“影响滑动摩擦力大小因素”的教学实录

【教学设计】

《物理课程标准》指出：科学探究既是学生学习的目标，又是重要的教学方式之一。本实验科学探究的过程包括：1．提出问题；2．猜想与假设；3．制定计划与设计实验；4．进行实验与收集证据；5．分析与论证；6．交流与合作。实验中涉及的科学研究方法主要有控制变量法、转换法、数学方法等。希望通过本节课的教学，让学生亲身经历探究的过程，掌握一些科学的研究方法，培养学生大胆想象、与他人合作的科学态度和创新精神，培养学生收集信息、处理信息的能力，体验新课程的“从生活走向物理，从物理走向社会”的全新理念。为此，设计本节课的教学目标为：

知识与技能目标：知道影响滑动摩擦力大小的因素有哪些。

过程与方法目标：知道“影响滑动摩擦力大小的因素”实验的研究方法和研究的过程；培养学生收集信息、处理信息以及应用实际的能力。

情感态度与价值观目标：培养学生探究勇气、战胜困难的信心以及与他人交流与合作的精神。

【教学过程】

一、提出问题，启发猜想

1．教师启发学生思考：什么是滑动摩擦？你能用什么事例证明给大家看滑动摩擦是存在的？

大部分学生积极性很高，经过讨论后，有的同学拿起铅笔在纸上写字；有的同学甚至推动了桌子来证明滑动摩擦的存在。

2．接着，教师出示小锯条，让四个同学到前面进行锯木块比赛。比赛结束后，让学生谈锯木块的体会。此时学生会回答：当锯条锯到木块中间时感到很吃力，摩擦力很大。

（教学点评：让学生参与到教学游戏中，从生活的具体事例出发，从生活走向物理，激发了学生学习兴趣，使其体验其中的乐趣，学生兴趣盎然，智慧火花不断迸出。）

3．教师引导学生猜想：看来要减小锯条与木块之间的滑动摩擦力是非常必要的。那么，滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢？请同学们谈谈自己的看法。

同学们踊跃发言，各抒己见。这些猜想有的对，有的错。教师不要急于说出答案，而应鼓励学生大胆猜想，调动学生的参与意识。最后，教师将大部分学生的看法进行归纳：滑动摩擦力的大小可能与物体接触面的粗糙程度、压力大小、接触面积的大小、运动速度的大小有关。

（教学点评：一开始，教师不急于告诉学生问题的答案，而是让学生展开想象的翅膀，发表自己的看法，从生活的经验入手，把学生带入特定的物理教学情景中。变过去的“授之以渔”为“探之以渔”，最大限度地突出学生的主体地位。）

二、引导设计实验方案

1．教师提问：你如何通过实验证明滑动摩擦力的大小与这四个因素的关系？他们之间有什么关系？

2．学生分四组进行讨论：每一小组负责设计一个方案，证明滑动摩擦力的大小与其中一个因素的关系。在学生讨论的过程中，教师要引导好学生研究的方法。可让学生回忆以前学过的密度、影响液体蒸发快慢的因素等实验中运用的研究方法。学生在此启发下，经过相互讨论、交流与合作，得出在研究影响滑动摩擦力的大小的因素时，应采用控制变量法。即保持接触面的粗糙程度、压力大小、接触面积的大小、运动速度大小中的三个因素不变，只改变其中的一个因素，研究它对滑动摩擦力的影响。

3．教师接着提问：那么，滑动摩擦力的大小如何测量呢？

4．学生感到困惑不解。此时教师可引导学生回忆在“用天平和量筒测定石块的密度”实验中，在测石块的体积时，由于石块的体积不规则，无法直接测量，我们便运用了“转换法”，将石块的体积转化为石块排开水的体积。在此基础上，引导学生思维，在匀速拉动木块的情况下，由于滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，因此，我们可将滑动摩擦力的大小转化为拉力的大小。

5．学生通过交流与合作，四个小组分别设计了如下四种探究影响滑动摩擦力大小因素的方案：

第一组：先将一木块放在水平桌面上，用测力计匀速拉动；然后再在木块上方加一砝码，以相同速度匀速拉动。比较两次拉力（滑动摩擦力）的大小，进而得出滑动摩擦力大小与压力大小的关系。

第二组：将同一木块分别放在水平桌面、毛巾表面上，以同样的速度用测力计匀速向前拉动木块，比较两次拉力（滑动摩擦力）的大小，进而得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。

