李金玉
(鄒城市東灘煤礦學校 山東 濟寧 273512)
在初中物理教學中,“探究滑動摩擦力大小”的實驗是利用控制變量法,提高學生科學素養的典型實驗.然而在現行的課堂教學中,不少教師對本實驗的設置卻有不妥之處.
本探究活動中,運用了控制變量法.所謂控制變量法,就是在研究多因素問題時,只改變多因素中的一個量,而控制其他所有量都不變的研究方法.
教學中,在研究滑動摩擦力大小跟接觸面的粗糙程度的關系時,不少教師對器材的提供卻有不嚴謹之處.
控制一些量不變:運用同一木塊進行實驗,控制了木塊對兩接觸面的壓力相同,這沒什么問題;
改變一個量:讓木塊在不同表面上勻速運動.
為了得到粗糙程度不同的兩種表面,不少教師使用了毛巾和玻璃板,二者表面粗糙程度不同;但是,這里在改變了粗糙程度的同時,也改變了兩接觸面的材料(毛巾和玻璃板表面不是同一種材料).
這里就改變了兩個變量(材料、表面粗糙程度),與控制變量法的思想相悖.
(1)實驗器材的選取和改進
可選用包裝紙箱(如醫藥瓶箱),將其拆開做成60 cm×25 cm的紙板,用膠帶粘去其中一面,可多粘幾次,使表面變得粗糙.這樣紙板就變成了一面較光滑、另一面較粗糙的紙板了.還有彈簧測力計,帶掛鉤的木塊等.
(2)實驗探究
1)觀察紙漿板的兩個表面的粗糙程度(學生可用手去感觸兩表面感受粗糙程度).
2)實驗探究:用彈簧測力計拉動木塊分別在紙漿板的兩表面上勻速前進,并讀出兩次彈簧測力計的示數F1和F2,進而分析數據,得出結論.
(3)實驗效果
1)兩次彈簧測力計示數F1和F2差別明顯.
2)木塊在紙漿板上運動時,容易實現勻速直線運動,彈簧測力計指針來回擺動不大,便于讀出準確數據.(木塊在粗糙木板上運動時,彈簧測力計指針來回擺動明顯,甚至無法讀出正確數據)
3)實驗桌上所提供的器材,在學生進行對比實驗時,只有一個變量,其他量都沒有改變,與控制變量的思想相吻合.
通過本實驗,學生能準確地依據物理現象領悟物理規律.實驗器材的改進,有利于學生科學素養的培養,有利于三維教學目標的落實.
實驗改進過程中,器材制作簡單,且材料便宜,條件較差的學校同樣能準備出一定規模的實驗器材.實驗準備時間大大縮短,同時還能激發學生和教師重新利用廢舊物品的意識(創新意識).也可以拉近物理學與生活的距離,讓學生真正體驗科學的真實性,符合“提倡使用身邊的物品做物理實驗”的理念.