心理特点，调动他们学习的积极性和主动性，同时初中生思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡，因此在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的知识，通过理论分析和推理判断来获得新知识，发展抽象思维能力，当然在此过程仍需以一些感性认识作为依托，可以借助实验加强直观性和形象性，以便学生理解和掌握。
【教学目标】
知识与技能：知道牛顿第一定律的内容；
过程与方法：实验探究阻力对物体运动的影响。
情感态度与价值观：通过活动和阅读感受科学就在身边。
【教学重点】实验探究阻力对物体运动的影响。
【教学难点】理解牛顿第一定律，并能解释简单的现象。
【教学过程】
教学内容
设计意图
教材处理
师生活动
情景导入
结合本地实际，让学生回忆骑自行车滑行的情景，给学生留下“物体受力运动，不受力停止运动”的印象。
利用多媒体展示“火车进站”“自由摆动的秋千”“地上滚动的足球”视频，思考：这些运动的物体为什么会停止运动呢？请同学们说出你的观点并从生活中找到其他实例来支持这个观点。
教师展示多媒体课件并声情并茂进行讲述。
学生思考讨论并说出自己的观点
从生活实例入手，引导分析可使学生感受到物理知识并非高深莫测，增强学习物理的信心，体现了“从生活走向物理的理念”。
利用学生的认识的局限激发学生的求知欲
切入主题
亚里士多德一生勤奋治学，他的思想对人类产生了深远的影响。他创立了形式逻辑学，丰富和发展了哲学的各个分支学科，对科学等作出了巨大的贡献。
伽利略是近代实验科学的先驱者，是意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家。也是近代实验物理学的开拓者，被誉为“近代科学之父”。
对亚里士多德和伽利略的观点进行讨论，从而引出本节课的核心内容──探究阻力对物体运动的影响。
教师简介亚里士多德和伽利略，强调他们在各自领域的成就。
学生讨论并说出自己的观点
通过教师的介绍进一步强化学生认知上的矛盾，激发学生的学习兴趣。
猜想与假设
阻力对物体的运动有何影响呢？请同学们相互讨论说说自己的猜想。
教师提出问题，让学生提出自己的想法，并让学生说说他们的猜想依据。让他们明白猜想不是臆想，不是胡乱瞎想。
锻炼学生的联想思维能力以及分析归纳能力
根据已有经验进行合理的猜想是科学探究中最具创造性的一环，有利于培养学生的创造能力和发散思维能力。
设计实验
同学们的猜想是否正确呢？请同学们设计实验来证明你的猜想，在设计实验之前，教师引导学生阅读课本P45的相关内容。
①课本中所述的实验方案体现了什么方法？是如何体现的？
②我们的观察要点是什么？
③除了课本中的方法，你有没有其他的方法？
学生讨论各抒己见
引导学生将这些因素中相类似的因素合并，把问题简化。
教师引导学生尝试设计实验过程
学生小组讨论自主进行实验设计
学生上台进行展示，其他学生则对其方案进行“挑刺”，使方案更加完善合理。
通过设计实验培养学生的创新能力
通过展示，培养学生的语言表达能力及表演能力。
进行实验与收集证据
1．各小组进行实验，并要求认真细致的做好实验数据的记录，课件展示数据记录表格。
滑行
表面
材料
阻力
大小
滑行
距离
速度变
化快慢
1
毛巾
2
粗布条
3
木板
2．学生讨论交流完成实验数据的填写。
3．教师演示课本所示的实验
4．总结实验结论
结论：平面越光滑，小车运动的距离越，这说明小车受到的阻力越，速度减小得越。
6．进一步展示实验表格，学生讨论交流完成相关内容。
滑行
表面
材料
阻力
大小
滑行
距离
速度变
化快慢
1
毛巾
大
近
快
2
粗布条
较大
较远
较慢
3
木板
小
远
慢
玻璃
某材料
理想平面
7．你在完成上述表格时用到了什么方法？并具体谈谈你是怎样应用的。
小组成员分工协作，教师巡回指导，并提示不必局限于老师所提供的实验器材。
教师演示过程中有意忽略控制变量法即让小车从斜面的同一高度从静止开始下滑。
学生认真观察
引导学生分析实验数据得出相关结论
教师课件展示数据记录表格，并引导分析观察已填数据，明确所选材料的特性，完成表格内容，为进一步得出结论打下基础。
学生归纳所采用的方法
让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。
充分调动学生学习的积极性，培养学生的协作能力和动手操作能力。
