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《摩擦力》的教學(xué)設(shè)計(jì)與反思
任務(wù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變初中科學(xué)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)方式——《摩擦力》的教學(xué)設(shè)計(jì)與反思
作者/徐承翔
一、教材分析
本課是浙教版《科學(xué)》七年級下冊第2章第6節(jié)"摩擦力",在學(xué)生認(rèn)識"力""彈力"和"重力"的基礎(chǔ)上，再認(rèn)識摩擦力。《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出要"列舉常見的力，如重力、彈力、摩擦力，并說明其意義",因此教材呈現(xiàn)很多實(shí)例，試圖從摩擦力的產(chǎn)生和摩擦力的方向、作用點(diǎn)、大小及摩擦力的利和弊等方面讓學(xué)生認(rèn)識生活中的摩擦力。
二、學(xué)情分析
學(xué)生對摩擦力有一定的感知，能舉出生活中和摩擦有關(guān)的例子，但認(rèn)識上還存在不少缺陷，如"怎樣的兩物體間會(huì)產(chǎn)生摩擦力""摩擦力大小與什么有關(guān)""有哪些方法可以改變摩擦力的大小""摩擦力并不完全是阻力，有時(shí)也是動(dòng)力"等。所以本課在教學(xué)、實(shí)驗(yàn)中要針對這些難點(diǎn)，設(shè)置問題暴露學(xué)生認(rèn)知不足，而后進(jìn)行概念轉(zhuǎn)化，借此教學(xué)策略幫助學(xué)生能更好地理解摩擦力。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.通過實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生能知道摩擦力的存在，并建構(gòu)滑動(dòng)摩擦力概念。
2.學(xué)生通過列舉生活中滑動(dòng)摩擦力的現(xiàn)象，進(jìn)一步認(rèn)識滑動(dòng)摩擦力的概念。
3.學(xué)生通過探究實(shí)驗(yàn)，理解影響摩擦力大小的因素，并熟悉控制變量法在解決問題中的應(yīng)用。
4.學(xué)生通過"假如摩擦力消失了，世界將會(huì)變得怎么樣"的問題的思考和想象，理解摩擦力。
四、教學(xué)重、難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)：摩擦力概念的建構(gòu)；探究影響摩擦力大小的因素。
教學(xué)難點(diǎn)：摩擦力概念建構(gòu)及實(shí)驗(yàn)過程中對測量摩擦力大小的方法的理解。
五、教學(xué)過程
【環(huán)節(jié)一】體驗(yàn)感悟，走進(jìn)"摩擦"
學(xué)習(xí)任務(wù)1:做一做，想一想。將手掌緊壓在桌面上，并慢慢拖動(dòng)，使手在桌面上滑動(dòng)。（www.ycxgx.cn）你的手掌有什么感覺？用手推一下放在桌面上的木塊，使它運(yùn)動(dòng)起來，觀察木塊離開手后運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有什么變化，并用所學(xué)知識解釋這一現(xiàn)象。
設(shè)計(jì)意圖：采用學(xué)生小組合作方式，在親身體驗(yàn)基礎(chǔ)上討論、交流、體驗(yàn)?zāi)Σ亮Φ拇嬖冢形蚰Σ亮?huì)在一個(gè)物體在另一物體表面上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生，及摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反等，使對摩擦力這個(gè)概念的建構(gòu)有真實(shí)的感悟作基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)任務(wù)2:看一看，想一想。觀察PPT中"在河岸上跑步和在河中跑步"的畫面，談自己是否有過這樣的經(jīng)歷及有何感受。觀察教材第114頁圖3-74,航天器的碎片經(jīng)過大氣層的情境，并嘗試解釋這一現(xiàn)象。
設(shè)計(jì)意圖：以生活中常見的現(xiàn)象為例，讓學(xué)生認(rèn)識氣體、液體的摩擦，進(jìn)一步感受生活中處處有摩擦，并且體會(huì)科學(xué)的應(yīng)用價(jià)值，激發(fā)對科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。
學(xué)習(xí)任務(wù)3:摩擦力是生活中常見的力，你能利用手中的鉛筆、橡皮擦、書本等物體來制造摩擦力嗎？
設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生對摩擦的初體驗(yàn)之后，再通過學(xué)生利用身邊的物體，制造摩擦力，使其對摩擦力有更深刻的理解，也說明生活中摩擦是普遍存在的。
【環(huán)節(jié)二】動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，探究"摩擦"
小車在桌面上運(yùn)動(dòng)一會(huì)兒停下來是由于受到摩擦力，手掌在桌面上拖動(dòng)，也受到桌面的摩擦力的作用，那么摩擦力的大小跟什么因素有關(guān)呢？
學(xué)習(xí)任務(wù)4:探究摩擦力的大小可能與哪些因素相關(guān)。
建立假設(shè)1:摩擦力的大小可能與壓力的大小有關(guān)。
建立假設(shè)2:摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)。
器材準(zhǔn)備：木塊、鉤碼、彈簧測力計(jì)、毛巾、木板。
檢驗(yàn)假設(shè)1:
（1）控制變量：保持_____不變，______改變。
（2）使小木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)，記錄此時(shí)摩擦力的大小。
結(jié)論_________________________
檢驗(yàn)假設(shè)2:
（1）控制變量：保持_____不變，_____改變。
（2）使小木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)，記錄此時(shí)摩擦力的大小。
結(jié)論_____________________
