关键词：初中物理；牛顿第一定律；学生错误
初中物理“牛顿第一定律”的教学已经有很多老师进行过探讨。他们对于这一定律的如何教学都有着自己的见解，并且大多都取得了满意的教学效果。
经过学习他们的这些方式方法，并在实践中应用，也确实达到了预想的教学效果，可是在当学生应用这些知识去解决生活中的实际问题时，却让我们感觉到：为什么我们的孩子对于牛顿第一定律的掌握不是很理想，别人运用这一教学方式方法能取得比较好的效果，而为什么我们这样做，所得到的结果却相差很远呢？是我们的问题，还是学生的问题呢？
一、教学“牛顿第一定律”要联系学生的生活实际
在实验中让学生从中得出结论，并应用该理论反过来去解决生活中的问题。为了了解学生对定律的掌握和应用情况，我出了这样的一道题：小明坐在匀速直线行驶的火车上，把苹果竖直向上抛起来，当苹果落下来时会掉落在小明的手里还是掉落在地上？班级上大多数学生都说会掉落在地上，我问为什么，学生说火车在飞快的运动，而苹果不在空中不会再向前运动了。
二、用事实纠正学生错误的感知
学生对事物的认识和了解都有自己的一套规律，但有些是错误的，是不科学的。那么如何打破学生的这种印象认识或者感性认识呢？在实际的教学中有时学生不能够理解，这时，我们应该多讲几次学生就会了，其实这是一个误区。因为学生的头脑中已经有了先入为主的固有想法，很难改变。所以必须用事实和实验来说话，让学生在实验中得到正确的答案，这样学生才能信服，才会有“啊，原来竟然是这样呀！”的感叹。
三、纠正学生的印象认识
首先，印象认识或者说感性认识是学生在实际生活中逐步形成的。人们常说学生的头脑就像白纸一样，我们老师在上面画什么就是什么，那是对小学生说的；而对于中学生特别是初二初三的学生则不然，因为他们在生活实际中已经有了自己对客观事物的认识和初步的判断，如：对牛顿第一定律的不解之处就是因为每天都会看到物体在力的作用下才会运动的，没有了外力则物体就会停下来。
其次，印象认识或感性认识在学生的头脑中具有潜在性，不易被人察觉。印象认识或感性认识在学生的头脑中是在生活实际中潜移默化建立起来的，它是以较隐蔽状态存在的。学生在生活实际中有意识或无意识地形成了亚里士多德的观点“力是维持物体运动的原因”的感性认识。这些观点在平时生活中虽然没有体现，但在物理学里碰到力与运动时，往往会表现出来。
四、教师要培养学生树立严谨的科学态度
“牛顿第一定律”在物理学上非常重要，对学生后来的学习和在物理学科领域的发展起着决定性的作用。所以在“牛顿第一定律”的教学中，我们不但要注重定律本身的知识传授，还要特别强调学生运用定律来解决现实生活中实际问题的能力。在这一点上很多物理教师做得还不够，他们只为教知识而教，不能理论联系实际，不强调提高学生运用物理知识来解决实际问题的能力。特别是物理的学习，更应该是遵循理论来源于实践运用于实践的原则，才能体会物理的真谛。在物理的学习中学生要做到凡事较真，凡事亲为，慢慢地养成求真务实的严谨的科学态度。如果真正做到了这一点，对于“牛顿第一定律”教学的正确理解和运用，我想一定会有很大的作用。
参考文献：
何上好规律课。
关键词规律教学探索验证演示导言：
物理规律（包括定律、定理、原理和定则等）是物理现象、过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映。它是中学物理基础知识最重要的内容，是物理知识结构体系的枢纽。因此，规律教学是中学物理教学的中心任务。怎样才能搞好规律教学呢？本文谈一些个人的看法与同志们共勉。
本论：
一、物理规律的类型及教学方法
1.实验规律
物理学中的绝大多数规律，都是在观察和实验的基础上，通过分析归纳总结出来的，这一类规律可以称为实验规律。如牛顿第二定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律、气体实验三定律等。
**实验规律的教学方法
(1)探索实验法
探索实验法就是根据某些物理规律的特点，设计实验，让学生通过自己做实验，总结出有关的物理规律。