教师的演示并不是学生实验的简单重复，旨在通过演示进一步强化学生对控制变量法的理解，培养学生的观察能力。
通过科学想像与科学推理方法的结合，发展学生的想像力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑，勇于创新。
及时强化总结实验方法，同时也使学生明确概括、推理是建立在一定的事实基础之上的。
得出结论
1．请大家继续用上述方法得出结论。
2．归纳得出牛顿第一定律。
一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
教师引导学生进行表述。
通过对结论的表述使学生体验到成功感，同时也使学生明确叙述的严密性。
强化练习
牛顿第一定律是通过分析事实，进一步概括、推理得出的，是力学基本定律之一。
课件展示习题
1．正在做曲线运动的物体，若它所受到的外力同时消失，那么它将（）
A．物体立即停下来
B．物体继续做曲线运动
C．物体将做匀速直线运动
D．物体将改变运动方向
2．关于力和运动的关系，下列说法正确的是（）
A．物体受力才会运动
B．力使物体的运动状态发生改变
C．停止用力，运动的物体就会停止
D．力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因
学生利用所用知识认真思考讨论，并叫同学到讲台上向全班同学讲评，解决简单的问题，体会成功的喜悦。
学生利用所学的知识来解决实际问题，有利于培养学生灵活运用知识的能力，创新思维能力，也能及时巩固所学习的知识。教师要做好“欣赏者”与学生一起分享成功的喜悦。
小结
在研究阻力对物体运动的影响的实验过程中你学到了哪些研究物理问题的方法。
教师着重引导学生从物理学习方法的小结上进行阐述
及时小结学习方法，为学习下一内容奠定方法基础。
1．请同学们结合力的作用效果谈谈对牛顿第一定律的理解
2．牛顿第一定律的重要贡献是如下两个方面：
（1）力不是维持物体运动的原因
（2）力是改变物体运动状态的原因。
请同学们应用生活中的实例来进一步说明支持这两个观点。
学生反思回顾
教师适时点拨，鼓励学生具有创造性的奇思妙想，拓展学生的思维
通过引导学生反思，发现学习中存在的不足，促进学习能力的提高。
总结升华
通过对本章的学习你有哪些收获呢？请同学们从以下方面进行表述。
①在物理知识方面你有哪些收获？存在哪些疑惑？
②在物理方法的学习运用上你又有哪些收获？
学生讨论交流
及时总结在知识与学习方法上的收获，使知识内化形成学生的能力
【教学反思】
1．本节课首先利用具体情境来调动学生学习的积极性，增强学习的动力，激发学生的兴趣，然后引导学生进行分析思考以发现问题，通过学生间的交流与讨论，动手操作使学生更真切的感受到物理学就在我们身边，最后应用所学习的知识解决实际问题，使学生的能力得到进一步的提高。
2．本节课充分体现了由“教教材”到“用教材”的转变。具体表现为在探究阻力对物体运动的影响时，教师没有仅仅停留在课本所给出的三种材料上，而是引导学生结合生活实际进一步的推理想象，培养学生的探索精神和创新意识，便于学生对牛顿第一定律的理解。
3．本节课对物理方法的教学体现充分，具体表现为：
①在探究阻力对物体运动的影响时，教师以问题的形式提示学生对变量的控制，在教师演示实验时又有意忽略对变量的控制以进一步的强化学生对控制变量法的应用和理解；
②在对“推理、概括”这一方法的教学中，体现了循序渐进的思想。首先对实验数据进行分析得出一般性的结论，其次引导学生根据实验数据进行推理，完成相关数据的填写，并进而概括得牛顿第一定律。
［目标］
一、知识与技能
１、知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法
２、理解牛顿第一定律的内容及意义；理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。
３、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度；会用惯性解释一些现象。
二、过程与方法
１、观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系
２、通过实验加深对牛顿第一定律的理解
３、理解理想实验是科学研究的重要方法
三、情感态度与价值观
１、通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性
