人教版九年级物理优质课教学设计

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“影响滑动摩擦力大小因素”的教学实录

──物理实验教学中渗透探究式教学法的案例

山东省淄博市临淄区凤凰镇召口中学　孙丰富　边心娟

【教学设计】 《物理课程标准》指出：科学探究既是学生学习的目标，又是重要的教学方式之一。本实验科学探究的过程包括：1．提出问题；2．猜想与假设；3．制定计划与设计实验；4．进行实验与收集证据；5．分析与论证；6．交流与合作。实验中涉及的科学研究方法主要有控制变量法、转换法、数学方法等。希望通过本节课的教学，让学生亲身经历探究的过程，掌握一些科学的研究方法，培养学生大胆想象、与他人合作的科学态度和创新精神，培养学生收集信息、处理信息的能力，体验新课程的“从生活走向物理，从物理走向社会”的全新理念。为此，设计本节课的教学目标为： 知识与技能目标：知道影响滑动摩擦力大小的因素有哪些。 过程与方法目标：知道“影响滑动摩擦力大小的因素”实验的研究方法和研究的过程；培养学生收集信息、处理信息以及应用实际的能力。 情感态度与价值观目标：培养学生探究勇气、战胜困难的信心以及与他人交流与合作的精神。 【教学过程】 一、提出问题，启发猜想 1．教师启发学生思考：什么是滑动摩擦？你能用什么事例证明给大家看滑动摩擦是存在的？ 大部分学生积极性很高，经过讨论后，有的同学拿起铅笔在纸上写字；有的同学甚至推动了桌子来证明滑动摩擦的存在。 2．接着，教师出示小锯条，让四个同学到前面进行锯木块比赛。比赛结束后，让学生谈锯木块的体会。此时学生会回答：当锯条锯到木块中间时感到很吃力，摩擦力很大。 （教学点评：让学生参与到教学游戏中，从生活的具体事例出发，从生活走向物理，激发了学生学习兴趣，使其体验其中的乐趣，学生兴趣盎然，智慧火花不断迸出。） 3．教师引导学生猜想：看来要减小锯条与木块之间的滑动摩擦力是非常必要的。那么，滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢？请同学们谈谈自己的看法。 同学们踊跃发言，各抒己见。这些猜想有的对，有的错。教师不要急于说出答案，而应鼓励学生大胆猜想，调动学生的参与意识。最后，教师将大部分学生的看法进行归纳：滑动摩擦力的大小可能与物体接触面的粗糙程度、压力大小、接触面积的大小、运动速度的大小有关。 （教学点评：一开始，教师不急于告诉学生问题的答案，而是让学生展开想象的翅膀，发表自己的看法，从生活的经验入手，把学生带入特定的物理教学情景中。变过去的“授之以渔”为“探之以渔”，最大限度地突出学生的主体地位。） 二、引导设计实验方案 1．教师提问：你如何通过实验证明滑动摩擦力的大小与这四个因素的关系？他们之间有什么关系？ 2．学生分四组进行讨论：每一小组负责设计一个方案，证明滑动摩擦力的大小与其中一个因素的关系。在学生讨论的过程中，教师要引导好学生研究的方法。可让学生回忆以前学过的密度、影响液体蒸发快慢的因素等实验中运用的研究方法。学生在此启发下，经过相互讨论、交流与合作，得出在研究影响滑动摩擦力的大小的因素时，应采用控制变量法。即保持接触面的粗糙程度、压力大小、接触面积的大小、运动速度大小中的三个因素不变，只改变其中的一个因素，研究它对滑动摩擦力的影响。 3．教师接着提问：那么，滑动摩擦力的大小如何测量呢？ 4．学生感到困惑不解。此时教师可引导学生回忆在“用天平和量筒测定石块的密度”实验中，在测石块的体积时，由于石块的体积不规则，无法直接测量，我们便运用了“转换法”，将石块的体积转化为石块排开水的体积。在此基础上，引导学生思维，在匀速拉动木块的情况下，由于滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，因此，我们可将滑动摩擦力的大小转化为拉力的大小。 5．学生通过交流与合作，四个小组分别设计了如下四种探究影响滑动摩擦力大小因素的方案： 第一组：先将一木块放在水平桌面上，用测力计匀速拉动；然后再在木块上方加一砝码，以相同速度匀速拉动。比较两次拉力（滑动摩擦力）的大小，进而得出滑动摩擦力大小与压力大小的关系。 第二组：将同一木块分别放在水平桌面、毛巾表面上，以同样的速度用测力计匀速向前拉动木块，比较两次拉力（滑动摩擦力）的大小，进而得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。 