基于多元智能理論的高中物理教學實踐研究
——以靜摩擦力的教學設計為例

◆孫洋 王林

基于多元智能理論的高中物理教學實踐研究
——以靜摩擦力的教學設計為例

◆孫洋 王林

結合高中物理課程特點，以多元智能理論為依據，提出多元智能理論指導下的靜摩擦力教學設計，并對教學實踐的結果進行評價，為實現高中物理教學設計與多元智能理論相結合提供啟發。

高中物理；多元智能理論；教學設計；靜摩擦力

10.3969/j.issn.1671-489X.2015.24.151

1 前言

1983年，美國哈佛大學教育研究生院認知和發展心理學教授霍華德?加德納在《智能的結構》一書中提出多元智能理論。至今，該理論已逐漸被世界各國所關注。隨著越來越多的教師將多元智能理論作為指導思想進行課堂教學改革，并獲得顯著成績。作為一名物理教師，如何把多元智能理論應用到物理教學，增強物理教學效果，是一個值得思考的問題。

其中，多元智能主要指八種智能：言語—語言智能，指人對語言的掌握和靈活運用的能力；數理—邏輯智能，指數學和邏輯推理的能力以及科學分析的能力；空間智能，指準確地感知視覺（空間世界）及完成知覺轉換的能力；身體—動作智能，指善于運用整個身體來表達感覺和想法，以及運用雙手靈巧地生產或改造事物的能力；音樂智能，指察覺、辨別、改變和表達音樂的能力；人際關系智能，指察覺并區分他人的情緒、意向、動機及感覺的能力；自我內省智能，指有自知之明并據此做出適當行為的能力；自然觀察者智能，指對自然的景物有濃厚興趣，還需具有敏銳的觀察能力及對不同事物的辨別能力。

教學設計是教學活動中非常重要的一環，是教學工作的開端，更是對整個教學過程的考慮。然而受傳統教學的影響，很多教師以物理學科本身知識框架和邏輯體系為基準，選取物理學中所謂主干知識和重要思想方法，卻基本不考慮學生的心理特征、科學素養等方面，忽略學習者實際情況，導致教學效果很難達到，教師對教學感到失望，學生的收獲也少。

基于此，將多元智能理論應用于中學物理教學設計非常必要，但應用了多元智能理論的中學物理教學設計還很少見。本文選用這個教學案例，是想使廣大高中物理教師以及物理科研工作者對多元智能理論與物理教學設計相結合給予關注。

2 學習者分析

對于高一階段的學生來說，他們的智能已經有了一定的基礎，通過幼兒園、小學、初中的學習，他們的八種智能都得到一定的發展。而高中階段是整個人生階段中大腦、身體發育最快的時期，在這個時期著重發展學生多元智能效果也是最好的。通過對高中物理的學習，尤其可以發展學生的言語—語言智能、數理—邏輯智能、空間智能、身體—動作智能、人際關系智能、自我內省智能及自然觀察者智能。高一階段的學生智能方面比較均衡，只有少部分學生在空間智能及邏輯—數學智能方面表現很突出，因此在對學生進行實驗分組時，需要將學生進行合理分配。

3 學習內容分析

“摩擦力”選自人民教育出版社《物理1（必修）》第三章第三節。本章首先根據“從生活走向物理”的理念，以學生已學得的知識和經驗為出發點，學習力的基本概念和常見的三種力，讓學生學會受力分析的基本知識，為后面學習動力學和靜力學打下基礎。本節課學習得好壞對今后學習牛頓運動定律、動能定理以和摩擦力做功與產生、內能的關系問題都有重要影響。

由于靜摩擦力的學習內容與平時的生活有非常緊密的聯系，因此可以使用多元智能理論中的各項智能來設計教學，比如在引入靜摩擦力時，讓每個學生用自己的兩本書逐頁交叉，然后用力去拉開兩本書。讓學生自己動手、觀察并討論總結，這樣就鍛煉了學生的身體—動作運動智能、自然觀察者智能和自我內省智能。通過實驗分組中各組間和組員之間的交流與合作，可以鍛煉學生的人際關系智能及言語—語言智能。

