郑若男 浙江省永嘉第二高级中学 325113
【摘要】通过人教版高中物理必修一第三章第三节“摩擦力”第一课时静摩擦力的教学为例,营造以学生为中心的探究式教学课堂,促进学生核心素养的养成。着重通过举例生活现象予以探究,从生活出发激发好奇心,养成问题解决的意识。
【关键词】静摩擦力;科学探究;物理核心素养
中图分类号:G648.2文献标识码:A文章编号:ISSN1001-2982 (2019)05-110-01
到底物理课堂应该怎样操作更有利于核心素养的养成,我就摩擦力第一课时——《静摩擦力》谈谈个人想法、实际操作和一些反思。同时也深感素养的形成并不是一节课的改变就能一蹴而就的,可能需要一学期、一学年可能是整个高中学习生活中才能慢慢养成。这就更需要我们一线老师要静下心来去琢磨物理课堂中的关键是什么。
一、取材生活丰富教学资源
高中力学中受力分析是难点,摩擦力的受力分析是难中之难。摩擦力问题比较复杂,常常会出现“动中有静,静中有动”,尤其静摩擦力在许多情况下是“若有若无,方向不定”,该课题对学生而言是不易理解的。
上课前,我发现上一节课正好是体育课,不少同学上完体育课眼镜脚由于汗液的影响很容易滑下来,为了让学生能在课堂上直接体会摩擦力在生活中的影响,便以此为例作为课堂引入。提出问题:怎样能够解决由于出汗导致眼镜脚易下滑的问题。要求同学用课前发下的器材(两条黑橡皮筋、一个夹子、一把软刷和一支弹簧测力计)解决问题。最终讨论得出:用黑细橡皮筋将镜脚薄薄的缠绕一段,这样眼镜脚与皮肤之间的摩擦力增大,就能很好的解决该问题。讨论过程中有同学提出来“将汗擦掉”的解决方法,这其实是增加了粗糙程度。这样的教学资源选取于学生的日常生活,让同学们亲身感受并有话可说,能积极参加讨论。
在探究静摩擦力的条件、体会静摩擦力方向与“相对运动趋势相反”的时候分别设计了“用手推桌子但桌子不动”、“手蹭桌子”和“观察软刷的刷毛弯曲”等学生实验,初步体验简单的物理现象探究,并能将看到的说出来,做到会交流。研究“运动的物体也存在静摩擦力”时,用手斜托着重物在空中随意运动,体会“相对运动趋势”中“相对”的重要性,难度逐步增加,举例研究传送带运输的货物。创设物理现象为引导的教学环境,学生主动观察生活现象,促使其积极的思考和主动学习,提高课堂活跃度。由简单实例到复杂现象,由已知到未知。
二、静摩擦力之“见物求理”
1.创设探究问题情境
创设出学生能够感知的真实的物理问题情境,通过亲身体验感知物理问题,并展开真实的探究。我做了如下片段处理:
引导学生用手“蹭”桌面,依然保持静止,此时静摩擦力如何?
生:手有向前的相对运动趋势,所以有摩擦力。
师:你的手什么感受,静摩擦力方向如何?
生:手上的肉往后挤,静摩擦力方向向后。
师:这是我们能感受到静摩擦力的效果。为了将这种效果放大,给同学们发了小毛刷,我这儿有把大毛刷。(演示)将毛刷放在高的水平面上,用手往下并往后拉,注意此时毛刷并没有动。
生:毛刷的刷毛弯曲了。
此时有同学说是压弯的,此时不点破,引导学生自己动手体会。
同桌之间相互讨论,组织语言。
生(上台展示并解说):刷毛向前弯曲是因为手要往后拉,毛刷有向后运动的趋势,桌面给刷毛向前的静摩擦力。
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师:讲得太棒了!谢谢!分析了静摩擦力的方向。(板书 方向:与相对运动趋势方向相反)
师:假如我们施加较小的向下压的力,会怎样?
生:刷毛弯曲不明显。
师:当减少压力时,刷子与桌面的弹力减小,静摩擦力的效果就不明显。那我们合理外推,假如刷子与桌面的无挤压仅接触,会怎样?
生:那就没有摩擦力了。
师:(补充板书)静摩擦力产生的第二条件:接触并挤压(有弹力)我们发现弹力和摩擦力什么关系?
生(讨论):有摩擦力一定有弹力,有弹力不一定有摩擦力。
设计意图:用学生人人都能体会的手蹭桌面和人人都能观察的毛刷刷毛的弯曲情况,调动学生的积极性,给学生充足时间相互讨论。在探究物理问题的同时,提高学生的科学探究的效度。其中探究摩擦力产生条件中的“挤压”是一个难点,用了物理研究方法中的“合理外推”在学生学过伽利略后用该方法,真实的让学生体会物理科学方法的使用,体验物理探究过程。并成功推导结果,促使养成科学的思维方式。
师:刚刚我们讨论的桌子或者刷子都是静止的物体与接触面之间的静摩擦力,那么运动的物体之间有没有静摩擦力?是不是只有静止的物体之间才会有摩擦力?
同学一脸茫然,努力想从生活中例子做突破。此时,我将手掌适度倾斜,将黑板擦置于手掌之上。
师:黑板擦有受到静摩擦力吗?
生:有,沿着手掌向上。
紧接着我将手掌在空中上下平移,来回旋转,始终让黑板擦相对静止,让学生自己观察,立马有学生得出结论。
生:静摩擦力也可能存在在运动的物理之间。
师:所以我们说在产生条件中有两个字非常重要——“相对”,相对谁?
生:相对接触面!
师:生活中有没有实例呢?
生(思考许久):站在倾斜的扶梯上,有静摩擦力但两者都在运动。
设计意图:通过建立物理模型——手托黑板擦,由学生自己觉察“相对”两字的重要性,突破“静止的物体之间也能存在静摩擦力”的难点。在这里让学生举例生活的实例,有一定的难度。在课堂初始举了很多生活中的物理现象,在此处可以很好的帮助学生“跳一跳”,很可能举出例子。这样能有效的提升思维活跃度,并能较好的提高知识迁移的能力。
2.营造合作探究氛围
在突破静摩擦力的大小问题时,设计了一个学生合作的探究实验:引导学生利用课前发到的弹簧测力计和夹子,用夹子夹住书本或其他重物,用弹簧测力计拉动重物,观察重物的运动状态和弹簧测力计的示数变化情况,为了方便观察示数,在弹簧测力计的狭缝里放置一小块轻小的泡沫。该探究实验要求将施加的力缓慢增加,实验过程中要求弹簧测力计应在同一水平线上。让同桌之间相互帮助,一人缓慢拉,一人观察弹簧测力计的示数。为了能更好的展示,请一位同学在讲台上缓慢的增大拉力拉重物,教师用手机慢镜头记录物块以及弹簧测力计的示数变化。待同学们完成实验后,通过Seewolink将手机与电脑同步,播放刚刚拍摄的视频,并给学生充分的时间作归纳总结。
参考文献
[1]郝福生.基于微视频教学的中学生物理核心素养培养策略[J].教育与教学研究,2017,31(8):60-65.
[2]黄淳.浅谈高中物理如何培育学生的“核心素养”[J].2018年“教育教学创新研究”高峰论坛,2018:120-121.
论文作者:郑若男
论文发表刊物:《中小学教育》2019年5月3期
论文发表时间:2019/4/8
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