在物理课堂教学中突出学生的主体地位

张小洪

摘要：本文以人教版必修1第三章第3节《摩擦力》的教学设计为例，说明在物理课堂教学中通过问题及任务的设计来引导学生，突出学生的主体地位。

关键词：摩擦；教学设计：主体地位

中图分类号：G633.7

文献标识码：A

文章编号：1003-6148(2012)1(S)-0037-4

教学目标

1、知道静摩擦力的概念及产生条件，通过实验探究及理论分析认识静摩擦力的大小和方向的特点，知道最大静摩擦力。

2、知道滑动摩擦力的概念及产生条件，通过实验探究认识滑动摩擦力的大小和方向的特点，理解公式F_f=μF_N的意义。

3、知道生产和生活中增大摩擦和减小摩擦的实例，有将物理知识应用于生产和生活的意识。学生情况分析

1在初中已经学习了力的概念并可应用二力平衡进行计算。

2在初中阶段对滑动摩擦力有定性了解。

3在初中学习中已用到过控制变量法。

4在前两节已经学习了重力与弹力，知道学习某种力一般要研究其产生、大小及方向。

教学重点与难点

重点：静摩擦力和滑动摩擦力的产生、方向和大小规律。

难点：对相对运动趋势的理解，对影响滑动摩擦力大小的因素的探究及滑动摩擦力公式的得出。

教学过程

1认识和感受摩擦力

1.1认识摩擦力

PPT演示四张图片：手持水杯而水杯保持静止、户外运动时人斜躺在山坡上小憩、炎热的夏天人可以从水上的滑梯下滑、浪漫的冬季可以进行滑雪运动。

问题1请同学们仔细观察这几张图片，你认为这几张图片中的人或杯子都共同受到了一些什么力的作用?

学生回答：重力、弹力、摩擦力。

问题2你觉得这几张图片里人或物体所受的摩擦力是同种性质的摩擦力吗?

学生回答：不是，有的是滑动摩擦力，有的是静摩擦力。

问题3哪些是静摩擦力。哪些是滑动摩擦力?你判断的依据是什么?

启发学生回答：保持相对静止的是静摩擦力，发生相对滑动的是滑动摩擦力。

问题4你还能举出其它的静摩擦力和滑动摩擦力的例子吗?或者你能创造出一个有摩擦力作用的情景吗?

学生会举出诸如走路、双手相互摩擦、手与桌面摩擦、两个同学用力拉书之类的例子。

1.2感受摩擦力

请同学们举起右手，放在桌面上，挤压桌面；然后慢慢尝试将手掌向前推，直到手掌真的在桌面上滑行一段距离为止。然后提问：在刚才的过程中，同学们有没有感觉到明显的阻碍作用?引导学生体会：在手将动而未动的过程受到的是静摩擦力，手在桌面上滑动的过程受到的是滑动摩擦力。

第一部分设计意图：以连续的设问正确引导学生在现象中发现摩擦力，在不同的现象中总结静摩擦力和滑动摩擦力的不同点，利用此特点重新发现和审视身边与摩擦力有关的现象，并亲自体会两种摩擦力，这是一个由现象到本质再到现象的过程。全过程中教师无需给出任何答案，所有的学习由学生独立思考、相互交流、亲身体会而完成，学生作为主体参与整个学习过程，对于摩擦力的认识也由远及近、由浅入深。

2明确学习任务和目标

摩擦力主要可以分为静摩擦力和滑动摩擦力，研究摩擦力和研究其它的所有力一样，我们需要弄清楚：摩擦力是如何产生的?其大小、方向如何?

第二部分设计意图：让学生明确本节课的研究任务，可以使他们对之后的学习有明确的目标和更强的积极性。

3研究静摩擦力

3.1静摩擦力的产生条件

问：什么时候会产生静摩擦力?只要相对静止就一定有摩擦力吗?

部分学生回答：相对静止的时候。

请同学们再把手放在桌面上，不要推，你感觉到摩擦力了吗?(手掌没有往任何方向运动的趋势，所以没有静摩擦力)现在尝试把手向前推而不推动，你感觉到了吗?(此时手掌有向前运动的趋势，所以受到了静摩擦力的作用)

教师引导学生总结出：静摩擦力发生在有相对运动趋势的物体之间。

3.2静摩擦力的方向

演示向右推桌子而桌子不动，问：桌子有向哪边的运动趋势?它受哪些力而平衡?其所受静摩擦力方向如何?

