基于多元智能理論的高中物理教學(xué)實(shí)踐研究
——以靜摩擦力的教學(xué)設(shè)計(jì)為例

◆孫洋 王林

基于多元智能理論的高中物理教學(xué)實(shí)踐研究
——以靜摩擦力的教學(xué)設(shè)計(jì)為例

◆孫洋 王林

結(jié)合高中物理課程特點(diǎn)，以多元智能理論為依據(jù)，提出多元智能理論指導(dǎo)下的靜摩擦力教學(xué)設(shè)計(jì)，并對(duì)教學(xué)實(shí)踐的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，為實(shí)現(xiàn)高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)與多元智能理論相結(jié)合提供啟發(fā)。

高中物理；多元智能理論；教學(xué)設(shè)計(jì)；靜摩擦力

10.3969/j.issn.1671-489X.2015.24.151

1 前言

1983年，美國(guó)哈佛大學(xué)教育研究生院認(rèn)知和發(fā)展心理學(xué)教授霍華德?加德納在《智能的結(jié)構(gòu)》一書中提出多元智能理論。至今，該理論已逐漸被世界各國(guó)所關(guān)注。隨著越來(lái)越多的教師將多元智能理論作為指導(dǎo)思想進(jìn)行課堂教學(xué)改革，并獲得顯著成績(jī)。作為一名物理教師，如何把多元智能理論應(yīng)用到物理教學(xué)，增強(qiáng)物理教學(xué)效果，是一個(gè)值得思考的問題。

其中，多元智能主要指八種智能：言語(yǔ)—語(yǔ)言智能，指人對(duì)語(yǔ)言的掌握和靈活運(yùn)用的能力；數(shù)理—邏輯智能，指數(shù)學(xué)和邏輯推理的能力以及科學(xué)分析的能力；空間智能，指準(zhǔn)確地感知視覺（空間世界）及完成知覺轉(zhuǎn)換的能力；身體—?jiǎng)幼髦悄?，指善于運(yùn)用整個(gè)身體來(lái)表達(dá)感覺和想法，以及運(yùn)用雙手靈巧地生產(chǎn)或改造事物的能力；音樂智能，指察覺、辨別、改變和表達(dá)音樂的能力；人際關(guān)系智能，指察覺并區(qū)分他人的情緒、意向、動(dòng)機(jī)及感覺的能力；自我內(nèi)省智能，指有自知之明并據(jù)此做出適當(dāng)行為的能力；自然觀察者智能，指對(duì)自然的景物有濃厚興趣，還需具有敏銳的觀察能力及對(duì)不同事物的辨別能力。

教學(xué)設(shè)計(jì)是教學(xué)活動(dòng)中非常重要的一環(huán)，是教學(xué)工作的開端，更是對(duì)整個(gè)教學(xué)過程的考慮。然而受傳統(tǒng)教學(xué)的影響，很多教師以物理學(xué)科本身知識(shí)框架和邏輯體系為基準(zhǔn)，選取物理學(xué)中所謂主干知識(shí)和重要思想方法，卻基本不考慮學(xué)生的心理特征、科學(xué)素養(yǎng)等方面，忽略學(xué)習(xí)者實(shí)際情況，導(dǎo)致教學(xué)效果很難達(dá)到，教師對(duì)教學(xué)感到失望，學(xué)生的收獲也少。

基于此，將多元智能理論應(yīng)用于中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)非常必要，但應(yīng)用了多元智能理論的中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)還很少見。本文選用這個(gè)教學(xué)案例，是想使廣大高中物理教師以及物理科研工作者對(duì)多元智能理論與物理教學(xué)設(shè)計(jì)相結(jié)合給予關(guān)注。

2 學(xué)習(xí)者分析

對(duì)于高一階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們的智能已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)，通過幼兒園、小學(xué)、初中的學(xué)習(xí)，他們的八種智能都得到一定的發(fā)展。而高中階段是整個(gè)人生階段中大腦、身體發(fā)育最快的時(shí)期，在這個(gè)時(shí)期著重發(fā)展學(xué)生多元智能效果也是最好的。通過對(duì)高中物理的學(xué)習(xí)，尤其可以發(fā)展學(xué)生的言語(yǔ)—語(yǔ)言智能、數(shù)理—邏輯智能、空間智能、身體—?jiǎng)幼髦悄?、人際關(guān)系智能、自我內(nèi)省智能及自然觀察者智能。高一階段的學(xué)生智能方面比較均衡，只有少部分學(xué)生在空間智能及邏輯—數(shù)學(xué)智能方面表現(xiàn)很突出，因此在對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分組時(shí)，需要將學(xué)生進(jìn)行合理分配。