第三组：将同一木块分别竖放、平放在水平桌面上，以同样的速度用测力计匀速向前拉动木块，比较两次拉力（滑动摩擦力）的大小，进而得出滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系。 第四组：将同一木块平放在水平桌面上，以两次不同的速度用测力计匀速向前拉动木块，比较两次拉力（滑动摩擦力）的大小，进而得出滑动摩擦力大小与速度大小的关系。 （教学点评：物理实验是向学生进行方法教育的好教材，在本段教学中，注意挖掘教学内容中蕴藏的科学方法──控制变量法、转换法。适时对学生进行方法教育，以达到开发智力、培养能力的目的。同时，本段教学还培养了学生之间的交流与合作精神。） 三、实验展示 学生分组做实验，交流实验方案和探究过程，教师巡视。然后，四个小组分别选代表上讲台进行实验演示，并边实验演示边说明，公布自己的组得出的结论。 （教学点评：变演示实验为学生分组实验，既提高了学生参与教学活动的积极性，个性得到张扬，兴趣得以激发，潜能得到挖掘。又在协作动手实验中经历了实验探究的全过程，从中接受了科学的熏陶，成为课堂的真正主人，同时也培养了学生观察、动手能力，合作与交流能力。） 四、分析论证，归纳结论 教师将学生的实验情况运用数学表格的形式投影到屏幕上，归纳结论。 组别 压力 接触面粗糙程度 接触面积大小 速度 滑动摩擦力 结论 第一组 不同 相同 相同 相同 不同 其它条件不变时，压力越大，滑动摩擦力越大。 第二组 相同 不同 相同 相同 不同 其它条件不变时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 第三组 相同 相同 不同 相同 相同 滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。 第四组 相同 相同 相同 不同 相同 滑动摩擦力大小与滑动速度大小无关。 （教学点评：学生在经历了对实验数据的记录、比较和对可能的因果关系进行分析之后，离科学探究的结果仅有一步之遥，这一步就是归纳科学规律。因此本段教学目的是希望通过数学方法培养学生收集信息、分析数据、处理信息的能力，使学生从自己的劳动过程中获取成功的喜悦，为学生更好地掌握知识埋下感情的伏笔。） 五、交流与合作（教学评价） 1．讨论：如何将纸上的字擦得更干净一点？ 2．实践：各小组对使用的锯条提出改进意见，并请学生实际操作。（学生将锯齿搓开，且在锯条上加油。） （教学点评：提倡从生活走向物理，从物理走向社会的课程理念，强调物理学与生活、生产实际的联系，有利于培养学生的科学兴趣，科学思维习惯和用科学方法解决实际问题的能力。） 【教学后反思】 该教学环节共分五步：提出问题，启发猜想→引导设计实验方案→实验展示→分析论证，归纳结论→交流与合作。整节课有以下特点： 1．打破了陈旧的课堂教学模式，课堂教学充满了生机和活力。 以新课程理念为指导，运用探究式的教学法，把学生推向教学的舞台，教学中，通过引导学生讨论、交流、合作，营造了积极的课堂环境，形成了浓厚的课堂氛围，学生在这种和谐的充满活力的课堂环境中，自主参与课堂教学，思维和动手能力得以发展，潜能得到充分挖掘，知识掌握更为牢固。 2．学生成为学习的主人，学生的多种能力得到培养。 “学生为主体，教师为主导”的教学原则在本节课中得到很好的体现。教师不再是知识的传授者，而是学生学习的指导者、帮助者和促进者。在教师的引导下，学生在探究中通过自己设计的实验方案，相互讨论、合作交流，经历了物理探究的美妙过程，学习了探究的方法，兴趣和自信心得到满足的同时，培养了自己的探索精神、实践能力、创新意识、收集并处理信息等多方面的能力以及大胆想象、尊重事实、与他人合作的科学态度和科学精神。 3．重视科学方法教育和物理与实际生活的结合，渗透新课程教育理念。 实验方案不是由教师设计，而是由学生讨论完成。尽管实际教学中学生难以一下子设计完整而严密的实验方案，但可在讨论中不断的补充、完善。这样，一方面提高了学生对物理学科的学习兴趣，另一方面还在设计中接受了诸如控制变量法、转换法、数学方法等重要的科学方法的教育；同时教学中由实际问题导入→理论探究→解决实际问题的研究过程，符合学生的认知规律，且与实际生活紧密联系，体现了物理学科“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。