*例如在《牛顿第二定律》的教学中，让学生通过实验探索加速度与力的关系以及加速度与质量的关系。使学生得出：在质量一定的条件下，加速度与外力成正比；在外力一定的条件下，加速度与质量成反比的结论。
*又如在《法拉第电磁感应定律》的教学中,让学生通过实验探索流过检流计的电流的大小与方向与指针偏转角度的大小与方向之间的关系。得出电动势与磁通量的变化率成正比。
在此基础上，教师指导学生总结出规律的内容。采用探索实验法，不但能使学生将实验总结出来的规律，深刻理解、牢固记忆，而且还能充分调动学生学习的主动性，增强学习兴趣，更重要是通过这种方法使学生掌握了研究物理问题的基本方法。
(2)验证实验法
验证实验法是采用证明规律的方法进行教学，从而使学生理解和掌握物理规律。具体实施时先由教师和学生一起提出问题，将物理规律直接告诉学生，然后教师指导学生并和学生一起通过观察分析有关现象、实验结论，验证物理规律。
＊在《力的合成方法》的教学中，采用如下的方法和步骤：
①复习旧知识引入新课题，提出问题。以天花板上的吊灯受力分析为例，可用一根绳子吊住灯，使它不向下掉；也可用两根绳子吊住它。用一根绳子吊灯时，灯受一个拉力作用；用两根绳子吊时，灯受两个拉力作用。可以看出两个拉力作用的总效果跟一个拉力产生的效果相同。从而提出问题：“合力与分力二者间有何关系？”
②将平行四边形定则明确告诉学生。
③让学生通过实验验证平行四边形定则，再在此基础上，进行理论探讨，得出合力大小与方向的表达式。验证实验法的最大特点是学生学习十分主动。这是因为在验证规律时，学生已知问题的答案，对于下一步的学习目的及方法已经清楚，所以更加有的放矢。
(3)演示实验法
演示实验法就是教师通过精心设计的演示实验，引导学生观察，根据实验现象，师生共同分析、归纳，总结出有关的物理规律。
＊如在《带电粒子在磁场中的运动》一节中,讨论洛仑兹力的方向时,采用控制变量法。分别改变磁场方向、速度方向、并结合理论分析电性对结果的影响。这种方法要充分发挥演示实验的作用，增强演示实验的效果。
2.理想规律
有些物理规律不能直接用实验来证明，但是具有足够数量的经验事实。如果把这些经验事实进行整理分析，去掉非主要因素，抓住主要因素，推理到理想的情况下，总结出来的规律，就可以称之为理想规律。如牛顿第一定律。
**理想规律的教学方法
理想规律是在物理事实的基础上，通过合理推理至理想情况而总结出的物理规律。因此在教学中应用“合理推理法”。如在牛顿第一定律的教学中，要引导学生通过在不同表面上做小车沿斜面下滑的实验，发现平面越光滑，摩擦阻力越小，小车滑得越远。如果推理到平面光滑、没有摩擦阻力的情况下，小车则将永远运动下去，且速度不变，做匀速直线运动，从而总结出牛顿第一定律。又如理想气体状态方程也是在理想条件下得出的。
3.理论规律
有些物理规律是以已知的事实为根据，通过推理总结出来的，我们把它叫做理论规律。如动能定理是根据牛顿第二定律和运动学公式推导出来的。又如万有引力定律是牛顿经过科学推理而发现的。
**理论规律的教学方法
理论规律是由已知的物理规律经过推导，得出的新的物理规律。因此，在理论规律教学中应采用“理论推导法”。
如在“动能定理”的教学中，教师提出问题：质量为m的物体在外力f的作用下，由速度v1，经过位移s，达到速度v2。请学生运用所学的知识，找出外力所做的功跟物体动能变化的关系。学生在老师的指导下，根据牛顿第二定律和运动学规律，都能运用“理论推导法”推导出动能定理的数学表达式。
二、物理规律教学中应注意的问题
1.弄清物理规律的发现过程
物理规律的发现，大致分为3种情况：
（1）实验规律都是经过多次观察和实验，进行归纳推理得到的。如牛顿第二定律、气体实验三定律等。
（2）理想规律都是由物理事实，经过合理推理而发现的。如牛顿第一定律，理想气体状态方程。
（3）理论规律是由已知规律经过理论推导而得到的新规律。如万有引力定律是由牛顿第二定律推导出来的。
2.注意物理规律之间的联系
