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1、〈〈科學(xué)探究:摩擦力》
教學(xué)設(shè)計(jì)
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(jì)
教學(xué)內(nèi)容
《科學(xué)探究:摩擦力》 。
設(shè)計(jì)理念
以探究滑動(dòng)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(dòng),讓學(xué)生經(jīng)歷探討
滑動(dòng)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(shí)的形成、
發(fā)展過程中,主動(dòng)獲取知識(shí)的精神。
引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)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(huì)”的理念。
學(xué)情分析
學(xué)生對(duì)于“摩擦力”這樣一個(gè)富有感性認(rèn)識(shí)的現(xiàn)象,在學(xué)
2、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般方法。為了讓學(xué)生能從較深層次認(rèn)
識(shí)摩擦力的存在和產(chǎn)生,并通過探究活動(dòng)掌握影響滑動(dòng)摩擦力的因素,教學(xué)中應(yīng)注重知識(shí)梯
度,適時(shí)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(jì)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
3、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,引導(dǎo)學(xué)生制定實(shí)驗(yàn)計(jì)
劃與設(shè)計(jì)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(shí)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
4、、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(shí)與技能
知道摩擦力的存在與產(chǎn)生; 明確滑動(dòng)摩擦力的影響因素; 知道增大與減小摩擦力的方法。
2. 過程與方法
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(dòng)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(jià)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(duì)
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(dòng)摩擦力和接觸面粗糙程度、壓力大小的關(guān)系;學(xué)會(huì)猜想與假設(shè),認(rèn)識(shí)變量
控制的意義和方法。
教學(xué)過程
一、導(dǎo)入新
5、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(jì)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(shí)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(dòng)摩擦力的概念。
[ 設(shè)計(jì)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(dòng)摩擦力大小的因素。
( 1)提出問題
學(xué)生搓手體驗(yàn):①二手掌心相對(duì)輕微用力,搓動(dòng)雙手。②二手掌心相對(duì)使勁用力,搓動(dòng) 雙手。③手背對(duì)手背使勁用力,搓動(dòng)雙手。
[學(xué)情預(yù)設(shè):學(xué)生可能
6、會(huì)有如此體驗(yàn):①用手按住桌面上滑動(dòng),體會(huì)手的感覺,向下用力按著桌面再
試一試,②讓學(xué)生用手在衣服上蹭一蹭體會(huì)手的感覺;③腳在地上蹭一蹭,體會(huì)腳的感覺…… ]
提出問題: 從上述的體驗(yàn)中可猜想什么與滑動(dòng)摩擦力有關(guān)?
[ 設(shè)計(jì)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,但在不影響大局的
情況下,應(yīng)鼓勵(lì)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(huì)提出以下的一些猜想與假設(shè):
①滑動(dòng)摩擦力的大小是否與壓力有關(guān)?
②是否與接觸面的粗糙程度有關(guān)?
③是否與接觸面積有關(guān)?
④是否與材料有關(guān)?
⑤是否和物體的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)?
[設(shè)計(jì)說明:對(duì)于學(xué)生
7、沒有提出的問題,教師不刻意去拓展。 ]
(3)制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素可能不止一個(gè),要如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)才能知道滑動(dòng)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(gè)因素不同,其他因素相同。 ]
教師指出:我們?cè)谘芯磕骋粋€(gè)因素對(duì)該物理量的影響時(shí),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做“控制變量法”。
讓學(xué)生根據(jù)控制變量法擬清設(shè)計(jì)思路,設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟。按小組進(jìn)行討論。
[設(shè)計(jì)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
8、學(xué)的順利完成。 ]
開始交流各小組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。
[每小組推舉一個(gè)成員參與交流發(fā)言,教師綜合進(jìn)行評(píng)價(jià),并從中選出成功方案若干供學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)自
行選擇。
應(yīng)讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(duì)比的方法來闡述
“彈簧測力計(jì)勻速直線運(yùn)動(dòng)”的作用,具體方法如下:把鉤碼掛在彈簧測力計(jì)下,分別讓它們處于靜止、
勻速向上提起、勻速向下運(yùn)動(dòng)、加速向上提起,比較四次實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)的示數(shù)變化。 ]
學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案舉例:
驗(yàn)證:滑動(dòng)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(jì)。
驗(yàn)證:滑動(dòng)摩擦力與接觸面粗糙程度有關(guān)。
器材:長木板、棉布、毛
9、巾、木塊、彈簧測力計(jì)。
研究問題
相同條件
不同條件
拉力/N
摩擦力/N
結(jié)論
滑動(dòng)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(dòng)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(píng)估與交流
實(shí)驗(yàn)完畢后,讓各個(gè)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(duì)學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì),肯定他們的這種實(shí)事求是
10、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(jì)中有無失誤之處?怎樣彌補(bǔ)
不足?拉木塊運(yùn)動(dòng)是否勻速?彈簧測力計(jì)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(dòng)摩擦力的大小的二個(gè)因素。
[設(shè)計(jì)說明:在需要時(shí),可以請(qǐng)一兩個(gè)小組代表上講臺(tái)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(píng)價(jià)。]
3.增大與減小摩擦的的方法
(1)體驗(yàn)有益摩擦
選擇一個(gè)2.5升的飲料瓶,在瓶中裝適量的水,旋緊瓶蓋,放在講臺(tái)桌上。
先請(qǐng)班上一個(gè)力氣小的女生上臺(tái),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
11、張聲勢去舉起飲料瓶,,借機(jī)把洗潔精涂 在飲料瓶側(cè)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(qǐng)班上公認(rèn)的“大力士”上臺(tái)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(shí)提示上臺(tái)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(shí)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(jì)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(shí),并體會(huì)物理無處不
在。也可以視時(shí)間情況,適
12、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(shí)。
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(dòng)\J )應(yīng) 用 /一/ 活 動(dòng) 邏輯判斷
開始
導(dǎo)入新課
引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)摩
13、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(huì),所以在引入摩擦 力時(shí),采取情景再現(xiàn)的方法,降低學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的起點(diǎn)。
關(guān)于滑動(dòng)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(gè)完整的科學(xué)探究活動(dòng), 所以,本教學(xué)設(shè)計(jì)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(shí)的提示及實(shí)驗(yàn)演 示,讓學(xué)生在自我設(shè)計(jì)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(huì)摩擦的利與弊,體會(huì)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。