體驗式探究中的課堂教學

葉春花

山東科學技術出版社2019年7月第1版《物理1》第三章第3節“摩擦力”，是該章的教學重點也是難點。第一個課時是學習動摩擦力，學生在初中階段已經理解了摩擦力的概念，因而在這一課中筆者把關鍵點放在探究滑動摩擦力與哪些因素相關的方向中，通過師生有效的互動，完成實驗猜想、實驗設計、實驗探究、合作交流等教學過程，讓學生體驗討論滑動摩擦力、正壓力和接觸表面粗糙度之間關系的過程，實現了新教材讓學生在體驗知識的形成過程中，主動積極獲取知識的能力。

創設問題，明確探究任務

課堂剛開始筆者讓每個學生將文具盒或者鋼筆以一定速度在桌面滑行，問滑行一段距離后為什么會停下？學生異口同聲地說出是摩擦力緣故，接著筆者讓學生參與游戲“猜猜誰的力氣大”的環節：先將兩本物理書整體疊放在一起，并用橡皮筋套在兩本書的疊合部位，接著找了一個小個子的女同學輕松地拉開這兩本書;然后將兩本物理課本每頁交叉疊放，同樣用橡皮筋套好，找了一個大個子的男同學，結果他卻沒能拉開這兩本書，就在他們驚訝之余，讓他們思考這是為什么？大部分學生回答原因是摩檫力大小不同。

看著學生的好奇心起來了，筆者緊接著讓學生完成書本的迷你實驗：把一只手掌壓在桌面或是其他物體的表面，在不同大小的壓力下往前平移手掌，通過對比，親自感受摩擦力的大小。這個環節學生興趣很高，積極動手參與，認真體會。隨后筆者提出問題：“通過剛才的這些環節，你們覺得哪些因素會影響滑動摩擦力？請同學們大膽猜想一下。這節課我們就是要用實驗探究的方式得出結果。”

搭建橋梁，設計探究方法

課程對本節的要求是：“探究并知道影響滑動摩擦力的有關因素及其規律。”所以，既有過程的要求，又要有總結性要求。

提出問題后學生做出的猜想假設有：物體的運動速度，物體的重力大小，接觸面積的大小，接觸面積的光滑程度。筆者緊接著又提出問題：“這里有四個因素，我們該怎么研究呢？”因為已經經歷了上一章勻變速運動實驗的探究，這時候他們很容易想到要用控制變量法。

接著筆者讓學生根據桌面上提供的器材（帶凹槽的小物塊、細繩、砝碼、彈簧測力計、吹塑板、帶定滑輪的鐵架臺、洗碗布）想想如何獲得摩擦力大小，這時學生就犯難了，不能直接測摩擦力的大小，怎么辦？筆者引導學生利用初中已學過的二力平衡，通過間接方式他們想到了方法一：勻速拖動物塊。（如圖1）筆者又發問：“為什么要勻速？二力平衡，桌面上的這些實驗器材條件下行得通嗎？如何判定勻速，目測嗎？”通過老師的設問，學生思考后體會到應該拖動板，保持物體靜止。（如圖2）

有個別學生提出彈簧秤放著地面上也受摩擦力的影響，最后再利用鐵架臺和定滑輪改進了實驗裝置。（如圖3）

這個互動環節，筆者充分肯定了學生的思想，也讓學生明白，每一種方法的可行性與不足，經過討論最終達成一致的設計思路。最后學生利用控制一個變量的方法，設計了實驗方案：用小物塊（一面完整，一面帶有凹槽）的正反面接觸吹塑板改變接觸面積，勻速拖動吹塑板記錄彈簧測力計讀數;小物塊完整的一面接觸吹塑板，更快地勻速拖動吹塑板記錄彈簧測力計讀數;將砝碼放入小物塊的凹槽中改變壓力，勻速拖動吹塑板記錄彈簧測力計讀數;把洗碗布粘在物塊底部改變粗糙程度，勻速拖動吹塑板記錄彈簧測力計讀數。

分組探究，主動思考

實驗方案設計完了之后，讓學生進行分組實驗，自主操作，觀察，記錄和數據分析，體驗式探究過程的樂趣，這個過程最能點燃學生互動的火花。

筆者展示個別組的成果并利用EXCEL表格及圖像與學生一同分析得出：同樣接觸面下，壓力越大滑動摩擦力越大;同等壓力下，不同的接觸面，滑動摩擦力不同;滑動摩擦力與接觸面積的大小無關，與物體運動狀態無關。

最后筆者演示了一個實驗，同樣的物塊，分別放在平行與傾斜接觸面上運動，測出滑動摩擦力，通過對比數據，讓學生認識到公式f=?N中的N是接觸面受到的正壓力，而不是總等于Mg，避免在之后的練習中犯錯。

物理是一門觀察和實驗的學科，散發出很濃厚的探索味，應當盡量挖掘和發揮科目特色，激情引燃課堂互動的靈魂生命，讓學生在主動思考、自主探索、動手實踐中，激發對本學科的興趣，促進學習。

（作者單位：福建省龍海第一中學）