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显学科之质朴还教学之本真
——“探究滑动摩擦力”的课堂观察与思考

2017-02-15

物理通报 2017年2期
关键词:本真物理探究

李 平

(江苏省奔牛高级中学 江苏 常州 213131)

显学科之质朴还教学之本真
——“探究滑动摩擦力”的课堂观察与思考

李 平

(江苏省奔牛高级中学 江苏 常州 213131)

根据“探究滑动摩擦力”教学环节的现场观察,从创设情境、探索体验、问题驱动、小组合作、新知应用和回顾总结等方面对本真的课堂教学做出点评和思考.

主动探究 深度学习 本真教学

本真是一种真实自然的形态,还教学之本真指的是遵循学生身心发展之规律,回归教育之本来目的.本真教学追求简洁、朴实、本色,但真实、扎实、有效.物理教学最重要的任务之一是要将物理学科的质朴自然与简洁神秘,在课堂上淋漓尽致地展现出来,唤醒学生对科学的兴趣和热爱.在本校的一次对外公开课活动中,本组某位教师执教的“探究滑动摩擦力”获得听课教师的一致赞誉.这节课源于生活、实验朴素、探究自然、衔接流畅,为物理教师提供了一个富有浓郁学科味道的成功课例.现对这节课的教学过程简录如下,并依据对教学环节的现场观察,做出点评与思考.

1 观察与点评

1.1 创设情境——触发学生积极思维

视频播放冰壶比赛项目,并展示问题:冰面为什么要喷成麻面?冰壶在滑行时,运动员擦刷冰面的目的是什么?比赛时穿的鞋左右脚是不一样的,为什么?

引导学生分析,并导入本节新课——滑动摩擦力.

师:在怎样的条件下才能产生滑动摩擦力呢?它的大小和方向又是怎样的呢?下面我们就一起来探究滑动摩擦力.

观察与点评:情境的创设是课堂教学的重要环节,而具有生活气息的情境最易让学生产生亲切感,

以此为载体的知识也最能让学生留下深刻的印象.教师从冰壶比赛入手,把物理学习的情境置于生活实际中,在课堂上营造一种贴近生活的情境氛围,激发学生主动探求知识的迫切愿望,让学生的思维活动与知识学习有机结合,促进学生主动发展.

1.2 探索体验——感受滑动摩擦力的产生条件

生(动一动):双手合十,一手用力前推(图1),体会滑动摩擦力的存在.

图1 感受滑动摩擦力

师:通过自己的感官体验,同学们认为滑动摩擦力产生需要什么条件?

学生交流、讨论,类比、归纳,结论、分享.

观察与点评:学生学习任何知识的最佳途径都应是由学生自己去发现,而不是教师简单地告知.教师通过组织和引导学生进行相对独立的探究活动,通过启发、诱导和鼓励,使学生大胆质疑、积极探究,在动手、动口、动脑的实践中,自我感知、自我体验、自我发展,让学生在看似平常的日常行为中发现科学的真谛,享受学习过程带来的愉悦.

1.3 问题驱动——探究滑动摩擦力的方向

学生活动1:拿出桌子上的刷子,保持手背不动,用它在手背上来回地刷(图2).

图2 探究滑动摩擦力的方向

问题讨论1:

(1)你观察到什么现象?说明什么?

(2)若刷子向右运动,刷子受到的滑动摩擦力方向是怎样的?说说你的依据.

(3)刷子向左运动,刷子受到的滑动摩擦力方向是怎样的?说说你的依据.

(4)请你总结怎样判断滑动摩擦力的方向?

学生活动2:保持刷子不动,手背向左移动.

问题讨论2:

(1)你观察到什么现象?说明什么?

(2)摩擦力的方向跟刷子的运动方向相反吗?相对于手背的运动方向呢?

(3)你认为关于滑动摩擦力的方向应怎样来准确地描述?

(4)这个“相对”是指相对于谁?

