科学探究滑动摩擦力与接触面积的关系.doc

科学探究滑动摩擦力与接触面积的关系
教学背景
通过前面的学习，学生已经探究了滑动摩擦力与压力、接触面的粗糙程度的关系，但对滑动摩擦力的理解还是不全面，容易受其它条件的迷惑，误认为滑动摩擦力还可能受其它因素如接触面的大小、运动速度等的影响，因此，我们设计了这一节课进一步引导学生对影响滑动摩擦力的因素进行探索。
教材分析
人教版九年级物理《摩擦力》这一节是初中物理力学教学的重点，其中对影响滑动摩擦力大小因素的探究是本节的难点，要求学生能通过控制变量法研究影响滑动摩擦力的因素，因此我们应该加强让学生通过实验探究影响滑动摩擦力的有关因素和排除无关因素的教学。
教学方法
启发式教学法、小组互助学习法、实验探究法等。
教学目的
1、知道滑动摩擦力的大小与接触面的关系
2、进一步了解影响滑动摩擦力大小的因素
3、让学生认识控制变量的研究方法，培养学生的观察、操作、归纳表达能力和进行科学探究的兴趣。
教学重点、难点
重点：探究影响摩擦力大小的因素，掌握控制变量的科学研究方法。
难点：通过测量摩擦力的大小，培养学生的探究能力。
实验器材
多媒体辅助教学设备、弹簧测力计、带挂钩的长方体木块、长木板。
学生分组
学习小组由四人组成，每个大组也可再分成两个小组，全班学生按人数分成若干四人学习小组。
创设情境
(1)利用多媒体播放画面：
视频: 推箱子动画
(2)教师演示推木块，一会儿将木块平放着推，一会儿又将木块侧着推，甚至还竖着推。
教学过程
1、提出问题
通过刚才播放的课件和演示实验，激发学生学习兴趣，引入问题：在生活中为了搬运箱子，是用大面接触地好还是用小面接触地好？滑动摩擦力的大小是否与接触面的大小有关系呢？
【设计反思】教师设置教学情境，学生从现象情境中发现问题，教师能根据自己的经验，让学生进入预先设计的学习环境中，让学生能够比较快地感受问题。
2、猜想与假设
学生小组讨论，引导学生针对这一问题进行大胆的猜想，并进行归纳，总结学生提出的猜想：
（1）滑动摩擦力与接触面的大小无关。
（2）滑动摩擦力与接触面的大小有关，并且接触面积越大，摩擦力就越大。
（3）滑动摩擦力与接触面的大小有关，并且接触面积越大，摩擦力就越小。
【设计反思】在这一阶段，要敢于放手让学生提出自己的见解，教师此时的作用是起着调控作用，不要对学生的猜想做是对或是错的评判，而应鼓励和引导学生提出更多的猜想和实验方案，他们的出人意料的想法更能激发学生的思考热情和要解决问题的欲望，伟大的科学家牛顿说过：“没有大胆的猜想和假设，就做不出伟大的发现。”
3 、制定计划与设计实验
学生小组讨论，确定实验方案：
（1）实验方法。运用控制变量法进行实验，让压力、接触面的粗糙程度保持不变，研究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系。
（2）实验方案
实验步骤：
a．将长木板平放在水平桌面上，将木块的最大面与长木板接触。
b．将弹簧测力计挂在木块的挂钩上，拖着木块做匀速直线运动，记录弹簧测力计的示数。
c．将木块的较大的面与长木板接触，重复b的步骤。
d．将木块的最小的面与长木板接触，重复b的步骤。
e．分析实验数据，总结滑动摩擦力的大小与接触面积的关系。
f．将实验数据记录在表格上。
实验次数物理量
1
2
3
摩擦力（N）

