通過科學(xué)教育使學(xué)生逐步領(lǐng)會(huì)科學(xué)的本質(zhì)，樂于探究，培養(yǎng)他們對(duì)科學(xué)的興趣和求知欲。因此，一堂好的物理課堂教學(xué)應(yīng)以知識(shí)為載體，能力培養(yǎng)為核心，注重科學(xué)思想、科學(xué)方法的教育，滲透科學(xué)意識(shí)、科學(xué)品質(zhì)的培養(yǎng)。下面是本人對(duì)“牛頓第一定律”教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)施及感悟的初步探討。

一、還原對(duì)規(guī)律認(rèn)識(shí)的歷史，注重科學(xué)思想、科學(xué)方法的教育

“牛頓第一定律”的引入始于設(shè)疑：“運(yùn)動(dòng)起因是什么？”經(jīng)過思考，大多數(shù)學(xué)生回答：是因?yàn)橛辛Φ淖饔谩＠碛桑毫ψ饔迷谖矬w上物體才能運(yùn)動(dòng)，沒有力的作用物體就要停下來。這正好吻合了公元前300多年的亞里士多德的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：力是維持運(yùn)動(dòng)的原因。教師點(diǎn)撥：人們對(duì)自然規(guī)律源于對(duì)自然現(xiàn)象的觀察，但這種由經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得到的結(jié)論是膚淺的，片面的，有時(shí)甚至是錯(cuò)誤的。引發(fā)學(xué)生的重新思考：我國春秋時(shí)期的《考工記》中就有這樣的認(rèn)識(shí)：馬力既竭，車舟尤能一取也。這句古文包含的物理意義是什么？你能列舉相關(guān)事例并加以說明嗎？學(xué)生經(jīng)過激烈的討論后得出：力使靜止的物體運(yùn)動(dòng)起來的實(shí)質(zhì)是力改變了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；運(yùn)動(dòng)物體撤去拉力后停下來是因?yàn)樽枇κ顾鰷p速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的物體如果所受阻力較小時(shí)，還能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離。這正是直到十九世紀(jì)，意大利物理學(xué)家伽利略通過實(shí)驗(yàn)才得出的結(jié)論。教師點(diǎn)評(píng)：充分肯定和贊揚(yáng)學(xué)生參與探究的熱情，及具有的良好的分析總結(jié)能力。并指出直覺的印象之所以會(huì)產(chǎn)生這種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，是因?yàn)樗鼪]有經(jīng)過科學(xué)的分析。伽利略發(fā)現(xiàn)了不易直覺的摩擦力，改變了亞里士多德根據(jù)直接經(jīng)驗(yàn)得出的直覺結(jié)論。那伽利略用什么方法證明：物體運(yùn)動(dòng)不需要力來維持呢？“理想斜面實(shí)驗(yàn)”是本節(jié)的亮點(diǎn)。本人認(rèn)為“理想斜面實(shí)驗(yàn)”是進(jìn)行科學(xué)思想、科學(xué)方法的教育很好的知識(shí)載體。因此，對(duì)“理想斜面實(shí)驗(yàn)”的研究、思考、推理過程將是本節(jié)教學(xué)的一個(gè)側(cè)重點(diǎn)。

電腦動(dòng)畫模擬“理想實(shí)驗(yàn)”（這在實(shí)際中是不可能的）。減小第二個(gè)斜面的傾角，傾角越小，小球?yàn)檫_(dá)到原來的高度所通過的路程就越長；傾角越小，通過的路程就越長。然后，我們?cè)偃タ茖W(xué)推理，假如它最終成為水平面，那小球所通過的路程也就無限長，只能沿著水平面繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。

最后，講述笛卡兒的補(bǔ)充和牛頓的系統(tǒng)總結(jié)和表述。這一教學(xué)過程使學(xué)生對(duì)牛頓第一定律的認(rèn)識(shí)的發(fā)展變化感同身受，在思維上受到強(qiáng)烈沖擊，有效地滲透了科學(xué)方法，科學(xué)思想的教育。同時(shí)，學(xué)生還感受到科學(xué)的精神和科學(xué)的態(tài)度。

二、注重規(guī)律的理解，開展探究式教學(xué)，為學(xué)生學(xué)習(xí) “形成科學(xué)過程”提供機(jī)會(huì)