观察与点评:此环节中,教师采用层次鲜明、指向明确的问题来驱动课堂教学,在问题解决的过程中给予学生充足的时间进行自主探索、动手实践,并从中发掘有价值的动态生成资源,通过师生、生生间的质疑、思辨、交流、提炼,使学生的思维经历由具体到抽象的过程,自主建构起知识与概念,最终把握概念的实质内涵,体现出物理教学之本真追求.

1.4 小组合作——探究滑动摩擦力的大小

(1)猜想滑动摩擦力大小的决定因素

师:通过生活中的实例,来猜测影响滑动摩擦力大小的因素有哪些?并猜测滑动摩擦力跟这些因素之间可能有怎样的定性关系?

小组交流,代表陈述.最终学生总结出可能的影响因素有正压力、接触面的粗糙程度、接触面积的大小、物体的运动速度等.

(2)小组讨论、交流,制定实验探究方案

问题1:可能的因素(变量)比较多,应该采用什么办法来确定滑动摩擦力跟其中某个因素的关系呢?

在教师的引导下,由学生得出是“控制变量法”.

问题2:需要测出哪些物理量才能达到实验目的?请根据实验室提供的器材,小组讨论,选择器材,设计实验操作方案.

提供的器材有弹簧测力计、木块(长方体)、钩码、一面贴有砂纸的长木板、毛巾等.学生自由选择器材并设计方案.

(3)小组展示、评价,优化实验探究方案

黑板展示出学生设计的测量滑动摩擦力大小的两种方案,如图3所示.

图3 测滑动摩擦力大小的两种方案

问题:方案依据什么原理测出摩擦力的大小?是否需要满足什么条件?哪种方案较优?

展示交流过程中,教师及时捕捉学生的反馈信息,把握知识的生长点,及时释疑,深化思维.通过讨论、争辩、交流,达到共识,形成较优的实验操作方案.

(4)小组合作探究影响摩擦力大小的相关因素

根据确立的实验方案,通过控制变量,进行分组实验,要求学生准确记录实验数据,并对比实验结果与预期结果的异同.

(5)分享小组实验数据,对数据进行分析,得出实验结论

小组展示数据,并完成数据处理得f滑-FN图.引导学生比较分析并得出结论:在材料及接触面粗糙程度相同的条件下,滑动摩擦力的大小与接触面的大小、相对运动速度大小均无关,与正压力成正比,直线的倾斜程度反映接触面的粗糙程度,用公式表示为f滑=μFN,其中μ是比例系数,决定该比例系数μ大小的因素有材料、接触面的粗糙程度等.

教师总结:通过设计方案,利用控制变量法,我们探究出决定滑动摩擦力大小的相关因素,排除了无关因素,得出了实验结论.我们一起体验了科学探究的过程与方法,但需要明白的是,真正的结论是需要通过大量、严谨、精确的实验才能得出的.

观察与点评:小组合作学习活动不仅仅是为了完成学习任务,更重要的是它可以提供一个公平竞争、宽松和谐的氛围,使学生能充分展示自我.研究表明,同伴比任何其他社会因素更能影响学生对学习的渴望,与同伴的合作学习可使同伴的关系成为有意义的互依,从而体验到接纳、支持、关怀及归属感,有利于促进学生学习的自我调控.因此,教师要善于驾驭教材,只要是能通过合作学习完成的内容,就要精心设计、组织小组合作学习,要给学生提供丰富的材料或资料,让学生在实践中探究和寻求答案,体验失败与成功.

1.5 新知应用——加深对规律的理解

学生讨论解决:重为400 N的木箱放在水平地面上,木箱与地面间的最大静摩擦力是120 N,动摩擦因数为0.25,如果用150 N的水平力使其沿地面运动,求木箱受到的摩擦力的大小.

变式题:若将水平力由150 N减小为100 N(木箱仍在滑动),求木箱受到的摩擦力的大小;若撤去水平力,在木箱继续滑动的过程中,地面对木箱的摩擦力是多大?

