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“感—知—用”教学模式在摩擦力教学中应用

2016-05-14丁振武

理科考试研究·初中 2016年6期
关键词:弹簧秤摩擦力摩擦

丁振武

一、“感—知—用”教学模式

“感”是把学生置于熟悉的情境中感受新的问题,鼓励学生调集已有的知识或方法去解决问题.这个熟悉的情境就是学生的生活经验和知识经验.

“知”是解决新问题的过程中再形成新的知识、方法或理念.

“用”是用刚掌握的“知”去解决问题,即时达到初步的熟识和熟练.而在用的过程中引导学生发现新的现象和新的规律,这又会产生新的知识.

二、摩擦力教学中“感—知—用”教学模式的运用

1.第一个循环——认识摩擦的种类

“感”:参与活动,体验摩擦.

活动:(1)拔河比赛:金属棒一端有水,请两名学生各握一端对拉.

其他同学注意观察两端手与棒的运动情况,思考棒对手是否有力的作用,学生会联想到自己在拔河比赛中的手的感受.

(2)把手放在桌面,用力向前推,先是保持静止,再滑动.谈谈两种情况手的感受,桌面对手是否有阻碍的作用.

“知”:师生互动,认识摩擦.

师:上述活动中手都会受到与它接触的物体施加给手的一个力——摩擦力.每次活动中的两种情况手与接触物体之间的运动情况是否相同呢?

生:不相同,有运动和静止两种情况.

师:(定性分析)两个接触物体间,运动时受到的摩擦为滑动摩擦;两个接触物体间,静止时受到的摩擦为静摩擦.介绍滚动摩擦.

把学生原有的知识经验作为新知识的生长点,引导学习者从原有的知识经验中,生长新的知识经验.知道了生活中的摩擦,可以分为三种.

“用”:运用新知,判断摩擦.

判断下列情况中,地面对物体是否有摩擦作用?如果物体受到摩擦,属于哪种摩擦?

静止在地面的讲桌;推讲桌不动;推讲桌滑动;滚动的车轮;吊车吊木箱在空中水平移动.

2.第二个循环——归纳摩擦力的定义.

“感”:搜集事例,从多方面认识摩擦.

师:思考生活中还有哪些情况物体受滑动摩擦? 能否给滑动摩擦下个定义?(点拨:以擦黑板为例,板擦与黑板之间是否接触,作用点在什么位置,是运动还是静止).

生:讨论回答.(教师补充)

“知”:归纳分析,定义摩擦.

强调:滑动摩擦力发生在接触面之间,与相对运动的方向相反.

师:根据滑动摩擦的定义,能否给静摩擦下个定义呢?

生:讨论回答,教师补充.

“用”:分析实例,理解摩擦.

判断下列情况中,物体受到摩擦力的情况?摩擦力的方向?

解析 ①通过比较图1和图2 两种情况,理解相对运动的趋势含义.

②判断静摩擦力的方法.假如“光滑”法(又称解除法):可假设接触面是光滑的,看物体间是否会发生相对运动(趋势).

③图4学生比较难理解.“相对运动”指物体相对皮带而言,而不是物体相对地面.让学生回忆自己到超市时,随电梯一起向上运动时的情境,让物理走进生活.

通过上述习题分析,使学生“重新”理解摩擦力,对摩擦力有了更加深刻地认识.纠正了大多数学生所认为:“摩擦力是阻力”、“摩擦力的方向与物体运动的方向相反”、“运动的物体只受静摩擦”等似是而非的感性的经验.但是,对于相对运动和静摩擦力的方向的判断是难点,仅通过一节课并不能完全纠正片面地认识,在今后的学习中还需进一步补充和巩固.

3.第三个循环——探究滑动摩擦力的大小.

“感”:提出问题,猜想摩擦.

师:小车在桌面上向右运动时,桌面对小车的摩擦力向左.解决了摩擦力的方向和作用点,再来重点研究摩擦力的大小,请同学们猜想一下滑动摩擦力的大小可能跟哪些因素有关呢?

