高中物理人教版 (新課標(biāo))必修13 摩擦力教學(xué)設(shè)計(jì)

這是一份高中物理人教版 (新課標(biāo))必修13 摩擦力教學(xué)設(shè)計(jì)，共9頁。教案主要包含了組織交流，匯報(bào)研究發(fā)現(xiàn)，總結(jié)反思，課后延伸等內(nèi)容，歡迎下載使用。
教材分析及內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容是初中摩擦力知識基礎(chǔ)上的延伸和拓展，與彈力地位等同，本節(jié)知識是本章教學(xué)的重點(diǎn)，同時(shí)也是教學(xué)的難點(diǎn)，所以對這節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容要引起注意，由于摩擦力的問題復(fù)雜性，且在具體問題中又表現(xiàn)出“動中有靜，靜中有動”尤其靜摩擦力在許多情形下似乎是“若有若無，方向不定”,因此對于初學(xué)者來說不易理解。設(shè)計(jì)意圖：本課教學(xué)重點(diǎn)是圍繞“摩擦力的大小與那些因素有關(guān)”這一問題，讓學(xué)生提出假設(shè)，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出合理易行的驗(yàn)證方案，開展科學(xué)驗(yàn)證。教學(xué)難點(diǎn)是對比實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生對變量的選擇與控制。這對剛剛接觸“通過對比實(shí)驗(yàn)來搜集證據(jù)”的四年級學(xué)生來說是極具挑戰(zhàn)性。方案設(shè)計(jì)不合理，影響操作的科學(xué)性；變量控制不嚴(yán)密，勢必影響數(shù)據(jù)的真實(shí)性。以多元目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)為基礎(chǔ)，幫助學(xué)生掌握科學(xué)的方案設(shè)計(jì)及變量控制的方法，使實(shí)驗(yàn)操作科學(xué)有效地進(jìn)行是教師首先要關(guān)注的。為解決上述難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，教師調(diào)整了教材內(nèi)容，淡化了摩擦力發(fā)生的條件和增大或減小摩擦力的方法部分，著重引導(dǎo)學(xué)生深入研究摩擦力的大小與什么有關(guān)的問題。教師強(qiáng)化了動手前的動腦環(huán)節(jié)，先讓學(xué)生根據(jù)問題提出假設(shè)，并幫助學(xué)生將合理的假設(shè)進(jìn)一步細(xì)化成具體的可操作的變量板書出來。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生選擇感興趣的假設(shè)，設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案，將操作的方法、步驟顯性化，最后師生集中評議，提醒學(xué)生操作中的注意事項(xiàng)。有了這樣的基礎(chǔ)，學(xué)生操作的有效性，自然有了根本保障。（一）、教學(xué)基本流程      教學(xué)過程：    一、游戲?qū)?，引?dǎo)學(xué)生從生活中了解摩擦力。     師：誰在家抓過魚？（生紛紛舉手示意抓過）     師：我這里有兩條泥鰍（師從講臺下取出裝有泥鰍和細(xì)砂的水槽），誰能幫我把它們抓起來，放到另一只水槽中？    生抓泥鰍。（他先用一只手，再用兩只手，始終抓不住，顯得焦急萬分，當(dāng)他準(zhǔn)備用雙手和前胸來捧時(shí)，臺下學(xué)生和聽課教師都被逗樂了，師示意他別弄濕了衣服停下。）     師：你有什么感覺？     生：太滑了，抓不住。     師：看來還得老師給你幫忙。