观察与点评:本节课所选的例题简朴但颇具匠心,既兼顾了课本的原味,又对课本例题进行了拓展,既体现了知识点的运用,起到加强双基的示范性,又通过适当的变式引申,达到夯实双基、举一反三之功效.

1.6 回顾总结——对知识进行提炼与升华

让学生自己小结,教师在此基础上帮助提炼,一是熟悉科学探究的方法,经历科学探究的过程,二是掌握滑动摩擦力的相关知识(产生条件、方向、大小).

观察与点评:教师引导学生自我反馈、自我总结,促进认知结构的形成、新知识模块的建立和思想方法的提炼.让学生学会学习,学会内化知识的方法与经验,促进了教学目标的达成.

2 分析与思考

本节课可借鉴的地方很多.从概念教学的角度看,该课充分体现了概念建构的过程和以学生为主体的教学思想,关注学生积极的探索、反思和创造,而不是机械的记忆.

2.1 尊重认知规律引领学生主动探究

教学从学生的学习心理特点和心理发展特点出发,站在尊重学生认知规律的基础上设计,有意识地通过设置“最近发展区”,让学生在教师的引导下,积极主动地参与概念建构,通过经历观察、实践、归纳、类比、辨析等过程,激发学生认知上的不平衡,促进新旧知识的相互作用,达到意义上的同化,让概念规律在学生的头脑中生根发芽.

2.2 精心设计问题促进学生深度学习

美国心理学家布鲁纳指出,“教学过程是一种提出问题和解决问题的持续不断的活动,思维永远是从问题开始”.教师通过巧妙设疑,引领学生的探究步步深入,充分运用同化和顺应,使学生在观察实验中获得信息,在归纳辨析中整合信息,在迁移讨论中过滤信息,在矛盾冲突中认知,在联系实际中运用,使新知螺旋式发展.整节课学生的思维始终处于激发活跃状态,且层层深入,由表及里,“学”与“导”的合理契合,促进了深度学习的真正发生.

2.3 凸显学科味道还物理教学之本真

本节课没有过多的修饰,媒体的运用恰当得体,是一节自然、真实、和谐、清新的原生态课堂.教师创设的情境没有流于形式,而是尊重学生的学习需求.选取的素材既符合学生已有的知识与经验,又能为新知提供有益的载体,诱发学生积极、主动地参与物理活动,促进学生建构、理解和掌握新知.它就像一个磁性十足的强磁场,在和谐融洽、振奋饱满的气氛中弥散着一股浓浓的学科味,启迪了学生智慧,发展了他们的思维.

淡如春水,却能牢牢地抓住学生的内心;朴实无华,却展现出真正的高效课堂.所以,转变观念,显物理学科之质朴,摒弃浮华,还物理教育之本真,是当下每一个物理教育者的应然追求.

1 周士勤.“原生态”课堂的基本含义及特征.人民教育,2007(7):65

2 郭拯.试论物理概念教学中的过程与方法策略.物理通报,2011(12):55~58

ShowingtheRusticityofSubjectsandReturningtheAuthenticityofTeaching——ClassroomObservationandThinkingonInvestigation Sliding Friction

LiPing

(JiangsuBenniuSeniorHighSchool,Changzhou,Jiangsu213131)

Authenticity is originally true of the nature matter. To show the authenticity of teaching is to return to the original motivation of education by following laws of somatopsychic development of the students. The authenticity of teaching should be concise, plain, natural, real, solid, and effective etc,. By classroom observation on the teaching segment of "exploring sliding friction", the authenticity of teaching is evaluated and considered by created circumstance, discovering, question inspiration, team cooperation, new knowledge application, review and summarization.

active exploration; deep learning; authenticity of teaching

李平(1973- ),男,中教高级,常州市骨干教师,主要从事中学物理教学及研究.

2016-08-07)

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