【摘要】課堂教學的順利開展在于教學設計的科學性、可操作性等特點,也就是說教學設計決定著新課程教學理念的建構和設計。本文以高中物理必修Ⅰ第三章第三節《摩擦力》為例,從教學設計的視角探討如何實踐新課程教學理念,以期對廣大一線教師的高效有所幫助。
【關鍵詞】新課程;教學設計
新課程改革以來,課堂教學在發生著深刻的變化,學生思維活躍,敢于質疑,愿意與同學、老師交流,勇于發表不同見解,樂于表現自己。一個體現師生交往互動、學生自主探究學習的新的課堂教學模式逐步形成,從而使課堂教學達到最優化。課堂教學的順利開展在于教學設計的科學性、可操作性等特點,也就是說教學設計決定著新課程教學理念的建構和設計。
本教學設計圍繞促進學習者的學習這一根本目的,根據教材內容及高一學生身心特點,結合物理學科特點,運用系統方法,將建構主義學習理論在教學目標、教學內容、教學方法和教學過程等環節進行實踐應用。
一、教學設計思路
(一)本節內容在教材中的地位和作用:
高中物理的難點在于受力分析,受力分析的難點在于摩擦力的分析。摩擦力是力學中的三大性質力之一,正確認識摩擦力對后面知識的學習有著至關重要的作用。教材從生活中的摩擦現象引入,以探究滑動摩擦力與哪些因素有關為主線,安排了學生猜想、設計實驗、實驗探究、合作交流等教學過程,讓學生經歷探討滑摩擦力與壓力、接觸面粗糙程度關系的過程。很好地體現了新教材讓學生在體驗知識的形成、發展過程中,主動獲取知識的精神。
(二)學生特征分析:
從知識角度說,高一學生進入新的層次,所學的知識難度和深度都有明顯增高,數理化三科非常明顯。從學生心理來看,高一是學生的“迷茫期”,剛開始高中生活,對學習的激情高漲,但學習方法的掌握還處于探索過程中。物理學科又是學生學習的“特困”學科,因此在物理教學中要給學生自信心,增大學習動力,想方法克服“迷茫心理”對學習的影響。
二、教學目標
根據以上對本節教學內容及學生的特點進行分析,結合新課程理念,本節的三維學習目標如下:
知識與技能:
1.認識靜摩擦力的規律,知道靜摩擦力的變化范圍及其最大值;
2.能根據靜摩擦力的規律,能判斷靜摩擦力的方向;
3.知道滑動摩擦力的產生條件,認識滑動摩擦力的規律;
4.知道動摩擦因素與哪些因素有關,會判斷滑動摩擦力的大小和方向;
5.知道最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力,滑動摩擦力比滾動摩擦力大;
6.會根據物體的平衡條件簡單的計算摩擦力的大小。
過程與方法:
1.培養學生利用物理語言分析、思考、描述摩擦力的概念和規律的能力;
2.培養學生的實驗探究能力,學會在實驗中控制變量和實驗條件;
3.通過自己動手實驗,培養學生分析問題、解決問題的能力;
4.通過學生自己設計實驗并參與比賽等形式,激發興趣提高探究創新意識
情感、態度與價值觀:
1.利用實驗和生活實例激發學生學習興趣,培養學生合作的精神和求知欲。
2.培養學生實踐──認識(規律)──實踐(解決實際問題)的思想。
3.在研究問題時,要培養突出主要矛盾,忽略次要因素的思維方法。
4.認識科學技術對于社會發展和人類生活的影響。能說明生活、生產中采用應用摩擦力的實例,發展觀察能力。
三、教學重點、難點:
根據教學教學目標,結合學生的學習基礎,本節重難點分析如下:
重點:
1.滑動摩擦力大小的計算以及方向的判斷;
2.靜摩擦力有無的判斷以及靜摩擦力方向的判斷;
3.靜摩擦力產生的條件及規律,正確理解最大靜摩擦力的概念。
難點:
靜摩擦力有無的判斷和靜摩擦力方向的判斷。
四、學法指導:
(一)讓學生學會通過觀察實驗、分析、類比獲取物理知識,使學生在探研過程中分析、歸納、推理能力得到提高。
(二)讓學生學會在探索性實驗中自己摸索方法,觀察和分析現象,從現象中探索出“新”的物理規律。從而培養學生的發散思維和收斂思維能力,激發學生的創造動力。
