循序漸進(jìn)當(dāng)好探究課堂的引路人
——以《 探究滑動(dòng)摩擦力與什么因素有關(guān) 》為例

邱桂蘭

(福建省將樂縣第四中學(xué) 353300)

科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一.而在實(shí)際的教學(xué)過程中，學(xué)生探究思考的“滯后性”，往往導(dǎo)致了從提出問題到得出結(jié)論的探究過程中老師的“越俎代庖”行為，使探究教學(xué)的教學(xué)過程空有行而缺失了學(xué)生探究思索的本質(zhì).那么該如何有效解決上述問題呢？這是一個(gè)值得教育工作者探討的問題.

本人在“探究滑動(dòng)摩擦力與什么因素有關(guān) ”這節(jié)課的探究教學(xué)中，我嘗試分設(shè)“實(shí)驗(yàn)草案設(shè)計(jì)”、“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改進(jìn)”、“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的延伸與拓展”幾個(gè)步驟引導(dǎo)學(xué)生深入思考，放緩教師的講解進(jìn)度，期望回歸探究于學(xué)生，達(dá)到學(xué)生自主探究，獲得知識(shí)技能，養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣的教學(xué)目標(biāo).

本節(jié)實(shí)驗(yàn)先讓學(xué)生結(jié)合自身的生活和常識(shí)，對(duì)滑動(dòng)摩擦力與什么因素有關(guān)，進(jìn)行合理的猜想，接著嘗試“設(shè)問引路”，要探究學(xué)生的猜想正確與否，需要測(cè)量哪些物理量？應(yīng)用什么方法？什么儀器來測(cè)量？如何進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)？實(shí)驗(yàn)過程的應(yīng)該要注意哪些問題？對(duì)所做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)還有什么問題？如何改進(jìn)？有沒有更先進(jìn)的試驗(yàn)方法？通過這些“設(shè)問引路”，讓學(xué)生動(dòng)腦思考，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，體驗(yàn)沖破重重困難而后取得成功的樂趣，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人.

一、實(shí)驗(yàn)草案設(shè)計(jì)

這一階段要求學(xué)生能明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，建立簡介的物理模型，設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)方案，其意在幫助學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)應(yīng)該如何入手.

【教學(xué)片斷一】 物理情境的引入：選出兩名體重相差很大的學(xué)生(一名高大的男生和一名矮小的女生)進(jìn)行拔河比賽，請(qǐng)同學(xué)們猜想誰會(huì)贏？兩位同學(xué)使出了渾身力氣進(jìn)行比賽.結(jié)果出乎意料：矮小的女生贏了.

問題引導(dǎo):1：為什么是矮小的女生贏呢？拔河比賽的輸贏除了與力量大小有關(guān)，還與其它的因素有關(guān)嗎？

生：地面的粗糙程度、繩子的粗糙程度、鞋底有無花紋等

問題引導(dǎo)2：讓學(xué)生伸出右手在桌面上滑動(dòng)，體驗(yàn)?zāi)Σ亮Φ拇嬖?，為什么用力壓時(shí)，手更難滑動(dòng)？

生：壓力變大時(shí)，很難滑動(dòng)，說明滑動(dòng)摩擦力變大了

問題引導(dǎo)3：請(qǐng)同學(xué)們猜想：滑動(dòng)摩擦力可能與哪些因素有關(guān)？

生：接觸面積的大小、壓力的大小、運(yùn)動(dòng)速度、接觸面的粗糙程度、運(yùn)動(dòng)方向、物體材料……

問題引導(dǎo)4：要驗(yàn)證以上猜想正確與否，本實(shí)驗(yàn)需要選擇哪些實(shí)驗(yàn)器材？

生：木塊，光滑木板，粗糙木板，彈簧測(cè)力計(jì)，大鉤碼

問題引導(dǎo)5：如何測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小呢？

生：用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊運(yùn)動(dòng)，則彈簧測(cè)力計(jì)的拉力(F)等于滑動(dòng)摩擦力(f)

這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，目的是為了引導(dǎo)學(xué)生利用已有生活經(jīng)驗(yàn)、已學(xué)物理知識(shí)，構(gòu)建簡單的物理情境，創(chuàng)造符合實(shí)際的探究條件，并且在這個(gè)基礎(chǔ)上提出基本的實(shí)驗(yàn)思路，為下一階段的教學(xué)做好鋪墊.教師對(duì)知識(shí)不直接給出結(jié)論而是通過創(chuàng)設(shè)情景，啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生思考，提出問題，再讓學(xué)生利用已有的知識(shí)和生活體驗(yàn)自主地去進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)探究，通過小組合作討論研究，最終得出結(jié)論，獲取知識(shí).

