《科學探究：摩擦力》教學設(shè)計

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1、〈〈科學探究：摩擦力》 教學設(shè)計 金華中學 王萬祺 2014年 5月 18 日 《科學探究：摩擦力》教學設(shè)計 教學內(nèi)容 《科學探究：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，安排完整的科學探究活動，讓學生經(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)了新課程中讓學生在體驗知識的形成、 發(fā)展過程中，主動獲取知識的精神。 引導學生運用所學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。 學情分析 學生對于“摩擦力”這樣一個富有感性認識的現(xiàn)象，在學

2、習了力的概念、重力與彈力的 基礎(chǔ)上進一步學習摩擦力，已經(jīng)具備了如何分析力的一般方法。為了讓學生能從較深層次認 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，教學中應注重知識梯 度，適時指點學生。 教學手段 采用電腦多媒體、電子白板等輔助教學的手段，增加教學容量。利用學生自備與實驗室 提供相結(jié)合的方式準備了教學過程中可能使用到的教具學具，較好的解決了實驗資源的籌備 壓力。 教學設(shè)計思路 結(jié)合本校實際，擬定了如下的教學思路： 第一、通過出示圖片、播放視頻短片等方式，再現(xiàn)生活中習以為常的場景，并通過現(xiàn)場 小實驗，讓學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，學生分小 組討論，提出各自的猜想與假設(shè)并進行交流。 第二、根據(jù)各小組桌面上已有的實驗器材，結(jié)合選定的探究方向，引導學生制定實驗計 劃與設(shè)計實驗。教師應往返于各小組間，參與討論，適宜點拔，不過多干預，以體現(xiàn)實驗的 多樣性。 第三、根據(jù)既定方案進行實驗，強調(diào)實驗注意事項，培養(yǎng)良好的實驗習慣。 第四、各小組根據(jù)實驗中收集到的數(shù)據(jù)，進行分析，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)，引導全體學生共同分析并總結(jié)相應規(guī)律。 第五、分析摩擦的利與弊，認識事物的多面性，掌握分析事物的科學方法。 第六、運用多媒體展示國內(nèi)先進的氣墊船、磁懸浮列車，加強愛國主義教育。 第七

4、、鞏固教學成果，布置作業(yè)，完成本堂課的教學。 教學目標 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. 過程與方法 通過觀察和實驗，感知摩擦力的存在；通過實驗，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 通過完整的實驗探究過程培養(yǎng)學生實事求地是進行實驗的科學態(tài)度和科學精神；通過對 最新科技如磁懸浮列車的了解，增強學生的民族自豪感。 教學重點、難點 實驗探究滑動摩擦力和接觸面粗糙程度、壓力大小的關(guān)系；學會猜想與假設(shè)，認識變量 控制的意義和方法。 教學過程 一、導入新

5、課 1．感受摩擦力的存在：通過小實驗“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：小實驗的目的是讓學生在親切的場景中認識與感受摩擦力。 ] 二、進行新課 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。引導學生分析并最終得 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 學生搓手體驗：①二手掌心相對輕微用力，搓動雙手。②二手掌心相對使勁用力，搓動 雙手。③手背對手背使勁用力，搓動雙手。 [學情預設(shè)：學生可能

6、會有如此體驗：①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，②讓學生用手在衣服上蹭一蹭體會手的感覺；③腳在地上蹭一蹭，體會腳的感覺…… ] 提出問題： 從上述的體驗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)教師應注意引導，防止學生扯得太遠，影響教學任務的完成，但在不影響大局的 情況下，應鼓勵學生有更多的問題提出。 ] （ 2）猜想與假設(shè)。 多數(shù)情況下學生會提出以下的一些猜想與假設(shè)： ①滑動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是否和物體的運動方向有關(guān)？ [設(shè)計說明：對于學生

7、沒有提出的問題，教師不刻意去拓展。 ] (3)制定計劃和設(shè)計實驗。 影響滑動摩擦力大小的因素可能不止一個，要如何設(shè)計實驗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？ 引導學生討論后回答。[學生可能回答：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”。 讓學生根據(jù)控制變量法擬清設(shè)計思路，設(shè)計好實驗步驟。按小組進行討論。 [設(shè)計說明：教師應參與到一些小組的討論中， 摸清學生的思路。 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、學的順利完成。 ] 開始交流各小組的實驗設(shè)計思路。 [每小組推舉一個成員參與交流發(fā)言，教師綜合進行評價，并從中選出成功方案若干供學生實驗時自 行選擇。 應讓學生在實驗設(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、勻速向下運動、加速向上提起，比較四次實驗中彈簧測力計的示數(shù)變化。 ] 學生實驗方案舉例： 驗證：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

9、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)進行實驗與收集證據(jù) 進行實驗并記錄實驗中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。 (5)分析與論證 各小組根據(jù)實驗記錄，分析數(shù)據(jù)，并整理歸納得出結(jié)論。 (6)評估與交流 實驗完畢后，讓各個小組交流實驗的情況及結(jié)論。無論學生的猜想是否與實驗的結(jié)論相 符，都要對學生進行鼓勵，肯定他們的這種實事求是

10、的探索精神。 根據(jù)實驗過程中出現(xiàn)的情況，進一步讓學生思考：實驗設(shè)計中有無失誤之處？怎樣彌補 不足？拉木塊運動是否勻速？彈簧測力計示數(shù)是否穩(wěn)定？怎樣進一步改進并減小誤差？ 引導學生總結(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， 并提出相應的評價。］ 3.增大與減小摩擦的的方法 (1)體驗有益摩擦 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

11、張聲勢去舉起飲料瓶，，借機把洗潔精涂 在飲料瓶側(cè)壁上……結(jié)果，教師沒能把飲料瓶舉起，在學生驚訝無比的情況下， 教師請班上公認的“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， 在學生判別出“洗 潔精”后，引導全班同學分析剛才的實驗，并認識生活中摩擦力的作用。 (2)體驗有害摩擦 播放一段有害摩擦的視頻片段。 引導學生閱讀課本內(nèi)容，并結(jié)合實際，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)能增強學生學習物理興趣，并讓學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

12、當增加一些類似的小實驗，如體驗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，增強學生的民族自豪感。 播放有關(guān)氣墊船的圖片或視頻，加深學生理解摩擦力在生活中的應用。讓學生課后去查 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》 。 教學過程流程 教學內(nèi)容與 m 、媒體的 / 7 學生的 ——> 教師迸行 教師的活動\J )應 用 /一/ 活 動 邏輯判斷 開始 導入新課 引導學生總結(jié)摩

13、擦力大小可能與壓力、接觸面粗糙程度有關(guān) 教學小結(jié)與反思 因為摩擦力是生活中常見的一種現(xiàn)象，學生已經(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，降低學生學習知識的起點。 關(guān)于滑動摩擦力的影響因素，是本節(jié)課的重點，教材中采用了一個完整的科學探究活動, 所以，本教學設(shè)計重在實驗過程的控制，根據(jù)學生的具體情況，采取了適時的提示及實驗演 示，讓學生在自我設(shè)計實驗的過程中，不斷的思考物理探究方法一一變量控制法的應用。 關(guān)于增大與減小摩擦的方法教學中，主要是讓學生體會摩擦的利與弊，體會如何運用科 學的方法去解決生活、生產(chǎn)中遇到的困難。