文| 魏 霞

物理是研究物質、運動規(guī)律、相互作用的自然學科。進入新時期，初中物理教學被賦予了新的使命，在關注學生物理成績提升的同時，還需關注學生在物理學科素養(yǎng)方面的發(fā)展情況，培養(yǎng)學生的終身發(fā)展能力、社會適應能力等，從而推動學生的健康發(fā)展。文章結合“科學探究：摩擦力”一節(jié)，進行基于核心素養(yǎng)的初中物理教學設計，以此來為學生創(chuàng)造更加良好的學習環(huán)境，深化學生的學習體驗，加強學生的學習感知，使其在物理學習進程中有更多收獲。

一、教材分析

摩擦力是力學中三種重要性質的力之一，亦是學生學習中感覺最困難的一個知識點，“科學探究：摩擦力”一節(jié)的難點在于摩擦力分析，研究重點在滑動摩擦力，要求學生會計算其大小、判斷其方向。教學中從產(chǎn)生的條件、影響摩擦力大小的因素、摩擦力的方向及其計算來理解認識兩種摩擦力的異同，通過探究實驗加深鞏固，教材從生活中的摩擦現(xiàn)象引入，以探究靜摩擦力和滑動摩擦力與哪些因素有關為主線，安排了學生猜想、設計實驗、實驗探究、合作交流等教學過程，通過本節(jié)的學習將更加深入地理解摩擦力的產(chǎn)生條件、大小和方向，為以后能對物體進行正確的受力分析奠定基礎。

二、學情分析

在學習“科學探究：摩擦力”章節(jié)之前，學生已經(jīng)系統(tǒng)學習了彈力、重力、二力平衡等理論知識，能獨立應用彈簧測力計等開展力的測量實驗?；诖耍處熃M織學生結合實驗、常見事例探索摩擦力，可引導學生從日常生活中一些細節(jié)入手加以探究，如“走路時，鞋與地面之間的摩擦”“手握筷子時的摩擦”“爬樹時，人與樹之間的摩擦”“剎車時，車輪胎與地面間的摩擦”等，從學生日常生活入手，讓學生更具代入感，豐富學生對摩擦現(xiàn)象的感性認識，但因教師未對其進行理性分析，很多學生對摩擦力分類、影響因素等存在較多疑問。在明確學生學情的基礎上，筆者進行“科學探究：摩擦力”的物理教學設計。

三、教學目標

從物理核心素養(yǎng)出發(fā)，確定該章節(jié)的物理教學目標：

1.形成正確的物理觀念：在本章節(jié)學習后，能經(jīng)親身體驗、日?，F(xiàn)象觀察等，感知、發(fā)現(xiàn)摩擦現(xiàn)象；了解影響滑動摩擦力大小的關鍵因素；能從實際生活出發(fā)，舉例闡釋造成摩擦力減小或者增大的具體原因、方法等。

2.具備科學思維：在本章節(jié)學習后，能獨立進行實驗數(shù)據(jù)的搜集、整理，提取關鍵數(shù)據(jù)因素，對其加以綜合分析、質疑創(chuàng)新，關注細節(jié)部分，得出可靠、準確的實驗結果，并在此過程中逐步形成科學思維，繼而快速地解決相關物理問題。

3.提升科學探究能力：在組織“科學探究：摩擦力”教學活動中，發(fā)揮學生在其中的關鍵作用，使其在提出問題、細化問題、尋找證據(jù)、討論交流、解釋現(xiàn)象的一系列的科學探究進程中，體會變量控制的思維方法，進而提升學生實驗設計、數(shù)據(jù)搜集、實驗信息處理等方面的能力。

4.科學態(tài)度與責任：在本章節(jié)學習中，能舉例分析減小有害摩擦、增大有益摩擦物理現(xiàn)象，認識到科學技術對日常生活、社會發(fā)展帶來的各種影響，讓學生初步具備靈活應用物理知識造福社會的意識，并在討論交流中提升語言表達能力、信息交流能力等。

四、教學準備

一塊棉布、一條毛巾、一塊長木板、一個長方體木板、四個鉤碼、一個彈簧測力計、課件。

五、教學過程

因為“科學探究：摩擦力”章節(jié)對學生來說具有一定難度，所以教師通過創(chuàng)設教學情境來深化學生的學習感受，適當拓展教學內容，開闊學生視野，關注以下要點。

