透析生活中的摩擦现象

作者：谢勇

教育科学论坛 2008年01期

　　设计思路

　　本节课是北师大版八年级第七章第六节内容。生活中的摩擦现象，对学生而言非常熟悉，但往往意识不到它的重要意义，甚至意识不到它的存在。在教学设计中，以“激发——冲突——顺应（或同化）——建构”为基本模式。在上课之前运用多媒体创设情境——播放大约2分钟的与摩擦力有关的画面，激发学生的学习欲望。在上课时再辅以生动形象的影视剪辑画面引入课堂，诱导学生主动学习。在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时，首先设计学生用手在桌面上拖动，让学生体会感受滑动摩擦力，在学生有所感悟的基础上，安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程，让学生经历探讨滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程，使学生逐渐深入地体会科学探究的方法。通过实验得出摩擦力的有关知识后，充分运用多媒体播放影视及生活、生产中的画面，引导学生运用所学的知识去分析解释其中的摩擦现象。让学生在快乐、轻松的氛围中感受科学，从而构建具有生命活力的物理课堂，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。

　　课堂实录

　　课前播放有关“生活中的摩擦现象”的影视。

　　设计说明 应用多媒体创设动态的、声形并茂的情境，渲染课堂氛围，使学生身临其境，亲身感受来自生活中的物理现象，激发学生的求知欲望。

　　播放电视剧《情深深，雨蒙蒙》剪辑画面，画面中出现“人骑鱼”和“人在鸡蛋清中滑倒”的情景，学生大笑。

　　师：同学们，看到画面中的主人公“骑鱼”时是多么的浪漫，为何在鸡蛋清中却狼狈地摔倒？想知道为什么吗？

　　生：想！

　　师：好，这节课我们就一起来研究研究。

　　教师用多媒体呈现课题：《生活中的摩擦力——探究滑动摩擦力的大小与什么有关》

　　设计说明 应用多媒体给学生创设动态、声形并茂的情境，给学生带来新奇感受，使他们的思维迅速地活跃起来，自然地进入到学习的愤悱状态。

　　师：让我们一起来感受一下摩擦力。请大家先把手放在桌面上拖一下，然后把手用力压在桌面再一次拖过。（教师边讲边演示，学生动手体验）

　　师：两个互相接触的物体，当一个物体要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这个力就叫摩擦力。

　　多媒体呈现上面这段话，同时向学生介绍：滚动摩擦力，滑动摩擦力和静摩擦力。

　　教师自评 学生通过观看实例后，直观地知道什么是滚动摩擦力，什么是滑动摩擦力和静摩擦力，减少了对有关概念的机械记忆。

　　师：同学们能否举一些生活中你们所知道的或看到的有关摩擦力的例子？

　　生1：人跑步时有摩擦力。

　　生2：滑旱冰时有滚动摩擦力。

　　生3：擦桌子时有摩擦力。

　　……

　　师：同学们谈得非常不错，生活中的摩擦现象到处都是。我们今天主要探究滑动摩擦，同学们知道怎么测量它的大小吗？

　　生：用弹簧测力计。

　　师：对，不过拉动时得匀速拉动。至于原因嘛，我们下节课再探讨。（教师边讲边演示）

　　师：现在请同学们大胆猜想，然后分四人一组进行交流：“你认为滑动摩擦力的大小可能跟哪些因素有关？”

　　充分交流后，请学生汇报交流的结果。教师根据学生的猜想内容板书：

　　与重力有关；

　　与接触面的粗糙程度有关；

　　与接触面的大小有关；

　　与物体的运动快慢有关；

　　与压力的大小有关。

　　……

　　师：为了获得答案我们需要进行实验探究，其过程是：A.提出问题；B.猜想与假设；C.制订计划；D.收集证据；E.分析与论证。前两步我们已经做了，现在从第三步开始做。