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《杠杆的应用》教案及课堂实录

湖北省洪湖市教研室　朱道荣

一、设计理念 充分发挥学生的主体作用，通过对身边的各种杠杆的探究，激发学生探究热情，培养学生创新能力，让学生热爱生活，让课堂充满活力，使知识的传承在探究过程中不知不觉地完成，从而缩短生活与物理的距离，让学生真切地感悟到：学习就是生活，物理就在身边。 二、教学目标 ● 知识与技能：通过探究，学生知道省力、费力、等臂等不同类型的杠杆及其特征，能从身边的物品中抽象出理想的杠杆模型──硬棒，并能指出它们的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，从而分辩其类型。 ● 过程与方法：通过对杠杆的探究，让学生逐步学会透过现象认识事物本质的方法，从而培养学生观察能力和用科学的方法解决问题的能力。 ● 情感、态度与价值观：培养交流与合作的能力和学习物理的兴趣，对学生进行安全教育、辨证唯物主义教育和科学人文教育。 三、教学器材 1．教师备用：剪刀（两种）、羊角锤（木板、钉子）、电工钳、订书机、镊子、瓶盖起子、啤酒一瓶（没开启）。 2．学生自备：每个学生自备2～3件属于杠杆的生活用品。 四、教学重、难点 从具有复杂的机械外形的生活用品中抽象出理想的杠杆模型──硬棒。 五、教学过程 1．杠杆的识别：（板书）（复旧引新） 教师：上次课我们了解到了杠杆的有关知识，老师在黑板上画了一杠杆，请大家标出动力F1和阻力F2的力臂。 图1 教师肯定学生正确的画法，并说明：其实，老师画的这根杠杆就是从图1（甲）中抽象出来的硬棒，去掉石头、不考虑棒的形状和粗细，得到了理想的杠杆模型──硬棒，这样我们简化了研究对象，容易识别杠杆。 　　　　　 图2　　　　　　　　　　　　　　图3 教师：大家能从图2和图3的剪刀中抽象出简单的杠杆模型吗？ 学生各自画出了带半圆形手柄剪刀的杠杆模型。 教师：剪刀上的半圆形手柄是起什么作用的？对于我们研究杠杆是否有实际意义呢？ 学生：半圆形手柄是为操作方便设计的，对研究杠杆无实际意义。 教师：对，这是我们研究杠杆的次要因素。我们不仅要透过复杂的机械外形找到杠杆的本质的东西──硬棒，而且还要找到其主要因素，忽略次要因素，这是认识事物、研究问题的一般方法。 　　　　　 图4　　　　　　　　　　　　　　　　　　图5 学生不仅能画出图2（乙）图3（乙）中的杠杆模型，而且还能正确画出图4（乙）图5（乙）所示的杠杆模型。 教师：观察用羊角锤拔钉子的情况，如图6（甲）所示，并画出其杠杆模型──硬棒。 学生用自带的羊角锤进行实验，且一边实验，一边画图，教师在教室里巡回观察，发现许多学生得到了图6（乙）所示的模型。 教师：锤头是我们要考虑的主要因素吗？ 学生：锤头部分也可忽略，它也是次要因素，完全可画成图6（丙）那样。 教师：非常正确…… 学生：（突然提问）：我在使用羊角锤时，发现拔钉子还有一种方法，如图7所示。（其他学生按这位同学提的方法进行实验，并画出了图7（乙）所示的杠杆模型，效果不错） 图6　　　　　　　　图7　　　　　　　图8　　　　　　　图9 教师：（高兴地）这就是创新，敢于提出与教材上不同的想法和做法，这是科学家们可贵的创新精神，这种精神值得大家学习。 2．杠杆的分类（板书） 教师：大家能通过观察和思考对以上杠杆进行分类吗？ 学生1：我认为杠杆可分两类：一是直杠杆；二是弯杠杆。 教师：不错，这位同学观察的非常仔细。还有其它分类方法吗？ 学生2：我认为可把杠杆分为两类：一是有固定支点的；一类是支点可移动的。如撬石头的杠杆的支点可移动。 教师：也不错。图1中的杠杆支点可以根据需要来移动。 学生3：我认为按动力臂和阻力臂大小关系把杠杆可以分为三类：一是L1＞L2，二是L1＜L2，三是L1＝L2。<L2，三是L1＝L2。 学生4：我按动力和阻力的大小关系把杠杆分为三类：①F1＞F2；②F1＜F2；③F1＝F2。 