小組實(shí)驗(yàn)結(jié)束后請學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
設(shè)計(jì)意圖：這是本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的活動(dòng)建議"探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)".學(xué)生經(jīng)歷這個(gè)探究過程，體會(huì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中控制變量法的應(yīng)用，并通過實(shí)驗(yàn)觀察、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)分析，針對探究的問題，自己總結(jié)結(jié)論。在這個(gè)任務(wù)的完成過程中，讓學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究的過程和方法，同時(shí)嘗試著解決提出的問題。
【環(huán)節(jié)三】大膽想象，如果沒有"摩擦"
學(xué)習(xí)任務(wù)5:假如沒有摩擦，我們的世界將會(huì)是怎樣的情景？
設(shè)計(jì)意圖：課程標(biāo)準(zhǔn)中提出活動(dòng)建議"討論假如沒有摩擦力的現(xiàn)象".對沒有摩擦的情景的描述既鍛煉了學(xué)生的逆向思維能力，又培養(yǎng)了他們的想象能力、口頭表達(dá)能力，認(rèn)識摩擦力的客觀存在性和摩擦力的意義。
六、教學(xué)反思
轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，是基礎(chǔ)教育課程改革所倡導(dǎo)的。如何有效轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使其學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)呢？筆者認(rèn)為，其著力點(diǎn)應(yīng)是尊重學(xué)生的主體地位，要在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)各種條件，把獲取知識的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生，使教師的教"服務(wù)"于學(xué)生的學(xué)，即創(chuàng)設(shè)一個(gè)學(xué)習(xí)者中心的課堂。在學(xué)習(xí)者中心的課堂中，教師要密切關(guān)注每個(gè)學(xué)生的個(gè)體發(fā)展和設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)，教師要向?qū)W生呈現(xiàn)"剛剛能處理的難題",即足夠的挑戰(zhàn)性以維持參與，但是不要太難，導(dǎo)致學(xué)生氣餒。因此，本案例中嘗試"任務(wù)驅(qū)動(dòng)"教學(xué)策略，促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和能力的養(yǎng)成，同時(shí)達(dá)到"還學(xué)于生"的良好效果。
1.動(dòng)手實(shí)踐任務(wù)，讓學(xué)生在體驗(yàn)、感悟、理解
學(xué)生通過親身活動(dòng)加深對知識的感受與體驗(yàn)，從而牢固地記憶知識、理解原理、感悟道理，提高學(xué)習(xí)和遷移能力。任務(wù)1、2、3都是基于學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，通過感受、拓展、再感受，在理解的基礎(chǔ)上建構(gòu)摩擦力概念，不斷地把更多的學(xué)習(xí)過程交給學(xué)生，并在學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)實(shí)踐之間建立起密切的聯(lián)系。
2.實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)，讓學(xué)生掌握解決問題的方法
實(shí)驗(yàn)是借助儀器的間接的觀察。由于實(shí)驗(yàn)是為了對假設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn)，比直接觀察更具結(jié)構(gòu)性，所以實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是最能反映科學(xué)方法的活動(dòng)，也是認(rèn)知上較高層次的探究活動(dòng)。任務(wù)4就是對影響摩擦力大小的因素的探究，涉及兩個(gè)變量，即壓力和粗糙程度，通過控制變量法可以對此問題進(jìn)行有結(jié)構(gòu)的探究，根據(jù)一定思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對非觀測變量進(jìn)行有效的控制，而對觀測變量進(jìn)行有效的觀測。通過實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)，學(xué)生學(xué)會(huì)思考解決問題、研究問題的方法，也是學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)。
3.開拓思維任務(wù)，激發(fā)學(xué)生智慧火花
如果學(xué)生能使用已學(xué)習(xí)的內(nèi)容來解決問題，這表明學(xué)生已經(jīng)發(fā)生了知識的遷移。在學(xué)生學(xué)習(xí)摩擦力的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生應(yīng)用已學(xué)知識，通過任務(wù)5進(jìn)行逆向思維。這將有利于教師在課堂教學(xué)中對學(xué)生理解程度的反饋和把握，并以此調(diào)控教學(xué)，有利于目標(biāo)的達(dá)成。
參考文獻(xiàn)：
[1]約翰·D·布蘭斯福特。人是如何學(xué)習(xí)的[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2013-01.
[2]張紅霞。科學(xué)究竟是什么[M].北京：教育科學(xué)出版社，2003-12.
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