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111 3.3 摩擦力 教案（二） 設計意圖： 本課教學重點是圍繞“摩擦力的大小與那些因素有關”這一問題，讓學生提出假設，指導學生設計出合理易行的驗證方案，開展科學驗證。教學難點是對比實驗中，學生對變量的選擇與控制。這對剛剛接觸“通過對比實驗來搜集證據”的四年級學生來說是極具挑戰(zhàn)性。方案設計不合理，影響操作的科學性；變量控制不嚴密，勢必影響數(shù)據的真實性。以多元目標的實現(xiàn)為基礎，幫助學生掌握科學的方案設計及變量控制的方法，使實驗操作科學有效地進行是教師首先要關注的。 為解決上述難點，實現(xiàn)目標，教師調整了教材內容，淡化了摩擦力發(fā)生的條件和增大或減小摩擦力的方法部分，著重引導學生深入研究摩擦力的大小與什么有關的問題。教師強化了動手前的動腦環(huán)節(jié)，先讓學生根據問題提出假設，并幫助學生將合理的假設進一步細化成具體的可操作的變量板書出來。在此基礎上，讓學生選擇感興趣的假設，設計驗證方案，將操作的方法、步驟顯性化，最后師生集中評議，提醒學生操作中的注意事項。有了這樣的基礎，學生操作的有效性，自然有了根本保障。 教學過程： 一、游戲導入，引導學生從生活中了解摩擦力。 師：誰在家抓過魚？（生紛紛舉手示意抓過） 師：我這里有兩條泥鰍（師從講臺下取出裝有泥鰍和細砂的水槽），誰能幫我把它們抓起來，放到另一只水槽中？ 生抓泥鰍。（他先用一只手，再用兩只手，始終抓不住，顯得焦急萬分，當他準備用雙手和前胸來捧時，臺下學生和聽課教師都被逗樂了，師示意他別弄濕了衣服停下。） 師：你有什么感覺？ 生：太滑了，抓不住。 師：看來還得老師給你幫忙。（師用網兜將泥鰍兜住，倒入裝有細砂的水槽中，泥鰍翻騰掙扎） 師：再請你把它們救回水中。 生稍加努力，分別將泥鰍捉入水中。 師：這一次，你又有什么感覺？ 生：不太滑了，泥鰍身上有砂子。 師：謝謝這位同學，其實他第二次比較容易抓住泥鰍，關鍵靠一種力幫忙，你知道是什么力嗎？ 生: 摩擦力. 【評析：學生抓過魚、黃鱔等動物，對“滑”有切身體驗，讓學生在水中和砂中對比抓泥鰍，就是激起他們對已有經驗的回憶，引出摩擦力，同時激發(fā)學生學習的興趣?！? 師: (板書:摩擦力)請同學們找一找生活中哪兒有摩擦力? 生1: 汽車剎車的時候有摩擦力. 師: 汽車剎車時哪兒有摩擦力, 能說具體點嗎? 生1:汽車剎車時，輪子與路面之間有摩擦力。 生2: 擦黑板的時候, 黑板擦與黑板之間有摩擦力。 生3: 用橡皮擦錯字時, 橡皮與紙之間有摩擦力。 生4: 玩滑滑梯時, 屁股與滑板之間有摩擦力(生笑)。 師: 讓我們來感受一下摩擦力吧(師邊說邊示范)，請把手放在桌面上，由后向前移動。(生跟著做動作) 師: 再用干凈些的手在自己的臉頰上擦一擦.。（生做動作) 師: 同學們感受到力了嗎? 生:感受到了。 師: 那誰來說說摩擦力是一種什么樣的力? 生1: 摩擦力在兩個物體之間。 生2: 摩擦力在物體互相摩擦的時候才有。 生3: 摩擦力能產生熱量。 師：當一個物體在另一個物體表面運動時(師用兩個手掌同步作出動作)，在兩個物體之間會產生一種阻礙物體運動的力，這種力就叫摩擦力。今天,我們就來研究摩擦力的秘密.(師板書完成課題) 【評析： 讓學生舉例、活動，既了解了學生原有的知識基礎，又讓學生加強了體驗，便于教師對概念的闡述和學生對概念的理解?！? 