（師用網(wǎng)兜將泥鰍兜住，倒入裝有細(xì)砂的水槽中，泥鰍翻騰掙扎）     師：再請你把它們救回水中。     生稍加努力，分別將泥鰍捉入水中。     師：這一次，你又有什么感覺？生：不太滑了，泥鰍身上有砂子。     師：謝謝這位同學(xué)，其實(shí)他第二次比較容易抓住泥鰍，關(guān)鍵靠一種力幫忙，你知道是什么力嗎？     生: 摩擦力.      【評析：學(xué)生抓過魚、黃鱔等動物，對“滑”有切身體驗(yàn)，讓學(xué)生在水中和砂中對比抓泥鰍，就是激起他們對已有經(jīng)驗(yàn)的回憶，引出摩擦力，同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣?！?/span>師: (板書:摩擦力)請同學(xué)們找一找生活中哪兒有摩擦力? 生1: 汽車剎車的時(shí)候有摩擦力.師: 汽車剎車時(shí)哪兒有摩擦力, 能說具體點(diǎn)嗎?生1:汽車剎車時(shí)，輪子與路面之間有摩擦力。生2: 擦黑板的時(shí)候, 黑板擦與黑板之間有摩擦力。生3: 用橡皮擦錯字時(shí), 橡皮與紙之間有摩擦力。生4: 玩滑滑梯時(shí), 屁股與滑板之間有摩擦力(生笑)。師: 讓我們來感受一下摩擦力吧(師邊說邊示范)，請把手放在桌面上，由后向前移動。(生跟著做動作)師: 再用干凈些的手在自己的臉頰上擦一擦.。（生做動作)師: 同學(xué)們感受到力了嗎?生:感受到了。師: 那誰來說說摩擦力是一種什么樣的力?生1: 摩擦力在兩個(gè)物體之間。生2: 摩擦力在物體互相摩擦的時(shí)候才有。生3: 摩擦力能產(chǎn)生熱量。師：當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面運(yùn)動時(shí)(師用兩個(gè)手掌同步作出動作)，在兩個(gè)物體之間會產(chǎn)生一種阻礙物體運(yùn)動的力，這種力就叫摩擦力。今天,我們就來研究摩擦力的秘密.(師板書完成課題)【評析： 讓學(xué)生舉例、活動，既了解了學(xué)生原有的知識基礎(chǔ)，又讓學(xué)生加強(qiáng)了體驗(yàn)，便于教師對概念的闡述和學(xué)生對概念的理解?！?/span>     二、提出問題,進(jìn)行假設(shè),確定驗(yàn)證方案     師：關(guān)于摩擦力你最想研究什么問題？生1: 摩擦力的大小(師板:大小)生2: 摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)?(師接上面問題板書:大小與那些因素有關(guān)?)生3: 摩擦力的大小是否與物體的光滑程度有關(guān)?生4: 是不是只有兩個(gè)物體摩擦才有摩擦力,三個(gè)物體摩擦有沒有摩擦力?師: 你是想研究摩擦力的形成。(板書: 形成)生5: 我想研究摩擦力的作用。(板書: 作用)生6: 我想研究摩擦力的大小是不是與物體的輕重有關(guān)?生7:我想研究空氣與物體能否產(chǎn)生摩擦力?(板書: 空氣與物體能否產(chǎn)生摩擦力) 【評析：教師本意是讓學(xué)生學(xué)會提出問題。課前教師為調(diào)查學(xué)生的知識基礎(chǔ)，曾讓學(xué)生思考過“摩擦力的大小可能跟哪些因素有關(guān)”，所以生3、生4的提出的問題有較強(qiáng)的指向性。其實(shí)，這一環(huán)節(jié)提出的眾多問題，教師并未引導(dǎo)學(xué)生去開展研究，流于形式。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對提出的問題加以整合，如生1、生2、生3、生6的問題都可以整合成“影響摩擦力的大小的因素”這一問題，從而避免隨后的教學(xué)環(huán)節(jié)中教師指定問題，強(qiáng)加給學(xué)生的現(xiàn)象】師: 由于只有一節(jié)課的時(shí)間,我們就選一個(gè)問題來研究(師手指第一個(gè)問題),猜一猜,摩擦力的大小可能與那些因素有關(guān)?