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1、东芝杯中国师范大学师范专业理科大学生教学技能创新实践大赛 教案 山东师范大学 纪盼【教材选择】普通高中课程标准实验教科书物理必修1，第四章，第3节摩擦力，山东科学技术出版社（71-77页）。【教学设计】一、教材分析1、教材的地位和作用：这一章讲述力的基本知识，是学生构建物理知识体系，领悟科学探究方法的基石，而摩擦力与人们的日常生活紧密相连，是常见的三种力之一，学好本节内容，可以为学生下一步进行力学，乃至整个物理学的学习奠定了基础，也有利于学生利用物理知识解决实际问题，达到学以致用的目的。因此，摩擦力的学习有着广泛的现实意义。2、教材的编排分析：摩擦力对于高一的学生来说是个难点，但教材把本节安排
2、到重力与弹力之后，同学们掌握了研究力的基本方法之后再学习这一节变得相对容易。这一部分分为三个板块：第一板块讲授滑动摩擦力，这是在初中所学有关摩擦力知识基础上的深化，通过该部分的学习可以使学生加深对滑动摩擦力的认识；第二板块讲授的是静摩擦力，这一模块可以帮助学生完成对整个摩擦力意义的构建；第三板块讲的是摩擦力的调控，这一板块紧密联系生产、生活，体现了STS的教学理念。总之，本节在内容的选择上既注意到与初中物理和科学课程的衔接，又力求进一步提高学生的科学素养。二、设计理念实验是科学研究的重要手段，它既是检验理论的试金石，又是产生理论的一种方式，因此课程标准非常重视实验的作用，在教学中要力求贯彻这一
3、理念。所以摩擦力这一节内容，我们认为不但要使得学生可以定量地分析摩擦力的有关问题，还要在课程上经历实验探究的过程，利用探究来解决问题，以提高其信息搜集和处理的能力，领悟科学研究的方法，提高学生的科学素养。鉴于高一学生在日常生活中已经积累了大量与摩擦力有关的切身体验并形成了丰富的感性认识，并且他们在初中阶段接触过摩擦力的部分内容，利用控制变量法对影响滑动摩擦力的因素进行过定性的探究，具备了一定的动手实验能力，我们针对摩擦力的几个板块设计了学生自主探究以及师生共同探究的实验，在教学中，教师层层引导，学生通过合作探究，分析实验数据得出证据，形成对摩擦力有关问题的理论解释。为使学生更好地建构知识，我们
4、还引入了摩擦力产生的理论假说，其效果相当于在“滑动摩擦力”“静摩擦力”这两个下位概念与“摩擦力”这个上位概念之间，架设了一个“支架”。“支架”本身不是重点内容，但它的引入，更有利于学生顺利完成对于滑动摩擦，静摩擦概念及摩擦力规律的意义建构，以达到掌握知识，了解科学研究方法，激发学生探索自然界的兴趣与热情的目的。滑动摩擦力静摩擦力摩擦力理论假设（啮合说）支架“搭脚手架”摩擦力三、 教学目标1. 知识与技能 （1）通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律。（2）会用动摩擦因数计算摩擦力。2. 过程与方法 （1） 通过实验体会怎样进行科学探究，学习实验探究的思想和方法。（2） 培养学生的动手实验能力和实验
5、分析能力。（3） 培养逻辑推理能力。3. 情感态度与价值观培养学生实事求地是进行实验探究的科学态度和科学精神。四、 教材的重点和难点1. 教学重点：（1） 实验探究滑动摩擦力规律，会应用公式f=N解决实际问题。（2） 实验探究静摩擦力规律，正确理解最大静摩擦力。2. 教学难点：设计实验方案、确定实验步骤，根据实验数据分析得出结论。五、教法与学法1. 教法： 运用改进的实验设备，创设良好的物理情境，巧用提问的方式来激发学生的积极性。采取以教师层层引导，学生及师生共同实验探究的教学方法，指导学生围绕着摩擦力这个主题逐步展开科学探究活动。2. 学法： 学生在教师的引导下，在情境中发现问题并主动探索解
6、决的方案，经历一系列的分析，实验，推理，交流论证的活动，从实践到理论再从理论到实践。构建起摩擦力的理论，提高实验探究的能力。六、教学用具1. 多媒体课件2. 实验器材：二维力学平台、传感器、弹簧测力计、带钩的木块、毛巾、砝码、长木板 七、课型及课时 概念课、1课时【教学程序设计】一。、摩擦力概念的结构图静摩擦力滑动摩擦力摩 擦 力力的概念现 象f = N（实验） 应用举例摩擦力形成机制（图示）二、教学程序示意图创设情境录像引入知识回顾形成与已有知识的“联系”讨论分析提高应用的灵活性摩擦力本质的理论假说得到“新联系”尝试应用，解决“动静关系”实 现“再思考”归纳总结布置作业自主实验探究，解决“滑
7、动摩擦”形成“思考”教师提问 互动学习师生共同探究 实验推导教师引导 学生互动学习三. 教学过程教学事件及所需时间教师活动学生活动媒体与实验设计思想创设情境录像引入（3分钟）演示录像，引导学生辨别实例，进行分类。 观看录像，对摩擦力进行辨别与分类。多媒体课件 花样滑冰 特技表演：用牙齿拉大卡车，卡车由静止变为运动。用录像将学生引入实验探究的情境中，丰富学生的感性认识，明确本节课的任务：研究摩擦力。知识回顾形成与已有知识“联系” （2分钟）引导学生回忆滑动摩擦力概念、产生条件以及与正压力和接触面的定性关系，提出第一个探究问题“探究压力与滑动摩擦力的定量关系” 。回忆已有知识，列举生活应用实例。板
