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《摩擦力》一節(jié)中的探究式教學(xué)
  《摩擦力》一節(jié)中的探究式教學(xué)
      摘要:所謂探究式教學(xué),是指從學(xué)科領(lǐng)域或現(xiàn)實(shí)生活中選擇和確定研究主題,在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)一種類似于學(xué)術(shù)研究的情境,讓學(xué)生自主、獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)問題,并通過實(shí)驗(yàn)、操作、調(diào)查、收集與處理、表達(dá)與交流等探究活動(dòng),獲得知識(shí)、能力、情感等方面的發(fā)展,特別是探索精神和重新能力的發(fā)展。在《摩擦力》一節(jié)教授中,我對(duì)物理概念、物理實(shí)驗(yàn)以及物理知識(shí)應(yīng)用三個(gè)方面進(jìn)行了探究式教學(xué)的初步探索。
      關(guān)鍵詞:探究式教學(xué)  物理概念  物理實(shí)驗(yàn)  物理知識(shí)應(yīng)用
      
      新課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)課堂教學(xué)的模式提出了新的要求,對(duì)物理新課程價(jià)值的表現(xiàn)之一就是“通過科學(xué)探究,使學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,發(fā)展初步的探究能力、形成尊重事實(shí)、探索真理的科學(xué)態(tài)度”。所謂探究式教學(xué),是指從學(xué)科領(lǐng)域或現(xiàn)實(shí)生活中選擇和確定研究主題,在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)一種類似于學(xué)術(shù)研究的情境,讓學(xué)生自主、獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)問題,并通過實(shí)驗(yàn)、操作、調(diào)查、收集與處理、表達(dá)與交流等探究活動(dòng),獲得知識(shí)、能力、情感等方面的發(fā)展,特別是探索精神和創(chuàng)新能力的發(fā)展。因此,在課堂教學(xué)中探究式教學(xué)就成了一種重要的教學(xué)模式。我在教授《摩擦力》一節(jié)時(shí),對(duì)本節(jié)出現(xiàn)的探究式教學(xué)進(jìn)行了如下的處理:
      一、         物理概念的探究式教學(xué)
      物理概念就是客觀事物的物理本質(zhì)屬性在人們頭腦中的反映,是物理學(xué)的基本單元,是物理規(guī)律和物理理論的基礎(chǔ)。物理概念是一種思維形式,借助它能認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)特征,使學(xué)生對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)由感性走向理性。我在處理“摩擦力”概念上是這樣處理的:
      (演示用手推講臺(tái)桌,桌子仍處于靜止?fàn)顟B(tài)。)
      師:我對(duì)桌子施加了一個(gè)水平方向的力,桌子為什么沒推動(dòng)?
      生:這說明桌子還受到一個(gè)阻礙它運(yùn)動(dòng)的力。
      師:如果我施加的力大到一定程度,桌子就會(huì)在地面上滑動(dòng),桌子滑動(dòng)以后還需要用推力來(lái)維持它的運(yùn)動(dòng)么?
      生甲:需要,否則它就停下來(lái)了。
      生乙:如果地面很光滑,就不需要了。
      (點(diǎn)評(píng):創(chuàng)設(shè)情境引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,對(duì)學(xué)生回答的“桌子滑動(dòng)以后”的兩種情況暫不進(jìn)行評(píng)述,但要對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓膭?lì)和表?yè)P(yáng)。) 
      師:我們生活中有哪些現(xiàn)象存在著摩擦力?
      生甲:斜面上靜止的木塊受摩擦力;喝水時(shí),手中的玻璃杯受摩擦力。
      生乙:擦黑板時(shí),黑板擦和黑板之間有摩擦力;推木箱在水平面上滑動(dòng)時(shí),木箱受摩擦力。
      生丙:圓珠筆和紙之間有摩擦力;推行李箱,行李箱的輪子和地面之間有摩擦力。
      師:剛剛同學(xué)們各抒己見,對(duì)我們生活中的摩擦力進(jìn)行了激烈的討論,下面請(qǐng)同學(xué)們?cè)僬J(rèn)真考慮一下,你們舉出的這些摩擦力有哪些不同的地方?