生1: 可能跟物體的光滑程度有關(guān)師: 能不能講具體,比如光滑的情況下摩擦力怎么樣,不光滑的情況下摩擦力又怎樣?生1: 光滑的情況下摩擦力小,不光滑的情況下摩擦力大.(師板書:與物體的光滑度有關(guān), 光滑-----小;粗糙-----大)生2: 摩擦力的大小可能跟物體的輕重有關(guān).師: 也請你說具體,物體重了怎樣?輕了怎樣?生2: 重了產(chǎn)生的摩擦力大,輕了產(chǎn)生的摩擦力小.(師板書:與物體輕重有關(guān), 輕-----小; 重-----大)生3: 與物體的大小有關(guān)，大的摩擦力大，小的摩擦力小。師: 是指整個(gè)物體的大小，還是指物體摩擦?xí)r接觸面的大小?生3: 應(yīng)該是接觸面的大小，接觸面大摩擦力就大，接觸面小摩擦力就小。(師板書:接觸面小-----小; 接觸面大-----大)生4:與物體的材料有關(guān)。師: 怎么說?生4: 比如海棉與木塊的摩擦力就不一樣.(師板書:與物體的材料有關(guān))生5：與物體的軟硬有關(guān)，軟的摩擦力大，硬的摩擦力小。（師板書：與物體的軟硬有關(guān)，硬-----??；軟-----大）【評析：教師對學(xué)生的假設(shè)處理得很細(xì)致，目的在于使學(xué)生頭腦中籠統(tǒng)抽象的猜想轉(zhuǎn)化為具體清晰的可操作的實(shí)驗(yàn)變量，這對獨(dú)立解決問題能力相對較弱的學(xué)生來說，是一種指導(dǎo)，教師的指導(dǎo)就應(yīng)針對學(xué)生最感困惑的地方?！?/span>師：同學(xué)們很愛動腦，提出了許多假設(shè)，假設(shè)需要…（生齊答：驗(yàn)證）。課前，老師為大家準(zhǔn)備了一些實(shí)驗(yàn)材料，（師借助視頻展示臺一一介紹）有一面光滑一面粗糙的纖維板；有面積大小不同，并一面帶膠皮的小木塊；還有測力計(jì)，今天我們就借助測力計(jì)來測拉力，以此來了解摩擦力的大小。下面請同學(xué)們做兩件事：1、小組商量一下，從這么多假設(shè)中選擇一個(gè)你們最感興趣的假設(shè)；2、根據(jù)選擇的假設(shè)，設(shè)計(jì)一組實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，并把實(shí)驗(yàn)的方法和步驟寫下或畫下，完成這張實(shí)驗(yàn)記錄的上半部分（師舉起實(shí)驗(yàn)記錄單），材料員來取單子。（材料員取實(shí)驗(yàn)記錄單，學(xué)生分組討論填寫。師在巡視的過程中發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生選用了課堂上不具備的材料，及時(shí)提醒學(xué)生要用教師提供的或身邊已有的材料來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以保證實(shí)驗(yàn)?zāi)墚?dāng)堂進(jìn)行。大約5分鐘后，教師示意學(xué)生停止。）【評析：教師對實(shí)驗(yàn)材料的介紹，同樣有對對比實(shí)驗(yàn)方法的暗示作用?！?/span>師：下面哪個(gè)小組愿把你們的設(shè)計(jì)方案展示給大家看？生1：（帶著方案放在視頻臺上）我們選擇的假設(shè)是摩擦力的大小與物體的光滑程度有關(guān)。具體的方法是：用測力計(jì)拉小木塊，先在纖維板光滑的一面拉，拉三次；再在纖維板粗糙的一面拉三次；最后比較它們拉力的大小。師：對他們小組的方案，有沒有什么看法或建議？師：（學(xué)生毫無反應(yīng)）是不是大家覺得他們的方案已很好了？我倒是有兩個(gè)問題，照他們的方案，只有什么條件不同？哪些條件必須相同？生1：不同的條件是：一個(gè)要在光滑的一面拉，一個(gè)要在粗糙的一面拉。生2：相同的條件是：拉的都是同一個(gè)木塊。師：也就是什么相同？生2：也就是重量相同。