初中物理力学中摩擦力的教学研究

2024-04-18 11:35张远辉
数理天地(初中版) 2024年8期
关键词:摩擦力初中物理课堂教学

张远辉

【摘要】摩擦力教学是初中物理教学中的核心内容,也是难点内容.如何有效地引导学生学习摩擦力物理知识是初中物理教师关注的重点.在实际教学中,教师只有在教学过程中采用多样化的教学方式,才能激发学生的学习兴趣,提高学生的物理感知能力,进而有效提升物理教学质量.本文基于物理力学及摩擦力相关概念,从创设教学情境、小组合作探究、借助实验操作对提升初中物理摩擦力教学效率的方法进行分析,并探索多元教学方法,在教学中不断进行总结与反思,全面提升摩擦力教学效率和质量.

【关键词】初中物理;摩擦力;课堂教学

初中物理知识的学习是学生面对的一门新课程,而且是物理知识学习的启蒙阶段.相对而言,初中的物理知识还比较简单基础,这是学生为未来物理学习打下的坚实基础.但是初中学生的学习能力参差不齐,所以无法保证全体学生都能够掌握到摩擦力的相关知识.为此,教师要让物理教学的开展变得充满趣味性,增强物理学科与生活的联系,在生活中开展物理教学,提高学生对物理知识的感知能力.

1  物理力学及摩擦力概述

物理力学是研究物体运动和力的学科.摩擦力是物理力学中一个非常重要的概念.摩擦力是两个物体在接触时相互阻碍相对运动的力.摩擦力有两种类型,分别是静摩擦力和动摩擦力.

静摩擦力是指当两个物体之间的相对运动速度为零时的摩擦力.在这种情况下,物体之间的摩擦力可以阻止物体开始运动.静摩擦力的大小取决于物体之间的接触面积和物体之间的粗糙程度.如果两个物体的接触面积较大或者物体之间的粗糙程度较高,静摩擦力就会变大.

动摩擦力是指当两个物体之间存在相对运动时产生的摩擦力.动摩擦力的大小取决于物体之间的接触面积、物体之间的粗糙程度以及两个物体之间的相对速度.如果接触面积较大、粗糙程度较高或者相对速度较大,动摩擦力就会增大.

摩擦力在物理力学中发挥着重要的作用,可以使得物体停止运动、改变运动的方向以及保持运动的稳定.在初中物理教学中,学生需要通过实验和实际操作来感受摩擦力的存在和作用,提高其理解和实践能力.

2  摩擦力在物理力学中的作用

摩擦力在日常生活中随处可见.例如,人们在走路时,脚与地面之间的摩擦力可以让其稳定地行走而不会滑倒;摩擦力还可以在机械装置中起到阻止物体滑动的作用,例如刹车系统中的摩擦力可以让车辆减速停下来.

摩擦力在物理力学中也起到重要作用.在运动学中,摩擦力被用于描述物体在表面上运动的力学特性;在静力学中,摩擦力被用于计算物体之间的相互作用力,例如施加到一个物体上的摩擦力是由另一个物体施加的.

此外,摩擦力还有着广泛的工程应用.在机械工程中,摩擦力是设计和制造各种机械装置时需要考虑的因素.例如,在轴承中,需要通过适当的润滑和表面处理来减小摩擦力,以延长轴承的寿命和提高运行效率;在汽车工程中,摩擦力是刹车系统和轮胎与地面之间的关键因素,直接影响着车辆的行驶安全性和操控性能.摩擦力也被广泛应用于制动系统、离合器、传动系统等各种机械装置中.

同样,摩擦力在材料科学中也有着重要的应用,通过研究不同材料的摩擦性能,可以为制造更耐磨损的材料提供指导.例如,在航空航天领域,需要使用能够在高速飞行环境下承受极大摩擦力和热量的材料.摩擦力还在润滑学中起到重要作用,研究如何使用润滑剂来减小摩擦力,降低能耗和磨损.总之,摩擦力在日常生活、物理学、工程学和材料科学等领域都有着广泛的应用和作用.通过深入研究摩擦力的特性和机制,可以更好地理解掌握摩擦力相关理论,为实际应用提供技术支持.