有些物理规律之间是存在着相互关系的。以牛顿第一定律与牛顿第二定律为例，两个定律是从不同的角度回答了力与运动的关系。第一定律是说物体不受外力时做什么运动，第二定律是说物体受力作用时做什么运动。第一定律是第二定律的基础，没有第一定律，就不会有第二定律。虽然第一定律可以看成是第二定律的特例，但不能去掉第一定律。
一、教学设计的定义
关于教学设计,国内外学者有很精辟的定义。有的认为教学设计是一门学科(赖格卢特,1983);有的认为教学设计是一门技术(梅里尔,1996);有的认为教学设计是一种方法(肯普,1998);有的认为教学设计是对教学的计划(史密斯和雷根,2001);有的认为教学设计是一个过程(加涅,1988)。着名学者何克抗说:“教学设计是运用系统方法,将学习理论与教学理论的原理转换成对教学目标、教学内容、教学方法和教学策略、教学评价等环节进行具体计划、创设教与学的系统‘过程’或‘程序’。”[1]
综观国内外学者精辟的教学设计定义,其共同观点是:教学设计是以系统化、理论性、学习分析为前提,以优化教学效果为最终目的。这些定义对所有学科的教学设计极具策略层面的指导意义,但对具体指导某一学科(比如,高中物理)教师教学设计的实际操作还是太笼统,操作性不够强,教师驾驭起来有相当的困难。
从教师实践的角度,我们认为教学设计既要体现系统性、理论性、规范性,更要体现操作性和创新性。这五个性必须在教学设计的定义内涵上予以体现,基于以上的考虑,我们提出学科教学设计的操作性定义为:教学设计是教师在一定的教学思想指导下,依据学与教的规律,在前期分析的基础上,确定学习目标、设计学习环境和教学过程,撰写教学设计方案,并通过教学实施和形成性测试对设计方案进行反思修改的整体性过程。
二、教学设计与备课
备课的实质是教师课前对课堂教学的预设和计划,即对上课的内容、方法、组织、教具等所采取的准备性的筹划过程。教学设计本质上是一种高度创造性的活动,是一个动态的过程设计,是方法论性质的综合性应用。从根源上说,教师的备课行为在教学设计这门学科诞生之前就有了;备课程序并不来自于教育技术领域的教学设计,而是来自于教师个人及集体的经验积累,是一种经验性的行为。但观察目前教师的备课现状,人为割裂教学设计与备课的关系并无现实意义。无论是教学设计的学习任务分析、学习者分析、教学环境设计、教学目标撰写等与备课的教材分析、学生分析、备组织策略、备教具、备重难点等还是有相当大的相关性,就是说,通过教师培训、教师的继续教育等途径,目前相当部分教师已对教学设计有一定的了解,也在有意无意地将教学设计的理念用于日常备课。但大部分教师对这种应用是不自觉的,缺乏规范,创新也就无从谈起。
为了让教学设计技术能被教师掌握,我们倡导教师用教学设计来备课。理由如下。
1.变传统备课为整体教学设计是高效课堂的必然选择
随着新课程改革不断地深入,传统备课已不适应教学手段的优化更新组合、教学目标的整体性系统化达成;教学方式、学习方式的改变需要优化学习环境才能达到;反馈评价要贯穿教学设计的整过程,这一切高效课堂的要素组合需要整体性的教学设计才能实现,所以变传统备课为整体教学设计是时展的必然选择,也是实现高效课堂的必然选择。
2.教学设计是教师专业成长的重要途径
备课是教师工作的核心任务,倡导教师用教学设计来备课,有利于新教师的快速成长。长期以来,人们习惯于将教学的成功归结于优秀的教师和优质的生源。教学设计主张将教学的成功归结于备课的科学化、规范化、技术性、灵活性和艺术性,教学设计把教学的科学性、艺术性和技术性统一起来了,“使以前天才才能达到的水平,一般人也能达到。”[2]这是教学设计的实践性意义之一。
教育部颁发的《中学教师专业标准》内容就有教学设计一条。具体见表1。
可见,教学设计也是教师专业化的要求。所以倡议用教学设计替代备课,或者说教学设计是专业层面的备课。从教师操作层面,可以认为:专业备课=教学设计。
三、教学设计方案撰写的一般规范
教学设计要解决三个问题:教和学什么?如何教与学?教和学得怎样?所以教学设计有其自身的一般规范。