      生(討論后得到):靜止在斜面上的木塊和手中的玻璃杯都處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。黑板擦與黑板之間和木箱與地面之間處于相對(duì)滑動(dòng)狀態(tài)。圓珠筆尖與紙之間和行李箱的輪子與地面之間處于相對(duì)滾動(dòng)狀態(tài)。
      師(總結(jié)并板書):同學(xué)們分析的非常認(rèn)真,在生活中阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力統(tǒng)稱摩擦力。物體在將要運(yùn)動(dòng)時(shí)(強(qiáng)調(diào):物體處于靜止?fàn)顟B(tài)但有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)),接觸面阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力叫靜摩擦力;物體在滑動(dòng)過程中,接觸面阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力叫滑動(dòng)摩擦力;物體在滾動(dòng)過程中,接觸面阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力叫滾動(dòng)摩擦力。
      (點(diǎn)評(píng):培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納的能力)
      二、         物理實(shí)驗(yàn)的探究式教學(xué)
      在物理教學(xué)中,運(yùn)用實(shí)驗(yàn)?zāi)芙o學(xué)生學(xué)習(xí)物理創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境,使學(xué)生能主動(dòng)獲取物理知識(shí),掌握實(shí)驗(yàn)基本方法和實(shí)驗(yàn)技能,發(fā)展各種能力,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)品質(zhì)和世界觀的形成。實(shí)驗(yàn)直觀具體,形象生動(dòng);實(shí)驗(yàn)教學(xué)從感性到理性,從具體到抽象,適合學(xué)生的身心特點(diǎn),符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律。因此在本節(jié)學(xué)習(xí)“改變摩擦力大小的方法”時(shí)我就采用了實(shí)驗(yàn)的方法:
      創(chuàng)設(shè)情境:用力推桌子,桌子仍靜止。
      師(提出問題):我用力推桌子,可是沒有推動(dòng),說明有摩擦力阻礙了桌子的運(yùn)動(dòng)。那么我有什么辦法可以改變摩擦力大小呢?
      (學(xué)生猜測(cè))
      生甲:摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關(guān)。表面越粗糙,摩擦力越大。
      生乙:摩擦力大小與接觸面面積大小有關(guān)。接觸面積越大,摩擦力越大。
      生丙:摩擦力大小與物體對(duì)接觸面壓力大小有關(guān)。物體對(duì)接觸面壓力越大,摩擦力越大。
      生?。和谱雷訒r(shí),在下面裝幾個(gè)輪子,推起來(lái)就容易多了,也就是說減小了摩擦力。
      師:大家都開動(dòng)了腦筋,說的都很好。那么根據(jù)大家所說的不同猜測(cè),你們會(huì)選用什么樣的簡(jiǎn)單器材來(lái)驗(yàn)證自己的猜測(cè)呢?(提示:用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)水平桌面上的物體,使其勻速直線滑動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力的大小。)
      (學(xué)生分組討論,深入探究)
      生甲:我選用的器材是玻璃板、毛巾、木塊、彈簧測(cè)力計(jì)。用彈簧測(cè)力計(jì)拉住木塊先后兩次在玻璃板和毛巾上做勻速直線運(yùn)動(dòng),觀察示數(shù)有何不同。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里我用的是同一個(gè)木塊,保證了壓力不變,改變的是表面粗糙的不同。
      生乙:我選用的器材是長(zhǎng)方體木塊、玻璃板和彈簧測(cè)力計(jì)。用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊先后兩次用側(cè)面和底面在玻璃板上做勻速直線運(yùn)動(dòng),觀察示數(shù)有何不同。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中我用的也是同一個(gè)木塊,保證了壓力不變;同一個(gè)玻璃板是為了讓表面粗糙程度相同;兩次用不同的底面積滑動(dòng),改變的是接觸面積的大小。
      生丙:我選用的器材是材質(zhì)相同但大小不同的木塊和彈簧測(cè)力計(jì)。用彈簧測(cè)力計(jì)拉著大小不同的木塊在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),觀察示數(shù)有何不同。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里用的是同材質(zhì)的木塊,這是為了讓接觸面的粗糙程度相同,而大小不同的木塊是為了改變其壓力的不同。