２、感悟科学是人类进步的不竭动力
［重点］
１、理解力和运动的关系
２、对牛顿第一定律和惯性的正确理解
３、理想实验
［教学难点］
１、力和运动的关系
２、惯性和质量的关系
［课时安排］
1课时
［教学过程］
［引入］
师：同学们，在前面的学习中我们学习了怎样描述物体的运动，知道了物体的一些运动规律，但同学们有没有想过：同一个物体不同的情况下可以做出不同的运动，究竟是什么决定了物体的运动情况？要讨论这个问题，就要研究运动与力的关系。所以，从今天开始，我们就一起来探究运动与力的关系。
一、据生活现象思考探究
师：现在请同学们结合日常生活经验，分组探讨一下运动和力是怎样的一种关系，并试着回答以下一些问题。
1、物体的运动需要力来维持吗？是不是有力物体就能运动，没力物体就静止。给物体一初速度，物体在不同平面上滑动，体会物体运动不需要力来维持。
2、物体的运动方向跟力的方向一样吗？
以抛粉笔为例
3、物体的运动仅由力决定吗？
抛粉笔为例
4、物体什么情况下做直线运动？什么情况下做曲线运动？
以抛粉笔为例
5、物体做直线运动时，什么情况下加速？什么情况下减速？
以抛粉笔为例。
【牢记】：物体的运动不需要力来维持，没有力物体也能运动：匀速直线运动；运动方向与力的方向无必然联系；当速度与力同一直线时，物体做直线运动；速度与力不在同一直线时，曲线运动；同一直线时，力与速度同向，加速；力与速度反向，减速。
要让学生明白：物体此刻的速度是由上一刻的速度和上一刻的受力决定的，此刻的速度及此刻的受力决定下一刻的速度。（比方：今天的结果是前面的表现决定的，要想今后的结果能改变，必须从现在开始。）
二、历史上人类对运动与力的关系的认识
师：爱因斯坦曾把一代代科学家探索自然奥秘的努力，比做福尔摩斯侦探小说中警员破案的过程。在侦探故事中，有时候明显可见的线索却把人们引到错误的判断上去，也就是说光凭经验来做判断是靠不住的。
师：长期以来，在研究物体运动原因的过程中，人们的经验是：要使一个物体运动，必须推它或拉它。因此，人们直觉地认为，物体的运动是与推拉等行为相联系的，当不再推、拉的时候，原来的运动便停止下来。根据这类经验，亚里士多德得出结论：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体便要停止。我想不仅是亚里士多德这样想，就是在现在，很多人还是这样想的，因为它与我们的现实生活经验相一致。但这却是个错误的结论。是由明显可见的线索引出的错误判断，而且这个错误结论竟维持了近两千年。直到三百多年前，伽俐略创造了有效的“侦察”方法，发现了正确的线索，揭示现象的本质，成为物理学中的福尔摩斯。
师：伽俐略注意到，当一个球沿斜面向下滚动时，它的速度越来越大；向上滚动时，速度越来越小。他由此猜想：当球沿水平面滚动时，速度应该不增不减。实际上他发现，球越来越慢，最后停下来。伽俐略认为，这是由于摩擦阻力的原因，因为他同样还观察到，表面越光滑，球便会滚动得越远。于是他推断：若没有摩擦阻力，球将永远滚下去。
师：伽俐略为了说明他的思想，设计了一个实验（伽俐略斜面实验）：让一个小球沿一个斜面从静止状态开始滚下，小球将滚上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将升到原来高度。减小后一斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然达到同样高度，但这一次为了达到同样高度，比第一次滚得远些。继续减小第二个斜面的倾角，小球达到同一高度时将会滚得更远。于是他问道：若将后一个斜面放平，球会滚动多远？结论显然是，球将永远滚动下去。这就是说物体的运动不需要力来维持，没有力物体也可以运动（比如在光滑水平上，只要给物体个初速度，物体将以这个速度永远运动下去），而力恰好是改变物体运动状态（运动速度）的原因，比如物体加速和减速时都需要受到力的作用。当然我们不能消除一切阻力，也不能把水平木板做得无限长，所以这个实验是“理想实验”带领学生观察动画及视频文件，先看理论动画，再看演示实验。
注意：理想实验不是空想实验，它是可靠实验事实加上理论推导。
师：与伽俐略同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点。明确指出：除非物体受到外力的作用，物体将永远保持静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。他还认为，这应该作为一个原理加以确立，并且是人类整个自然的基础。