生:(讨论、猜想)滑动摩擦力的大小可能跟接触面、重力、速度、接触面的面积……

师:摩擦力可能跟这些因素有关,要研究跟其中一个因素的关系应采用什么方法进行研究?

生:(讨论回答)控制变量法.

师:要研究摩擦力的大小是否跟这些因素有关,首先应该测出摩擦力的大小,那么如何测木块在桌面上滑动时所受摩擦力的大小呢?用什么方法.

说明:测量摩擦力时,物体怎样运动?为什么匀速?怎样判断?教师应及时参与讨论,并找出研究问题的方法——转换法.

“知”:实验探究,决定摩擦.

教师演示,让学生注意观察弹簧秤的示数的大小情况.

师:通过观察甲图实验(接触面粗糙程度不同)中弹簧示数的大小关系,得出什么结论?

生:接触面越粗糙,弹簧秤读数越大.说明:滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关,且成正比关系.

师:通过观察乙图实验(压力不同)中弹簧示数的大小关系,得出什么结论?

生:重力越大,弹簧秤读数越大.说明:滑动摩擦力大小与重力大小有关,且成正比关系.

师:(教师充当优秀学生的角色参与讨论)老师对摩擦力和重力有关有疑问,认为不大确切.为什么呢?

演示:图6实验,第2次实验时用手向下按木块,增大压力,来纠正学生上述观点.得出:摩擦力与正压力有关,且成正比关系.正压力不一定等于物体的重力.

师:通过观察丙图实验(物体间接触面积大小不同)中弹簧示数的大小关系,得出什么结论?

生:弹簧秤读数相同.说明:滑动摩擦力大小与物体间接触面积的大小无关.

对于教学中一些难以理解或难以描述的物理情景,通过实验可以让学生一目了然.一个物理实验就是一个完整的物理图景.让学生亲眼看一些物理现象或亲手做一些物理实验,然后与理论学习相互对照、验证,可以加深理解,便于形成正确的物理图景.教学中要加强实验的教学,必要地增设一些演示实验,既要求学生记住通过实验抽象出来的规律,又要学生能口头描述实验的步骤和产生的现象,引导学生自觉地将感性认识上升到理性认识.

“用”:实际应用,巩固摩擦.

师:根据影响滑动摩擦力大小的因素,生活中如何增大或减小摩擦呢?

生:改变接触面的粗糙程度和正压力的大小.

师:推动教室的讲桌是比较费力的,如果在讲桌下面安装四个轮子,是否可以省力呢?

生:(根据生活经验)可以省力.

师:实际上是桌子和地面间的摩擦力种类发生了改变.

生:把滑动摩擦力变为滚动摩擦力.

师:压力一定情况下,滑动摩擦力远小于滚动摩擦力.这也是生活中常用的减小摩擦力的方法.

思考:下列事例中,怎样改变摩擦力大小?

1.冬季冰雪封路时,卡车车轮上要装上防滑链;

2.自行车的车胎上常刻有凸凹不平的花纹;

3.为了防止活动皮带打滑,要把皮带拉紧些;

4.在拔河比赛中,运动员常穿运动鞋.

三、“感—知—用”教学模式的优越性和局限性

使用“感—知—用”教学模式能有效地改革单一的学习方式,有效地将学生置于积极的学习状态中,发展学生的思维品质,提高学生的学习能力,使用它能大大地提高课堂效益,解决内容多和课时少的矛盾,这是“感—知—用”教学模式最大的优越性.“感—知—用”教学模式也有一定的局限性,表现:

1.它不能代替严格意义上的研究性学习,如全程探究性学习.它不具备探究性学习的完成结构.

2.它不能代替严格意义上的接受式学习,如量子论初步、相对论初步、原子核结构等内容的教学在中学阶段是不适合用这种方法的.

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