初中物理教學“摩擦力\"知識點較為抽象復雜,學生在理解上存在一定困難。為提升學生學習效果,教師可以采用科學的教學設計方法,即遵循\"教—學—評”一致性理念。該理念強調教學目標、教學策略和教學評價之間的一致協(xié)調,以促進學生全面發(fā)展。本文旨在探討初中物理教學設計的新方法,為教學實踐提供有益借鑒,
一、基于\"教一學一評”一致性的初中物理教學優(yōu)勢
(一)明確教學目標,提升教學質量
初中物理課堂中明確可操作的教學自標至關重要?;凇敖桃粚W一評”一致性理念的教學設計,強調將教學目標細化為知識、技能等層面,確保每一項目標都清晰明了,便于教師和學生共同理解。例如,在“科學探究:摩擦力\"的教學設計中,目標可設定為:理解摩擦力的基本概念,掌握計算滑動摩擦力大小的方法;通過實驗探究方法,體驗科學探究過程,培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度。這樣的設計既包含了技能培養(yǎng),也涵蓋了情感態(tài)度,使教學更具針對性。教師根據目標設計實驗活動,如測量不同接觸面下物體的滑動摩擦力,探究滑動摩擦力與壓力、接觸面粗糙程度的關系等,有助于學生深入理解摩擦力概念,培養(yǎng)學生的實驗操作技能,同時幫助教師優(yōu)化教學過程,避免無效教學,提高教學效率。
(二)促進師生互動,提升學習效果
基于“教一學一評”一致性理念的教學設計,強調學生的主體地位和教師的主導作用。在“科學探究:摩擦力\"的教學設計中,教師通過創(chuàng)設情境、提問等方式,激發(fā)學生的學習興趣;學生則通過實驗操作、合作交流等方式,積極參與學習過程,體驗科學探究的樂趣。這種教學方式打破了傳統(tǒng)的“填鴨式\"教學,使課堂更加生動有趣,激發(fā)了學生的學習動力。同時,通過觀察學生的實驗操作、提問、討論等方式,教師可以及時了解學生的學習情況,并給予指導。教師根據評價結果調整教學進度,確保每個學生在適合自己的節(jié)奏下學習,從而提升整體學習效果。
(三)培養(yǎng)核心素養(yǎng),促進學生全面發(fā)展
學生通過體驗科學探究的全過程,掌握了科學探究的基本方法。這不僅提高了學生的實驗操作技能,還培養(yǎng)了學生的觀察力、思維力和創(chuàng)新力,為學生未來的學習奠定了堅實基礎。學生通過實驗探究發(fā)現摩擦力的規(guī)律,通過數據分析驗證猜想,逐漸認識到科學研究的嚴謹性。同時,學生學會了用科學眼光看待問題、分析問題、解決問題,有助于形成正確的價值觀。此外,教學還注重培養(yǎng)學生的團隊合作精神,引導學生關注生活中的物理現象,培養(yǎng)學生的好奇心和批判性思維能力。
二、基于“教一學一評”一致性的“科學探究:摩擦力\"教學設計案例
(一)教學目標
1.核心素養(yǎng)目標:學生能夠準確解釋摩擦力的定義,即兩個相互接觸的物體在相對運動或有相對運動趨勢時,阻礙其相對運動或相對運動趨勢的力。學生能夠識別并區(qū)分靜摩擦力、滑動摩擦力和滾動摩擦力三種基本類型,并理解各自的特點。
2.了解摩擦力的計算方法:學生初步掌握滑動摩擦力大小的計算公式,即 F=μN ,其中 F 為滑動摩擦力 ΔA 為動摩擦因數, N 為正壓力。學生能夠運用該公式解決簡單的實際問題,計算不同接觸面、不同壓力下物體滑動摩擦力的大小。
3.知道摩擦力的影響因素:學生明確摩擦力大小與接觸面粗糙程度、正壓力大小以及接觸面積(在特定條件下)的關系。學生能夠解釋實際生活中摩擦力變化的原因,如鞋底花紋增加摩擦、潤滑油減少摩擦等。