教师：以上几位同学对杠杆的分类都不错，哪种分类对我们的应用有实际意义呢？ 学生5：后两种分类更有实际意义。如前面谈到的剪刀，作为理发用的就更注重省距离了，使用时可以方便地剪下更多的头发，毕竟剪头发并不很费力。 学生6：后两种分类实质上是一样的，根据公式，①当L1＞L2时，F1＜F2省力费距离；②当L1＜L2时，F1＞F2费力省距离③当L1＝L2时，F1＝F2，既不省力，又不省距离。 教师：这位同学对杠杆的分类已讲的十分清楚了。当生活中更需要省力时，就使用L1＞L2的杠杆，当生活中更需要省距离时，就使用L1＜L2的杠杆。任何事物总是有它的两面性，我们要学会一分为二地看待事物、研究问题。 教师：那既不省力又不省距离的杠杆有什么用呢？ 学生：精密的测量工具──天平就是这种杠杆。 教师：非常正确。 学生：（突然提问），我觉得图3并不一定是费力杠杆，我在使用时发现：剪刀刀口受力的部位往往在刀口的中部或离支点较近的部位。当然也有剪刀刀口尖端受力的情况，这属于费力杠杆。 教师：（惊呀）是这样吗？ 大家认真地实验，果真如此。全班同学认可。 教师：看来，我们研究问题不能单凭想象，也不能仅看表象，轻易地下结论。还是实践出真知…… 学生：（突然提问）我发现用瓶盖起子起盖时，除了图8所示的外，还有象图9那样的一种起法。 教师：是这样吗？你来给同学们演示一下。 这位同学稍不注意，用图9那样的方法把啤酒瓶盖起开了，全班同学都乐了。 教师：（高兴吧）我发现你们正在走科学家的路，非常不错。你们身上巨大的潜能正在被开发…… 3．见过的杠杆：（板书） 教师：今天，大家带来了哪些物品，你们能正确说出它们属哪一类杠杆呢？ 学生你一言我一语地议论开了，并把自己带来的身边的物品拿出观察、实验、分析、研究，教室里五十四位同学二十七个探究小组呈现了一派热闹景象：其中，有学生带来了剪刀、瓶盖起子、镊子、电工钳、打火机、订书机、筷子、眼镜架、夹子、折叠伞等，有的说课本、课桌盖也是杠杆。更有趣的是一位学生把父亲的钓鱼杆也带来了，为了安全，教师用黑板擦换下了鱼钩。这位同学一边做着钓鱼的精彩动作一边解说：如果有了大鱼，就用不着考虑省力了，需要再大的力也使得出，关键是省距离，右手稍微向下压杆，就把鱼钓出水面并落到岸上，多爽！大家看了这位同学的表演，都捧腹大笑起来…… 教师：只要大家关注生活，物理知识的应用无处不有。现在大家带来的物品我已登记在黑板上，没有带来的或不好带的生产、生活工具但你见过的还有哪些呢？ 平静的课堂一会儿又沸腾起来了，大家争先恐后地列举了许多例子：炒菜用的锅铲、跷跷板、门窗、板车、缝纫机踏板，家用垃圾筒的踏板和后臂、锄头、家用活塞式抽水机的手柄、扁担、杆秤……更有趣的是一位同学举了船桨的例子。 教师：你乘过这种有船桨的小船吗？ 学生：乘过。 教师：太美了，你乘船的情景一定很有“小桥·流水·人家”的生活情趣吧！这是勤于观察、热爱生活的表现。（全班大笑） 师生共同探究杠杆的本质，共同挖掘生活的美，共同享受着课堂无尽的欢乐。不知不觉就要下课了…… 六、课堂教学小结和延展 今天，我们学会了杠杆的识别和分类，了解了一些科学探究过程中处理问题的一些办法和思想，这些办法和思想对我们今后的学习和工作都是很有益处的。大家下去后，利用课余时间完成下列任务！把你看到的或想到或做过的的记录在自己的成长档案内，备老师检查评估。 ①参观一建设工地，工地上有哪些杠杆？ ②仔细观察城市环卫车装卸垃圾箱的过程，哪个部分是杠杆？ ③指甲钳上哪部分是杠杆？属哪一类？ ④到商店观察一下案秤的结构，它是什么杠杆？ ⑤人体的手臂是省力杠杆还是费力杠杆？ ⑥用扫帚扫地时，扫帚是哪种杠杆？请试一试。 七、板书 杠杆的应用 1．杠杆的识别： 不考虑复杂的机械外形，从物品中抽象出简单的杠杆模型──硬棒。 2．杠杆的分类： ⑴ 省力杠杆费距离　L1＞L2，F1＜F2； ⑵ 费力杠杆省距离　L1＜L2，F1＞F2； ⑶ 等臂杠杆　L1＝L2，F1＝F2。 3．见过的杠杆：（略）

