創設實驗情景，提高教學效率

肖燕

摘 要： 物理是一門以實驗為基礎的學科，所以物理實驗情景的設置在物理情景教學中是非常重要的。創設物理情景是有效提高教學效率的手段，物體有滑動趨勢但尚未滑動時，作用在物體上的摩擦力被稱為靜摩擦力。靜摩擦力隨著施加的外力的增大而增大，但靜摩擦力的增大只能到達某一最大值。靜摩擦力的方向與相對滑動趨勢的方向相反。本文以靜摩擦力產生條件為例，從一堂新課的引入及重難點的突破兩個方面闡述創設實驗情景的有效性。

關鍵詞： 實驗情景 靜摩擦力 相對運動趨勢 教學效率

高中物理的靜摩擦力是教學重點也是難點，學習起來比較抽象，不容易理解。傳統教學過程是老師一味地理論分析，學生被動接受知識的過程。對于這種比較難理解的知識，如果能根據現實生活創設物理情景，理解起來就會容易得多。所以新知識的構建離不開一定的情景，學習者在與一定的物理情景相互作用的情況下，會更有利于對新知識進行有意義的建構。因此“情景”對于學習者的學習有著至關重要的引導作用。教師在教學過程中應該重視實驗情景的創設，從而提高教學效率。物理學是以實驗為基礎的學科，如果教師能夠巧妙地運用實驗創設情景，以“情景”組織和調控課堂教學，就能充分調動學生學習的主動性，提高課堂教學效率。

一、創設實驗情景引入新課，激發學生興趣

萬事開頭難，如果引課出彩，這堂課就成功了一半。新課的引入首先要能夠激發或增強學生對要學習知識相關領域的感性認識。其次，教師所設置的實驗情景要簡單容易操作，最好能夠讓每個學生都能夠操作，學生處于實驗情景中更容易發現和提出問題。

小游戲：請同學們拿出兩本較新的書，依次把兩本書一頁一頁地交替合上，令每頁紙都互相疊放在一起。請同桌兩個人將疊合在一起的兩本書拉開。

問題：a.是什么力阻礙我們將書拉開？

b.該摩擦力與初中所學摩擦力有什么區別？

分析：教師設置了拉開兩本相互疊加的書的實驗情景，同時教師就實驗情景提出問題，引導學生摸索靜摩擦力的概念，該實驗情景的設置突出了簡單易做，激發了學生探究的興趣，為新課的展開做好了鋪墊。

二、創設實驗情景突破重難點，降低學習難度

在教學過程中，很多重難點不易突破，通常是由于這些重難點潛藏在生活情景中，較抽象，且學生的觀察能力及抽象思維能力有限，所以此時教師設計的實驗情景應該具有形象直觀的特點。

重難點突破一：兩相對靜止物體相互接觸，發生相對運動趨勢。

實驗體驗一：將手掌平放在桌面上，同學們是否感受到桌面給手掌的靜摩擦力？向前推動手掌，手掌很想向前運動，但是沒有動，桌面是否給手掌靜摩擦力作用？

分析：靜摩擦力與滑動摩擦力的區別在于滑動摩擦力發生在相對運動的物體上，在滑動摩擦力的作用下物體最終會靜止，滑動摩擦力的產生與消失都容易觀察，而靜摩擦力發生在相對靜止的有運動趨勢的物體之間，學生用眼睛及大腦的分析，很難很快捕捉到靜摩擦力的產生與消失，所以教師設計的物理情景要能夠讓學生切身感受到靜摩擦力的存在，盡可能快地激發學生對靜摩擦力的感性認識。

實驗體驗二：將軟毛刷放在桌子上，桌子是否給軟毛刷靜摩擦力作用？向前推動軟毛刷，軟毛刷很想向前運動，但是沒動，桌子是否給軟毛刷靜摩擦力作用？

實驗二的設計主要利用了軟毛刷軟毛部分彎曲容易觀察的特點，如果物體有相對運動趨勢，軟毛體部分就會彎曲，直觀形象。

重難點突破二：靜摩擦力產生條件、大小、方向的認識。

第一步：讓學生用一只手握住一圓形空的玻璃杯，讓玻璃杯靜止在空中，此時學生能輕易地握住玻璃杯。

大部分高中學生以現有的認知水平及生活經驗，會認為瓶子不下落是由于手握住了瓶子，也就是說明有彈力，但認為是手握瓶子的力抵消了瓶子的重力。此時需要教師對學生的想法進行引導及糾正。豎直方向上瓶子受到重力作用，而手對瓶子的彈力方向是水平的，不可能抵消重力，到底是什么力抵消了瓶子的重力？學生根據二力平衡可得出是摩擦力。從這個小實驗還可得出，靜摩擦力產生的條件之一是：接觸并有擠壓，也就是必須有彈力。

第二步：當玻璃杯的外部涂上一層潤滑油后，學生再握住玻璃杯時就感覺到杯子要往下滑落，若想要握住玻璃杯，就必須要用稍微大的力。說明產生靜摩擦力的條件之一是：接觸面必須粗糙。

第三步：不斷地往杯子里注入水，隨著杯子里的水不斷地增多，學生就會感覺到杯子下落的趨勢越來越大，此時要想能握住杯子，就必須不斷加大握杯子的力。隨著杯子中的水不斷增多，杯子和水受到的總的重力變大，杯子下落的趨勢越來越大。然而杯子并沒有下落，說明手給杯子施加的靜摩擦力越來越大，即靜摩擦力的大小會隨著物體所受的其他力的變化而變化。

第四步：當水加到一定量以后，不論該學生怎么努力都握不住杯子，杯子不斷向下滑。這說明靜摩擦力的大小有一個極大值——最大靜摩擦力。當水和杯子的總重量大于手和杯子間的最大靜摩擦力時，杯子開始下滑。這個現象說明，在該實驗中，能讓杯子處于靜止狀態的力不是彈力而是摩擦力。

總結：課堂實驗情景的設置的作用主要是引發興趣、激發疑問和誘導思考，其核心在于激發疑問和誘導思考。“興趣是最好的老師”，大多數教師實驗情景的創設都放在興趣的激發上，但物理學習僅憑興趣是不夠的，還要抓住學生學習的每一個環節，在每個環節均設置一定的教學情景，才能更好地提高課堂教學效率。

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