3  提升初中物理力学中摩擦力教学效率方法

3.1  创设教学情境,激发学生兴趣

在初中物理教学过程中,教师要善于抓住学生的求知欲和好奇心来探索新知识,灵活运用多媒体技术,创设生动的教学情境,激发对摩擦力的学习兴趣,提高教学的有效性.通过视频、动画等形式,展示实际场景和实验过程,帮助学生直观理解摩擦力的原理和应用,吸引学生的注意力,提升学习兴趣[1].情境的创设有很多种,可以根据学生的生活来进行情境创设,在有效的情境下激发学生对摩擦力的学习兴趣,更好地提升学生在课上的参与度,让摩擦力的教学变得科学有效.

例如  很多时候用石头做成的滑坡很容易被当成滑滑梯来玩,那么如何能够一眼看出来哪个滑坡更滑一些呢?利用多媒体给学生播放相关的内容,让学生根据教师提供的各种石头滑坡来选择出最滑的一个.肉眼观察,表现细致且上面有很多划痕的会相比那些粗糙、坑坑洼洼的要强得多.那么为什么能够直接判断出几条滑道的不同呢?利用互动演示或实物模型来创设情境,让学生亲身参与和体验.教师可以准备一些不同材质的物体,让学生亲自感受不同材质之间的摩擦力差异.通过观察和实践,学生能够深入地理解摩擦力的特性.

此外,在创设教学情境的过程中,教师还应注重与学生的互动和交流,鼓励学生提出问题、发表观点.并根据学生的实际情况和反馈,灵活调整教学情境的设计和实施方式,以确保教学情境的有效性和吸引力[2].

3.2  小组合作探究,提高学习质量

课堂教学是学生学习知识的主要阵地,小组合作学习也是课堂教学中常见的一种教学方式.在小组讨论中学习摩擦力理论知识,再结合实踐来开展合作探究,更好地提高学生的学习质量.小组合作的开展前提是要进行科学合理的分组,教师根据学生的性格特点和学习能力进行合理搭配,保证小组成员中有学习能力强、学习能力一般以及学习能力较差的学生组成,人数最好控制在4~6人之间,能够保证同学之间相互促进,彼此之间合作学习[3].

例如,在摩擦力的学习中,教师可以利用趣味游戏来提高小组合作的质量,让学生实现自主学习,自主探究摩擦力知识点.在课上小组成员用手心向下来使劲按压课桌面,然后朝着一个方向让手在桌面上拖动.学生能够发现移动的过程比较缓慢,受到的阻力较大.这时用一张塑料纸垫在手心和桌面的中间,发现滑动的阻力变小了.根据趣味游戏来让学生在小组中讨论和分析,摩擦力与哪些因素有关?让学生在讨论中获得成长,互相协作来获取答案,实现自我学习,构建生本课堂,提高初中物理教学的质量[4].

3.3  借助实验操作,提高教学质量

实验操作是组成物理课程的重要部分,能够让学生在实验操作过程中去感受到摩擦力,对影响摩擦力的因素有所研究,从而提高教学质量.实验的完成同样需要在小组合作的方式下进行,并积极地完成实验报告,提高实验的完整度.在课本上涉及关于摩擦力的实验内容,利用弹簧测力计、凹凸不平和平整光滑的木板、木块、砝码等实验器具.学生可以根据自己的猜想来验证实验,并将其记录在实验报告单上.先利用木块在光滑的木板上进行行动,测出弹簧测力计的数值,再利用木块在凹凸不平的木板上运动,测出弹簧测力计上的数值.再放置砝码在木块上进行运动,减小或增加砝码的重量来反复进行实验,以此来验证出摩擦力的大小与哪些因素有关.最终验证出滑动摩擦力的大小与接触面的所受压力或粗糙程度有关,压力越大或接触面越粗糙,摩擦力就越大.

