学历案在物理课堂教学中的应用与实践——以“摩擦力”教学为例

学历案在物理课堂教学中的应用与实践——以“摩擦力”教学为例

张链娜

宁波市五乡中学

摘要：在物理课堂教学中，学历案作为一种新型的教学设计工具，以其明确的学习目标、学生中心的教学理念和实践性的学习任务，为学生提供了更为有效的学习路径。本文以“摩擦力”为例，探讨了学历案在物理课堂教学中的应用与实践，分析了其对提高物理教学质量和学生学习效果的影响，旨在为物理教学改革提供有益的参考。

关键词：学历案，自制教具，课堂教学，摩擦力

摩擦力作为物理学中的基本概念之一，对于培养学生的物理思维和实践能力具有重要意义。然而，传统的物理课堂教学往往过于注重知识的传授，忽视了学生的学习体验和思维发展。因此，本文将学历案引入“摩擦力”的教学中，旨在通过具体的教学实践，探索学历案在物理课堂教学中的应用效果。

一、学历案在“摩擦力”教学中的应用设计

学习目标设计：根据“摩擦力”的教学内容和学生的学习特点，设计明确的学习目标，包括理解摩擦力的概念、掌握摩擦力的产生条件和规律、能够分析并解决与摩擦力相关的实际问题等。

学习任务设计：围绕学习目标，设计具有实践性的学习任务。例如，通过实验探究摩擦力的影响因素、分析日常生活中的摩擦力现象、设计减小或增大摩擦力的方法等。这些任务旨在引导学生通过实践探索，深入理解摩擦力的概念和规律。

学习资源准备：为支持学生的学习活动，准备相关的教学资源，如实验器材、教学视频、图片等。同时，鼓励学生利用网络资源进行自主学习和拓展学习。

二、学历案在“摩擦力”教学中的实践过程

任务一：进阶版抽桌布游戏

你们想不想玩一下抽桌布的游戏？老师设计了一个进阶版的抽桌布游戏，大家仔细听听老师的规则。我们将桌布放在桌面上，将课本放在桌布上，当桌布抽出后，要求课本恰能到达桌面边缘。请同学们4人一组试试看。

运动有几个阶段？首先得让它动起来，但最后又要停下来。下面请同学们小组讨论一下。

任务二：小组讨论（2min）

问题1：课本为什么向前运动？

问题2：课本为什么又停了下来？

第一个阶段，课本是跟谁接触？——桌布，相对桌布往后运动，滑动摩擦力与运动方向相同，促进课本运动。我们发现滑动摩擦力有时候也可以是一个动力。

第二个阶段，课本与谁接触？——桌面，相对桌面向前运动，滑动摩擦力与运动方向相反，阻碍课本运动。这里滑动摩擦力是一个阻力。

任务三：运动与相对运动

在这个问题研究的过程中，我们发现物体的运动和相对运动的区别是非常重要的。我们要研究滑动摩擦力的方向，首先要弄明白运动与相对运动。

我们来看一个生活中的实例。两个自以为聪明的保洁员在用她们自己的方式清洁电梯的扶手。同学们，你们觉得哪个保洁员更聪明？

左边的保洁员更聪明，她虽然站着不动，但是电梯的扶手相对她的抹布是运动的。右边的保洁员跟着电梯一起动，但是她的抹布相对电梯的扶手是静止的。

请问大家决定滑动摩擦力方向是的运动还是相对运动？——相对运动

为了更好得看清滑动摩擦力的方向，我们用刷子来模拟一下抹布擦扶梯的过程。

大家可以看到，当我给刷毛一个水平向左的力的作用，刷毛就会向左弯曲；当我给刷毛一个水平向右的力作用，刷毛就会向右弯曲。所以，我们可以根据刷毛的弯曲方向，知道它的受力方向。

接下来，请大家来模拟一下左边这个保洁员的操作。当课本往右抽动时，刷毛会往哪边弯曲？——往右弯曲，说明它受到了向右的滑动摩擦力。

我们来分析一下，小刷子的运动状态是静止的，而它相对课本的运动是向左的。滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反。

我们可以得出结论，静止的物体能不能受到滑动摩擦力？——可以

运动的物体一定受到滑动摩擦力吗？——不一定

总结一下：滑动摩擦力的方向有什么特点？——沿着接触面，与物体相对运动的方向相反。

请问大家相对谁？——相对于它接触的物体。那这个物体是这个滑动摩擦力的施力物体还是受力物体？——施力物体

研究完滑动摩擦力的方向，我们接下来研究一下滑动摩擦力的大小。

任务四：滑动摩擦力的大小

教师：那么滑动摩擦力的大小决定于什么呢？

（相互讨论：猜想滑动摩擦力大小与哪些因素有关？）

学生猜想：压力大小，粗糙程度，（点评与压力和接触面的粗糙程度有关，我们根据前面的体验是显而易见的）（会不会跟）相对速度，接触面积有关呢。

教师：相对速度用演示仪

学生：接触面积自己分组实验并得出结论。

教师提问：你得到什么结论？（与面积无关，你是怎么研究的，——拉动木块不同侧面匀速前进。）——引出拉木板的方案。

（后两个因素消失）

教师：下面我们用刚刚的方案来验证后两个因素

教师： 我们如何改变接触面的粗糙程度呢？（今天我们分为两组）

如何测压力？（用弹簧测力计测木块重）（通过增加砝码。每个砝码是0.5N）

下面请同学们根据实验任务单的要求进行试验。（学生：自主实验）

实验结论：

投影交流：大家看一下，它们是什么关系？（正比关系）

图像分析：

F ∝FN

         F=µFN

哪副图的μ大？为什么？

µ：动摩擦因数（与物体的材料、接触面的粗糙程度有关）

对于确定的接触面，μ是一个常数。对于不同的接触面μ常常是不一样的。

（大家看一下，我们书上给出的几种接触面的动摩擦因数。举例：钢—冰、橡胶轮胎—路面）

三、学历案在“摩擦力”教学中的实践效果

通过学历案的设计和实施，学生的学习兴趣和主动性得到了显著提高。学生更加愿意参与课堂活动，积极思考和探索问题。

提高学生的自主学习能力和实践能力：学历案中的实践性学习任务鼓励学生进行自主学习和实验探究，培养了学生的自主学习能力和实践能力。学生能够在实践中发现问题、解决问题，提高了学习的效果和质量。

学历案中的合作学习环节促进了学生之间的交流和合作，增强了学生的团队协作能力和沟通能力。学生能够在小组内相互学习、相互帮助，共同完成任务。

四、结语

本文以“摩擦力”为例，探讨了学历案在物理课堂教学中的应用与实践。通过教学实践发现，学历案能够激发学生的学习兴趣和主动性，提高学生的自主学习能力和实践能力，增强学生的团队协作能力和沟通能力。因此，建议教育工作者在物理课堂教学中积极应用学历案，以提高教学质量和学生学习效果。同时，还需要进一步探索和完善学历案的设计与实施方法，以更好地满足学生的学习需求和发展需要。

参考文献

[1]褚军,孟彦.创新实验设计 落实核心素养——以高中物理必修1册“摩擦力”教学为例[J].物理教师，2023，44（3）:6-9.

[2]陈浩，王强强.基于“思维型”教学理论的物理概念教学探讨——以“摩擦力”教学为例[J].物理之友，2023，39（5）:44-47.

[3]杨天才，李红梅.指向深度学习的高中物理大单元教学思路探究——以“摩擦力”教学为例[J].物理教学探讨，2023，41（6）:76-80.