李金玉
(鄒城市東灘煤礦學(xué)校 山東 濟(jì)寧 273512)
在初中物理教學(xué)中,“探究滑動摩擦力大小”的實(shí)驗(yàn)是利用控制變量法,提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的典型實(shí)驗(yàn).然而在現(xiàn)行的課堂教學(xué)中,不少教師對本實(shí)驗(yàn)的設(shè)置卻有不妥之處.
本探究活動中,運(yùn)用了控制變量法.所謂控制變量法,就是在研究多因素問題時,只改變多因素中的一個量,而控制其他所有量都不變的研究方法.
教學(xué)中,在研究滑動摩擦力大小跟接觸面的粗糙程度的關(guān)系時,不少教師對器材的提供卻有不嚴(yán)謹(jǐn)之處.
控制一些量不變:運(yùn)用同一木塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn),控制了木塊對兩接觸面的壓力相同,這沒什么問題;
改變一個量:讓木塊在不同表面上勻速運(yùn)動.
為了得到粗糙程度不同的兩種表面,不少教師使用了毛巾和玻璃板,二者表面粗糙程度不同;但是,這里在改變了粗糙程度的同時,也改變了兩接觸面的材料(毛巾和玻璃板表面不是同一種材料).
這里就改變了兩個變量(材料、表面粗糙程度),與控制變量法的思想相悖.
(1)實(shí)驗(yàn)器材的選取和改進(jìn)
可選用包裝紙箱(如醫(yī)藥瓶箱),將其拆開做成60 cm×25 cm的紙板,用膠帶粘去其中一面,可多粘幾次,使表面變得粗糙.這樣紙板就變成了一面較光滑、另一面較粗糙的紙板了.還有彈簧測力計(jì),帶掛鉤的木塊等.
(2)實(shí)驗(yàn)探究
1)觀察紙漿板的兩個表面的粗糙程度(學(xué)生可用手去感觸兩表面感受粗糙程度).
2)實(shí)驗(yàn)探究:用彈簧測力計(jì)拉動木塊分別在紙漿板的兩表面上勻速前進(jìn),并讀出兩次彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1和F2,進(jìn)而分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論.
(3)實(shí)驗(yàn)效果
1)兩次彈簧測力計(jì)示數(shù)F1和F2差別明顯.
2)木塊在紙漿板上運(yùn)動時,容易實(shí)現(xiàn)勻速直線運(yùn)動,彈簧測力計(jì)指針來回?cái)[動不大,便于讀出準(zhǔn)確數(shù)據(jù).(木塊在粗糙木板上運(yùn)動時,彈簧測力計(jì)指針來回?cái)[動明顯,甚至無法讀出正確數(shù)據(jù))
3)實(shí)驗(yàn)桌上所提供的器材,在學(xué)生進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)時,只有一個變量,其他量都沒有改變,與控制變量的思想相吻合.
通過本實(shí)驗(yàn),學(xué)生能準(zhǔn)確地依據(jù)物理現(xiàn)象領(lǐng)悟物理規(guī)律.實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn),有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng),有利于三維教學(xué)目標(biāo)的落實(shí).
實(shí)驗(yàn)改進(jìn)過程中,器材制作簡單,且材料便宜,條件較差的學(xué)校同樣能準(zhǔn)備出一定規(guī)模的實(shí)驗(yàn)器材.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時間大大縮短,同時還能激發(fā)學(xué)生和教師重新利用廢舊物品的意識(創(chuàng)新意識).也可以拉近物理學(xué)與生活的距離,讓學(xué)生真正體驗(yàn)科學(xué)的真實(shí)性,符合“提倡使用身邊的物品做物理實(shí)驗(yàn)”的理念.