第三组：将同一木块分别竖放、平放在水平桌面上，以同样的速度用测力计匀速向前拉动木块，比较两次拉力（滑动摩擦力）的大小，进而得出滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系。

第四组：将同一木块平放在水平桌面上，以两次不同的速度用测力计匀速向前拉动木块，比较两次拉力（滑动摩擦力）的大小，进而得出滑动摩擦力大小与速度大小的关系。

（教学点评：物理实验是向学生进行方法教育的好教材，在本段教学中，注意挖掘教学内容中蕴藏的科学方法──控制变量法、转换法。适时对学生进行方法教育，以达到开发智力、培养能力的目的。同时，本段教学还培养了学生之间的交流与合作精神。）

三、实验展示

学生分组做实验，交流实验方案和探究过程，教师巡视。然后，四个小组分别选代表上讲台进行实验演示，并边实验演示边说明，公布自己的组得出的结论。

（教学点评：变演示实验为学生分组实验，既提高了学生参与教学活动的积极性，个性得到张扬，兴趣得以激发，潜能得到挖掘。又在协作动手实验中经历了实验探究的全过程，从中接受了科学的熏陶，成为课堂的真正主人，同时也培养了学生观察、动手能力，合作与交流能力。）

四、分析论证，归纳结论

教师将学生的实验情况运用数学表格的形式投影到屏幕上，归纳结论。

组别

压力

接触面粗糙程度

接触面积大小

速度

滑动摩擦力

结论

第一组

不同

相同

相同

相同

不同

其它条件不变时，压力越大，滑动摩擦力越大。

第二组

相同

不同

相同

相同

不同

其它条件不变时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

第三组

相同

相同

不同

相同

相同

滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。

第四组

相同

相同

相同

不同

相同

滑动摩擦力大小与滑动速度大小无关。

（教学点评：学生在经历了对实验数据的记录、比较和对可能的因果关系进行分析之后，离科学探究的结果仅有一步之遥，这一步就是归纳科学规律。因此本段教学目的是希望通过数学方法培养学生收集信息、分析数据、处理信息的能力，使学生从自己的劳动过程中获取成功的喜悦，为学生更好地掌握知识埋下感情的伏笔。）

五、交流与合作（教学评价）

1．讨论：如何将纸上的字擦得更干净一点？

2．实践：各小组对使用的锯条提出改进意见，并请学生实际操作。（学生将锯齿搓开，且在锯条上加油。）

（教学点评：提倡从生活走向物理，从物理走向社会的课程理念，强调物理学与生活、生产实际的联系，有利于培养学生的科学兴趣，科学思维习惯和用科学方法解决实际问题的能力。）

【教学后反思】

该教学环节共分五步：提出问题，启发猜想→引导设计实验方案→实验展示→分析论证，归纳结论→交流与合作。整节课有以下特点：

1．打破了陈旧的课堂教学模式，课堂教学充满了生机和活力。

以新课程理念为指导，运用探究式的教学法，把学生推向教学的舞台，教学中，通过引导学生讨论、交流、合作，营造了积极的课堂环境，形成了浓厚的课堂氛围，学生在这种和谐的充满活力的课堂环境中，自主参与课堂教学，思维和动手能力得以发展，潜能得到充分挖掘，知识掌握更为牢固。

2．学生成为学习的主人，学生的多种能力得到培养。

“学生为主体，教师为主导”的教学原则在本节课中得到很好的体现。教师不再是知识的传授者，而是学生学习的指导者、帮助者和促进者。在教师的引导下，学生在探究中通过自己设计的实验方案，相互讨论、合作交流，经历了物理探究的美妙过程，学习了探究的方法，兴趣和自信心得到满足的同时，培养了自己的探索精神、实践能力、创新意识、收集并处理信息等多方面的能力以及大胆想象、尊重事实、与他人合作的科学态度和科学精神。

3．重视科学方法教育和物理与实际生活的结合，渗透新课程教育理念。

实验方案不是由教师设计，而是由学生讨论完成。尽管实际教学中学生难以一下子设计完整而严密的实验方案，但可在讨论中不断的补充、完善。这样，一方面提高了学生对物理学科的学习兴趣，另一方面还在设计中接受了诸如控制变量法、转换法、数学方法等重要的科学方法的教育；同时教学中由实际问题导入→理论探究→解决实际问题的研究过程，符合学生的认知规律，且与实际生活紧密联系，体现了物理学科“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。

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