物理學(xué)的知識(shí)體系是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的最好載體。我們強(qiáng)調(diào)科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)并不是舍棄科學(xué)知識(shí)的傳授。我們更強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)的理解、知識(shí)和實(shí)際生活的聯(lián)系及應(yīng)用。這也是科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)內(nèi)容的一部分。在進(jìn)行牛頓第一定律的教學(xué)時(shí)，不能只滿足于學(xué)生能復(fù)述牛頓第一定律的內(nèi)容，還應(yīng)幫助學(xué)生理解牛頓第一定律所包含的幾層意思：①牛頓第一定律說明了物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止（所以說，力不是物體運(yùn)動(dòng)的原因）；②一切物體都有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性（所以說，一切物體都有慣性）；③外力的作用是迫使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（所以說，力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因）。

三、設(shè)置物理情景、設(shè)疑引發(fā)學(xué)生探究

一段有摩擦的水平軌道AB，接上一段光滑的水平軌道BC；再接一段有摩擦的水平軌道CD。把一滑塊小心地放在A點(diǎn)，此后3s時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？后來若受到一個(gè)水平向左的動(dòng)力的持續(xù)的推動(dòng)，它便由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在力的作用下，其速度越來越大，至B點(diǎn)時(shí)的速度增至3m/s。然后撤去推力，滑上光滑軌道它將如何運(yùn)動(dòng)？到C點(diǎn)時(shí)它的速度多大？此后，進(jìn)入有摩擦的水平軌道，受到了阻力的作用，其從C到D過程中速度如何變化？

在由A到D的過程中：①滑塊不受力(在水平方向上)的階段有哪些?在這些階段中，滑塊有沒有保持原來的運(yùn)動(dòng)速度?滑塊受力（在水平方向上）的階段有哪些?在這些階段中，滑塊的運(yùn)動(dòng)速度有沒有變化？

②滑塊在AB段的加速過程中，達(dá)到1m／s時(shí)，若撤去外力，在這以后，滑塊的運(yùn)動(dòng)情況是怎樣的？學(xué)生在敘述中可能缺乏準(zhǔn)確的表達(dá)，教師要追問、點(diǎn)撥，直至得出最后的結(jié)論。

學(xué)生在參與探索中形成知識(shí)、加深了理解，同時(shí)激發(fā)了對(duì)科學(xué)的熱愛和興趣；增強(qiáng)了科學(xué)的意識(shí)；不僅增長了知識(shí)，也鍛煉和培養(yǎng)了能力；同時(shí)在嘗試中獲得了自信。這也是一種培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。

作為本節(jié)內(nèi)容的補(bǔ)充，課后給學(xué)生布置了一組選做題，四人學(xué)習(xí)小組可任選其中一個(gè)，并允許在一周內(nèi)完成：

①牛頓生平及你對(duì)這一偉人的評(píng)價(jià)

②伽利略所具的科學(xué)品質(zhì)及“理想斜面實(shí)驗(yàn)”的科學(xué)意義

③生活中的慣性

④用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)報(bào)告

教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生以自己能接受的方式學(xué)習(xí)，提供學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)和環(huán)境。這組作業(yè)要求學(xué)生查找相關(guān)資料或動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，并加上自己的理解，通過小論文及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的方式呈現(xiàn)。學(xué)生在這種研究性自主學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮了他們的主觀能動(dòng)性，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生的協(xié)作精神，增強(qiáng)了學(xué)生研究和創(chuàng)新的能力及對(duì)各科知識(shí)整和綜合應(yīng)用能力，從而進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

四、小結(jié)

愛因斯坦曾指出：“如果一個(gè)人掌握了他的學(xué)科的基本原理，并學(xué)會(huì)了如何獨(dú)立地思考和工作，他將肯定會(huì)找到屬于他的路。除此之外，與那些只獲取詳細(xì)知識(shí)的人相比，他更加能夠使自己適應(yīng)進(jìn)步和變化?！边@正是一個(gè)人良好科學(xué)素養(yǎng)的顯現(xiàn)。在對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)過程中要求：教師要有正確的教學(xué)理念，用正確指導(dǎo)思想指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)過程；其次，科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)需要滲透在每一堂課中，需要每一位物理教師的參與。

（作者單位：江蘇省鹽城市亭湖區(qū)新興中學(xué)）