《科学探究：摩擦力》
教学设计
金华中学 王万祺
2014年5月18日
《科学探究：摩擦力》教学设计
教学内容
《科学探究：摩擦力》。
设计理念
以探究滑动摩擦力与哪些因素有关为主线，安排完整的科学探究活动，让学生经历探讨滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程。体现了新课程中让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神。
引导学生运用所学的知识去分析解释大量生活、生产中的摩擦现象，通过介绍磁悬浮列车、气垫船等，较好地体现了新课程“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。
学情分析
学生对于“摩擦力”这样一个富有感性认识的现象，在学习了力的概念、重力与弹力的基础上进一步学习摩擦力，已经具备了如何分析力的一般方法。为了让学生能从较深层次认识摩擦力的存在和产生，并通过探究活动掌握影响滑动摩擦力的因素，教学中应注重知识梯度，适时指点学生。
教学手段
采用电脑多媒体、电子白板等辅助教学的手段，增加教学容量。利用学生自备与实验室提供相结合的方式准备了教学过程中可能使用到的教具学具，较好的解决了实验资源的筹备压力。
教学设计思路
结合本校实际，拟定了如下的教学思路：
第一、通过出示图片、播放视频短片等方式，再现生活中习以为常的场景，并通过现场小实验，让学生感受摩擦力的存在，从而引出“摩擦力与哪些因素有关”的话题，学生分小组讨论，提出各自的猜想与假设并进行交流。
第二、根据各小组桌面上已有的实验器材，结合选定的探究方向，引导学生制定实验计划与设计实验。教师应往返于各小组间，参与讨论，适宜点拔，不过多干预，以体现实验的多样性。
第三、根据既定方案进行实验，强调实验注意事项，培养良好的实验习惯。
第四、各小组根据实验中收集到的数据，进行分析，并尝试得出结论。教师提取一些较有典型意义的数据，引导全体学生共同分析并总结相应规律。
第五、分析摩擦的利与弊，认识事物的多面性，掌握分析事物的科学方法。 第六、运用多媒体展示国内先进的气垫船、磁悬浮列车，加强爱国主义教育。 第七、巩固教学成果，布置作业，完成本堂课的教学。
教学目标
1. 知识与技能
知道摩擦力的存在与产生；明确滑动摩擦力的影响因素；知道增大与减小摩擦力的方法。
2. 过程与方法
通过观察和实验，感知摩擦力的存在；通过实验，探究滑动摩擦力和接触面粗糙程度、接触面之间的压力大小的关系。
3. 情感态度与价值观
通过完整的实验探究过程培养学生实事求地是进行实验的科学态度和科学精神；通过对最新科技如磁悬浮列车的了解，增强学生的民族自豪感。
教学重点、难点
实验探究滑动摩擦力和接触面粗糙程度、压力大小的关系；学会猜想与假设，认识变量控制的意义和方法。
教学过程
一、导入新课
1．感受摩擦力的存在：通过小实验“夹花生米”，谁夹的又多又快!
[设计说明：小实验的目的是让学生在亲切的场景中认识与感受摩擦力。]
比赛用“筷子”夹“花生米”,看
二、进行新课
1．摩擦力是如何产生的？
把手压在桌面上，然后向前推手掌，感受摩擦力的产生及方向。引导学生分析并最终得出滑动摩擦力的概念。
[设计说明：本环节有利于突破摩擦力的方向及发生的条件。]
2、探究影响滑动摩擦力大小的因素。 （1）提出问题
学生搓手体验：①二手掌心相对轻微用力，搓动双手。②二手掌心相对使劲用力，搓动双手。③手背对手背使劲用力，搓动双手。
[学情预设：学生可能会有如此体验：①用手按住桌面上滑动，体会手的感觉，向下用力按着桌面再试一试，②让学生用手在衣服上蹭一蹭体会手的感觉；③脚在地上蹭一蹭，体会脚的感觉……]
提出问题：从上述的体验中可猜想什么与滑动摩擦力有关？
[设计说明：本环节教师应注意引导，防止学生扯得太远，影响教学任务的完成，但在不影响大局的情况下，应鼓励学生有更多的问题提出。]
（2）猜想与假设。
多数情况下学生会提出以下的一些猜想与假设： ①滑动摩擦力的大小是否与压力有关？ ②是否与接触面的粗糙程度有关？ ③是否与接触面积有关？ ④是否与材料有关？