(二)教學策略
1.創(chuàng)設情境,引入新課
教師利用多媒體展示生活中常見的摩擦現象,如鞋底與地面摩擦使行人行走、剎車時車輪與地面摩擦使車輛減速、手握筆時手指與筆桿摩擦能自如書寫。展示實例后,教師適時提出問題,如:“為什么我們在冰面上行走時容易滑倒”“為什么剎車時車輪會發(fā)出吱吱的響聲”“為什么手握筆太緊或太松都會影響書寫”。隨后,教師開展簡單的實驗演示,例如用彈簧測力計拉著木塊在水平桌面上勻速運動,測量并記錄拉力大小。在木塊下墊紙,再次測量拉力大小。通過比較兩次實驗結果,學生可發(fā)現當木塊與桌面之間墊上紙后,拉力明顯減小,說明紙減小了木塊與桌面之間的摩擦力。這一直觀展示使學生初步理解摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系。教師順勢引入摩擦力的概念,并結合實例和實驗講解摩擦力的特性,如摩擦力方向與物體相對運動方向或相對運動趨勢方向相反,摩擦力大小與接觸面粗糙程度、正壓力大小以及接觸面積(在特定條件下)有關等。
教學案例1:摩擦力是物理學的基礎概念,廣泛存在于日常生活中,對物體的運動狀態(tài)產生重要影響。在初中物理教學中,如何生動地教授摩擦力,使學生理解其本質、測量方法及實際應用,是物理教育工作者面臨的重要任務。
課程開始時,教師利用多媒體設備播放兩段對比鮮明的視頻:一段是汽車在雨天濕滑路面上行駛的艱難情景,另一段是越野車在崎嶇山路上穩(wěn)定攀爬的場景。強烈的視覺沖擊引發(fā)學生的好奇心,引導學生思考不同路面條件下車輛行駛差異的原因,從而自然引出“摩擦力”的概念。在學生初步感知摩擦力存在的基礎上,教師進行理論講解,定義摩擦力為兩個接觸面相對運動或有相對運動趨勢時阻礙運動的力。教師強調摩擦力產生的條件、方向與大小的影響因素,特別是接觸面粗糙程度的重要性。接著,教師開展“光滑木板與粗糙砂紙板實驗”,準備兩塊相同的書本,分別置于光滑木板和粗糙砂紙板上,讓學生預測并觀察在不同表面推動書本所需的力及書本滑動的距離。通過這一實驗,直觀展示摩擦力與接觸面粗糙程度的關系。此外,教師還可以增設不同材質(如塑料、棉布、金屬等)接觸面的實驗,使用彈簧秤測量實際摩擦力的大小,引導學生記錄數據,分析摩擦力變化的原因,培養(yǎng)其實驗操作和數據分析能力。
2.實驗探究,深化理解
教學案例2:本實驗通過系統(tǒng)性的實驗設計,探究摩擦力與接觸面粗糙程度及正壓力之間的關系。通過分組實驗,分別考察不同條件下摩擦力的變化規(guī)律,進而深入理解摩擦力的本質及其影響因素。實驗結果表明,摩擦力大小與接觸面粗糙程度和正壓力均呈正相關,且這兩個因素獨立影響摩擦力的大小。這一發(fā)現加深了學生對摩擦力基本特性的理解,為解決實際工程問題提供了理論依據。摩擦力作為物理學中的基本力,對物體的運動狀態(tài)具有重要影響。了解摩擦力的影響因素,對機械設計、材料選擇及運動控制等領域具有重要意義。
(1)實驗準備:實驗器材:彈簧測力計、木塊、砝碼、長木板、砂紙、棉布等。實驗猜想:根據日常生活現象和體驗,學生推測滑動摩擦力與正壓力及接觸面的粗糙程度有關。實驗分組:將學生分成若干小組,每組 4~5 人,確保每位學生都能參與到實驗中。
(2)實驗步驟:首先,探究滑動摩擦力與壓力的關系。保持接觸面粗糙程度不變,通過改變木塊上放置的砝碼數量來改變正壓力。將木塊放置在水平長木板上,用彈簧測力計拉木塊做勻速直線運動,記錄彈簧測力計的示數,即為滑動摩擦力的大小。在木塊上增加砝碼,每次增加后重復上述操作,記錄不同正壓力下滑動摩擦力的大小。列出不同正壓力下滑動摩擦力的大小,便于后續(xù)分析。