（一）創(chuàng)設情境，深化摩擦力感受

教師通過創(chuàng)設情境，讓學生在具體的情境中感受摩擦力的產(chǎn)生、增強、減弱過程，形成對其更加直觀的感受與理解。

教師可預設教學流程，先留出5 分鐘用于學生閱讀“科學探究：摩擦力”相關概念性知識，包括“摩擦力的方向”“摩擦力的分類”“增大有利摩擦的方法”“摩擦力的計算公式”等，以此來形成對摩擦力的初步印象，為后續(xù)探究活動做好準備。

情境一：教師可從學生日常生活入手，創(chuàng)設情境，提出問題：“如何抓住一條泥鰍？”讓學生嘗試在教師提供的設備中找到實物、現(xiàn)場操作，能達到更好的效果，為學生提供工具：帶螺紋的鉗夾、筷子、鑷子、膠手套、面粉等。教師以問題引出后續(xù)的教學內容，將學生帶到具體的情境中：“你會怎么做？哪些工具能幫到你？為何要做這種選擇？”

情境二：教師應總結學生給出的生活實例，如“在搬運重物時，在底下墊上一截圓木”“鐵鎖經(jīng)久不用，滴入潤滑油后馬上能打開”“溜冰時必須穿上專用溜冰鞋”“東北冬季開車時為輪胎裝上防滑鏈”等，讓學生思考其中的具體原因。

引發(fā)思考：為培養(yǎng)學生的思維能力，教師可引導學生結合生活經(jīng)驗給出具體的抓泥鰍方案，并討論各類方案的有效性，總結其中關于摩擦力的理論知識，后續(xù)讓學生想一想：“生活中還有哪些關于摩擦力的現(xiàn)象？”

（設計意圖：教師通過創(chuàng)設生活化情境，激發(fā)學生的參與興趣，使其能迅速帶到物理學習氛圍中，表現(xiàn)出對摩擦力學習較高的興趣，以此來提升學生的學習效率。）

（二）組織實踐活動，感知摩擦現(xiàn)象

如果教師單單依靠情境教學法，一些思維能力較弱的學生可能難以產(chǎn)生比較真實的感受。故而，教師應組織實踐活動，讓更多的學生加入其中，實際感知摩擦現(xiàn)象，具體包括以下兩種活動。

1.手掌摩擦桌面活動。這種活動相對比較簡單、容易實現(xiàn)，教師可準備桌子、紙張、橡皮等各種工具，讓學生舉手參與實驗，上臺演示，用手掌壓在桌面上嘗試左右、上下滑動，并在此過程中解說桌面對手掌產(chǎn)生的阻礙作用；用橡皮涂改紙上的錯誤之處，感受紙張對橡皮產(chǎn)生的阻礙作用；在走路時，用腳壓在地面上前后滑動，感受地面對腳產(chǎn)生的阻礙作用。在學生做完以上活動后，教師引導學生思考：“以上現(xiàn)象中有什么共同點？是什么原因產(chǎn)生的阻礙作用？”以此引申出“滑動摩擦”“滑動摩擦力”的具體概念，還可再結合教材知識對其進行解析，為學生的后續(xù)學習做好準備。

2.毛刷滑動演示實驗。首先明確實驗目的：“總結滑動摩擦力的具體方向”，依然是教師先演示操作方法：保持紙板不動，操控刷子向左運動，可觀察到刷毛向右彎曲?；趯嶒灛F(xiàn)象提出問題：“相對紙板，刷子向哪個方向運動？”“相對地面，刷子向哪個方向運動？”“刷毛向哪個方向彎曲？為什么？”以此來得出以下結論：“刷子所受滑動摩擦力的方向與紙板運動的方向相反?！边M行第二次操作：“保持刷子不動，操控紙板向左運動，觀察到刷毛向右彎曲。”再次提出以上問題，得出的結論相同。

（設計意圖：教師應引導學生對以上活動實驗加以總結，如滑動摩擦力產(chǎn)生阻礙作用，而力的方向與接觸物體方向相反，以此來形成對滑動摩擦力正確的認知。）

（三）實驗創(chuàng)新，拓寬摩擦力研究空間

問題導學：以相關問題引出實驗過程，教師應注意問題的難度，既不能過難也不能過于簡單，讓學生能通過探索得出答案，如“滑動摩擦力大小與什么因素有關？”，如有的學生提出“滑動摩擦力與接觸面粗糙程度有關”；有的學生提出“可能與接觸面積有關”；有的學生提出“可能與物體滑動速度有關”；有的學生提出“可能與壓力有關”……教師應鼓勵學生基于猜想，設計探究實驗、制訂探究計劃。