重點：靜摩擦力的方向和大小。

難點：靜摩擦力的方向。

4 教學目標

知識與技能

1）知道靜摩擦力產生的條件。

2）在簡單問題中，能通過物體的運動狀態，判斷靜摩擦力的有無、大小和方向；知道存在最大靜摩擦力。

3）認識靜摩擦力的大小范圍。

過程與方法

1）通過毛刷、按書在墻上的小實驗，讓學生掌握靜摩擦力的定義和靜摩擦力產生的條件，學會判斷靜摩擦力方向的兩種方法。

2）改進書本上探究靜摩擦力大小的實驗，在創新的基礎上讓學生知道靜摩擦力大小的范圍以及什么是最大靜摩擦力。

情感態度與價值觀

1）通過實驗探究靜摩擦力大小，獲得積極的情感體驗和養成認真、嚴謹的科學態度。

多元智能培養目標 培養學生的言語—語言智能、數理—邏輯智能、空間智能、身體—動作智能、人際關系智能、自我內省智能及自然觀察者智能。

5 基于多元智能理論的靜摩擦力教學過程設計

展示圖片，導入新課 展示兩組圖片，引出摩擦力課題。

圖片一：帶花紋的輪胎和鞋子。問題：觀察圖片，同學們想一想輪胎表面和鞋子底部的花紋有什么作用？（讓學生抬起自己的腳，觀察鞋底的花紋并回答。）

圖片二：身體表面光滑的魚。問題：魚類身體表面會分泌粘液，這對魚有什么作用？

【設計意圖】自然是人類的生命命脈，同科學技術交互鏈接。物理課不必拘泥于粉筆、黑板、木塊或者小車，教師通過多媒體視頻展臺和計算機軟件給學生展示精致的圖片和生動的視頻資源，可以在一定程度上發展學生的自然觀察者智能。

創設情境，認識不同類型的摩擦力

情境一：小光同學需把一個很重的箱子從A處移到B處，嘗試后發現很難直接搬動箱子。

問題一：小光該如何去做？

水上穩定坡角β取北掌水庫庫區現狀兩岸土質岸天然坡角，Q3pl低液限黏土取45°，Q2pl低液限黏土取55°。

情境二：在上述背景下，小光試圖推動箱子，發現箱子不易推動。

問題二：思考并在小組內討論，小光需怎樣改進方案才能讓箱子更容易推動？

情境三：發現澆油不環保，也很浪費。

問題三：思考并在小組內討論，能否有更輕松的辦法？

教師讓每個小組對上述三個場景對應提出的三個解決方案進行小結，抽兩個小組的組長簡單匯報總結情況，對學生豐富的想象力做出肯定，并向學生講授解決方案中涉及的三種摩擦力，分別是靜摩擦力、滑動摩擦力、滾動摩擦力。

【設計意圖】通過創設推箱子情境，引導學生思考討論解決方案，目的是為了鍛煉學生的言語—語言智能、數理—邏輯智能、人際關系智能；小組總結是為了鍛煉學生的自我內省智能，使學生開動腦筋，不再只受物理公式條條框框的限制，思考解決方案，自己得出三種生活常見的摩擦力。

趣味實驗，引入靜摩擦力

實驗一：讓每個學生拿出兩本基本一樣大小的書，在教師的演示下將兩本書一頁頁交叉疊好，豎直提起其中一本書，讓學生觀察會發生什么現象？

現象：另一本書沒有掉下。

提問：書受到重力的作用，但為何沒有掉落？

實驗二：用手抓住兩本書的兩端并向相反方向拉書，讓學生觀察發生什么現象？

現象：不能將書分離。

提問：書受到拉力的作用，但為何沒有被分開？

每個學生在親自實驗后，以小組為單位合作學習，討論并分享彼此的想法，最后在教師幫助下進行總結，引出靜摩擦力。

【設計意圖】讓學生自己動手實驗，鍛煉學生的身體—動作智能和空間智能；以小組為單位思考討論并分享觀點，發展學生的人際關系智能和數理—邏輯智能；通過讓學生對實驗進行仔細觀察，發展學生的自然觀察者智能。

動手小實驗，探究靜摩擦力產生條件及其定義 教師用力把書本按在墻上，并讓學生站起來到墻壁旁跟著自己一起做。

提問：同學們觀察到了什么現象？為什么會這樣？

讓學生撤除施加在書本上的外力。

提問：同學們觀察到了什么現象？這是為什么？

讓學生思考：假設物體表面都是光滑的，又會發生怎樣的現象？

分析一：“按住”表明物體間有接觸且有擠壓，“放手”表示物體間沒有擠壓。從而推論得出：產生靜摩擦現象的兩個物體要接觸且有擠壓。

分析二：放手時物體受到重力會下落，按住時受到靜摩擦力，阻礙了物體下落。對比分析得出：產生摩擦現象的兩個物體要有相對運動的趨勢。

分析三：接觸面光滑時，雖然按住了書本，但書本仍只受重力作用；接觸面不光滑時，按住書本，它還受到靜摩擦力的作用。對比分析得出：產生靜摩擦現象的兩個物體接觸面要粗糙。