三、牛顿第一定律
牛顿物理学的基石？?？惯性定律
伽俐略和笛卡尔的正确结论在隔了一代人以后，由牛顿总结成动力学的一条基本定律：
牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
注意：学习物理的过程中大家已经对亚里士多德这个名字很熟悉了，并且每次提到的都是他的错误观点，好像成了反面教材，这里我要向大家说明一下：亚里士多德是个非常伟大的人。恩格斯称亚里士多德是最博学的人，亚里士多德的研究涉及生物、天文、气象、数学和物理等，成果十分丰富，是西方文化的奠基人。他追求以世界的本来面目来说明各种自然现象，比如说：他认为天上的运动应该是完美的匀速圆周运动、地上的物体都应该是静止的。他认为物体的运动需要力来维持，是与大量的“事实”相一致的。他一直追求真理，只不过因为当时研究物理总是靠直觉和思维来进行。因此，他的这一错误观点影响了人们两千多年。
伽利略实在是一个伟大的科学家，他第一个意识到了摩擦力？?一个本质至今还没有被认识清楚的问题。有了这一点，加上他又具有丰富、发散而有严谨的科学思维能力，设计出其理想实验就显得比较自然了。我们认为理想实验首要的意义在于它摒弃了那种单纯依靠思辩来研究物理的行为方式，而确立了实验在物理研究中的基本地位。从物理史实上可以发现，这时伽利略认为的地面上的物体除静止外的另一本来面目是匀速圆周运动（而不是匀速直线运动），伽利略是一个伟大的科学家，在物理史上有着不可取代的地位，是因为他第一次确立了物理实验在物理研究中的重要性，研究物理不再是单纯地靠直觉和思维。是笛卡尔第一个明确指出：除非物体受到外力作用，物体将永远保持静止或匀速直线运动状态。这确实是人类思想认识上的一次飞跃。因此，笛卡尔认为上述论断应该作为一个原理加以确立，且是人类整个自然观的基础是十分合理的。笛卡尔当时还指出：在太空环境中可以实现物体不受外力的作用，这时物体的运动就满足理想实验的条件（解放了人们的思想，拓宽了看问题的视野）。
牛顿所做的工作不仅是进行了总结，更是从物理上赋予了明确的内涵，这其中包括惯性和力作为科学概念地提出，以及惯性参考系等，同时明确了力和物体运动及其变化之间的直接因果关系。
【牢记】：
1、运动并不需要力来维持，因而力并不是使物体运动的原因；只有当物体的运动状态发生改变的时候，才需要力，所以力是改变物体运动状态的原因
2、不受力的物体是不存在的，所以牛顿第一定律是理想定律，不能用实验来验证。
3、物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质称惯性。所以牛顿第一定律又称惯性定律。
师：生活中许许多多的现象可以帮助我们理解牛顿第一定律。例如冰壶。冰壶在冰面运动时受到的阻力较小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变直到它再一次受到杆的打击或碰到障碍物，才改变这种状态。
观看牛顿第一定律演示实验
四、惯性
带领学生观看多媒体文件。
生活中的例子：将斧头和木把往下敲。木把受到敲击突然停止了。斧头由于惯性要保持原来的运动状态，继续向下运动，使斧头和木把套紧。
1、问：什么样的物体具有惯性？物体什么时候具有惯性？
答：一切物体均具有惯性。一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
物体任何时候都有惯性，惯性是一种固有属性。
2、惯性可以被克服吗？
答：惯性是物体的固有属性，不是力，不能避免或克服。
3、速度可以突变吗？
答：当有外力作用迫使物体改变运动状态时，物体的运动状态会在原有的基础上发生变化，惯性的大小就表现为物体运动状态改变的难易程度。正因为物体的运动状态是在原有的基础上一点点变化的，所以速度是不能突变的。
4、物体的惯性大小由什么决定呢？与速度有关吗？
答：惯性的大小仅由质量决定。
这里有一个易错点：很多同学认为速度大，惯性大；速度小，惯性小。原因是他们把“运动状态改变的难易程度理”理解为“物体从运动到静止的难易程度”。
分析：正是因为有外力的作用才使得物体的运动状态发生改变，所以要比较两个物体运动状态改变的难易程度，最起码要给它们相同的外力作用，才好进行比较。（不恰当的比方：想看两个人一天谁挣的钱多，最起码要给他们相同的本钱）