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改進(jìn)

在這一階段要求在“實(shí)驗(yàn)草案”的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行周密的思考，包括思考如何減小誤差，提高精度，簡化操作等，從而進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)驗(yàn).

【教學(xué)片斷二】

問題引導(dǎo)1：本實(shí)驗(yàn)需要用什么方法？

生：控制變量法：在研究滑動(dòng)摩擦力(f)與接觸面的粗糙程度是否有關(guān)時(shí)，要保持壓力(N)和其他因素不變；在研究滑動(dòng)摩擦力(f)與壓力(N)是否有關(guān)時(shí)，要保持接觸面的粗糙程度和其他因素不變.

問題引導(dǎo)2：木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力的大小是否一定都等于滑動(dòng)摩擦力呢？

課堂教學(xué)圍繞這個(gè)問題展開討論，學(xué)生積極參予，各抒己見.通過激烈的討論，給出初步方案，否定，再完善，最后得出完美方案.

生：用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉著木塊在長木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡力知識(shí)：滑動(dòng)摩擦力(f)=拉力(F)

圖1

問題引導(dǎo)3：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案圖

生：如圖1，讓木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng).

問題引導(dǎo)4：是什么原因造成彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)存在誤差呢？

生：(1)木塊較難保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力方向不是處于水平方向；(2)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)有誤差

圍繞這些問題，學(xué)生再次展開討論，在同學(xué)中交流自我發(fā)現(xiàn)，自我完善，嘗試?yán)靡褜W(xué)的知識(shí)與方法解決問題，讓學(xué)生體驗(yàn)成功應(yīng)用知識(shí)的經(jīng)驗(yàn).

這樣原來比較粗糙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，改進(jìn)為現(xiàn)在比較完善的實(shí)驗(yàn)方案.在這樣的引導(dǎo)方式下將課堂的探究過程回歸給學(xué)生，讓學(xué)生嘗試“自疑自答”，充分挖掘?qū)W生自我探究，自我學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，避免了學(xué)生無從入手，思維延遲，教師包干的現(xiàn)象的出現(xiàn).

學(xué)生按照自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作的過程，也會(huì)更加認(rèn)真操作減小誤差，通過分析記錄的數(shù)據(jù)，學(xué)生交流分析最初關(guān)于“滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)”的猜想是否正確，完成一次探究過程.

三、實(shí)驗(yàn)方案的延伸與拓展

在完成探究教學(xué)實(shí)驗(yàn)后，引導(dǎo)學(xué)生思考能否用其他的方法測(cè)量本實(shí)驗(yàn)的物理量，探究物理量之間的關(guān)系，能否有其他的實(shí)驗(yàn)操作方法，則是對(duì)教材的拓展與延伸，是對(duì)學(xué)生探究思維的進(jìn)一步引導(dǎo).

圖2

【教學(xué)片斷三】問題引導(dǎo)1：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，拉力方向較難保持水平方向，木塊也較難保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，能不能對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行改進(jìn)呢？

生：將彈簧測(cè)力計(jì)的一端掛上木塊，再將彈簧測(cè)力計(jì)的另一端固定的墻上，把木塊放在一塊長木板上，如圖2所示，然后拉動(dòng)長木板并讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)(F).在這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案中，無論長木板是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)，無論拉力F是否水平，只要木塊保持靜止不動(dòng)，根據(jù)二力平衡知識(shí)：木塊受到的滑動(dòng)摩擦力(f)大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)(F).

問題引導(dǎo)2：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小是否有關(guān)？能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究呢？

生：設(shè)計(jì)方案：同一木塊不同側(cè)面的粗糙程度相同而面積不同，分別讓同一木塊的不同側(cè)面與水平桌面接觸，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊，并讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)(F)，就可以探究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小是否有關(guān).

在這一階段中，更為開放性的問題能激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步的探索欲望，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生思維的深度和廣度，拓展學(xué)生的視野.

參考文獻(xiàn)：

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