二、提出問題,進行假設,確定驗證方案 師：關于摩擦力你最想研究什么問題？ 生1: 摩擦力的大小(師板:大小) 生2: 摩擦力的大小與哪些因素有關?(師接上面問題板書:大小與那些因素有關?) 生3: 摩擦力的大小是否與物體的光滑程度有關? 生4: 是不是只有兩個物體摩擦才有摩擦力,三個物體摩擦有沒有摩擦力? 師: 你是想研究摩擦力的形成。(板書: 形成) 生5: 我想研究摩擦力的作用。(板書: 作用) 生6: 我想研究摩擦力的大小是不是與物體的輕重有關? 生7:我想研究空氣與物體能否產生摩擦力?(板書: 空氣與物體能否產生摩擦力) 【評析：教師本意是讓學生學會提出問題。課前教師為調查學生的知識基礎，曾讓學生思考過“摩擦力的大小可能跟哪些因素有關”，所以生3、生4的提出的問題有較強的指向性。其實，這一環(huán)節(jié)提出的眾多問題，教師并未引導學生去開展研究，流于形式。教師應引導學生對提出的問題加以整合，如生1、生2、生3、生6的問題都可以整合成“影響摩擦力的大小的因素”這一問題，從而避免隨后的教學環(huán)節(jié)中教師指定問題，強加給學生的現(xiàn)象】 師: 由于只有一節(jié)課的時間,我們就選一個問題來研究(師手指第一個問題),猜一猜,摩擦力的大小可能與那些因素有關? 生1: 可能跟物體的光滑程度有關 師: 能不能講具體,比如光滑的情況下摩擦力怎么樣,不光滑的情況下摩擦力又怎樣? 生1: 光滑的情況下摩擦力小,不光滑的情況下摩擦力大.(師板書: 與物體的光滑度有關, 光滑-----小;粗糙-----大) 生2: 摩擦力的大小可能跟物體的輕重有關. 師: 也請你說具體,物體重了怎樣?輕了怎樣? 生2: 重了產生的摩擦力大,輕了產生的摩擦力小.(師板書:與物體輕重有關, 輕-----小; 重-----大) 生3: 與物體的大小有關，大的摩擦力大，小的摩擦力小。 師: 是指整個物體的大小，還是指物體摩擦時接觸面的大小? 生3: 應該是接觸面的大小，接觸面大摩擦力就大，接觸面小摩擦力就小。(師板書:接觸面小-----小; 接觸面大-----大) 生4:與物體的材料有關。 師: 怎么說? 生4: 比如海棉與木塊的摩擦力就不一樣.(師板書:與物體的材料有關) 生5：與物體的軟硬有關，軟的摩擦力大，硬的摩擦力小。（師板書：與物體的軟硬有關，硬-----?。卉?----大） 【評析：教師對學生的假設處理得很細致，目的在于使學生頭腦中籠統(tǒng)抽象的猜想轉化為具體清晰的可操作的實驗變量，這對獨立解決問題能力相對較弱的學生來說，是一種指導，教師的指導就應針對學生最感困惑的地方?！? 師：同學們很愛動腦，提出了許多假設，假設需要…（生齊答：驗證）。課前，老師為大家準備了一些實驗材料，（師借助視頻展示臺一一介紹）有一面光滑一面粗糙的纖維板；有面積大小不同，并一面帶膠皮的小木塊；還有測力計，今天我們就借助測力計來測拉力，以此來了解摩擦力的大小。下面請同學們做兩件事：1、小組商量一下，從這么多假設中選擇一個你們最感興趣的假設；2、根據選擇的假設，設計一組實驗來驗證，并把實驗的方法和步驟寫下或畫下，完成這張實驗記錄的上半部分（師舉起實驗記錄單），材料員來取單子。 （材料員取實驗記錄單，學生分組討論填寫。師在巡視的過程中發(fā)現(xiàn)有些學生選用了課堂上不具備的材料，及時提醒學生要用教師提供的或身邊已有的材料來設計實驗，以保證實驗能當堂進行。大約5分鐘后，教師示意學生停止。） 