《科學(xué)探究：摩擦力》教學(xué)設(shè)計

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1、科學(xué)探究：摩擦力教學(xué)設(shè)計金華中學(xué)王萬祺2014年 5月 18 日科學(xué)探究：摩擦力教學(xué)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容科學(xué)探究：摩擦力 。設(shè)計理念以探究滑動摩擦力與哪些因素有關(guān)為主線，安排完整的科學(xué)探究活動，讓學(xué)生經(jīng)歷探討滑動摩擦力與壓力、 接觸面粗糙程度關(guān)系的過程。 體現(xiàn)了新課程中讓學(xué)生在體驗(yàn)知識的形成、發(fā)展過程中，主動獲取知識的精神。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識去分析解釋大量生活、生產(chǎn)中的摩擦現(xiàn)象，通過介紹磁懸浮列車、氣墊船等，較好地體現(xiàn)了新課程“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念。學(xué)情分析學(xué)生對于“摩擦力”這樣一個富有感性認(rèn)識的現(xiàn)象，在學(xué)習(xí)了力的概念、重力與彈力的基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)摩擦力，已經(jīng)具備了如何分析力的一

2、般方法。為了讓學(xué)生能從較深層次認(rèn)識摩擦力的存在和產(chǎn)生，并通過探究活動掌握影響滑動摩擦力的因素，教學(xué)中應(yīng)注重知識梯度，適時指點(diǎn)學(xué)生。教學(xué)手段采用電腦多媒體、電子白板等輔助教學(xué)的手段，增加教學(xué)容量。利用學(xué)生自備與實(shí)驗(yàn)室提供相結(jié)合的方式準(zhǔn)備了教學(xué)過程中可能使用到的教具學(xué)具，較好的解決了實(shí)驗(yàn)資源的籌備壓力。教學(xué)設(shè)計思路結(jié)合本校實(shí)際，擬定了如下的教學(xué)思路：第一、通過出示圖片、播放視頻短片等方式，再現(xiàn)生活中習(xí)以為常的場景，并通過現(xiàn)場小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感受摩擦力的存在，從而引出“摩擦力與哪些因素有關(guān)”的話題，學(xué)生分小組討論，提出各自的猜想與假設(shè)并進(jìn)行交流。第二、根據(jù)各小組桌面上已有的實(shí)驗(yàn)器材，結(jié)合選定的探究方向

3、，引導(dǎo)學(xué)生制定實(shí)驗(yàn)計劃與設(shè)計實(shí)驗(yàn)。教師應(yīng)往返于各小組間，參與討論，適宜點(diǎn)拔，不過多干預(yù)，以體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的多樣性。第三、根據(jù)既定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。第四、各小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)中收集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析，并嘗試得出結(jié)論。教師提取一些較有典型意義的數(shù)據(jù)，引導(dǎo)全體學(xué)生共同分析并總結(jié)相應(yīng)規(guī)律。第五、分析摩擦的利與弊，認(rèn)識事物的多面性，掌握分析事物的科學(xué)方法。第六、運(yùn)用多媒體展示國內(nèi)先進(jìn)的氣墊船、磁懸浮列車，加強(qiáng)愛國主義教育。第七、鞏固教學(xué)成果，布置作業(yè)，完成本堂課的教學(xué)。教學(xué)目標(biāo)1. 知識與技能知道摩擦力的存在與產(chǎn)生； 明確滑動摩擦力的影響因素； 知道增大與減小摩擦力的方法。2. 過

4、程與方法通過觀察和實(shí)驗(yàn)，感知摩擦力的存在；通過實(shí)驗(yàn)，探究滑動摩擦力和接觸面粗糙程度、接觸面之間的壓力大小的關(guān)系。3. 情感態(tài)度與價值觀通過完整的實(shí)驗(yàn)探究過程培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求地是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神；通過對最新科技如磁懸浮列車的了解，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究滑動摩擦力和接觸面粗糙程度、壓力大小的關(guān)系；學(xué)會猜想與假設(shè)，認(rèn)識變量控制的意義和方法。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課1感受摩擦力的存在：通過小實(shí)驗(yàn)“夾花生米” ， 比賽用“筷子”夾“花生米” , 看 誰夾的又多又快! 設(shè)計說明：小實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生在親切的場景中認(rèn)識與感受摩擦力。 二、進(jìn)行新課1 摩擦力是如何產(chǎn)生的？把手壓在桌