　　师：影响摩擦力的因素较多，我们今天主要探究滑动摩擦力与压力、接触面的粗糙程度的关系。当一个物理量与多个因素有关时，同学们知道需要用到什么研究方法吗？

　　生：控制变量法。

　　师：对。如何利用桌面上的实验器材，设计一个实验来证实我们提出的猜想呢？现在请同学们分组讨论。

　　学生开始讨论实验方案，教师巡视，参与讨论。讨论结束后，抽两组学生交流实验方案，学生方案中不完善的地方，由各组学生相互补充。归纳得出的实验方案及实验记录表格用多媒体投影在屏幕上。

　　教师自评 本堂课的重点就是实验探究滑动摩擦力的大小，由学生自己制订实验方案，体验科学的研究方法——控制变量。虽然学生的方案可能不够完善、甚至很粗糙，但通过学生相互补充，教师点拨，能使学生学会科学思考和解决问题的方法，从而体现新课程理念。

　　收集证据

　　实验次数实验条件 弹簧秤示数

　　 压力情况接触面情况

　　1

　　木块木板

　　2

　　木块毛巾

　　3 木块＋钩码 木板

　　教师要求学生每两人一组进行实验与证据收集，教师巡视各组的实验情况。

　　师：同学们的实验完成了吗？完成了的请举手。现在请同学把实验探究的结果进行全班交流，哪一组先来？

　　生1：比较1、2，当压力相同的时候，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

　　生2：比较1、3，当接触面粗糙程度相同的时候，压力越大，滑动摩擦力越大。……

　　其他的几个猜想，可由同学们课后自己验证。

　　教师自评 各实验小组在课堂上交流自己的实验探究结果，请学生讲解探究结论中有哪些内容与猜想相符，有哪些不符。由于学生总结不受限制，可能会提出与结论不一致的问题，在学生互相质疑的过程中更能引起学生的兴趣，加深学生对科学探究的体验与反思。