3 學(xué)習(xí)內(nèi)容分析

“摩擦力”選自人民教育出版社《物理1（必修）》第三章第三節(jié)。本章首先根據(jù)“從生活走向物理”的理念，以學(xué)生已學(xué)得的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為出發(fā)點(diǎn)，學(xué)習(xí)力的基本概念和常見的三種力，讓學(xué)生學(xué)會(huì)受力分析的基本知識(shí)，為后面學(xué)習(xí)動(dòng)力學(xué)和靜力學(xué)打下基礎(chǔ)。本節(jié)課學(xué)習(xí)得好壞對(duì)今后學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理以和摩擦力做功與產(chǎn)生、內(nèi)能的關(guān)系問題都有重要影響。

由于靜摩擦力的學(xué)習(xí)內(nèi)容與平時(shí)的生活有非常緊密的聯(lián)系，因此可以使用多元智能理論中的各項(xiàng)智能來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)，比如在引入靜摩擦力時(shí)，讓每個(gè)學(xué)生用自己的兩本書逐頁(yè)交叉，然后用力去拉開兩本書。讓學(xué)生自己動(dòng)手、觀察并討論總結(jié)，這樣就鍛煉了學(xué)生的身體—?jiǎng)幼鬟\(yùn)動(dòng)智能、自然觀察者智能和自我內(nèi)省智能。通過實(shí)驗(yàn)分組中各組間和組員之間的交流與合作，可以鍛煉學(xué)生的人際關(guān)系智能及言語(yǔ)—語(yǔ)言智能。

重點(diǎn)：靜摩擦力的方向和大小。

難點(diǎn)：靜摩擦力的方向。

4 教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能

1）知道靜摩擦力產(chǎn)生的條件。

2）在簡(jiǎn)單問題中，能通過物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，判斷靜摩擦力的有無(wú)、大小和方向；知道存在最大靜摩擦力。

3）認(rèn)識(shí)靜摩擦力的大小范圍。

過程與方法

1）通過毛刷、按書在墻上的小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握靜摩擦力的定義和靜摩擦力產(chǎn)生的條件，學(xué)會(huì)判斷靜摩擦力方向的兩種方法。

2）改進(jìn)書本上探究靜摩擦力大小的實(shí)驗(yàn)，在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上讓學(xué)生知道靜摩擦力大小的范圍以及什么是最大靜摩擦力。

情感態(tài)度與價(jià)值觀

1）通過實(shí)驗(yàn)探究靜摩擦力大小，獲得積極的情感體驗(yàn)和養(yǎng)成認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

多元智能培養(yǎng)目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生的言語(yǔ)—語(yǔ)言智能、數(shù)理—邏輯智能、空間智能、身體—?jiǎng)幼髦悄?、人際關(guān)系智能、自我內(nèi)省智能及自然觀察者智能。

5 基于多元智能理論的靜摩擦力教學(xué)過程設(shè)計(jì)

展示圖片，導(dǎo)入新課 展示兩組圖片，引出摩擦力課題。

圖片一：帶花紋的輪胎和鞋子。問題：觀察圖片，同學(xué)們想一想輪胎表面和鞋子底部的花紋有什么作用？（讓學(xué)生抬起自己的腳，觀察鞋底的花紋并回答。）

圖片二：身體表面光滑的魚。問題：魚類身體表面會(huì)分泌粘液，這對(duì)魚有什么作用？

【設(shè)計(jì)意圖】自然是人類的生命命脈，同科學(xué)技術(shù)交互鏈接。物理課不必拘泥于粉筆、黑板、木塊或者小車，教師通過多媒體視頻展臺(tái)和計(jì)算機(jī)軟件給學(xué)生展示精致的圖片和生動(dòng)的視頻資源，可以在一定程度上發(fā)展學(xué)生的自然觀察者智能。

創(chuàng)設(shè)情境，認(rèn)識(shí)不同類型的摩擦力

情境一：小光同學(xué)需把一個(gè)很重的箱子從A處移到B處，嘗試后發(fā)現(xiàn)很難直接搬動(dòng)箱子。

問題一：小光該如何去做？

水上穩(wěn)定坡角β取北掌水庫(kù)庫(kù)區(qū)現(xiàn)狀兩岸土質(zhì)岸天然坡角，Q3pl低液限黏土取45°，Q2pl低液限黏土取55°。

情境二：在上述背景下，小光試圖推動(dòng)箱子，發(fā)現(xiàn)箱子不易推動(dòng)。

問題二：思考并在小組內(nèi)討論，小光需怎樣改進(jìn)方案才能讓箱子更容易推動(dòng)？

情境三：發(fā)現(xiàn)澆油不環(huán)保，也很浪費(fèi)。

問題三：思考并在小組內(nèi)討論，能否有更輕松的辦法？

教師讓每個(gè)小組對(duì)上述三個(gè)場(chǎng)景對(duì)應(yīng)提出的三個(gè)解決方案進(jìn)行小結(jié)，抽兩個(gè)小組的組長(zhǎng)簡(jiǎn)單匯報(bào)總結(jié)情況，對(duì)學(xué)生豐富的想象力做出肯定，并向?qū)W生講授解決方案中涉及的三種摩擦力，分別是靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力、滾動(dòng)摩擦力。