      生丁:我選用木塊、圓珠筆芯、彈簧測(cè)力計(jì)。第一次用彈簧測(cè)力計(jì)在水平面上拉著木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),第二次在木塊下方放一些圓珠筆芯,用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊做同樣的運(yùn)動(dòng),觀察兩次示數(shù)有何不同。
      (學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計(jì)方案做實(shí)驗(yàn),交流研究結(jié)果,老師進(jìn)行總結(jié)并板書)
      師:同學(xué)們根據(jù)自己猜想并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,得出了各自的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
      由大家的活動(dòng)可知:物體間滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度等因素有關(guān),與接觸面積的大小無(wú)關(guān)。物體間接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大;物體對(duì)接觸面的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。當(dāng)物體間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦?xí)r,物體間的摩擦力將會(huì)減小。
      (點(diǎn)評(píng):學(xué)生在猜想時(shí)可能會(huì)有錯(cuò)誤的假設(shè),此時(shí)并不點(diǎn)破,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證對(duì)錯(cuò),這樣可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、勇于探索的精神;此過程中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可能有的學(xué)生并不能很完善的想到每個(gè)環(huán)節(jié),需要學(xué)生們互幫互助,讓學(xué)生體會(huì)合作交流的重要性。)
      三、         物理知識(shí)應(yīng)用的探究式教學(xué)
      廣泛聯(lián)系生活和生產(chǎn)實(shí)際,并在此基礎(chǔ)上建構(gòu)STS
      思想是新教材的又一顯著特點(diǎn),也是加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,發(fā)展學(xué)生能力以及提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一條重要途徑。在本節(jié)中“減小、增大摩擦力的方法”就可以采用開放式探究教學(xué)。
      設(shè)計(jì)理念:從物理走向社會(huì),意識(shí)到科學(xué)的價(jià)值性、普適性、規(guī)律性,以及遵守科學(xué)規(guī)律的重要性。
      教法:采用實(shí)踐研究法。本節(jié)中對(duì)“生活中的摩擦”的研究就是有關(guān)摩擦力知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用延伸。
            減小有益摩擦、增大有害摩擦的方法
            生活中的摩擦
            有益摩擦、
            有害摩擦
      教學(xué)流程:
                     
      
            改變摩擦力大小的方法
        
      
      實(shí)施探究:
      (1)    多媒體播放——生活中的各種摩擦力現(xiàn)象。并請(qǐng)學(xué)生補(bǔ)充舉例。
      (2)    學(xué)生討論:哪些是有益摩擦?哪些是有害摩擦?怎樣增大有益摩擦?怎樣減小有害摩擦?
      (3)    拓展:自行車上的摩擦。哪些是有害、有益摩擦?使用自行車時(shí)是如何減小有害摩擦、增大有益摩擦?
      (4)    延伸:磁懸浮列車和氣墊船在運(yùn)動(dòng)中是如何減小摩擦的?
      點(diǎn)評(píng):在處理此類問題時(shí),必須設(shè)法在教學(xué)中樹立發(fā)展觀,大膽地激發(fā)學(xué)生的科學(xué)潛意識(shí),鼓勵(lì)猜想和創(chuàng)新。
         
      以上是我對(duì)本節(jié)內(nèi)容的探究式教學(xué)處理方式的一次摸索。在實(shí)施中我發(fā)現(xiàn)這種教學(xué)模式的應(yīng)用更能體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,它能使學(xué)生在課堂上保持強(qiáng)烈的好奇心和旺盛的求知欲。新課程理念倡導(dǎo)課堂教學(xué)應(yīng)以人為本,重“應(yīng)用性、探究性、綜合性、發(fā)展性”。在物理課堂上,更多的應(yīng)用探究式教學(xué),能讓學(xué)生成為真正的發(fā)現(xiàn)者、探索者,教師則由原來(lái)的主導(dǎo)地位轉(zhuǎn)換成為學(xué)生學(xué)習(xí)的合作伙伴。
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