生3：要用同一個(gè)測力計(jì)來測。生4：要用一樣的力氣來拉。師：也就是說，拉的時(shí)候，盡量讓小木塊不快不慢按一樣的速度前進(jìn)。生5：小木塊擺放的姿勢要一樣。師：對，否則它們接觸面的面積就不一樣了。師：（見無人舉手）總之，這是一組什么樣的實(shí)驗(yàn)？（生齊答：對比實(shí)驗(yàn)）那只允許一個(gè)條件不同，其他條件要…（生齊答：完全相同）對，至少要盡量相同。方案有問題的小組，呆會兒繼續(xù)討論完善，沒問題的，材料員拿材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。動手前我還想提醒大家：什么時(shí)候讀數(shù)呢？生6：拉的時(shí)候。生7：指針停下來的時(shí)候。師：對，當(dāng)小木塊勻速前進(jìn)的時(shí)候，測力計(jì)的指針會相對的穩(wěn)定在某一位置，這時(shí)就可以讀數(shù)了。（學(xué)生修改方案后，所有小組都派人上來取材料，然后小組展開實(shí)驗(yàn)，活動約進(jìn)行了7分鐘。）【評析：針對某一方案進(jìn)行集中評議，突出了變量控制的細(xì)節(jié)，強(qiáng)調(diào)什么時(shí)候讀數(shù)以及讓小木塊勻速前進(jìn)，突出了實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)，這些都是實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行нM(jìn)行的保障。若能讓研究其他因素的小組也能這樣匯報(bào)交流就更好了。這也反映了科學(xué)探究活動的深入與有限的課堂教學(xué)時(shí)間的矛盾?！?/span>三、組織交流，匯報(bào)研究發(fā)現(xiàn)師：（示意學(xué)生停下）下面哪個(gè)小組愿把自己的研究成果與大家分享？生1：（走上講臺，將研究實(shí)驗(yàn)記錄放在視頻臺上，以下匯報(bào)都是這樣）我們小組選擇的假設(shè)是：摩擦力的大小可能與物體的光滑程度有關(guān)。我們先用一塊小木塊豎著在纖維板光滑的一面拉了三次，分別是：0.1牛，0.15牛，0.1牛；又豎著在粗糙的一面拉了三次，分別是：0.2牛，0.25牛，0.2牛；我們發(fā)現(xiàn)，在光滑的一面拉用的拉力小，也就是摩擦力?。辉诖植诘囊幻胬玫睦Υ?，也就是摩擦力大。師：對他們小組的實(shí)驗(yàn)情況，同學(xué)們還有什么問題？生2：我覺得他們拉的不準(zhǔn)，每一種情況拉出來的拉力應(yīng)一樣大，他們都不一樣，我覺得她們拉的有問題。師：你覺得他們沒用一樣的力來拉？（似覺有妥，又做補(bǔ)充）沒有使小木塊勻速前進(jìn)？生2：是。生1：我們的數(shù)據(jù)是不一樣，但差距很小。師：數(shù)字之間差距很小，（對生2）這種解釋能接受嗎？生2：我還是覺得她們測得不準(zhǔn)。師：你們測的結(jié)果前后都一致嗎？生2：是。師：那么像曲藝（即生1）小組那樣，測量的結(jié)果有細(xì)微的差別，也是正常的。曲藝，由你們的實(shí)驗(yàn)，我們能得出怎樣的結(jié)論（師手指黑板上的假設(shè)記錄）生1：我們認(rèn)為摩擦力的大小與物體的光滑程度有關(guān)，光滑的物體摩擦力小，粗糙的物體摩擦力大。師：也就是說，你認(rèn)為這個(gè)假設(shè)是對的？其他研究相同假設(shè)的小組同意嗎？大家同意嗎？（生點(diǎn)頭后，師劃鉤。）師：還有哪個(gè)小組愿意匯報(bào)？（生舉手踴躍）生3：我們研究的假設(shè)是：摩擦力的大小可能跟物體的輕重有關(guān)。我們的方法是，先用一個(gè)小木塊在桌上拉，第一次是0.25牛，第二次是0.25牛，第三次是0.3牛；第二回加個(gè)小木塊拉，第一次是0.6牛，第二次是0.6牛，第三次是0.55牛。我們發(fā)現(xiàn)：不加小木塊產(chǎn)生的摩擦力小，加木塊產(chǎn)生的摩擦力大。