要比较速度变化的难易程度其实就是比较物体的加速度，加速度反映了相同时间内物体速度变化的大小关系，而在相同的外力作用的情况下，物体的加速度大小是仅仅是由质量决定的。所以惯性仅仅由质量决定。（a大，速度变化容易；a小，速度变化难）
惯性的大小仅由质量决定。但由于惯性是属性不是物理量，所以不能具体讲1千克的物体有多少惯性。例：如手挡相同速度的篮球和汽车。如果一辆空车和一辆装满货物车在相同的牵引力作用下由静止开始运动，它们的运动状态改变的情况并不相同，空车的质量小，在较短的时间内可以达到某一速度，运动状态容易改变。装满货物的车，质量大，要在很长的时间内才能达到相同的速度，运动状态难以改变。惯性大小在实际中是经常要加以考虑的。当我们要求物体的运动状态容易改变时，应该尽可能减小物体的质量。歼击机的质量比运输机、轰炸机的质量要小得多，在战斗前还要抛掉副油箱，以进一步减小质量，就是为了要提高歼击机的灵活性。相反，当我们要求物体的运动状态不容易改变时，应该尽量增大物体的质量，抽水站的电动抽水机和水泵都固定在很重的机座上，就是要增大它们的质量，以尽量减小它们振动或避免意外的碰撞而移动。
新课标明确提出“倡导探究性学习”，“在教学中，教师应该让学生亲历思考和探究的过程，领悟科学探究的方法。”自主探究教学是一种课堂教学模式，在课堂上要求教师充分发挥学生的主体作用，形成师生之间、学生之间的多向反馈结构，在教师的启发下，学生积极主动地解决问题。自主探究教学通过激发学生的内驱力，调动学生的积极性和主动性，把学习变成学生内在的需求，从根本上促进学生认知、能力、个性的发展，乃至完美人格的形成。
但在实际的教学过程中，如何让学生的主体性、主动性、创造性得到充分发挥，如何让自主教学探究模式很好的得到实施，是教学过程设计的难点。在教学过程的设计时笔者认为应把握以下三个原则：1.学生已知的内容可以通过自主探究方式让学生独自完成教学要求；2.学生未知的但经老师启发引导后能理解的也可通过自主探究让学生独自完成教学要求；3.学生未知的经老师提示后理解也困难的才是需要通过老师主导来完成的。自主探究性教学模式，就是要让学生成为教学活动的主人，成为学习和发展的主人。
自主探究教学模式的实施关键在于教师设计教学过程时要充分了解哪些是学生已知的知识点，哪些是未知的知识点，哪些是能启发后掌握的，哪些是学生自己无法理解的，然后寻找探究点→再针对性地设计问题→设计具体探究过程。下面以《牛顿第一定律》的教学为例来看自主探究教学模式的具体应用。
一、教材分析
这节教材首先对人类认识“运动和力”的关系作了历史的回顾，介绍了四位科学家研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献。然后讲述牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。这是初、高中知识相衔接的一节课程。学生已经了解了牛顿第一定律的基本内容，所以在教学设计上应以教材中有关“力是运动的原因还是改变运动的原因”这一问题认识的发展历史为线索，以科学思想、科学方法教育与思维能力培养为主要目标。教学的侧重点应放在理解人类认识“运动和力”的关系研究、思考、推理过程，学习科学研究中常用的理想实验方法。在牛顿第一定律内容的学习上，注重知识的理解及与生活实际的联系。为发挥学生学习的自主性，思维的积极性，本课采取学生自主探究模式组织教学。
二、教学过程设计
引入新课：运动的起因是什么
（一）学生阅读历史的回顾并找出四位科学家关于力和运动的观点
这块内容中有些知识点学生是已知的，也有未知的，但学生都看得懂，所以就由学生来完成，同学们相互补充，教师只起到归纳总结的作用。
1、亚里士多德：力是维持物体运动的原因。
现象：在平路上人推车，车才能运动，人停止用力，车子就要停下来。
2、伽利略：水平面上物体所以会停下来，是因为摩擦的作用，如果没有摩擦，水平面上物体一旦具有某一速度物体将保持这一速度运动下去。
笛卡儿：如果没有其它原因，运动物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，即不会停下来，也不会偏离原来的方向。
牛顿：一切物体总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
（二）问：以上四位科学家每一位都把人类的认识向前推进了一步，试分析每人推进的一步体现在哪里？你认为谁的贡献最大？
教师通过设计这样一个问题，指明学生要探究的内容与方向，具体由学生们合作完成，教师只起到总结归纳的作用。