3.4  多元教学方法的探索与实践

在教学实践中,为了提高学生的理解力和应用能力,教师需要探索和实践多元的教学方法.在教学开始时,教师可以通过提问、讨论等方式,激活学生关于摩擦力的前知,帮助学生建立新旧知识间的联系,并激发学生的学习兴趣.教师可以通过解析日常生活中的摩擦现象,让学生能够将理论知识与实际联系起来,加深理解.还可以进行摩擦力实验的示范和演示,让学生观察实验过程和结果.通过直观的实验演示,学生能够更好地理解摩擦力的产生和影响[5].

此外,多元教学方法引入了实践教学的方式,通过让学生自己动手操作实验,并观察实验现象和记录实验数据,让学生亲自体验到摩擦力的存在和作用.这样不仅可以提升学生的参与度和兴趣,還可以提高实验技能和观察能力.通过设计有趣的游戏和活动,让学生在游戏中体验到摩擦力的作用,并通过解决问题和完成任务来加深学生对于摩擦力的理解.这种教学方法不仅能够激发学生学习的兴趣,还能够培养学生团队合作能力和解决问题的能力.通过使用动画、视频和实物模型等多媒体工具,可以更直观地展示摩擦力的原理和应用.这样可以帮助学生更好地理解和记忆相关知识,并提高学生的空间想象能力和图示能力.通过引入实践教学、游戏化教学和多媒体教学等方法,可以提高学生的学习兴趣和学习效果,培养学生的实践能力和创新思维能力,从而更好地帮助学生掌握摩擦力的概念和应用.

3.5  注重实践教学与反思

根据教学内容和目标,结合学生的理解力,设计了一系列的教学活动,按照教学设计,逐步推进教学活动.在课堂教学中,结合讲解、示范、实验等多种教学方法,引导学生主动参与学习,积极思考和操作.组织学生进行摩擦力实验,亲身感受摩擦力的存在和变化.在实验过程中,鼓励学生记录数据、观察现象,并引导他们进行结果分析和问题讨论.在教学实践后,进行深入的反思,以进一步完善教学方法和提高教学效果.通过考试、作业、实验报告等方式,对学生的学习效果进行评估.分析学生的学习成绩和表现,了解其对摩擦力的理解和掌握程度.向学生征求意见和建议,了解其对教学的满意度和改进意见.收集学生的反馈,有助于发现教学中的不足和问题.

通过与其他教师的交流和分享,总结教学实践中的经验和教训.借鉴他人的成功做法,改进自己的教学方法和策略.在反思的基础上,发现可以进一步改进的地方.对于某些抽象的概念,可以进一步增加实例和应用的解析,在实验环节,可以优化实验设计,提高实验的可操作性和观察效果.通过实践教学与反思的循环过程,可以不断完善教学方法,提升教学质量.同时,也培养了学生的主动学习能力和问题解决能力,为物理学习和科学素养的提升奠定坚实基础.

4  结语

在初中物理力学中,摩擦力的教学是非常重要的,通过对摩擦力的学习,学生可以深入了解物体之间的摩擦作用及其在物理力学中的应用.摩擦力不仅在日常生活中起着重要的作用,也在自然界和工业生产中起着不可忽视的作用.因此,教师在教授摩擦力这一知识点时,应注重培养学生的实际动手能力和解决实际问题的能力.通过设计实验和解决实际问题的训练,可以提高学生对摩擦力的理解和应用能力.摩擦力的教学是初中物理力学中不可或缺的一部分,通过合理的教学方法和手段,可以提高学生的学习效果和兴趣,培养学生的实践能力和解决问题的能力.因此,对摩擦力的教学进行研究意义重大.总之,在初中物理力学摩擦力的教学中,要符合学生的认知需求,以多样化的方式开展教学,促进教学质量和效率的提高,让学生的物理基础更加扎实.

参考文献:

[1]李雯雯.引桥教学法在物理教学中的理论与实践分析[J].中学课程辅导,2022(36):60-62.

[2]陈连喜.分层教学在初中物理教学中的实施策略[J].新课程,2022(41):159-161.

[3]刘少英.教学反例在初中物理力学教学中的应用[J].数理天地(初中版),2022(10):62-64.

[4]张振南.初中物理力学中摩擦力的教学研究[J].新智慧,2020(14):71.

[5]林星财.初中物理力学中摩擦力的教学探究[J].新课程(中学),2017(02):56.

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