(三)培養學生的演繹推理法:在學生通過學習滑動摩擦力之后,讓學生自己總結靜摩擦力的相應規律。
五、教學資源:毛刷、長木板、玻璃杯、米(能裝滿杯子)、筷子、課件、多媒體、教材、導學案、黑板等。
六、教學流程圖:
七、教學過程設計
(一)引入新課 【生活情境引入,引發認知沖突】
現象一:冬天路滑,車停不下來
現象二:擦黑板
(二)進行新課 【探究教學】
滑動摩擦力
1.知識回顧:【基礎知識鋪墊】
2.影響滑動摩擦力大小的因素 【體驗科學探究過程】
推測和猜想:請學生討論,到底是哪些因素對滑動摩擦力的大小造成了影響?闡述、交流各自的觀點。綜合各小組的結論得出滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關。
通過對實驗數據的分析,得到有關滑動摩擦力與壓力的圖像(正比例函數),
進而得到計算滑動摩擦力大小的公式: 其中F代表滑動摩擦力的大小,是動摩擦因數,只與接觸面粗糙程度有關,表示正壓力的大小。
3.滑動摩擦力的方向
實驗探究:師生共同用手在桌面上滑動,感受滑動摩擦力的存在及其方向;用毛刷在平面上滑動,通過刷毛的形變觀察滑動摩擦力的方向。
現象歸納:請學生針對實驗現象交流觀點。學生很有可能認為“滑動摩擦力與物體運動方向相反”,在此應加以引導,使學生自然得到“與相對運動方向相反”的結論。階段性總結:滑動摩擦力的方向與物體的相對運動方向相反。
4.綜合滑動摩擦力的三要素
靜摩擦力 【自主探究 知識遷移】
1.靜摩擦力的概念
用實驗激發學生的好奇心和求知欲,引發他們思考。
實驗1:教師表演“筷子提米”,演示從米倒進杯子到提起的整個過程(讓學生看到把米壓實壓緊再插入筷子壓緊的步驟)。
實驗2:教師請學生伸出一個手指來推桌子。
教師問:為什么筷子能把米提起來?而我們沒有推動桌子呢?學生思考后回答:因為筷子和米之間、桌子和地面之間存在靜摩擦力。
教師追問:這些靜摩擦力是物體處在什么情況下發生的?學生分析討論后得出米和桌子要運動的時候產生了靜摩擦力。
教師引導學生總結:兩個相互接觸的物體,當它們具有相對運動趨勢的時候,就會在接觸面上產生阻礙相對運動趨勢的力,這種力叫做靜摩擦力。
2.靜摩擦力的產生條件
兩個物體相互接觸擠壓、接觸面不光滑并且有相對運動的趨勢。
3.靜摩擦力的方向
教師:剛才所舉的例子中靜摩擦力的方向是怎樣的?請同學們畫出米、瓶子、桌子的受力示意圖。分析靜摩擦力的方向與物體狀態間的關系。學生分析受力示意圖,教師點撥。
引導學生得出:靜摩擦力的方向與物體相對運動趨勢的方向相反。
教師把毛刷壓在平面上并給它一個推力但沒有推動。學生通過觀察明確摩擦力的方向(如下圖所示)。
4.靜摩擦力的大小
教師問:結合受力示意圖分析剛才的例子中物體受到的靜摩擦力有多大?怎么得到的?
學生用二力平衡可以知道米和瓶子受到的靜摩擦力等于他們受到的重力,桌子受到的靜摩擦力等于推桌子的力??偨Y分析后得出靜摩擦力的大小與使物體具有相對運動趨勢的外力的大小相等。
(三)回歸課堂 【銜接課前,解除疑惑】
為什么車子停不下來?
擦黑板時,黑板上的字為什么會消失?
為什么桌子推不動?
(四)課堂拓展 【結合高考,深化知識】
1.滑動摩擦力與靜摩擦力都屬于摩擦力,因此摩擦力是指:當相互接觸且相互擠壓的物體之間有相對運動或相對運動趨勢時,接觸面間產生的阻礙相對運動或相對運動趨勢的力。
2.靜摩擦力和滑動摩擦力的關系:
3.生活中的摩擦力 【學習物理 走進生活】
(五)課堂小結
通過以上例子可知,一堂成功的課堂教學,必先有一個成功的教學設計。教學設計,首先能夠促使教師去理性地思考教學,同時在教學元認知能力上有所提高,只有這樣,才能夠真正體現教師與學生雙發展的教育目的。