从一线教师提供的案例样本不难看出,教师对教学设计方案包含的内容一般有如下几项:教学基本信息、教学设计的指导思想及理论依据、前期分析、教学目标、教学的重难点、教学环境创设、教学过程设计、主板书设计、课堂形成性测试及评价反馈、作业布置、学生学习活动评价设计、教学反思、教学流程等。从平时常规教学的教学设计来讲,可以不面面俱到,体现一定的生成性。但有几项是必不可少的。这几项的是否缺失决定了教学设计的规范与否,当然就会影响到学术交流和教学效果。这几项内容如下。
1.教学基本信息
包括课题(教材版本名称、章、节)(不可省略)和作者及工作单位(平时可省略)。
2.前期分析
前期分析(Front-EndAnalysis)是美国学者哈里斯(J.Harless)于1968年提出的一项技术,旨在教学设计过程的开端就分析清楚教学中存在的问题,以避免后续工作无的放矢。
可着重分析课标要求,课题在教材中的地位,前后的逻辑关系、内容的功能、学生的认知基础,学生认知障碍等。
案例一:“牛顿第一定律”的前期分析
“牛顿第一定律”是《物理·必修1》第三章的第1节,它开拓了运动与力关系的研究领域,提出了力不是维持运动的原因,而是改变运动状态的原因,并且提出了惯性、力、惯性质量、惯性系的概念。它是牛顿第二定律的基础(教材地位和主要学习内容交待);课标中对本节课的要求是:学科教学指导意见对“牛顿第一定律”有6条基本要求和2条发展要求(可具体罗列课标及教学指导意见的教学要求);牛顿第一定律的学习展现了历史上围绕力与运动关系问题探究的思维历程,展现了对原始问题进行探究的艰难历程,对学生的科学态度、科学方法、科学精神均是一种很好的熏陶(分析学习任务类型或特点)。
学生对牛顿第一定律的内容在初中已熟悉,但对惯性的概念存在着严重的前概念错误,比如,速度越大,惯性越大等,不清楚亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿等科学家对牛顿第一定律的具体贡献,对牛顿第一定律的内容缺乏深层次的理解,初中学生的学习风格偏向于记忆和表面化。对理想斜面实验的研究方法初中没有涉及,但在初中做过在相同的斜面且同一高度下滑到摩擦因数越小的水平面上滑行距离越远的演示实验。从学习风格、学习基础、认知障碍分析等方面考虑,所以确定以下的教学重难点(确定教学的重难点):客观评价亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿对牛顿第一定律的贡献以及理想斜面实验的思想方法是教学的重点;克服惯性的前概念错误是教学难点。
教学系统作为一个典型的非线性系统,对初始条件具有敏感依赖性。为此,要想设计弹性灵活的教学过程,科学的前期分析是关键。我们应以复杂性视角看待和分析前期的各部分内容。但实际操作却必须简易,这就需要教师智慧地参与。
3.三维教学目标的阐明
教学目标阐明,是指根据教学设计的前期分析,将期望学习者达到的结果性或过程性目标加以明确化和具体化的过程。我国基础教育课程改革在借鉴国外各种教学目标分类理论的基础上,提出知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标理论,并划分为结果性目标与体验性/表现性目标两大类。其中结果性目标主要用于明确阐明学生的学习结果,行为动词要求明确、可测量、可评价;体验性/表现性目标是描述学习者自己的心理感受、体验或明确安排学习者表现的机会,所采用的行为动词往往是体验性的、过程性的。
教学目标的阐明依据是教学设计的前期分析,即在全面了解学生的认知基础、主要的认知障碍以及课程标准及学科教学指导意见的要求基础上,对本节课提出的可操作、可测量的学生预期变化,其要点如下:
(1)主体是学生
教学目标的主体是学生,而不是教师对学生的要求,是阐明通过本课内容的学习学生能达到的标准。
(2)尽可能用明确的可操作可测量的行为动词
一般建议新教师用新课程提倡的三维教学目标,知识与技能目标要尽量用可测量的明确行为动词来描述,过程性目标的阐述尽可能写出学生体验的途径和手段,情感态度与价值观目标的阐述可以用描述性。
案例二:“向心力”三维教学目标知识与技能:
