核心问题在摩擦力教学中的应用探究

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  课堂教学是师生间互动的过程,在师生互动中,教师需要借助语言形式、实验器具、多媒体等媒介向学生传递教学中所要呈现的各种信息,以便学生在这些信息引导下展开探究活动.在这些媒介中,教师最常用的要数语言形式,而语言问题又是最基本的师生互动方式.以问题来构建师生对话关系时,问题的提出是紧扣学生和教学内容而进行的,不同层次推进的问题共同构成了“问题串”,这些问题串逐步引导学生深入到学习活动中,从而促进学生对知识的理解,促进技能的发展.
  在初中物理课堂教学中,问题也是教师用于课堂教学沟通的基本方式,以核心问题来提问,引导学生进行探究,就是要仅仅围绕教学的重难点,以学生为主体而提出具有探究性的问题来引导学生进行探究.下面就以“摩擦力”的教学为例来进行简单探究.
  一、生活实例引入摩擦概念
  师:学生都骑过自行车吗?当你在水平公路上骑自行车,如果停止用力,不管路面多么光滑,自行车的速度会慢慢减慢,最后停下来,这是为什么?
  生:因为停止了用力.因为有摩擦……
  师:我们在骑自行车时,自行车的轮胎和地面之间存在摩擦,所以自行车在停止用力后,因为摩擦作用慢慢地减慢了速度,最后停了下来,这就是今天我们要研究的内容——摩擦力.
  师:什么是滑动摩擦力,生活中有滑动摩擦的例子吗?请学生自主学习教材,用自己的话说说什么是滑动摩擦力,并从生活中找出一些实例.
  生:(自主学习后交流滑动摩擦力的概念并举例)走路时鞋子和地面的摩擦、打篮球时篮球和地面的摩擦、两球碰撞时之间的摩擦……
  师:看来摩擦力在我们生活中还真是无处不在啊!学习摩擦力知识能让我们更好地认识生活现象,也能更好地利用物理知识来解决生活中的问题.
  上述过程的主要目的是以生活实际来引入摩擦力概念,让学生初步了解摩擦力,为探究影响摩擦力的因素奠定基础.
  二、实验探究影响摩擦力大小的因素
  在物理教学中,实验是最基本,也是最重要的探究方式之一.通过学生的合作实验,在实验中通过观察实验现象,讨论交流实验原理,学习物理知识.在实验中,教师要注重通过核心问题来引导学生进行探究.
  1.设置情境,提出问题
  情境:教师请两学生拔河比赛,选择一个力气大一些和一个力气小些的学生进行,道具为铁管,在力气大的一方铁管上涂上凡士林油然后进行拔河比赛.结果是力气小的学生赢得比赛.
  问题:为什么力气小的学生反而赢了比赛?其中原因是什么?
  生:力气大的学生之所以输了是因为他抓的铁管上有油,所以滑,不好用力.
  师:根据刚才大家学习的滑动摩擦力的概念,如果说力气大的学生抓铁管时太“滑”,这个“滑”蕴含着什么物理知识.
  生:滑就意味着力气大的学生的手和铁管之间的摩擦力下,所以使不上劲.
  师:学生说的很好.那么,到底摩擦力和哪些因素有关?你是否能根据生活中的摩擦现象和刚才的游戏来进行一下猜想.
  猜想:摩擦力和接触面可能有关、摩擦力可能和两个物体间的力有关、摩擦力可能和物体表面的粗糙程度有关……
  对于学生的猜想,教师要尽量引导学生从生活中的现象来进行归纳,如猜想摩擦力可能和压力有关时,如果学生想不到,教师可先在桌面上滑动一个物体,然后用手压住该物体后再滑动,再引导学生进行猜想.
  2.设计实验,证明猜想
  过渡:刚才学生的猜想都有自己的道理,但我们的猜想是否正确就需要通过实验来证明.要研究两个物体间的摩擦力,实际上是要通过研究物体在运动过程中的摩擦.因此,要研究影响摩擦力的因素,只要保证两个运动中的物体其他因素不变,改变其中一个因素,如果该因素对摩擦力造成了因素,那就可以证明这个因素和摩擦力之间有关系.
  师:如何设计实验来证明影响摩擦力的因素.
  生:讨论.
  师:如何测定摩擦力的大小?我们可以使用什么工具来进行测量?
  生:弹簧测力计.
  师:请学生将实验计划和实验步骤写下来.(教师指导学生进行实验计划制定并讨论出实验步骤,设计出实验记录表格,在这个过程中教师需要让学生明白,验证多个因素,因此就应有多次实验,这多个影响因素是影响实验结果的实验条件,最终还要记录实验数据,及摩擦力的大小.)表格设计略.
  3.分组实验,收集数据
  学生进行分组,从教师处选择自己所需的实验材料,如,弹簧测量计、毛巾、玻璃板等.学生领到实验器具后开始在组内进行成员分工,接着进行实验,实验后记录数据.在这个过程中,教师要注意深入到各个小组中进行指导,引导问题.如,怎样改变接触面所受的压力?(在木块上加重物)怎样改变接触面的粗糙程度?(分别将木块放在桌面和毛巾上)怎样改变接触面的面积?(分别将木块正放和侧放).在步骤上,如,对压力大小的验证,首先可把木块放在桌面上,用弹簧测力计拉木块匀速运动,读出这时的拉力,其次在木块上放重物,用弹簧测力计拉木块匀速运动,读出这时的拉力.
  4.分析归纳,总结提升
  师:通过实验,同学们发现影响摩擦力大小的因素有哪些?它们之间存在怎样的关系?
  生:(合作总结)接触面所受压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大;接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大;物体所受的摩擦力与接触面的大小没有关系.
  三、拓展应用,形成技能
  师:摩擦力在我们生活中无处不在,滑动摩擦会阻碍物体的相对运动,那么,是不是所有的摩擦力对我们都是有害的呢?如果不是,你能从哪些实例中证明?
  生:不一定有害.如鞋底的花纹,汽车的刹车……
  师:摩擦力在生活中有着那么广泛的应用,有时我们需要增大摩擦,而有时则需要减小摩擦,你们有什么好办法?
  生:(讨论)根据影响摩擦的因素来进行思考.
  师:我们学习了摩擦力的相关知识,现在你能否利用这些知识来解决教材上的问题?
  生:完成教材上练习并提出疑问.
  从整个教学过程不难看出,核心问题教学的重点是要抓住和教学内容相关的几个问题,通过这些问题的逐步深入来引导学生进行探究,让学生在探究中学会自主学习,合作学习,从而达到预期的学习目标.
  [江苏省滨海县通榆中学 (224524)]
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