循序漸進當好探究課堂的引路人
——以《 探究滑動摩擦力與什么因素有關 》為例

邱桂蘭

(福建省將樂縣第四中學 353300)

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

本人在“探究滑動摩擦力與什么因素有關 ”這節課的探究教學中，我嘗試分設“實驗草案設計”、“實驗設計改進”、“實驗設計的延伸與拓展”幾個步驟引導學生深入思考，放緩教師的講解進度，期望回歸探究于學生，達到學生自主探究，獲得知識技能，養成科學思維習慣的教學目標.

本節實驗先讓學生結合自身的生活和常識，對滑動摩擦力與什么因素有關，進行合理的猜想，接著嘗試“設問引路”，要探究學生的猜想正確與否，需要測量哪些物理量？應用什么方法？什么儀器來測量？如何進行該實驗？實驗過程的應該要注意哪些問題？對所做的實驗進行評價還有什么問題？如何改進？有沒有更先進的試驗方法？通過這些“設問引路”，讓學生動腦思考，動手實驗，經歷科學探究的過程，體驗沖破重重困難而后取得成功的樂趣，讓學生真正成為學習的主人.

一、實驗草案設計

這一階段要求學生能明確實驗目的，建立簡介的物理模型，設計簡單的實驗方案，其意在幫助學生了解實驗方案的設計應該如何入手.

【教學片斷一】 物理情境的引入：選出兩名體重相差很大的學生(一名高大的男生和一名矮小的女生)進行拔河比賽，請同學們猜想誰會贏？兩位同學使出了渾身力氣進行比賽.結果出乎意料：矮小的女生贏了.

問題引導: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，還與其它的因素有關嗎？

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2：讓學生伸出右手在桌面上滑動，體驗摩擦力的存在，為什么用力壓時，手更難滑動？

生：壓力變大時，很難滑動，說明滑動摩擦力變大了

問題引導3：請同學們猜想：滑動摩擦力可能與哪些因素有關？

生：接觸面積的大小、壓力的大小、運動速度、接觸面的粗糙程度、運動方向、物體材料……

問題引導4：要驗證以上猜想正確與否，本實驗需要選擇哪些實驗器材？

生：木塊，光滑木板，粗糙木板，彈簧測力計，大鉤碼

問題引導5：如何測量滑動摩擦力的大小呢？

生：用彈簧測力計拉著木塊運動，則彈簧測力計的拉力(F)等于滑動摩擦力(f)

這個教學環節中，目的是為了引導學生利用已有生活經驗、已學物理知識，構建簡單的物理情境，創造符合實際的探究條件，并且在這個基礎上提出基本的實驗思路，為下一階段的教學做好鋪墊.教師對知識不直接給出結論而是通過創設情景，啟發、引導學生思考，提出問題，再讓學生利用已有的知識和生活體驗自主地去進行物理實驗探究，通過小組合作討論研究，最終得出結論，獲取知識.

二、實驗設計改進

在這一階段要求在“實驗草案”的基礎上引導學生對實驗原理進行周密的思考，包括思考如何減小誤差，提高精度，簡化操作等，從而進一步改進實驗.

【教學片斷二】

問題引導1：本實驗需要用什么方法？

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

問題引導2：木塊運動時，彈簧測力計的拉力的大小是否一定都等于滑動摩擦力呢？

課堂教學圍繞這個問題展開討論，學生積極參予，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：用彈簧測力計水平拉著木塊在長木板上做勻速直線運動，根據平衡力知識：滑動摩擦力(f)=拉力(F)

圖1

問題引導3：請設計出實驗方案圖

生：如圖1，讓木塊做勻速直線運動.

問題引導4：是什么原因造成彈簧測力計的讀數存在誤差呢？

生：(1)木塊較難保持勻速直線運動，拉力方向不是處于水平方向；(2)彈簧測力計的讀數有誤差

圍繞這些問題，學生再次展開討論，在同學中交流自我發現，自我完善，嘗試利用已學的知識與方法解決問題，讓學生體驗成功應用知識的經驗.

這樣原來比較粗糙的實驗設計方案，改進為現在比較完善的實驗方案.在這樣的引導方式下將課堂的探究過程回歸給學生，讓學生嘗試“自疑自答”，充分挖掘學生自我探究，自我學習的主觀能動性，避免了學生無從入手，思維延遲，教師包干的現象的出現.

學生按照自主設計的實驗進行操作的過程，也會更加認真操作減小誤差，通過分析記錄的數據，學生交流分析最初關于“滑動摩擦力與哪些因素有關”的猜想是否正確，完成一次探究過程.

三、實驗方案的延伸與拓展

在完成探究教學實驗后，引導學生思考能否用其他的方法測量本實驗的物理量，探究物理量之間的關系，能否有其他的實驗操作方法，則是對教材的拓展與延伸，是對學生探究思維的進一步引導.

圖2

【教學片斷三】問題引導1：在這個實驗中，拉力方向較難保持水平方向，木塊也較難保持勻速直線運動，能不能對實驗方案進行改進呢？

生：將彈簧測力計的一端掛上木塊，再將彈簧測力計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，然后拉動長木板并讀出彈簧測力計的示數(F).在這個實驗方案中，無論長木板是否做勻速直線運動，無論拉力F是否水平，只要木塊保持靜止不動，根據二力平衡知識：木塊受到的滑動摩擦力(f)大小等于彈簧測力計的示數(F).

問題引導2：滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小是否有關？能否設計實驗方案進行探究呢？

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

在這一階段中，更為開放性的問題能激發學生進一步的探索欲望，豐富學生的學習內容，培養學生思維的深度和廣度，拓展學生的視野.

參考文獻：

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[3]張婕妤.中職物理課堂教學中探究式教學模式的探討[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2012(01):255-256.