【評析：教師對實驗材料的介紹，同樣有對對比實驗方法的暗示作用。】 師：下面哪個小組愿把你們的設計方案展示給大家看？ 生1：（帶著方案放在視頻臺上）我們選擇的假設是摩擦力的大小與物體的光滑程度有關。具體的方法是：用測力計拉小木塊，先在纖維板光滑的一面拉，拉三次；再在纖維板粗糙的一面拉三次；最后比較它們拉力的大小。 師：對他們小組的方案，有沒有什么看法或建議？ 師：（學生毫無反應）是不是大家覺得他們的方案已很好了？我倒是有兩個問題，照他們的方案，只有什么條件不同？哪些條件必須相同？ 生1：不同的條件是：一個要在光滑的一面拉，一個要在粗糙的一面拉。 生2：相同的條件是：拉的都是同一個木塊。 師：也就是什么相同？ 生2：也就是重量相同。 生3：要用同一個測力計來測。 生4：要用一樣的力氣來拉。 師：也就是說，拉的時候，盡量讓小木塊不快不慢按一樣的速度前進。 生5：小木塊擺放的姿勢要一樣。 師：對，否則它們接觸面的面積就不一樣了。 師：（見無人舉手）總之，這是一組什么樣的實驗？（生齊答：對比實驗）那只允許一個條件不同，其他條件要…（生齊答：完全相同）對，至少要盡量相同。方案有問題的小組，呆會兒繼續(xù)討論完善，沒問題的，材料員拿材料進行實驗驗證。動手前我還想提醒大家：什么時候讀數(shù)呢？ 生6：拉的時候。 生7：指針停下來的時候。 師：對，當小木塊勻速前進的時候，測力計的指針會相對的穩(wěn)定在某一位置，這時就可以讀數(shù)了。 （學生修改方案后，所有小組都派人上來取材料，然后小組展開實驗，活動約進行了7分鐘。） 【評析：針對某一方案進行集中評議，突出了變量控制的細節(jié)，強調什么時候讀數(shù)以及讓小木塊勻速前進，突出了實驗操作的細節(jié)，這些都是實驗能有效進行的保障。若能讓研究其他因素的小組也能這樣匯報交流就更好了。這也反映了科學探究活動的深入與有限的課堂教學時間的矛盾?！? 三、組織交流，匯報研究發(fā)現(xiàn) 師：（示意學生停下）下面哪個小組愿把自己的研究成果與大家分享？ 生1：（走上講臺，將研究實驗記錄放在視頻臺上，以下匯報都是這樣）我們小組選擇的假設是：摩擦力的大小可能與物體的光滑程度有關。我們先用一塊小木塊豎著在纖維板光滑的一面拉了三次，分別是：0.1牛，0.15牛，0.1牛；又豎著在粗糙的一面拉了三次，分別是：0.2牛，0.25牛，0.2牛；我們發(fā)現(xiàn)，在光滑的一面拉用的拉力小，也就是摩擦力?。辉诖植诘囊幻胬玫睦Υ?，也就是摩擦力大。 師：對他們小組的實驗情況，同學們還有什么問題？ 生2：我覺得他們拉的不準，每一種情況拉出來的拉力應一樣大，他們都不一樣，我覺得她們拉的有問題。 師：你覺得他們沒用一樣的力來拉？（似覺有妥，又做補充）沒有使小木塊勻速前進？ 生2：是。 生1：我們的數(shù)據是不一樣，但差距很小。 師：數(shù)字之間差距很小，（對生2）這種解釋能接受嗎？ 生2：我還是覺得她們測得不準。 師：你們測的結果前后都一致嗎？ 生2：是。 師：那么像曲藝（即生1）小組那樣，測量的結果有細微的差別，也是正常的。曲藝，由你們的實驗，我們能得出怎樣的結論（師手指黑板上的假設記錄） 生1：我們認為摩擦力的大小與物體的光滑程度有關，光滑的物體摩擦力小，粗糙的物體摩擦力大。 師：也就是說，你認為這個假設是對的？其他研究相同假設的小組同意嗎？大家同意嗎？（生點頭后，師劃鉤。） 師：還有哪個小組愿意匯報？