循序渐进当好探究课堂的引路人——以《 探究滑动摩擦力与什么因素有关 》为例

邱桂兰

(福建省将乐县第四中学 353300)

科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一.而在实际的教学过程中，学生探究思考的“滞后性”，往往导致了从提出问题到得出结论的探究过程中老师的“越俎代庖”行为，使探究教学的教学过程空有行而缺失了学生探究思索的本质.那么该如何有效解决上述问题呢？这是一个值得教育工作者探讨的问题.

本人在“探究滑动摩擦力与什么因素有关 ”这节课的探究教学中，我尝试分设“实验草案设计”、“实验设计改进”、“实验设计的延伸与拓展”几个步骤引导学生深入思考，放缓教师的讲解进度，期望回归探究于学生，达到学生自主探究，获得知识技能，养成科学思维习惯的教学目标.

本节实验先让学生结合自身的生活和常识，对滑动摩擦力与什么因素有关，进行合理的猜想，接着尝试“设问引路”，要探究学生的猜想正确与否，需要测量哪些物理量？应用什么方法？什么仪器来测量？如何进行该实验？实验过程的应该要注意哪些问题？对所做的实验进行评价还有什么问题？如何改进？有没有更先进的试验方法？通过这些“设问引路”，让学生动脑思考，动手实验，经历科学探究的过程，体验冲破重重困难而后取得成功的乐趣，让学生真正成为学习的主人.

一、实验草案设计

这一阶段要求学生能明确实验目的，建立简介的物理模型，设计简单的实验方案，其意在帮助学生了解实验方案的设计应该如何入手.

【教学片断一】 物理情境的引入：选出两名体重相差很大的学生(一名高大的男生和一名矮小的女生)进行拔河比赛，请同学们猜想谁会赢？两位同学使出了浑身力气进行比赛.结果出乎意料：矮小的女生赢了.

问题引导:1：为什么是矮小的女生赢呢？拔河比赛的输赢除了与力量大小有关，还与其它的因素有关吗？

生：地面的粗糙程度、绳子的粗糙程度、鞋底有无花纹等

问题引导2：让学生伸出右手在桌面上滑动，体验摩擦力的存在，为什么用力压时，手更难滑动？

生：压力变大时，很难滑动，说明滑动摩擦力变大了

问题引导3：请同学们猜想：滑动摩擦力可能与哪些因素有关？

生：接触面积的大小、压力的大小、运动速度、接触面的粗糙程度、运动方向、物体材料……

问题引导4：要验证以上猜想正确与否，本实验需要选择哪些实验器材？

生：木块，光滑木板，粗糙木板，弹簧测力计，大钩码

问题引导5：如何测量滑动摩擦力的大小呢？

生：用弹簧测力计拉着木块运动，则弹簧测力计的拉力(F)等于滑动摩擦力(f)

这个教学环节中，目的是为了引导学生利用已有生活经验、已学物理知识，构建简单的物理情境，创造符合实际的探究条件，并且在这个基础上提出基本的实验思路，为下一阶段的教学做好铺垫.教师对知识不直接给出结论而是通过创设情景，启发、引导学生思考，提出问题，再让学生利用已有的知识和生活体验自主地去进行物理实验探究，通过小组合作讨论研究，最终得出结论，获取知识.

二、实验设计改进

在这一阶段要求在“实验草案”的基础上引导学生对实验原理进行周密的思考，包括思考如何减小误差，提高精度，简化操作等，从而进一步改进实验.

【教学片断二】

问题引导1：本实验需要用什么方法？

生：控制变量法：在研究滑动摩擦力(f)与接触面的粗糙程度是否有关时，要保持压力(N)和其他因素不变；在研究滑动摩擦力(f)与压力(N)是否有关时，要保持接触面的粗糙程度和其他因素不变.

问题引导2：木块运动时，弹簧测力计的拉力的大小是否一定都等于滑动摩擦力呢？

课堂教学围绕这个问题展开讨论，学生积极参予，各抒己见.通过激烈的讨论，给出初步方案，否定，再完善，最后得出完美方案.

生：用弹簧测力计水平拉着木块在长木板上做匀速直线运动，根据平衡力知识：滑动摩擦力(f)=拉力(F)

图1

问题引导3：请设计出实验方案图

生：如图1，让木块做匀速直线运动.

问题引导4：是什么原因造成弹簧测力计的读数存在误差呢？

生：(1)木块较难保持匀速直线运动，拉力方向不是处于水平方向；(2)弹簧测力计的读数有误差

围绕这些问题，学生再次展开讨论，在同学中交流自我发现，自我完善，尝试利用已学的知识与方法解决问题，让学生体验成功应用知识的经验.

这样原来比较粗糙的实验设计方案，改进为现在比较完善的实验方案.在这样的引导方式下将课堂的探究过程回归给学生，让学生尝试“自疑自答”，充分挖掘学生自我探究，自我学习的主观能动性，避免了学生无从入手，思维延迟，教师包干的现象的出现.

学生按照自主设计的实验进行操作的过程，也会更加认真操作减小误差，通过分析记录的数据，学生交流分析最初关于“滑动摩擦力与哪些因素有关”的猜想是否正确，完成一次探究过程.

三、实验方案的延伸与拓展

在完成探究教学实验后，引导学生思考能否用其他的方法测量本实验的物理量，探究物理量之间的关系，能否有其他的实验操作方法，则是对教材的拓展与延伸，是对学生探究思维的进一步引导.

图2

【教学片断三】问题引导1：在这个实验中，拉力方向较难保持水平方向，木块也较难保持匀速直线运动，能不能对实验方案进行改进呢？

生：将弹簧测力计的一端挂上木块，再将弹簧测力计的另一端固定的墙上，把木块放在一块长木板上，如图2所示，然后拉动长木板并读出弹簧测力计的示数(F).在这个实验方案中，无论长木板是否做匀速直线运动，无论拉力F是否水平，只要木块保持静止不动，根据二力平衡知识：木块受到的滑动摩擦力(f)大小等于弹簧测力计的示数(F).

问题引导2：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关？能否设计实验方案进行探究呢？

生：设计方案：同一木块不同侧面的粗糙程度相同而面积不同，分别让同一木块的不同侧面与水平桌面接触，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，并读取弹簧测力计的示数(F)，就可以探究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关.

在这一阶段中，更为开放性的问题能激发学生进一步的探索欲望，丰富学生的学习内容，培养学生思维的深度和广度，拓展学生的视野.

参考文献：

[1]黎珍.在物理教学中培养学生的科学探究能力[J].新课程(上)，2010(09):177.

[2]梁万明.仅仅重视发散还不够[J].教育文汇,2012(12).

[3]张婕妤.中职物理课堂教学中探究式教学模式的探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012(01):255-256.