a)亚里士多德的贡献：通过直觉的观察提出问题为科学家的研究确立了课题。
b)伽利略的贡献：
（1）伽利略发现了不易直觉的摩擦力，改变了亚里士多德根据直接经验得出的直觉结论提出运动不需力维持；
（2）思维代替直觉认识宇宙。
c)笛卡儿的贡献：
（1）明确匀速直线运动；
（2）指出速度改变是有原因的。
d)牛顿的贡献：
（1）推广到一切物体；
（2）提出静止；
（3）明确力的作用。
关于谁的贡献大，学生众说纷纭，没有一个确切的定论，教师也无需给出一个正确的结论。但是通过对物理学历史发展过程的考察，对四位科学家贡献的探究，它将有助于学生了解物理学家认识和发现物理定理、定律的基本方法。从而“以史为鉴”，培养他们以物理学家认识世界本来面目的方式去认识世界。在一定意义上，通过对规律认识的历史的还原，对学生进行科学思想和科学方法论的教育是培养学生科学素养的有效途径。这是设计此问题的关键所在，也是本节课的亮点所在。
在该块教学内容中学生未知的是关于伽利略的理想实验，教师要采取的教学方法是采用设计一系列问题，引导学生学会自己分析问题自己解决问题，具体可如下操作。
提问：伽利略用什么方法证明物体运动不需要力来维持呢？
演示说明：设置一个向下的斜面，再圆滑地连一个向上的斜面。然后拿一个小球放在斜面某点上，由静止运动下来，它将冲上另一斜面。
教师设疑：它能“冲”到哪里，它能回到原来高度吗？如果光滑，结果怎样？
教师通过一系列问题引发学生的思考。通过实验发现，它升不到原来的那个水平高度，这是因为摩擦较大。若换一个摩擦较小的斜面，可以看出，它就较接近那个水平高度。若摩擦越小，就越接近。这是实验事实。科学推理：依据这可靠的实验事实为基础，然后沿着摩擦力越来越小的发展趋势，去科学推理──假如摩擦非常非常的小、以至于没有摩擦，那小球将非常非常接近──以至于达到原来水平高度。这是一种理想的实验情景，即小球沿着光滑的斜面总能上升到原来的高度。教师指出“假设”两个字用得很好，它对物理结论进行合理的外推，其结论的得出符合逻辑。减小第二个斜面的倾角，倾角越小，小球为达到原来的高度所通过的路程就越长；倾角越小，通过的路程就越长。然后，我们再去科学推理，假如它最终成为水平面，那小球所通过的路程也就无限长，只能沿着水平面继续运动下去。
教师总结：“理想实验”虽然也叫实验，但它不等同于科学实验。真实的实验是一种实践活动，而“理想实验”则是一种思维活动，是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”。并指出理想实验是以真实的科学实践为基础，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程做出了更深入的抽象分析。理想实验是以正确的逻辑法则为依据的。它是自然科学理论研究中的重要方法。
（三）演示气垫导轨实验
气垫导轨实验是学生未知的实验，所以采用的方法是由师生共同操作完成，教师介绍实验装置及装置的特点，由学生来推动气垫导轨上的物体，观察它的运动，进一步地帮助学生加深理解物体不受外力作用时将做匀速直线运动。
（四）让学生们仔细阅读牛顿第一定律的内容，并思考定律包含的几层含义
在进行牛顿第一定律的教学时，不能只满足于学生能复述牛顿第一定律的内容，还应帮助学生理解牛顿第一定律所包含的几层意思。定律的理解是未知的，但可以在教师的启发下，通过学生们相互讨论、自主探究、教师补充共同完成下面的三层含义。
1、描述了物体不受外力作用时的运动规律
牛顿第一定律描述了物体不受外力作用，或者所受的合外力为零时，物体将保持原来的运动状态──匀速直线运动状态或静止状态。
2、阐明了力的科学定义
力是物体间的相互作用，它是改变物体运动状态，即产生加速度的原因，而不是产生和维持物体运动的原因。
3、一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，揭示了物体普遍具有的属性──惯性。
（五）学生联系生活中的实际问题自己分析惯性问题
知识目标：
知道牛顿第一定律，常识性了解伽利略理想实验的推理过程。
能力目标：
1、通过斜面小车实验，培养学生的观察能力。
2、通过实验分析，初步培养学生科学的思维方法（分析、概括、推理）。
情感目标：
1、通过科学史的简介，对学生进行严谨的科学态度教育。
2、通过伽利略的理想实验，给学生以科学方法论的教育。
教学建议
教材分析