其次,探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關系。保持正壓力不變,改變接觸面材料來評估粗糙程度。例如,將木塊放置在水平長木板上,用彈簧測力計拉著木塊做勻速直線運動,記錄彈簧測力計的示數。依次在長木板上鋪設砂紙、棉布等不同粗糙程度的材料,每次更換材料后重復上述操作,記錄不同接觸面粗糙程度下滑動摩擦力的大小。
(3)實驗方法:實驗分為兩組進行,每組分別探究一個變量對摩擦力的影響。一組探究接觸面粗糙程度的影響,另一組探究正壓力的影響。
(4)實驗結果:接觸面變得粗糙時,彈簧測力計的示數逐漸增大;在木塊上逐漸增加砝碼時,彈簧測力計的示數也隨之增大。
(5)數據分析與討論:滑動摩擦力與正壓力之間成正比關系;接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。這一發(fā)現與經典摩擦力理論相符。
(6實驗總結與反思:通過本次實驗探究,驗證了滑動摩擦力與正壓力、接觸面粗糙程度之間的關系。實驗結果表明,滑動摩擦力隨正壓力的增加而增大,且二者之間成正比關系;同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。在實驗過程中,學生積極參與、動手操作,加深了對摩擦力概念的理解,培養(yǎng)了實驗操作能力和數據分析能力。
(三)教學評價
1.過程評價
觀察學生在實驗過程中的投人程度,分析學生是否積極參與實驗設計、器材準備、數據記錄等各個環(huán)節(jié),是否主動提出問題。高參與度表明學生對實驗內容感興趣,有助于提升學習效果。評估學生在小組實驗中的合作表現,如學生是否能夠與組員有效溝通、共同解決問題、分工合作等。評價學生在實驗操作中的熟練程度,幫助學生遵循實驗步驟,準確記錄數據,這有助于學生更好地理解實驗原理,掌握科學方法。
2.結果評價
布置與實驗內容相關的作業(yè),如實驗報告、數據分析等,要求學生按時完成。通過批改作業(yè),教師可了解學生對實驗原理、實驗步驟的掌握程度,以及學生的分析能力。實驗結束后進行測驗,采用選擇題、填空題、簡答題等題型,全面考查學生對摩擦力概念、公式、影響因素的掌握情況,為教師提供客觀的教學反饋,有助于調整后續(xù)教學內容。
3.反饋評價
采用問卷調查、個別訪談等方式,收集學生對實驗教學的建議。了解學生對實驗內容的興趣度、對實驗難度的感受,以及在教學過程中的困惑等。通過反饋,教師及時調整教學策略:針對學生在實驗操作技能的不足,可增加實驗演示環(huán)節(jié);針對學生理論知識掌握不牢固的問題,可加強課堂講解和練習。根據教學反饋,教師對評價方法加以改進,比如增加過程評價的比重,全面評估學生的實驗表現;調整測驗題型的難度,以真實反映學生的學習水平。
三、結語
在\"教—學—評”一致性的背景下,以學生為主體,結合創(chuàng)設情境、引導探究、實驗操作、數據分析等環(huán)節(jié),能夠充分調動學生的主動性。學生在參與中掌握摩擦力的概念和影響因素,學會科學探究技能,培養(yǎng)解決問題的能力。同時,注重評價環(huán)節(jié)的實施,采用課堂觀察、實驗操作評價、實驗報告評價等多種方式,對學生的學習過程進行客觀評價,這有助于教師及時了解學生的學習情況,調整教學策略,明確學習優(yōu)勢,制訂針對性的學習計劃。
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