“对比法”构建摩擦力创新实验课堂

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  ◆摘  要:本文以沪粤版物理八年级下册“探究滑动摩擦力”这一节为探讨点,巧用对比教学法引导学生理解滑动摩擦力和静摩擦力的联系和区别,构建摩擦力的创新实验课堂,激发学生学习兴趣和热情,生成一节生动、活泼的物理课堂。
  ◆关键词:对比;滑动摩擦力;静摩擦力;创新实验
  《探究滑动摩擦力》是沪粤版物理教科书八年级下册的第六章第四节。教材内容包含了滑动摩擦力和滚动摩擦力,缺少了静摩擦力的概念。静摩擦力是摩擦力中的重要内容,滑动摩擦力和静摩擦力的联系和区别一直都是学生学习的难点,初中生同样需要认识理解静摩擦力。构建创新实验让学生高效地理解和掌握这些知识与技能非常重要。
  对比教学法是指将一些具有某种联系和区别的教学内容放在一起对比分析,利用变式使学生在明确了一个内容后能够自然迁移到新知识,帮助学生加深巩固理解知识,夯实熟练使用技能,从而达到预期的教学目标。恰当运用对比分析教学方法可以突破难点,达到事半功倍的效果,笔者将对比法巧妙地运用到了摩擦力的教学中,收到了很好的效果。
  1在对比实验中形成摩擦力的概念
  新课标要求学生体会物理概念的建立过程,在新课引入时学生分别用玻璃和竹制筷子将玻璃球从碗中夹起,对比完成时间,自然建立起摩擦力的初步印象。還可以将木板斜放在桌面上,木块静止在木板上。抬高木板,木块沿木板斜面下滑。学生比较木块的状态,认识和辨别“相对运动”和“相对运动趋势”。在对比实验中学生建立了摩擦力的初步概念,并能够简单区分滑动摩擦力和静摩擦力。
  2构建对比创新实验探究摩擦力
  2.1两个相互接触的物体是否有摩擦力
  摩擦力强调“相对”。对比受外力作用在桌面上静止和运动的两个物体,辨别物体是否受到摩擦力。对比分析斜面上两个物体的受力情况,区分滑动摩擦力还是静摩擦力。教师启发诱导提问帮助学生建立对摩擦力的认知。
  经历了两次对比实验的分析活动后,学生提高了观察力的品质同时巩固了对摩擦力的认识。实验重点突出了两种摩擦力的区别,学生学会区分滑动摩擦力和静摩擦力。利用模型和师生讨论交流构建了生动高效的物理实验创新课堂。
  2.2滑动摩擦力和静摩擦力的方向问题
  遵循从易到难的认知规律设置思考题:木块在力的作用下沿斜面向上相对运动,受到了摩擦力吗?摩擦力的方向如何?木块沿斜面向下相对运动时,受到的摩擦力方向如何?木块静止在斜面上时,它和斜面间有摩擦力吗?如果有,摩擦力的方向呢?
  利用斜面展示物体的三种运动状态,对比向下运动、向上运动和保持静止状态,有效解决滑动摩擦力和静摩擦力的方向辨别问题,简单易懂。学生突破了思维定势,抓住了滑动摩擦力和静摩擦力的方向特征。
  2.3滑动摩擦力和静摩擦力大小问题
  教材中测量滑动摩擦力大小的实验如图甲,学生在实验中需要用测力计拉着木块做匀速直线运动,然而测力计示数非常不稳定。因此可以优化实验方案,如图乙,木块的运动转换为木板的运动,此时测力计测量的力的大小就等于木块受到的滑动摩擦力的大小。
  学生拉动木板时会发现木块相对木板静止时测力计的示数有一个增大的过程,拉力增大到某一数值时,木板开始运动,测力计示数突然减小。通过对比,教师按照学生观察发现规律层层引导,帮助学生自主探索得出滑动摩擦力和静摩擦力大小的区别。
  3巩固摩擦力概念,运用摩擦力解决有关问题
  深化巩固摩擦力概念可以使摩擦力概念和规律牢牢保持在学生记忆里,教师指导学生可以应用摩擦力解释生活现象,列举生活实例并顺利应用摩擦力解决有关问题。同时利用习题加深学生对摩擦力应用的理解。
  摩擦力的教学要全面体现物理课程标准,学生亲身体验摩擦力概念的建立过程,提高科学核心素养,树立科学态度和探究思想,培养创新意识和自主学习能力。本节课利用对比活动教学、对比模型教学和对比实验教学方法,学生清晰地认识了滑动摩擦力和静摩擦力的大小、方向等问题,不仅实现了教学目标,提高了学生的注意力,抓住关键,拓展了学生的理解深度,有效构建了生动有趣的物理课堂。
  参考文献
  [1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(2011版)[M].北京:北京师范大学,2012.
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