⑤是否和物体的运动方向有关？ ……
[设计说明：对于学生没有提出的问题，教师不刻意去拓展。]
（3）制定计划和设计实验。
影响滑动摩擦力大小的因素可能不止一个，要如何设计实验才能知道滑动摩擦力的变化是由某特定因素引起的，而不是由其它因素引起的呢？
引导学生讨论后回答。[学生可能回答：让一个因素不同，其他因素相同。]
教师指出：我们在研究某一个因素对该物理量的影响时，应控制其它与该物理量有关的因素不变，这种研究问题的方法叫做“控制变量法”。
让学生根据控制变量法拟清设计思路，设计好实验步骤。按小组进行讨论。
[设计说明：教师应参与到一些小组的讨论中，摸清学生的思路。师生的一些想法是存在很大差异的，直接参与到讨论中，有利于教学的顺利完成。]
开始交流各小组的实验设计思路。
[每小组推举一个成员参与交流发言，教师综合进行评价，并从中选出成功方案若干供学生实验时自行选择。
应让学生在实验设计过程中，自行阅读加油站中的内容。在这里，我主要是通过对比的方法来阐述“弹簧测力计匀速直线运动”的作用，具体方法如下：把钩码挂在弹簧测力计下，分别让它们处于静止、匀速向上提起、匀速向下运动、加速向上提起，比较四次实验中弹簧测力计的示数变化。]
学生实验方案举例：
验证：滑动摩擦力大小与压力大小有关。 器材：木块、长木板、钩码、弹簧测力计。 验证：滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关。 器材：长木板、棉布、毛巾、木块、弹簧测力计。 研究问题 滑动摩擦力大小与压力大小的关系 滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系 （4）进行实验与收集证据
进行实验并记录实验中的现象和数据。 （5）分析与论证
各小组根据实验记录，分析数据，并整理归纳得出结论。 （6）评估与交流
实验完毕后，让各个小组交流实验的情况及结论。无论学生的猜想是否与实验的结论相符，都要对学生进行鼓励，肯定他们的这种实事求是的探索精神。
根据实验过程中出现的情况，进一步让学生思考：实验设计中有无失误之处？怎样弥补
…… …… 相同条件 不同条件 木块+1N钩码 木块+2N钩码 木块+3N钩码 玻璃 纱布 木块 拉力/N 摩擦力/N 结论 不足？拉木块运动是否匀速？弹簧测力计示数是否稳定？怎样进一步改进并减小误差？
引导学生总结影响滑动摩擦力的大小的二个因素。
[设计说明：在需要时，可以请一两个小组代表上讲台给大家展示一下自己小组的探究思路和结论，并提出相应的评价。]
3.增大与减小摩擦的的方法 （1）体验有益摩擦
选择一个2.5升的饮料瓶,在瓶中装适量的水,旋紧瓶盖,放在讲台桌上。 先请班上一个力气小的女生上台，让她手握饮料瓶（握法如右图所示），并将其举高，该女生轻松举起饮料瓶。
教师事先在手上沾上洗洁精，虚张声势去举起饮料瓶，，借机把洗洁精涂在饮料瓶侧壁上……结果，教师没能把饮料瓶举起，在学生惊讶无比的情况下，教师请班上公认的“大力士”上台帮忙。只见他，双手抱住饮料瓶使足力气，结果也没能把饮料瓶举起……
在同学们的笑声中，教师及时提示上台的男生闻一下手上所沾的气味，在学生判别出“洗洁精”后，引导全班同学分析刚才的实验，并认识生活中摩擦力的作用。
（2）体验有害摩擦
播放一段有害摩擦的视频片段。
引导学生阅读课本内容，并结合实际，总结相关增大与减小摩擦的方法。
[设计说明：本环节能增强学生学习物理兴趣，并让学生在娱乐中接受物理知识，并体会物理无处不在。也可以视时间情况，适当增加一些类似的小实验，如体验瓶盖上条纹的作用等。]
三、拓展课堂
观看有关上海的磁悬浮列车的图片，增强学生的民族自豪感。
播放有关气垫船的图片或视频，加深学生理解摩擦力在生活中的应用。让学生课后去查阅有关摩擦力的知识。
四、布置作业 1．课堂作业： 1，2。
2．课后作业：写一篇物理小短文《假如生活中没有了摩擦力》。
教学过程流程
《科学探究：摩擦力》教学设计