【设计反思】要突出教师为主导，学生为主体的教学精神，不但要挖掘学生独立自主思考问题的能力，还要体现小组合作的学习方法，集思广益，对各种可能因素进行讨论分析，比较分类，确立好研究方案。
4、进行实验与收集证据
根据上述讨论的实验方案，各小组进行实验并记录实验数据。
【设计反思】在此过程中，教师可以在不同组间客串参与，对困难的小组可进行引导和提示，但其任何行为均不能干扰和抑制学生的探究精神，同时由于小组之间不可避免地存在着差异，可允许组与组之间相互交流，取长补短，但同时也必须提倡同学们应有独创精神。
教师应有意识地培养学生科学、客观地收集数据的能力和准确表达自己观点的意识，通过交流展示环节来进行落实，并以此分析自己小组实验中的不足和新的发现，实现实验向理论的初步转化。
5、分析与论证
各个实验小组根据实验数据，进行分析与论证，得出结论。
【设计反思】可以让每个学生参与进来，思考、讨论、发言、演示，让他们得到锻炼和成功的机会，有助于培养学生的科学探究能力和实验分析能力，同时能纠正许多学生在探究过程中出现的错误和提供进一步用实验验证猜想的机会。
6、评估
各小组对自己探究的过程进行反思：
①实验器材有没有不合理的地方，例如长木板各处的光滑程度是否完全相同，长木板不同侧面的纹理不同能否造成实验数据是否完全相同。……
②操作过程中有无操作失误，例如弹簧测力计拉着木块是否真正做到接近匀速直线运动；弹簧测力计在静止时指针是否指零。……
③操作过程中有无读数误差，例如弹簧测力计读数时指针是否摆动？是否在运动中读的数据？……
【设计反思】有助于培养学生评价探索结果的能力，评估能使学生发现假设与探究结果间的差异性，启发学生发现新的问题，并吸取别人的经验教训。
7、交流与合作
各小组将探究的过程、数据分析和结论通过多媒体投影展示，互相取长补短，完善探究方案，并对结论的实际意义进行探讨。
【设计反思】利用现代教学设备进行交流展示，有助于信息的传递，改善学生交流合作的方式，有助于学生改进自己的探究方案，再进一步进行实验探究。
布置作业：
1、整理实验，写出实验研究报告。
2、猜想滑动摩擦力可能还与哪些因素有关，写出猜想验证方案。
3、联系生活实际，如何在生活中应用这一规律。
4、友情链接提示：丰富我们的摩擦世界
◆生活中的摩擦力

◆视频: 摩擦力与生活
◆生活中的摩擦力
◆没有摩擦的世界
◆有关摩擦的小知识

【反思】
1、在教学中要注重学生能力的培养和联系生活
通过教师的引导，学生把摩擦力与前面学过的知识有机的结合起来，进行了知识延伸的探索，激发了学生对未知事物的探索精神。通过小组讨论自己总结出合理的实验方案，培养了学生设计实验的能力；实验过程小组成员需通力合作，能充分挖掘学生的潜能，培养了学生的创造能力；还引导学生养成用所学知识联系生活，加强了物理与生活、科学技术和社会的联系，从而体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的物理教学。
2、要重视科学思想和科学方法的教育
从实际生活中的物理现象出发，创设问题情景引入课题，能提高学生探索知识的兴趣，激发求知欲望；学生在实验中用控制变量法归纳结论和规律，不仅培养了学生灵活运用观察、实验、分析、归纳等科学方法的能力，还能提高学生分析问题、解决问题的能力，这样有利于培养学生正确的科学思维方式和科学方法。古人云：“授之以鱼，只供一饭之需，授之以渔则终身受益无穷。”。因此，培养学生的科学探究能力，使学生能掌握学习知识的技能和方法是我们今后教学的重要理念。
3、要注重培养学生从多渠道获得信息的能力
现在的时代科技日新月益，信息交流更加广泛、便捷，我们除了引导学生从生活、实验获得信息外，还要引导、鼓励学生从网络等渠道获得信息，培养学生从多角度、多途径捕获信息的能力，以便适应现代迅速发展的信息时代。