葉春花

山東科學(xué)技術(shù)出版社2019年7月第1版《物理1》第三章第3節(jié)“摩擦力”，是該章的教學(xué)重點(diǎn)也是難點(diǎn)。第一個(gè)課時(shí)是學(xué)習(xí)動(dòng)摩擦力，學(xué)生在初中階段已經(jīng)理解了摩擦力的概念，因而在這一課中筆者把關(guān)鍵點(diǎn)放在探究滑動(dòng)摩擦力與哪些因素相關(guān)的方向中，通過(guò)師生有效的互動(dòng)，完成實(shí)驗(yàn)猜想、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)探究、合作交流等教學(xué)過(guò)程，讓學(xué)生體驗(yàn)討論滑動(dòng)摩擦力、正壓力和接觸表面粗糙度之間關(guān)系的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了新教材讓學(xué)生在體驗(yàn)知識(shí)的形成過(guò)程中，主動(dòng)積極獲取知識(shí)的能力。

創(chuàng)設(shè)問(wèn)題，明確探究任務(wù)

課堂剛開(kāi)始筆者讓每個(gè)學(xué)生將文具盒或者鋼筆以一定速度在桌面滑行，問(wèn)滑行一段距離后為什么會(huì)停下？學(xué)生異口同聲地說(shuō)出是摩擦力緣故，接著筆者讓學(xué)生參與游戲“猜猜誰(shuí)的力氣大”的環(huán)節(jié)：先將兩本物理書(shū)整體疊放在一起，并用橡皮筋套在兩本書(shū)的疊合部位，接著找了一個(gè)小個(gè)子的女同學(xué)輕松地拉開(kāi)這兩本書(shū);然后將兩本物理課本每頁(yè)交叉疊放，同樣用橡皮筋套好，找了一個(gè)大個(gè)子的男同學(xué)，結(jié)果他卻沒(méi)能拉開(kāi)這兩本書(shū)，就在他們驚訝之余，讓他們思考這是為什么？大部分學(xué)生回答原因是摩檫力大小不同。

看著學(xué)生的好奇心起來(lái)了，筆者緊接著讓學(xué)生完成書(shū)本的迷你實(shí)驗(yàn)：把一只手掌壓在桌面或是其他物體的表面，在不同大小的壓力下往前平移手掌，通過(guò)對(duì)比，親自感受摩擦力的大小。這個(gè)環(huán)節(jié)學(xué)生興趣很高，積極動(dòng)手參與，認(rèn)真體會(huì)。隨后筆者提出問(wèn)題：“通過(guò)剛才的這些環(huán)節(jié)，你們覺(jué)得哪些因素會(huì)影響滑動(dòng)摩擦力？請(qǐng)同學(xué)們大膽猜想一下。這節(jié)課我們就是要用實(shí)驗(yàn)探究的方式得出結(jié)果?！?/p>

搭建橋梁，設(shè)計(jì)探究方法

課程對(duì)本節(jié)的要求是：“探究并知道影響滑動(dòng)摩擦力的有關(guān)因素及其規(guī)律?！彼?，既有過(guò)程的要求，又要有總結(jié)性要求。

提出問(wèn)題后學(xué)生做出的猜想假設(shè)有：物體的運(yùn)動(dòng)速度，物體的重力大小，接觸面積的大小，接觸面積的光滑程度。筆者緊接著又提出問(wèn)題：“這里有四個(gè)因素，我們?cè)撛趺囱芯磕?？”因?yàn)橐呀?jīng)經(jīng)歷了上一章勻變速運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的探究，這時(shí)候他們很容易想到要用控制變量法。

接著筆者讓學(xué)生根據(jù)桌面上提供的器材（帶凹槽的小物塊、細(xì)繩、砝碼、彈簧測(cè)力計(jì)、吹塑板、帶定滑輪的鐵架臺(tái)、洗碗布）想想如何獲得摩擦力大小，這時(shí)學(xué)生就犯難了，不能直接測(cè)摩擦力的大小，怎么辦？筆者引導(dǎo)學(xué)生利用初中已學(xué)過(guò)的二力平衡，通過(guò)間接方式他們想到了方法一：勻速拖動(dòng)物塊。（如圖1）筆者又發(fā)問(wèn)：“為什么要?jiǎng)蛩?？二力平衡，桌面上的這些實(shí)驗(yàn)器材條件下行得通嗎？如何判定勻速，目測(cè)嗎？”通過(guò)老師的設(shè)問(wèn)，學(xué)生思考后體會(huì)到應(yīng)該拖動(dòng)板，保持物體靜止。（如圖2）

有個(gè)別學(xué)生提出彈簧秤放著地面上也受摩擦力的影響，最后再利用鐵架臺(tái)和定滑輪改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)裝置。（如圖3）

這個(gè)互動(dòng)環(huán)節(jié)，筆者充分肯定了學(xué)生的思想，也讓學(xué)生明白，每一種方法的可行性與不足，經(jīng)過(guò)討論最終達(dá)成一致的設(shè)計(jì)思路。最后學(xué)生利用控制一個(gè)變量的方法，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案：用小物塊（一面完整，一面帶有凹槽）的正反面接觸吹塑板改變接觸面積，勻速拖動(dòng)吹塑板記錄彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù);小物塊完整的一面接觸吹塑板，更快地勻速拖動(dòng)吹塑板記錄彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù);將砝碼放入小物塊的凹槽中改變壓力，勻速拖動(dòng)吹塑板記錄彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù);把洗碗布粘在物塊底部改變粗糙程度，勻速拖動(dòng)吹塑板記錄彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)。

分組探究，主動(dòng)思考

實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)完了之后，讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，自主操作，觀察，記錄和數(shù)據(jù)分析，體驗(yàn)式探究過(guò)程的樂(lè)趣，這個(gè)過(guò)程最能點(diǎn)燃學(xué)生互動(dòng)的火花。

筆者展示個(gè)別組的成果并利用EXCEL表格及圖像與學(xué)生一同分析得出：同樣接觸面下，壓力越大滑動(dòng)摩擦力越大;同等壓力下，不同的接觸面，滑動(dòng)摩擦力不同;滑動(dòng)摩擦力與接觸面積的大小無(wú)關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。

最后筆者演示了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，同樣的物塊，分別放在平行與傾斜接觸面上運(yùn)動(dòng)，測(cè)出滑動(dòng)摩擦力，通過(guò)對(duì)比數(shù)據(jù)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到公式f=?N中的N是接觸面受到的正壓力，而不是總等于Mg，避免在之后的練習(xí)中犯錯(cuò)。

物理是一門觀察和實(shí)驗(yàn)的學(xué)科，散發(fā)出很濃厚的探索味，應(yīng)當(dāng)盡量挖掘和發(fā)揮科目特色，激情引燃課堂互動(dòng)的靈魂生命，讓學(xué)生在主動(dòng)思考、自主探索、動(dòng)手實(shí)踐中，激發(fā)對(duì)本學(xué)科的興趣，促進(jìn)學(xué)習(xí)。

（作者單位：福建省龍海第一中學(xué)）