教材首先通过回忆思考的形式提出问题：如果物体不受力，将会怎样？通过小车在不同表面运动的演示实验，使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系，为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论，再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的，正如牛顿所说：“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律，而是用科学推理的方法概括出来的，定律是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。
本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。
教法建议
1、学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。
2、通过演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。
3、本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。
一、教学目标
【知识与技能】
知道牛顿第一定律，常识性了解伽利略理想实验的推理过程，知道什么是惯性，能够用惯性解释生活中常见的现象，知道惯性与质量之间的关系。
【过程与方法】
通过斜面小车实验，提高观察能力，动手能力，通过实验分析，初步养成科学的思维方法（分析、概括、推理）。
【情感态度与价值观】
体验在研究过程中成功的喜悦，学会分工与合作，提高团结协作的能力，感悟科学探究的艰辛与曲折，感悟科学就在我们身边。
二、教学重、难点
【重点】
对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解，体会科学思想的建立过程。
【难点】
1、明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。
2、明确斜面实验的整个过程。
3、通过对斜面实验的分析比较得出牛顿第一定律。
三、教学过程
环节一：导入新课
教师设计两个实验。提出问题：
1、要让静止的书（文具盒）运动，该怎么办？
2、停止用力，又会如何呢？
误导学生：物理受力就会运动，不受力就停止。
得出谬论：物体运动要靠力维持。
教师实验演示：在桌面推一辆小车，撤去推力，小车没有立即停下。
得出结论：物体运动不需要力来维持。
观察学生表情，出示亚里士多德和伽利略的两种截然不同的观点，激发学生探究的兴趣，活跃课堂气氛，由此引出今天的课题《牛顿第一定律》。
环节二：新课讲授
叙述古代人们对于运动的认识和伽利略对于运动的观点。
演示实验：“阻力对物体运动的影响”。
（1）棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，让同学们观察小车在木板上滑行的距离。
（2）去掉木板上的棉布，再次让小车从斜面顶端由静止滑下，让同学们观察小车在木板上滑行的距离。
提问：两次实验为什么都让小车在斜面顶端由静止滑下？
回答：使小车滑到斜面底端时速度相同。
总结实验现象：小车所受的阻力减小，向前滑行的距离变大。
推理：如果物体受到的阻力为零，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
讲述牛顿总结了伽利略等人的研究成果得到牛顿第一定律。
强调虽然牛顿第一定律建立在大量经验事实的基础上，但却是一个推理而概括出来的定律。
提问：牛顿第一定律蕴涵几部分知识，小组讨论，教师总结得出牛顿第一定律包含三部分内容：
（1）物体在不受力时，总保持匀速运动状态或静止状态。
（2）物体有保持匀速直线运动状态的性质，叫做惯性。
（3）物体运动状态的改变需要外力。
通过一系列问题的提问与引导，导出惯性这一概念，讲解惯性仅与质量有关，列举生活中有关于利用惯性的事例。
环节三：巩固提高
提问同学们牛顿第一定律从几个方面阐述了力和运动的关系？什么是运动状态的改变？
学生根据本节课所学的知识点回答。
环节四：小结作业
小结：以提问的方式进行提问总结，梳理本节课知识点。
作业：查阅伽利略斜面实验的完整设计过程，同时观察生活中有关利用惯性的事例。
四、板书设计
五、教学反思