基于核心素养对“摩擦力”内容的教材分析

(江西师范大学物理与通信电子学院，江西 南昌 330022)

在初中物理教学中，摩擦力既是教学重点又是难点，深受广大教师的重视。因此不少教师常常致力于创新设计摩擦力的教学过程，苦苦搜寻可帮助学生更好理解摩擦力的有效方法。不管如何设计教学过程、总结教学方法，都需要基于核心素养的各项要求,紧紧围绕现有教材的基本逻辑体系开展教学。本文基于物理学科核心素养的要求,尝试对多种版本教材的相关内容逐一进行分析比较，并对教学设计提出建议，以期能够为摩擦力教学提供参考。

1 6种版本教材“摩擦力”的整体分析

摩擦力既是初中物理力学的重要内容，又是学习高中力学的基础，具有承上启下的作用。课程标准中相关要求为：通过常见事例或实验，了解重力、弹力和摩擦力，认识力的作用效果。因此各版本教材都精心编写摩擦力一节的内容，为的是让学生全面了解摩擦力，不同版本教材编写的摩擦力的整体内容结构如表1所示。

表1

从表1中可以看出6个版本中关于摩擦力的主要内容为：滑动摩擦力概念—影响滑动摩擦力大小的因素—增大、减小摩擦的方法—习题—课外活动。以下根据表1中所呈现的内容来具体分析摩擦力内容。

1.1 相关知识点的比较

从表1中不难发现不同版本教材中的知识点存在不同，主要是关于滚动摩擦和静摩擦。苏科版、北师大版、教科版教材涉及了静摩擦和滚动摩擦，沪粤版教材只涉及滚动摩擦，沪科版教材只涉及静摩擦，人教版教材则都没有涉及。经实践调查发现若教材重点介绍滑动摩擦力方面的内容，而不涉及静摩擦、滚动摩擦的内容，则学生不能全面认识摩擦力，并且在现实生活中关于静摩擦、滚动摩擦的应用并不比滑动摩擦少。因此教师不可忽视静摩擦、滚动摩擦的教学价值，在教学过程中可将它们作为探究性补充知识，既可降低教学的难度，也能够让学生较为深入了解摩擦力。

1.2 知识呈现方式比较

(1) 相同点

比较多版本教材不难发现，所有版本教材都注重生活素材的应用，都倾向于让学生通过常见事例掌握物理知识，如表1中“图片问题”“文字导入”“动手小活动”等活动，涉及的都是生活中的事例，呈现方式符合学生的认知特点，并且还加深了学生对“物理知识实质上就是自然事物的普遍特征”的理解，进而可很好地培养学生的物理观念。

(2) 不同点

分析表1中的内容可知所有版本的教材都注重科学探究，都设置了各式各样的活动促进学生科学探究能力的发展，但活动的呈现形式上存在不同。

摩擦力知识主要是通过实验的方式呈现，因此每个版本教材中里都有探究性实验，但呈现方式有区别。例如探究影响滑动摩擦力大小的因素，沪粤版、苏科版教材只给出实验器材，让学生根据猜想设计实验方案，沪粤版教材上甚至都没有直接给出结论，而是以填空的形式让学生自己总结，这样编写教材有助于培养学生的动手能力、激发学生的创新思维；人教版、北师大版、教科版、沪科版的教材则是给出实验步骤，让学生参照教材所述的内容进行实验，除了北师大版的教材，其他教材都给出了完整的实验结论，这样可能会导致部分学生无法集中注意力去进行实验，而直接去看实验结论。

在设计总结的活动中，人教版教材设计了“学到了什么”、教科版设计了“知识要点”，希望学生在学习本节内容后，能够总结自己的收获、锻炼自己的概括能力，但人教版、教科版教材都是在本节内容最后直接呈现知识小结，使教学预期目标不能较好地达到；沪粤版教材以课外作业的形式设计了总结活动；沪科版教材上有“留白”，让学生自己总结。这样的设计形式可以培养学生学习的主动性，使学生养成良好的学习习惯，进而提升学生学习物理的积极性。

1.3 在核心素养培养方面的比较

从物理观念方面进行比较，苏科版、北师大版、教科版教材编排得较好，增加了静摩擦和滚动摩擦的内容，使教材涉及的知识点更加全面，同时对学生定量分析的要求更高一些，更加符合培养学生物理观念的要求。

从科学思维和科学探究方面进行比较，沪粤版、沪科版教材设置的探究活动的水平层次较高，让学生自主完成探究活动的设计、操作、归纳以及评估，不仅使学生深刻理解物理规律，也使学生学会运用科学方法进行实验探究，对其物理思维和实验能力也是很好的锻炼[2]。

从科学态度与责任方面进行比较，上述版本教材中设置的“科学世界”“STS”“生活·物理·社会”“科学窗”这几个栏目比较好，可充分引导学生认识科学本质，理解“科学·技术·社会”的关系，逐渐形成对科学和技术应用的正确态度和责任感。

2 对教学设计的建议

笔者根据对摩擦力6个版本教材分析比较的结果、培养学生核心素养的要求和物理学科的特点，对物理教学设计提出如下建议。

2.1 注重降低教学的难度，但不能直接过滤掉相关的知识点

物理课程与其他课程不同，其主要的知识点都是要以实验探究的形式呈现给学生。在设计教学时，要关注降低教学难度，明确教学重点，减少学生学习负担。但这并不意味着可以直接过滤掉相关的知识点，否则学生不能全面、系统地掌握物理知识，还会影响对学生物理观念的培养。学生在物理学习过程中不仅仅是掌握基础知识就可以了，还要将其内化，形成物理观念。这就更需要学生去探索物理知识的多样性、复杂性以及统一性，因此不可忽视相关知识点的教学价值。

2.2 注重以生活化素材为基础，提高学生学科核心素养

物理规律是人类对自然界本质特征的认识和总结，加强对日常生活中物理知识的体验，学生就会自然而然地在实践中使用物理知识，达到物理理论与实践相结合的要求。同时物理课程的教育价值不只是教会学生物理的知识与技能，而是在这基础上进行升华，使学生形成具有物理特色的学科能力。将生活素材引入教学中，正好符合这一理念。例如利用生活中的摩擦事例让学生归纳出摩擦力概念，可培养学生运用物理语言描述日常事务的表达能力。

2.3 设计教学活动时要关注科学探究能力的培养

科学探究不仅是核心素养中重要因素，还是物理教学的重要内容和方法。在教学过程中注重科学探究，可培养学生学会运用所学物理知识、方法进行分析和探索，形成愿意运用科学方法去解决问题的科学态度，进而可有效促进学生核心素养的发展，为学生的终身学习打下基础。同时经过上面的分析可知：在教学过程中不必特意安排学生去学习“科学探究”，要以学生为主体，在潜移默化中让学生掌握科学探究技能。例如向学生提出问题时，引导学生交流讨论、发表观点；涉及课堂上必做的实验时，提供器材让学生自行设计方案并进行实验，实验结束时要求学生总结反思；合理设计课外作业，在其中设置探究活动等。