教师引导学生总结出：静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。

3.3两种方法帮助学生理解并判断相对运动趋势

法一：演示手推毛刷而毛刷不动，根据刷毛的倾斜和弯曲情况判断相对运动趋势方向，再由二力平衡判断静摩擦力方向，再次验证静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反。

法二：PPT展示斜面上静止的木块，请学生回答：木块的相对运动趋势方向如何?静摩擦力方向如何?你判断的依据是什么?

根据学生的回答总结：所谓相对运动趋势方向，就是假设接触面光滑、没有摩擦力的情况下物体将要运动的方向，这样的判断方法叫做假设法。另举两例(水平面上拉物体而不动、将物体挤压在墙上而不动)帮助学生对前面的总结进行巩固。

3.4静摩擦力的大小

任务一：请同学们利用你的手掌、桌子、书、橡皮、笔、笔袋、直尺等，可以与同学合作，探究静摩擦力的大小有什么特点。

请两组同学上台重现刚才的探究情景并阐述他们的探究结论，在此基础上总结出：静摩擦力的大小可变，需结合其它作用力进行计算。用DIS实验系统演示此实验，证明静摩擦力的大小确实可变，同学们的结论是正确的。

继续追问：刚才我们发现静摩擦力变大了，它可以无休止的变化下去吗?用DIS实验系统演示拉力逐渐增大直到木块在桌面上滑行一段距离的过程，分别用数字显示和图像显示两种方式展示给学生，并总结出：静摩擦力存在一个最大值F_fm，静摩擦力F_f满足0f

导学生科学猜想出可能影响摩擦力大小的四个因素：压力的大小、接触面粗糙程度、接触面的大小、运动的快慢，确定选择控制变量法来研究此问题。将学生设计的表格记录如下：

通过DIS实验系统演示并记录结果，得出结论：摩擦力大小与压力大小成正比：与接触面粗糙程度有关；与接触面积的大小无关；与物体运动的快慢无关。

最后将滑动摩擦力表达为公式F_f=μF_N，分析公式含义及每个物理量的意义，引导学生看课本P59表格1。

第四部分设计意图：所设计的任务和问题同样追求学生的主体地位，同样将学生定性探究与教师利用DIS实验系统定量演示有机的结合起来；对表格的设计重在对控制变量法基本思想的理解，所以尊重学生的想法设计成四个单独的表格，而没有将所有因素综合在一个复杂的表格中；最后总结出计算滑动摩擦力大小的公式，让学生学会用简单的公式表达复杂的意思，体会物理公式的简洁之美。

5摩擦力与生活

1、PPT图片展示汽车轮胎、夏季轮胎与冰雪轮胎的比较、车胎上的防滑链，认识增大摩擦的方法。

2、PPT图片展示机器内的齿轮、钟表内部结构、润滑油、滚动轴承、磁悬浮列车，认识减小摩擦方法。

第五部分设计意图：让物理走进生活，巩固知识，增加趣味，使学生明白学习物理的重要意义。

6《摩擦力》教学设计反思

本节课为学习《摩擦力》的第一节课，重在让学生对两种摩擦力产生、大小、方向有切身的体会，且因一节课的时间比较有限，故将摩擦力产生的条件主要锁定在“相对运动趋势”或“相对运动”上，而对于“粗糙、相互接触且有挤压”等条件则安排在本节课之后再分析：对于滑动摩擦力的大小主要集中在探究其影响因素及公式的得出和理解，本节课不要求利用此公式进行定量计算：对于“受静摩擦力的物体是否一定静止”、“滑动摩擦力是否一定与运动方向相反”之类的较复杂问题也暂不涉及。

本节课最初从四幅优美的图片人手，旨在给学生以美的享受的同时吸引学生的注意力：其后的教师提问及学生探究任务的设计旨在引导学生自己去发现、分析、探究、归纳和总结，促使学生作为主体在研究问题的过程中学习知识、总结方法、升华情感；最后安排的摩擦力与生活环节，与本节课开头相呼应，使学生学习到的相关知识来源于生活，又服务于生活。