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浅谈初中物理“牛顿第一运动定律”的教学
浅谈初中物理“牛顿第一运动定律”的教学
                                                       朱明彩  南京市江宁区桃红  211151  
    “必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来。”这一为亚里士多德所建立的观点,之所以统治人类达两千年之久,其中重要的原因之一是它和人们在日常生活中逐渐积累起来的“经验”相符。因此,只有彻底纠正和批判了学生头脑中的亚里士多德的观点,才能帮助学生形成正确的观念,顺利地学好牛顿第一运动定律。而且,牛顿第一运动定律是牛顿在前人科研成果的基础上得到的,从伽利略开始的对运动和力的关系研究的物理学发展史本身就是两种思想不断斗争的过程,引导学生了解和认识这一发展过程,有助于对学生进行辩证唯物主义的思想教育。
义务教育课程标准实验教科书(苏科版)将试用本“牛顿第一运动定律”、“运动和力”两节课文改写为“二力平衡“、“牛顿第一运动定律”、“力和运动的关系”三节,教材的这一变化使这一单元的内容编写得更具体、细致、深入。突出了“牛顿第一运动定律”本身,也将定律和“惯性”这一概念明确地作了区分,防止了物体在平衡的力作用下运动状态和定律本身的混淆。而力、二力平衡的条件、机械运动的分类等知识是进行牛顿第一运动定律教学的必要准备,惯性、运动和力、物体在平衡的力作用下的运动等知识又是其必然的发展和联系,因此,在本章的教学中对牛顿第一运动定律教学的处理必须注意到前后联系、承上启下的作用。
为了提高课堂教学效率、制定正确的教学方案,我们对学生已有的“运动和静止”的感性知识进行了调查。通过调查发现学生中类似亚里士多德的观点大量的存在着,如,有40%的学生认为“前进的小板车不用力推后停下来是因为失去了推力。”认为“赛跑运动员跑到终点继续向前跑是因为受到一个惯性力的作用或受到一个向前的冲力。”
根据以上的分析和调查,经过集体研究,并在兄弟学校和我校教学实践的基础上,我们认为在“牛顿第一运动定律”的教学中应注意以下几点:
1、做好演示实验,帮助学生破除错误观念,获取正确的感性知识。
课堂教学中采用的演示实验如下:
用一小木块,第一次轻轻推,手离开木块后木块立即停止运动,在课堂上再现亚里士多德的观点。第二次用力推,手放开木块后木块仍能向前滑动一段距离。第三次用力挡住向前滑动的木块,使其突然停止。说明物体不受推力仍能继续运动,而受力作用的物体有时反而会停下来,揭示亚里士多德“力是产生运动”观点的致命弱点。
做好课本图9—4实验。准备四面小红旗,分别用来标出小车在斜面上开始下滑的位置和三次实验中小车最后停止的位置。平面轨道分别采用木板、玻璃板和毛巾三种类型,为分析、推理创造条件。
把铁球从一小斜槽上滚下,让其在平面上沿直线滚动,利用幻灯把铁球在平面上运动的轨迹投影在幕布上。第二次在铁球前进的路线的任一侧,放一条形磁铁或马蹄形磁铁,演示在外力作用下运动物体作曲线运动。用以说明“如果运动物体不是受任何力的作用,它既不会向右偏,也不会向左偏,将永远沿着直线运动下去。”
2、采用启发讨论式的方法引导学生自己得出正确的结论。
安排第一个实验的目的是要激化矛盾,引导学生的思维活动,在分析中特别要注意第二、第三步的结论是和亚里士多德的观点争锋相对的。第二个实验的分析是课本的难点,要注意交代三次表面材料不同、每次小车从同一位置滚下、每次小车通过的距离不同等。要引导学生从观察到的现象开始分析,直至得到结论。对基础较差的学生可采用列表的方法,边分析、边讨论、边填表,直至结论的引出。附列表如下。
次数
表面材料
水平阻力
路程
速度
运动情况
1
毛巾
很大
很短
减少很快
很快停止
2
木板
较小
较长
减少较慢
较长时间才停止
3
玻璃板
很小
很长
减少很慢
长时间运动
 
【无阻力】
没有
(理想化)
无限长
保持不变
永远运动下去
3、结合教学,引导学生正确地进行想象。
为了帮助学生理解牛顿第一运动定律,在本节教学中应注意培养学生想象能力。在课堂教学的过程中我们提出以下三个问题让学生思考想象。(对程度较差的学生也可适当选取其中较易的问题引导学生进行讨论。)①原来用弹簧秤悬挂的木块,若物体没有受到外力的作用,不用弹簧秤悬挂时,木块处于什么状态?②在空中静止的物体,若不受重力在获得一个水平速度后,将怎样运动?③操场上的木块,获得速度后如果不受重力和其它力的作用,将怎样运动?在课堂讨论的过程中,我校有93.8%、89.8%和95.9%的学生经过思考,正确地回答了问题。
4、正确处理好知识的传授和思想教育之间的关系。
在教学中我们不仅要注意让学生理解和掌握牛顿第一运动定律的内容,也要结合教学对学生进行思想教育。例如,结合伽利略经过观察和实验、分析、归纳、推理,才推翻了统治人类二千多年的亚里士多德的错误观点,建立正确的概念,说明“实践是检验真理的唯一标准”。再次,结合介绍牛顿生平和牛顿第一运动定律的建立,说明科学事业不是个人的事业,而是千百万人前仆后继努力的结果。
 
 
附:有关实验的说明。
演示物体不受外力作用时沿直线运动的仪器,可用木条做成20厘米见方的框架,底面嵌上玻璃板,斜槽轨道用有机玻璃氯仿粘合,正对斜槽方向可用描图碳素墨水在玻璃板上画一直线,也可将淡兰色的粉笔灰均匀地洒在玻璃板上,铁球滚过时自然留下一直线痕迹。
 
参考文献:
1、《中学物理实验教学研究》安忠、刘炳升主编   高教出版社
2、《物理教学大纲》
3、《初中物理教学通论》阎金铎、田世昆主编     高教出版社
 

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