5、面上，然后向前推手掌，感受摩擦力的產(chǎn)生及方向。引導(dǎo)學(xué)生分析并最終得出滑動摩擦力的概念。 設(shè)計說明：本環(huán)節(jié)有利于突破摩擦力的方向及發(fā)生的條件。 2、探究影響滑動摩擦力大小的因素。（ 1）提出問題學(xué)生搓手體驗(yàn)：二手掌心相對輕微用力，搓動雙手。二手掌心相對使勁用力，搓動 雙手。手背對手背使勁用力，搓動雙手。學(xué)情預(yù)設(shè)：學(xué)生可能會有如此體驗(yàn)：用手按住桌面上滑動，體會手的感覺，向下用力按著桌面再試一試，讓學(xué)生用手在衣服上蹭一蹭體會手的感覺；腳在地上蹭一蹭，體會腳的感覺提出問題： 從上述的體驗(yàn)中可猜想什么與滑動摩擦力有關(guān)？ 設(shè)計說明：本環(huán)節(jié)教師應(yīng)注意引導(dǎo)，防止學(xué)生扯得太遠(yuǎn)，影響教學(xué)任務(wù)的完成，但在不影響大局

6、的情況下，應(yīng)鼓勵學(xué)生有更多的問題提出。 （ 2）猜想與假設(shè)。多數(shù)情況下學(xué)生會提出以下的一些猜想與假設(shè)：滑動摩擦力的大小是否與壓力有關(guān)？是否與接觸面的粗糙程度有關(guān)？是否與接觸面積有關(guān)？是否與材料有關(guān)？是否和物體的運(yùn)動方向有關(guān)？設(shè)計說明：對于學(xué)生沒有提出的問題，教師不刻意去拓展。(3)制定計劃和設(shè)計實(shí)驗(yàn)。影響滑動摩擦力大小的因素可能不止一個，要如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)才能知道滑動摩擦力的變化 是由某特定因素引起的，而不是由其它因素引起的呢？引導(dǎo)學(xué)生討論后回答。學(xué)生可能回答：讓一個因素不同，其他因素相同。教師指出：我們在研究某一個因素對該物理量的影響時，應(yīng)控制其它與該物理量有關(guān)的 因素不變，這種研究問題的方法叫

7、做“控制變量法”。讓學(xué)生根據(jù)控制變量法擬清設(shè)計思路，設(shè)計好實(shí)驗(yàn)步驟。按小組進(jìn)行討論。設(shè)計說明：教師應(yīng)參與到一些小組的討論中，摸清學(xué)生的思路。 師生的一些想法是存在很大差異的,直接參與到討論中，有利于教學(xué)的順利完成。開始交流各小組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計思路。每小組推舉一個成員參與交流發(fā)言，教師綜合進(jìn)行評價，并從中選出成功方案若干供學(xué)生實(shí)驗(yàn)時自行選擇。應(yīng)讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計過程中，自行閱讀加油站中的內(nèi)容。在這里，我主要是通過對比的方法來闡述“彈簧測力計勻速直線運(yùn)動”的作用，具體方法如下：把鉤碼掛在彈簧測力計下，分別讓它們處于靜止、勻速向上提起、勻速向下運(yùn)動、加速向上提起，比較四次實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計的示數(shù)變化。學(xué)生實(shí)

8、驗(yàn)方案舉例：驗(yàn)證：滑動摩擦力大小與壓力大小有關(guān)。器材：木塊、長木板、鉤碼、彈簧測力計。驗(yàn)證：滑動摩擦力與接觸面粗糙程度有關(guān)。器材：長木板、棉布、毛巾、木塊、彈簧測力計。研究問題相同條件不同條件拉力/N摩擦力/N結(jié)論滑動摩擦力大 小與壓力大小 的關(guān)系木塊+1N鉤碼木塊+2N鉤碼木塊+3N鉤碼滑動摩擦力與 接觸面粗糙程 度的關(guān)系玻璃紗布木塊(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。(5)分析與論證各小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，分析數(shù)據(jù)，并整理歸納得出結(jié)論。(6)評估與交流實(shí)驗(yàn)完畢后，讓各個小組交流實(shí)驗(yàn)的情況及結(jié)論。無論學(xué)生的猜想是否與實(shí)驗(yàn)的結(jié)論相 符，都要對學(xué)生進(jìn)行鼓勵，肯定他們的這種實(shí)事求

