“优质提问教学法”在高中物理课堂中的应用实践

2016-08-10张和方

新课程(下) 2016年4期

关键词：两本书测力计滑块

张和方

（武汉外国语学校）

“优质提问教学法”在高中物理课堂中的应用实践

张和方

（武汉外国语学校）

根据高中物理课程的特点以及实际教学中存在的问题，结合我校实际情况，在本校物理课堂教学中引入优质提问教学法，并以滑动摩擦力为例，阐述了优质提问教学法的内涵及实施过程。实践证明，优质提问教学法有利于提高课堂教学效果，有利于培养学生的科学探究能力，有利于提高学生的协作精神和学习物理的兴趣。

提问教学法；教学设计；摩擦力

高中物理教学具备以下几个方面的特点：学习的基础是观察和实验；学习的核心是形成物理概念、掌握物理规律、建立物理观念；学习的手段和桥梁是科学方法。高中物理教学中最基本、最常用的教学方法是讲授法，它是一种以教师讲授为主，学生以接受方式学习的教学方法或形式。大多数的教师在课堂讲授过程中会用到提问的教学方式，而优质的提问可以极大地促进思考、学习并取得进步。

一、优质提问教学法的内涵

针对课堂提问环节中存在的一些问题，例如教师提出的问题较多，问题处在比较低的认知水平等，美国教育专家Jackie Acree Walsh和Beth Dankert Sattes在大量研究和实践经验的基础上提出并开发了“通过提问和理解促进学习和思考（Questioning and Understanding to Improve Learning and Talking，简称QUILT）”的教学方法，即优质提问教学法。优质提问教学法的核心和出发点是优质问题的提出，而优质问题应该具备四个基本的特征：目的性、聚焦性、合适的认知水平以及清晰的陈述。

优质提问教学法的实施可以分为四个阶段：一是准备并提出优质问题；二是激发所有学生参与问题的回答，鼓励和支持学生之间的互动和讨论；三是教师的及时反馈；四是引导学生进行有效的提问。

二、高中物理优质提问教学课堂设计

下面以滑动摩擦力为例，阐述了优质提问教学法在高中物理课堂教学中的应用实践及具体的教学设计过程。

教学目标及内容：认识滑动摩擦力；知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向；掌握滑动摩擦力的计算公式f=滋FN。

课前准备：教具准备，包括两本书，两本材料纸、滑块、砝码、木板、玻璃、弹簧测力计；搜集与摩擦力有关的素材，例如图片、视频。

1.导入新课

实验导入：两本书A和B，逐页交叉后叠放在一起，两名男生用尽全身力气也无法拉开。然后让两位学生分别说出自己的感想，从而引出摩擦力的问题。

情景导入：展示与滑动摩擦力有关的图片素材，导出滑动摩擦力的概念——一个物体在另外一个物体表面滑动时，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。以物块在桌面上滑动为例，阐述滑动摩擦力产生的三个基本条件：物体之间相互接触且相互挤压；接触面粗糙；物体之间存在相互运动。

2.推进新课

重点内容一：滑动摩擦力的方向

滑动摩擦力的方向沿接触面且与相对运动方向相反。举例说明滑动摩擦力的方向：如图1所示，木块A、B叠放在水平桌面上，分别以10 m/s、5 m/s向右做匀速直线运动，判断木块A、B受到的滑动摩擦力的方向。分析过程：引导学生回顾参照物和相对运动的概念，从相对运动的角度分析滑动摩擦力的方向。例如：以A为参照物，B向左运动，因此B受到A的滑动摩擦力的方向是向右的。

图1木块A、B的相对运功与滑动摩擦力的方向

重点内容二：滑动摩擦力的大小

教师引导学生分组讨论、自主设计实验方案并通过实验观察获得结论。

关键问题1：滑动摩擦力的测量方法

图2滑动摩擦力的测量实验方案

利用课前准备好的实验教具，可以设置两种实验方案，如图2所示。在方案一中，将木板固定，用弹簧测力计拉动滑块沿水平方向做匀速直线运动，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的读数；而在方案二中，将弹簧测力计固定，滑块与弹簧测力计相连，用细绳拉动木板沿水平方向运动。在方案二中，不需要控制木板做匀速直线运动，方便实验操作；此外，弹簧测力计静止不动，便于读数。因此，我们采用方案二测量滑动摩擦力，并进一步探究影响滑动摩擦力大小的因素。

关键问题2：运用控制变量法探究影响滑动摩擦力大小的因素

图3控制变量法探究滑动摩擦力实验方案

如图3所示，比较甲、乙两图，相同的是接触面，不同的是压力FN，选取不同数量（0～4）的砝码叠放在滑块上面，通过多次实验研究滑动摩擦力的大小与压力的关系。结果表明：接触面相同时，滑动摩擦力的大小与压力成正比，即f=滋FN，其中系数滋为动摩擦因数。同理，比较甲、丙两图，相同的是压力，不同的是接触面，分别是木板和玻璃，它们的粗糙程度不同。结果表明：压力相同时，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，即动摩擦因数滋反映了物体表面的粗糙程度。

学生提问：滑动摩擦力的大小与接触面积和运动速度有关吗？教师引导学生设计实验并获得结论：（1）接触面积：保持其他因素不变，只让物体的接触面积改变，可以将长方体木块分别平放、侧放和立放。（2）运动速度：控制拉力F的大小，可以调节木板/玻璃的运动速度，从而改变滑块相对木板/玻璃的运动速度。结果表明：滑动摩擦力的大小与接触面积和运动速度无关。

结论：滑动摩擦力的大小与接触面间的压力和接触面粗糙程度有关，而与接触面积、运动速度无关。

3.科学论证

回到课堂提出的第一个问题：为什么两名男生用尽全身力气也无法将逐页交叉后叠放在一起的两本书拉开呢？如图4所示，两本书A和B，逐页交叉后叠放在一起，设每本书内含200张纸，每张纸的质量为5g，纸与纸之间的动摩擦因数滋=0.3。对书A进行分析，第n（n=1，2，…200）张纸所受摩擦力为：fn=（4n-3）滋mg，书A所受总摩擦力为：f=f1+f2+f3+…+f200=1197N，因此，要想将两本书拉开，至少需要用1197N的拉力。