静摩擦力教学案例

静摩擦力教学案例
————探究式教学的重要性
张银平
一、引言:关于“静摩擦力”的教学，在讲课中，发现学生的学习情绪比较低落，学习的效果不很理想。

课后对学生进行抽样调查，许多学生反映到“静摩擦力”的概念很抽象，较难理解，对静摩擦力问题的分析觉得无所适从。

新课程强调“将学习重心从过分强调知识的传承和积累向获取知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神”。

根据建构主义学习理论和人本主义学习理论，“静摩擦力”的教学的宜采用探究式教学方法，以摩擦力概念及其相关规律为载体，引导学生在探究过程中学习获得知识和科学探究的方法。

二、具体过程：
1、学生感知活动构建摩擦力的概念
摩擦力概念教学的完成是高中物理中有关摩擦力教学整个过程中重要的一步，但是这一步只是摩擦力教学过程的开始。

新课程要求学生体会物理概念的建立过程，而不是教师直接告诉学生。

那么教师怎样引导学生建立摩擦力的概念呢？教师可以设计实验让学生动手去探究。

课堂实践：
把玻璃珠子放在烧杯里，请学生分别用塑料筷子和木筷子夹玻璃珠子，看谁夹的多。

用手掌心压紧桌面，稍微用力向前推，但保持手与桌面相对静止。

接着让学生讲述自己对摩擦力认识，然后由同学们讨论从而建立摩擦力的概念和产生的条件。

2、创设实验问题情境探究静摩擦力方向
静摩擦力概念建立以后，静摩擦力的方向是教学的重点和难点。

静摩擦力的方向的教学，关键是要突破相对运动趋势的概念，这个概念非常的抽象，学生初学觉得难度很大。

教师可创设实验问题情境来体验和观察相对运动趋势，教师可以进行如下设计：
如图所示，在平板上放一块纱布（增大摩擦），把一面有毛的木板刷放在砂布上，且使木板刷的长毛跟砂布接触，沿水平向右方向拉动木板刷，让学生观察木板刷的长毛发生了形变的情况。

随后让学生回答：相对运动趋势的方向如何？你观察到了相对运动趋势吗？学生往往较难回答后一个问题。

此时老师可以这样引导学生探究：当我们需要判断某一接触面是否具有相对运动趋势时，在保持所有条件都不变的情况下，假设这个接触面变为光滑，如果仍然能保持接触面的相对静止，则原来静止时就没有相对运动趋势；如果变为光滑后，两接触面相对滑动起来，说明原来静止时具有相对运动的趋势，之所以没有相对运动，就是因为被静摩擦力给“卡”住了，也就是说，原来存在着静摩擦力。

假设接触面变为光滑后物体在接触面的运动方向，就是原来静止时的运动趋势方向，静摩擦力的方向跟这个方向相反。

然后播放演示静摩擦力方向的视频，让学生对静摩擦力方向的特征的了解更
加形象、直观。

3、对静摩擦力大小的教学创新探究
先让学生体验实验：用细线水平拉滑块，在水平细线拉力作用下有向右滑动的趋势，但没有滑动。

然后逐渐增大水平拉力，直到滑块滑动。

设问1：静摩擦力如何变化？
设问2：静摩擦力能不能无限制地增大呢？
对于这一问题，学生不难得出结论，但是这一限度即最大静摩擦力是多少，有什么规律，由于无法定格观察，学生对这一教学内容的理解有一定的难度。

以往是用弹簧称来研究，即在弹簧称上放一红色纸条以显示最大静摩擦力的大小在弹簧称上的读数位置，但这也无法记录静摩擦力大小变化的整个过程。

因此，如果这个实验改用力传感器来研究，就可形象直观地显示出来，其实验装置原理如上图所示。

慢慢地施加力，直到抽动木块下面的木板，这一过程通过Dislab系统由计算机处理后可得到如图所示的F—t图象。

根据图像引导学生分析：滑动前，静摩擦力随外力的增大而增大，但有一个限度，即最大静摩擦力的存在；拉动以后，摩擦力变小了，即变成了滑动摩擦力；由右图还可知道，最大静摩擦力略比滑动摩擦力大。

假设最大静摩擦力为Fmax：则静摩擦力F大小在0－Fmax之间，即0＜F≤Fmax
三、反思：
这种教学显然比传统教学相比有很大的优点，因为这一过程形象直观地全部展现在了学生面前。