（生舉手踴躍） 生3：我們研究的假設是：摩擦力的大小可能跟物體的輕重有關。我們的方法是，先用一個小木塊在桌上拉，第一次是0.25牛，第二次是0.25牛，第三次是0.3牛；第二回加個小木塊拉，第一次是0.6牛，第二次是0.6牛，第三次是0.55牛。我們發(fā)現(xiàn)：不加小木塊產生的摩擦力小，加木塊產生的摩擦力大。 （生2再次舉手，師示意他發(fā)言） 生2：他們拉的前后數(shù)字也不一樣，有問題。 師：你對這個問題似乎很有意見，看來，你拉的比他們好。 師：（對生3）由你們的實驗，可以得出什么結論？ 生3：摩擦力的大小與物體的輕重有關系。 師：同意嗎？（生同意后，師在這一假設后劃鉤） 【評析：生2兩次針對不同小組在相同情況下測不出相同數(shù)據提出看法，他提出問題源于他們每次的結果都是一致的，說明這是個執(zhí)著又有思想的孩子?？赡芩牟僮鞲?guī)范，觀察更仔細，教師在此處如果不忙于走教案，而是停下來，讓他說說他們是怎么拉的，怎么讀數(shù)的，不僅是對這位同學的鼓勵和肯定，同時對提高其他同學的操作技能和細致態(tài)度也有幫助?！? 師：還有哪個小組研究了不同假設？ 生4：我們研究的是：摩擦力的大小可能跟接觸面有關。驗證的方法或步驟是：先把小木塊躺著擺，再豎著擺，各拉三次。躺著擺，第一次是0.15牛，第二次是0.15牛，第三次還是0.15牛；豎著擺，結果三次也是0.15牛。我們的發(fā)現(xiàn)：雖然它們的面積不一樣大，但它們產生的摩擦力一樣。 師：他們有了這樣的發(fā)現(xiàn)，下面還有研究這種假設的嗎？ 師：（見無人舉手，對生4）那你們能得出什么樣的初步印象？ 生4：摩擦力的大小與接觸面的大小沒有關系。（師在該項假設后打叉） 師：還有驗證其它假設的嗎？（學生沒有反應） 師：那我們看第一種假設（指與物體光滑程度有關），驗證的舉手，都同意這種假設嗎？（絕大多數(shù)學生都舉手并表示同意）。那研究第二種的呢（指與物體的輕重有關）？你們也都贊同這種假設嗎？（三個小組舉手并表示同意）。第三種假設（指與物體的接觸面有關）只有他們一個組驗證的。那么現(xiàn)在我們可以初步作出什么結論了？（此時下課鈴響起） 生：摩擦力的大小與物體的光滑程度有關，與物體的輕重有關，與物體的接觸面無關。（師在三種假設前畫星） 四、總結反思，課后延伸 師：已經下課了，學了今天這節(jié)課，你最想說句什么話？ 生1：我知道了摩擦力跟哪些因素有關。 生2：我知道了什么是摩擦力。 生3：我知道了怎樣設計實驗驗證摩擦力與哪些因素有關。 師：我也有句話想說，回去后，請大家繼續(xù)研究感興趣的問題。布置一項作業(yè)：回去調查一下，哪些地方需增大摩擦，哪些地方需減小摩擦，用什么方法實現(xiàn)的。完成在科學記錄本上。 （材料員留下幫助整理材料，其他學生離開教室） 教學評析： 本課根據課程標準與課堂教學的實際，淡化了教材中研究摩擦力發(fā)生的條件和針對不同情況設計增大或減小摩擦力的方法部分，著重引導學生深入研究摩擦力的大小與哪些因素有關。教學活動中，除強調動手做外，更強調動腦。真正的學習并非發(fā)生在學生的手上，而是發(fā)生在他們的頭腦內部。因此，整個探究活動，教師引導學生對影響摩擦力大小因素進行猜測，為驗證猜測制定研究計劃，考慮變量的選擇與控制，對獲得的數(shù)據進行整理分析等處理，在與同伴的對話與交流臺相互質疑和評價等等。增加了學生探究活動的思維含量，提高了探究活動的有效性。 111