跟學生一起總結得出產生靜摩擦力的三個條件及靜摩擦力定義，并讓學生用紅色記號筆標記。

【設計意圖】書本按墻的實驗簡單易于操作，學生跟教師一起實驗，可以鍛煉學生的身體—動作智能；從做中學，印象會更為直觀，理解更加深刻，同時也能鍛煉學生的空間智能和自然觀察者智能。激勵學生通過物理現象和實驗發現科學規律，并用文字或口頭抒發自己的觀點，不僅加強了學生的數理—邏輯智能和言語—語言智能，還使學生認識到實驗、分析、論證在科學探究中的重要性。

毛刷實驗，研究靜摩擦力方向

演示實驗：以毛刷為例。

毛刷靜止時，刷毛自然下垂。當毛刷受到靜摩擦力的情況下，刷毛的彎曲方向發生變化。當給刷毛一個向右的力時，刷毛有向右運動的趨勢，這時刷毛向右彎曲，表明刷毛彎曲方向即為其受力方向。向右拉動毛刷，此時刷毛向左彎曲，表明受到的靜摩擦力方向向左，與相對運動趨勢方向相反；向左拉動毛刷，此時刷毛向右彎曲，表明受到的靜摩擦力方向向右，與相對運動趨勢仍相反。

提問：如果把毛刷放在斜面上，靜摩擦力方向如何？請大家利用手中的木板與牙刷，自己動手實驗一下并在組內討論。

得出結論：靜摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體相對運動的趨勢相反。

帶領大家回顧之前做的書本按墻的實驗，讓學生畫出受力分析圖，得出靜摩擦力的方向。

學生小組總結判斷靜摩擦方向的方法。

1）假設法：用假設法分析物體間的相對運動趨勢，靜摩擦力方向與相對運動趨勢方向相反。

2）二力平衡法：根據運動狀態，運用平衡條件或牛頓定律來判斷。

【設計意圖】靜摩擦力的方向對于高一階段的學生來說較為抽象，用毛刷刷毛的方向顯示靜摩擦力的方向，能夠幫助學生理解靜摩擦力的方向與相對運動趨勢方向相反，同時鍛煉學生的自然觀察者智能。學生自己動手在木板上進行毛刷實驗并以小組為單位討論得出結論，可以鍛煉學生的身體—動作智能、言語—語言智能和人際關系智能。

探究靜摩擦力大小 做圖1所示演示實驗。緩慢地拉動木板，觀察讀數和小木塊的運動狀態，引導學生猜想：拉力越大，靜摩擦力可能就越大？

圖1

將物體的運動狀態和物體所受靜摩擦力的大小記錄在表格中（表1）。

表1

繼續拉動木板，可以發現如圖2所示。學生觀察：拉力達到一定數值后，兩個小三角錯位，木塊由靜止變為滑動，拉力反而減小了；在小三角錯位的前一瞬間，彈簧測力計示數達到最大。

圖2

讓學生分組實驗，記錄拉力和摩擦力，填入表中。

學生討論并總結：靜摩擦力的大小隨外力的增加而增加，并等于外力的大小；但靜摩擦力的增大有一個限度，其最大值數值上等于物體剛剛開始運動的拉力，這個最大值稱為最大靜摩擦力；靜摩擦力的大小范圍在0到最大靜摩擦力之間。在書上將最大靜摩擦力的定義用紅色記號筆標記出來。

【設計意圖】通過實驗讓學生直觀地觀察到木塊靜摩擦力的大小及其變化，讓學生認識到靜摩擦力的變化有一個范圍，發展學生的空間智能和自然觀察者智能。在探究實驗過程中，讓學生認識到靜摩擦力與滑動摩擦力的關系，分組實驗鍛煉學生的身體—動作智能和人際關系智能；把記錄的數據畫成圖像再進行分析，發展了學生的空間智能和數理—邏輯智能。

6 教學評價

終結性評價 課堂小結作為終結性評價的一部分，不但注重學生的科學知識，同時也注重科學探究的方法和學生提出問題、解決問題的能力。在布置課后練習題時也要注意題型、知識內容的多元化。在豐富的評價內容中能夠培養學生各種能力與智能。

形成性評價 多元智能理論要求在真實的情境中對學生進行評價，因此對學生的觀察能力、提出問題的能力、進行猜想與假設能力、動手能力、交流與合作能力進行評價。觀察學生都參加了哪些活動，以及在活動中的表現和進步情況。■

G633.7

B

1671-489X（2015）24-0151-03

作者：孫洋，寧夏大學物理電氣信息學院研究生，研究方向為物理課程與教學論；王林，寧夏大學物理電氣信息學院教授，研究方向為物理課程與教學論和現代教育技術（750021）。