（生2再次舉手，師示意他發(fā)言）生2：他們拉的前后數(shù)字也不一樣，有問題。師：你對這個(gè)問題似乎很有意見，看來，你拉的比他們好。師：（對生3）由你們的實(shí)驗(yàn)，可以得出什么結(jié)論？生3：摩擦力的大小與物體的輕重有關(guān)系。師：同意嗎？（生同意后，師在這一假設(shè)后劃鉤）【評析：生2兩次針對不同小組在相同情況下測不出相同數(shù)據(jù)提出看法，他提出問題源于他們每次的結(jié)果都是一致的，說明這是個(gè)執(zhí)著又有思想的孩子?？赡芩牟僮鞲?guī)范，觀察更仔細(xì)，教師在此處如果不忙于走教案，而是停下來，讓他說說他們是怎么拉的，怎么讀數(shù)的，不僅是對這位同學(xué)的鼓勵和肯定，同時(shí)對提高其他同學(xué)的操作技能和細(xì)致態(tài)度也有幫助?！?/span>師：還有哪個(gè)小組研究了不同假設(shè)？生4：我們研究的是：摩擦力的大小可能跟接觸面有關(guān)。驗(yàn)證的方法或步驟是：先把小木塊躺著擺，再豎著擺，各拉三次。躺著擺，第一次是0.15牛，第二次是0.15牛，第三次還是0.15牛；豎著擺，結(jié)果三次也是0.15牛。我們的發(fā)現(xiàn)：雖然它們的面積不一樣大，但它們產(chǎn)生的摩擦力一樣。師：他們有了這樣的發(fā)現(xiàn)，下面還有研究這種假設(shè)的嗎？師：（見無人舉手，對生4）那你們能得出什么樣的初步印象？生4：摩擦力的大小與接觸面的大小沒有關(guān)系。（師在該項(xiàng)假設(shè)后打叉）師：還有驗(yàn)證其它假設(shè)的嗎？（學(xué)生沒有反應(yīng)）師：那我們看第一種假設(shè)（指與物體光滑程度有關(guān)），驗(yàn)證的舉手，都同意這種假設(shè)嗎？（絕大多數(shù)學(xué)生都舉手并表示同意）。那研究第二種的呢（指與物體的輕重有關(guān)）？你們也都贊同這種假設(shè)嗎？（三個(gè)小組舉手并表示同意）。第三種假設(shè)（指與物體的接觸面有關(guān)）只有他們一個(gè)組驗(yàn)證的。那么現(xiàn)在我們可以初步作出什么結(jié)論了？（此時(shí)下課鈴響起）生：摩擦力的大小與物體的光滑程度有關(guān)，與物體的輕重有關(guān)，與物體的接觸面無關(guān)。（師在三種假設(shè)前畫星）四、總結(jié)反思，課后延伸師：已經(jīng)下課了，學(xué)了今天這節(jié)課，你最想說句什么話？生1：我知道了摩擦力跟哪些因素有關(guān)。生2：我知道了什么是摩擦力。生3：我知道了怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證摩擦力與哪些因素有關(guān)。教學(xué)評析：本課根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)與課堂教學(xué)的實(shí)際，淡化了教材中研究摩擦力發(fā)生的條件和針對不同情況設(shè)計(jì)增大或減小摩擦力的方法部分，著重引導(dǎo)學(xué)生深入研究摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)。教學(xué)活動中，除強(qiáng)調(diào)動手做外，更強(qiáng)調(diào)動腦。真正的學(xué)習(xí)并非發(fā)生在學(xué)生的手上，而是發(fā)生在他們的頭腦內(nèi)部。因此，整個(gè)探究活動，教師引導(dǎo)學(xué)生對影響摩擦力大小因素進(jìn)行猜測，為驗(yàn)證猜測制定研究計(jì)劃，考慮變量的選擇與控制，對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析等處理，在與同伴的對話與交流臺相互質(zhì)疑和評價(jià)等等。增加了學(xué)生探究活動的思維含量，提高了探究活動的有效性。