　　师：摩擦对人类来说，是有利还是有害的呢？

　　学生七嘴八舌，各说不一。教师没做说明，而是用多媒体课件演示——汽车打滑。

　　师：同学们，遇到这种情况应该怎么办呢？

　　生：（齐答）增大摩擦力。

　　师：谁能回答增大有益摩擦力的方法？

　　生1：增大压力可以增大摩擦力。

　　生2：还可以增大接触面的粗糙程度。

　　师：同学们刚才的回答非常不错，同学们能再举些生活中增大摩擦力的例子吗？

　　多媒体播放相应的画面，学生自主举手发言。

　　生1：人走路时要增大摩擦力。

　　生2：我的球鞋底上有明显的花纹。

　　生3：汽车轮胎的花纹。

　　生4：在冰雪路上行驶的汽车要系防滑链。

　　……

　　师：同学刚才的回答非常精彩，看来同学们已悟到了生活中的物理。同学们知道生活中的摩擦力不总是有用的，比如转动的机器会因为摩擦而加剧磨损，那如何减小有害的摩擦力呢？

　　生：（齐答）减小压力，减小接触面的粗糙程度。

　　师：同学们的思维非常流畅，不过减小摩擦力的方法不止这些，请看屏幕。

　　多媒体播放情景课件：1.滚动代替滑动；2.加润滑油；3.磁浮列车；4.气垫船。

　　引导学生感悟画面中出现的有关摩擦力的现象。当画面中出现：“气垫船在草坪上行驶，从人身上碾过，将人身上的衣物弄得个精光”时，全班哄堂大笑。

　　师：同学们看了刚才的画面，有些什么感悟呢？

　　生：在生活中有很多减小摩擦力的实例。

　　生：减小摩擦力的方法有很多……

　　结论：（投影）滚动摩擦比滑动摩擦小得多。

　　师：同学们知道加润滑油、磁浮列车、气垫船有什么共同之处吗？

　　生：使接触面彼此分隔开。

　　师：对，同学们知道摩擦力产生的根本原因是两物体相互接触，因此减小摩擦力的最好的办法是（投影）使接触面彼此分隔开，如加润滑油、磁浮、气垫等。

　　师：我们这节课学习了增大摩擦力和减小摩擦力的方法。（教师从讲台下拿出一个小朋友骑的自行车放到讲桌上）同学们看一看自行车中哪些地方要利用摩擦？哪些地方要减小摩擦？

　　学生边观察，边讨论。

　　生1：（走到讲台，边指边说）轮胎、脚蹬、把套这些部件都增大了摩擦，因为它们上面都刻有花纹。

　　生2：（指车闸）它也增大了摩擦，因为它使用橡胶制成，同时要用力捏闸。

　　生3：（指前轴、中轴、后轴说）这些部分都减小了摩擦，因为它们都安装了滚珠轴承。同时还加了润滑油。

　　……

　　师：这几位同学回答得非常好。让我们一起为他们鼓掌。

　　师：同学们还有发现吗？

　　生：我觉得车轮是减小摩擦的，因为它是圆的，以滚动代替滑动可以减小摩擦。

　　师：同学们学得真不错！现在请同学们回顾一下我们的探究过程，想一想有什么收获呢？

　　生1：通过学习，我知道了生活中的摩擦现象，知道增大和减小摩擦力的方法。

　　生2：我还知道摩擦力可以分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。

　　生3：物理非常有趣，电影画面里也有物理现象，这节课让我明白了许多物理道理。

　　……

　　多媒体打出本节课的知识结构图。

　　师：同学们刚才总结很好！现在我们一起去当一回“专家”，好吗？请看屏幕——

　　学生实例探究

　　某市的交警大队对交通事故进行分析时发现：A镇山区水泥公路一段转弯处发生了几起交通事故，造成多人伤亡，而且事故多发生在下雨天。于是交警大队请筑路工程师前去会诊，如果你是工程师。你能否用所学过的物理知识提出合理的建议。

　　一分钟后，学生纷纷举手。

　　生1：将这段道路改直一些。

　　生2：转弯处设立一个限速牌，并标明此处前后50里无医院。

　　生3：修成沥青路面增大摩擦。

　　生4：在水泥路上造一些横道线，增大粗糙程度而增大摩擦。

　　……

　　学生自助作业（以下任选一题）

　　1.继续完成课堂上其他几个关于影响摩擦力大小因素猜想的探究。重点探究摩擦力是否与面积大小有关。

　　2.写一篇300字左右的科普猜想短文，题目为《假若生活中没有摩擦力》。

　　教学反思

　　1.恰当适时地运用多媒体，构建具有生命活力的课堂，让学生在发展中寻求快乐，在快乐中寻求发展。在开课前和整个课堂教学中，适时、恰当地运用多媒体，在课堂情景的渲染、营造方面达到了淋漓尽致的效果。既加大了课堂容量、提高了课堂效益，又充分调动了学生的各种感官积极主动地参与学习，这样将暂时兴趣转化为了持久兴趣。在课堂教学中通过学生自主探究体会科学探究的乐趣，几乎每个学生都在实践、在思考、在交流，因为这是他们最熟悉不过的摩擦现象。

　　2.建构主义认为，学习不是将知识由教师向学生传递，而是学生建构自己的知识的过程。在这个过程中，认知冲突产生得越强烈，顺应的过程越彻底，知识的建构才有可能越牢固。在教学设计上，本课着力表现的正是针对“摩擦力”这一概念而“激发—冲突—顺应—建构”的过程。在探究“滑动摩擦力的大小因素”这一教学环节时，教师关注了学生学习过程的体验。通过巧妙设置问题情景，引导学生自己提出问题。通过共同探讨、相互交流，教师给学生创设了充分发表自己见解的机会，有效地培养了学生分析问题的能力。对摩擦力的理解，通过让学生“把手放在桌面上拖一拖”来使学生直接感受摩擦，加深对摩擦的感性认识。

　　3.在教学中，将学习内容以问题情境的形式呈现，这改变了传统的知识呈现方式——以定论的形式直接呈现。这在转变学生的学习方式，实施探究性学习方面做了有益的尝试。

作者介绍：谢勇 四川成都市龙泉外国语实验学校，610100