【設(shè)計(jì)意圖】通過創(chuàng)設(shè)推箱子情境，引導(dǎo)學(xué)生思考討論解決方案，目的是為了鍛煉學(xué)生的言語(yǔ)—語(yǔ)言智能、數(shù)理—邏輯智能、人際關(guān)系智能；小組總結(jié)是為了鍛煉學(xué)生的自我內(nèi)省智能，使學(xué)生開動(dòng)腦筋，不再只受物理公式條條框框的限制，思考解決方案，自己得出三種生活常見的摩擦力。

趣味實(shí)驗(yàn)，引入靜摩擦力

實(shí)驗(yàn)一：讓每個(gè)學(xué)生拿出兩本基本一樣大小的書，在教師的演示下將兩本書一頁(yè)頁(yè)交叉疊好，豎直提起其中一本書，讓學(xué)生觀察會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？

現(xiàn)象：另一本書沒有掉下。

提問：書受到重力的作用，但為何沒有掉落？

實(shí)驗(yàn)二：用手抓住兩本書的兩端并向相反方向拉書，讓學(xué)生觀察發(fā)生什么現(xiàn)象？

現(xiàn)象：不能將書分離。

提問：書受到拉力的作用，但為何沒有被分開？

每個(gè)學(xué)生在親自實(shí)驗(yàn)后，以小組為單位合作學(xué)習(xí)，討論并分享彼此的想法，最后在教師幫助下進(jìn)行總結(jié)，引出靜摩擦力。

【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生的身體—?jiǎng)幼髦悄芎涂臻g智能；以小組為單位思考討論并分享觀點(diǎn)，發(fā)展學(xué)生的人際關(guān)系智能和數(shù)理—邏輯智能；通過讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仔細(xì)觀察，發(fā)展學(xué)生的自然觀察者智能。

動(dòng)手小實(shí)驗(yàn)，探究靜摩擦力產(chǎn)生條件及其定義 教師用力把書本按在墻上，并讓學(xué)生站起來(lái)到墻壁旁跟著自己一起做。

提問：同學(xué)們觀察到了什么現(xiàn)象？為什么會(huì)這樣？

讓學(xué)生撤除施加在書本上的外力。

提問：同學(xué)們觀察到了什么現(xiàn)象？這是為什么？

讓學(xué)生思考：假設(shè)物體表面都是光滑的，又會(huì)發(fā)生怎樣的現(xiàn)象？

分析一：“按住”表明物體間有接觸且有擠壓，“放手”表示物體間沒有擠壓。從而推論得出：產(chǎn)生靜摩擦現(xiàn)象的兩個(gè)物體要接觸且有擠壓。

分析二：放手時(shí)物體受到重力會(huì)下落，按住時(shí)受到靜摩擦力，阻礙了物體下落。對(duì)比分析得出：產(chǎn)生摩擦現(xiàn)象的兩個(gè)物體要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。

分析三：接觸面光滑時(shí)，雖然按住了書本，但書本仍只受重力作用；接觸面不光滑時(shí)，按住書本，它還受到靜摩擦力的作用。對(duì)比分析得出：產(chǎn)生靜摩擦現(xiàn)象的兩個(gè)物體接觸面要粗糙。

跟學(xué)生一起總結(jié)得出產(chǎn)生靜摩擦力的三個(gè)條件及靜摩擦力定義，并讓學(xué)生用紅色記號(hào)筆標(biāo)記。

【設(shè)計(jì)意圖】書本按墻的實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易于操作，學(xué)生跟教師一起實(shí)驗(yàn)，可以鍛煉學(xué)生的身體—?jiǎng)幼髦悄埽粡淖鲋袑W(xué)，印象會(huì)更為直觀，理解更加深刻，同時(shí)也能鍛煉學(xué)生的空間智能和自然觀察者智能。激勵(lì)學(xué)生通過物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律，并用文字或口頭抒發(fā)自己的觀點(diǎn)，不僅加強(qiáng)了學(xué)生的數(shù)理—邏輯智能和言語(yǔ)—語(yǔ)言智能，還使學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)、分析、論證在科學(xué)探究中的重要性。

毛刷實(shí)驗(yàn)，研究靜摩擦力方向

演示實(shí)驗(yàn)：以毛刷為例。

毛刷靜止時(shí)，刷毛自然下垂。當(dāng)毛刷受到靜摩擦力的情況下，刷毛的彎曲方向發(fā)生變化。當(dāng)給刷毛一個(gè)向右的力時(shí)，刷毛有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，這時(shí)刷毛向右彎曲，表明刷毛彎曲方向即為其受力方向。向右拉動(dòng)毛刷，此時(shí)刷毛向左彎曲，表明受到的靜摩擦力方向向左，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反；向左拉動(dòng)毛刷，此時(shí)刷毛向右彎曲，表明受到的靜摩擦力方向向右，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)仍相反。