實驗設計：通過控制變量法來設計實驗進程，總結學生的猜想因素，加以分析、匯總。提供實驗器材，包括長木板、長方體木塊、四個鉤碼、一個彈簧測力計等，以小組分工合作的形式展開實驗，具體方案流程：首先，探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度之間的關系，保持其他因素不變，只改變接觸面的粗糙程度，可通過在木板或者長方體木塊上增加劃痕的方式來改變接觸面粗糙程度。其次，探究滑動摩擦力與接觸面積之間的關系，保持其他因素不變，只改變接觸面積，可將長木板分成兩半或者靈活操控長木板的一半來接觸長方體木塊來實現(xiàn)。再次，探究滑動摩擦力與滑動速度之間的關系，保持其他因素不變，只改變滑動速度，可操控長方體木塊加速或減速。最后，探究滑動摩擦力與壓力之間的關系，保持其他因素不變，只改變壓力，可通過改變校車上的鉤碼數(shù)量來實現(xiàn)。

實驗操作：教師先演示具體操作：雙手操控木板在長木板上做直線運動，按照二力平衡原則，測量滑動摩擦力值。后續(xù)教師再讓學生在獨立操作，并在實驗操作進程中可鼓勵學生發(fā)現(xiàn)問題，如有學生提出：“測力計示數(shù)波動，難以讀出準確讀數(shù)？”“在拉長方體木塊時，容易偏離測力計中心軸線，造成測數(shù)不準?！薄霸诓倏啬緣K運動時，難以保持勻速直線運動?！苯處熞龑W生思考上文中提到的毛刷實驗，提出“固定木塊，拉動木板是否可行？”的問題，其后演示具體實驗過程：豎直懸掛彈簧測力計，減少外界干擾，提升讀數(shù)的準確度；固定滑輪，操控細線繞過定滑輪，兩端分別連接木板、彈簧測力計掛鉤，以定滑輪來改變力的方向，并可直接調節(jié)定滑輪的高度來保持小車運動方向、拉力水平；為避免木板滑移，在木板下方墊上紙板，拉動紙板，形成滑動摩擦力。教師讓學生在操作中具備發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度與操作意識。

分組實驗、交流展示：教師要求學生自由分為若干個3~4 人的小組，以小組的形式按照上述實驗方法完成實驗探究，確保更多的學生參與其中，分工合作，記錄實驗數(shù)據(jù)，再以小組為單位推舉一名代表，輪流上臺演示實驗操作、給出實驗結果，其他實驗結果不一致的小組可質疑，最后教師再進行總結，形成一套完成的實驗探究機制，讓學生在辨析、思考的進程中加深對摩擦力的理解、掌握與靈活應用能力。

（四）延伸課堂，鞏固知識體系

為進行摩擦力相關知識的查漏補缺，進一步鞏固學生的知識體系，教師可延伸知識，具體包括以下兩種。

布置課堂作業(yè)：隨機提出關于摩擦力的相關問題，讓學生舉手回答，如“怎樣避免快速剎車時跌倒？”“擰不開瓶蓋時怎么辦？”“怎樣在生活中更好地應用摩擦力？”以此來加深物理知識學習與生活之間的關聯(lián)，以物理知識解釋生活現(xiàn)象、解決生活問題，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度與責任感。注意從學情出發(fā)，控制課堂作業(yè)的難度，如此才能讓學生更加積極地參與其中，以此來創(chuàng)造積極的教學環(huán)境，拉近師生之間的關系，讓師生在同一個平臺上進行有效的溝通，提升教學實效。

布置實踐作業(yè)：可布置長期探究性作業(yè)，如“靜止摩擦力與滑動摩擦力有什么區(qū)別，請結合生活中的小案例來給出答案?！薄叭绻覀兩钪械哪Σ亮οВ瑫l(fā)生什么現(xiàn)象？”這種探究型的實驗作業(yè)，可有效培養(yǎng)學生的科學探究能力，使其能注意到日常生活中的物理現(xiàn)象，并嘗試與物理知識結合，以此達到以生活經(jīng)驗解決物理問題、以物理理論知識解決生活問題的目的，讓學生的生活能真正與物理相結合，對提升學生的物理學科素養(yǎng)有著積極的意義。

六、結語

結合“科學探究：摩擦力”進行初中物理教學設計，培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)，深化學生對學科知識的認知、了解，對降低學生物理學習難度、提升物理學習效果有著較大的幫助，關鍵在于拓寬學生的物理學習思路，使其不再拘泥于教材中給出的物理學習方法，讓更多的學生樂于嘗試不同的方法，進一步鞏固物理知識、技能體系，對后續(xù)的物理學習也有較大的幫助。