9、是的探索精神。根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的情況，進(jìn)一步讓學(xué)生思考：實(shí)驗(yàn)設(shè)計中有無失誤之處？怎樣彌補(bǔ)不足？拉木塊運(yùn)動是否勻速？彈簧測力計示數(shù)是否穩(wěn)定？怎樣進(jìn)一步改進(jìn)并減小誤差？引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)影響滑動摩擦力的大小的二個因素。設(shè)計說明：在需要時，可以請一兩個小組代表上講臺給大家展示一下自己小組的探究思路和結(jié)論， 并提出相應(yīng)的評價。3.增大與減小摩擦的的方法(1)體驗(yàn)有益摩擦選擇一個2.5升的飲料瓶，在瓶中裝適量的水，旋緊瓶蓋，放在講臺桌上。先請班上一個力氣小的女生上臺，讓她手握飲料瓶(握法如右圖所示)，并將其舉高，該女生輕松舉起飲料瓶。教師事先在手上沾上洗潔精，虛張聲勢去舉起飲料瓶，借機(jī)把洗潔精涂 在飲料瓶側(cè)

10、壁上結(jié)果，教師沒能把飲料瓶舉起，在學(xué)生驚訝無比的情況下， 教師請班上公認(rèn)的“大力士”上臺幫忙。只見他，雙手抱住飲料瓶使足力氣， 結(jié)果也沒能把飲料瓶舉起在同學(xué)們的笑聲中，教師及時提示上臺的男生聞一下手上所沾的氣味，在學(xué)生判別出“洗潔精”后，引導(dǎo)全班同學(xué)分析剛才的實(shí)驗(yàn)，并認(rèn)識生活中摩擦力的作用。(2)體驗(yàn)有害摩擦播放一段有害摩擦的視頻片段。引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本內(nèi)容，并結(jié)合實(shí)際，總結(jié)相關(guān)增大與減小摩擦的方法。設(shè)計說明：本環(huán)節(jié)能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣，并讓學(xué)生在娛樂中接受物理知識，并體會物理無處不在。也可以視時間情況，適當(dāng)增加一些類似的小實(shí)驗(yàn)，如體驗(yàn)瓶蓋上條紋的作用等。三、拓展課堂觀看有關(guān)上海的磁懸浮列車的

11、圖片，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感。播放有關(guān)氣墊船的圖片或視頻，加深學(xué)生理解摩擦力在生活中的應(yīng)用。讓學(xué)生課后去查 閱有關(guān)摩擦力的知識。四、布置作業(yè)1 .課堂作業(yè)：1 , 2。2 .課后作業(yè)：寫一篇物理小短文假如生活中沒有了摩擦力。教學(xué)過程流程教學(xué)內(nèi)容與 m 、媒體的 /7 學(xué)生的 教師迸行教師的活動J)應(yīng) 用 /一/ 活 動邏輯判斷開始導(dǎo)入新課引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)摩擦力大小可能與壓力、接觸面粗糙程度有關(guān)教學(xué)小結(jié)與反思因?yàn)槟Σ亮κ巧钪谐Ｒ姷囊环N現(xiàn)象，學(xué)生已經(jīng)有了較為深刻的體會，所以在引入摩擦 力時，采取情景再現(xiàn)的方法，降低學(xué)生學(xué)習(xí)知識的起點(diǎn)。關(guān)于滑動摩擦力的影響因素，是本節(jié)課的重點(diǎn)，教材中采用了一個完整的科學(xué)探究活動, 所以，本教學(xué)設(shè)計重在實(shí)驗(yàn)過程的控制，根據(jù)學(xué)生的具體情況，采取了適時的提示及實(shí)驗(yàn)演 示，讓學(xué)生在自我設(shè)計實(shí)驗(yàn)的過程中，不斷的思考物理探究方法一一變量控制法的應(yīng)用。關(guān)于增大與減小摩擦的方法教學(xué)中，主要是讓學(xué)生體會摩擦的利與弊，體會如何運(yùn)用科 學(xué)的方法去解決生活、生產(chǎn)中遇到的困難。