8、书条件：接触挤压 相对运动引导学生复习已有知识，明确本节课的第一个探究活动：探究压力与滑动摩擦力的定量关系，为新授课做好准备。学生分组探究实验：滑动摩擦力与正压力之间关系，实现“思考”（10分钟）续：学生分组探究实验：滑动摩擦力与正压力之间关系，实现“思考”（10分钟）准备材料点拨讲解实验器材、实验设备；强调注意事项。思考实验方案，阅读导学案，明确实验目的；了解注意事项；熟悉实验步骤。实验器材：弹簧测力计、砝码、木块、长木板、毛巾导学案通过恰当的引导使学生明确探究目标、具体操作步骤，为顺利完成滑动摩擦力的探究实验奠定基础；借助导学案，学生可以把精力集中到科学探究方法的思考上，增强实验的目的性。
9、巡回指导学生进行实验。采用控制变量法研究滑动摩擦力与压力及接触面粗糙程度的关系。实验、记录数据，得出结论。滑块重力（N）： 每个砝码重力（N）： 实验次数1234压力 （N）摩擦力（N）摩擦力与压力之比导学案（表格）：使学生经历科学探究过程，明确科学探究方法；培养学生的合作意识；培养学生的科学态度和科学精神。引导学生进行数据分析从而得到实验结论；对学生的实验结果给予评价反馈。按照教师的引导分析实验数据、交流实验结果、总结实验规律。板书：实验结果f=N使学生在教师的适当引导下，分析实验数据得到实验结论。培养学生的分析能力和交流能力。 使学生掌握滑动摩擦力与压力的定量关系以及动摩擦因数的物理意义。
10、摩擦力产生的理论假说，得到“新联系” （5分钟）投影摩擦力本质的理论假说；并做简单解释； 引导学生在了解滑动摩擦力产生机理的基础上得出对静摩擦力存在及大小的猜想。学习学案上的相关内容，对拉而未动的情况下物体受摩擦力的情况进行推测，并说明理由。分发学案投影摩擦力产生的理论假说：学生理解滑动摩擦力的产生机制，通过演绎得出对静摩擦力存在的猜想，从而引出对静摩擦力的教学。培养学生的逻辑分析能力和逻辑推理能力。实验探究课题静摩擦力实现“再思考”（10分钟）演示实验，得出拉力与静摩擦力大小及方向关系的曲线。观察演示实验，思考、分析实验所得曲线。传感器、二维力学平台、砝码、滑块、计算机验证物体静止时，静摩擦
11、力与拉力等大反向，使探究过程更加完善。引导学生利用简易设备感受静摩擦力。改变拉力大小观察弹簧测力计的示数变化，总结静摩擦力规律。实验器材：弹簧测力计、砝码、木块、长木板、毛巾导学案板书：（1）静摩擦力大小可变；（2）静摩擦力有一个最大值通过实验丰富学生对静摩擦力的感性认识；使学生形成一系列有关静摩擦力探究的问题，使得对静摩擦力的精确探究变得相对简单。激发学生的求知欲，从而提高课堂效率。演示实验：用力的传感器作出物体由静止到运动的过程中摩擦力随拉力变化的精确图像；引导学生分析图像的起始阶段、最高点以及近乎水平的各段分别说明了什么问题。观察演示实验；分析曲线得出静摩擦力随拉力的变化关系；影响最大静
12、摩擦力的因素；最大静摩擦力和滑动摩擦力的大小关系。传感器、二维力学平台、砝码、滑块、计算机、毛巾板书：（3）最大静摩擦力滑动摩擦力2、影响最大静摩擦力的因素：（1）压力；（2）接触面材料学生运用所学知识分析测量结果，培养学生学以致用的习惯。在学生形成对摩擦力变化过程的感性认识基础上，通过展示摩擦力-拉力图像，使学生对整个摩擦力的变化过程形成深刻认识。生活实例解析提高应用灵活性与知识形成 呼应（5分钟）演示录像引导学生利用已学知识对实例进行分析讨论。观看实例讨论并对实例进行受力分析。投影生活实例：人在路面上走路骑自行车通过对实例进行分析，加深学生对摩擦力的理解；检验学生的学习成果。总结回顾布置作
13、业（5分钟）引导学生回顾知识点：滑动摩擦力大小与正压力之间关系；静摩擦力与拉力间关系。布置作业：结合所学内容，搜集与摩擦力相关的生活或生产中的事例，选择其中一个就其如何利用摩擦力的有关知识进行分析回顾本节课知识点。 板书：小结：滑动摩擦力 静摩擦力作业学生通过对实例的分析可以加深对摩擦力规律的认识与理解，培养学生学以致用、理论联系实际的习惯。体现从“生活走向物理，从物理走向社会”的理念。学生通过回顾和作业使学到的知识形成系统、得以升华四、板书设计第三节 摩擦力一、滑动摩擦力条件：接触、挤压、相对运动实验结果：f=N 二、静摩擦力1、（1）大小可变 （2）有最大值 （3）最大静摩擦力滑动摩擦力2、影响最大静摩擦力的因素（1）压力（2）接触面材料三、小结 滑动摩擦力 静摩擦力四、作业附1 导学案研究滑动摩擦力的实验步骤：1、 研究滑动摩擦力f与正压力N之间的关系 用弹簧测力计测出滑块和每一个砝码的重力； 将滑块和弹簧置于水平放置的木板上； 水平均匀拉动长木板，将木板从滑块下面抽出，记录测力计示数，填入 下面表格当中； 在滑块上分别放1个、2个、3个砝码，重复步骤； 根据表格中的数据，得出结论。记录数据：注意事项：拉动木板时拉力方向与桌面平行。滑块重力（N）： 每个砝码重力（N）： 实验次数1234压力（N）