提問：如果把毛刷放在斜面上，靜摩擦力方向如何？請(qǐng)大家利用手中的木板與牙刷，自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)一下并在組內(nèi)討論。

得出結(jié)論：靜摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)相反。

帶領(lǐng)大家回顧之前做的書本按墻的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生畫出受力分析圖，得出靜摩擦力的方向。

學(xué)生小組總結(jié)判斷靜摩擦方向的方法。

1）假設(shè)法：用假設(shè)法分析物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，靜摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。

2）二力平衡法：根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，運(yùn)用平衡條件或牛頓定律來(lái)判斷。

【設(shè)計(jì)意圖】靜摩擦力的方向?qū)τ诟咭浑A段的學(xué)生來(lái)說(shuō)較為抽象，用毛刷刷毛的方向顯示靜摩擦力的方向，能夠幫助學(xué)生理解靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，同時(shí)鍛煉學(xué)生的自然觀察者智能。學(xué)生自己動(dòng)手在木板上進(jìn)行毛刷實(shí)驗(yàn)并以小組為單位討論得出結(jié)論，可以鍛煉學(xué)生的身體—?jiǎng)幼髦悄?、言語(yǔ)—語(yǔ)言智能和人際關(guān)系智能。

探究靜摩擦力大小 做圖1所示演示實(shí)驗(yàn)。緩慢地拉動(dòng)木板，觀察讀數(shù)和小木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生猜想：拉力越大，靜摩擦力可能就越大？

圖1

將物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和物體所受靜摩擦力的大小記錄在表格中（表1）。

表1

繼續(xù)拉動(dòng)木板，可以發(fā)現(xiàn)如圖2所示。學(xué)生觀察：拉力達(dá)到一定數(shù)值后，兩個(gè)小三角錯(cuò)位，木塊由靜止變?yōu)榛瑒?dòng)，拉力反而減小了；在小三角錯(cuò)位的前一瞬間，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)達(dá)到最大。

圖2

讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，記錄拉力和摩擦力，填入表中。

學(xué)生討論并總結(jié)：靜摩擦力的大小隨外力的增加而增加，并等于外力的大??；但靜摩擦力的增大有一個(gè)限度，其最大值數(shù)值上等于物體剛剛開始運(yùn)動(dòng)的拉力，這個(gè)最大值稱為最大靜摩擦力；靜摩擦力的大小范圍在0到最大靜摩擦力之間。在書上將最大靜摩擦力的定義用紅色記號(hào)筆標(biāo)記出來(lái)。

【設(shè)計(jì)意圖】通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀地觀察到木塊靜摩擦力的大小及其變化，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到靜摩擦力的變化有一個(gè)范圍，發(fā)展學(xué)生的空間智能和自然觀察者智能。在探究實(shí)驗(yàn)過程中，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的關(guān)系，分組實(shí)驗(yàn)鍛煉學(xué)生的身體—?jiǎng)幼髦悄芎腿穗H關(guān)系智能；把記錄的數(shù)據(jù)畫成圖像再進(jìn)行分析，發(fā)展了學(xué)生的空間智能和數(shù)理—邏輯智能。

6 教學(xué)評(píng)價(jià)

終結(jié)性評(píng)價(jià) 課堂小結(jié)作為終結(jié)性評(píng)價(jià)的一部分，不但注重學(xué)生的科學(xué)知識(shí)，同時(shí)也注重科學(xué)探究的方法和學(xué)生提出問題、解決問題的能力。在布置課后練習(xí)題時(shí)也要注意題型、知識(shí)內(nèi)容的多元化。在豐富的評(píng)價(jià)內(nèi)容中能夠培養(yǎng)學(xué)生各種能力與智能。

形成性評(píng)價(jià) 多元智能理論要求在真實(shí)的情境中對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，因此對(duì)學(xué)生的觀察能力、提出問題的能力、進(jìn)行猜想與假設(shè)能力、動(dòng)手能力、交流與合作能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。觀察學(xué)生都參加了哪些活動(dòng)，以及在活動(dòng)中的表現(xiàn)和進(jìn)步情況?！?/p>

G633.7

B

1671-489X（2015）24-0151-03

作者：孫洋，寧夏大學(xué)物理電氣信息學(xué)院研究生，研究方向?yàn)槲锢碚n程與教學(xué)論；王林，寧夏大學(xué)物理電氣信息學(xué)院教授，研究方向?yàn)槲锢碚n程與教學(xué)論和現(xiàn)代教育技術(shù)（750021）。