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科学探究

──摩擦力教学案例

山东莱芜市苗山镇常庄中学　刘其波

本节课利用日常生活中的具体事例来引入新课，以激发学生的学习欲望，体现了从生活走向物理，在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时，安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程，让学生经历探讨滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程。很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神。通过实验得出摩擦力的有关知识后，注重引导学生运用所学的知识去分析解释大量生活生产中的摩擦现象，还引入磁悬浮列车、气垫船等与现代科技联系很密切的内容。很好地体现了新课程“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。 【课题：摩擦力】 【教学目标】 1．知识与技能 知道滑动摩擦力和接触面粗糙程度、接触面之间压力大小的关系；知道增大和减小摩擦的方法，并能在日常生活中应用这些知识；进一步熟悉弹簧测力计的使用方法。 2．过程与方法经历 探究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程，体会怎样进行科学的猜想，理解在研究多因素问题中怎样运用“控制变量”的方法。 3．情感态度与价值观 培养学生实事求地是进行实验的科学态度和科学精神。 【教学重点、难点】 引导学生进行探究。 【教具】弹簧测力计、长方体木块、正方体木块、等质量等底面积的铁快和铜块、木板、玻璃板、毛巾、小木棍、实验记录表格。 【教学方法】自主、合作、探究 【教学过程】 一、学生表演，引入新课 学生表演：1．在地面上滚动的篮球渐渐停下。 2．用筷子夹表面粗糙不同的铁球。 教师问：“篮球为什么停了下来？筷子为什么能把铁球夹起来？” 学生回答：因为存在摩擦力。 二、进行新课 （一）介绍摩擦的分类及滑动摩擦力的概念 教师追问：“既然大家都知道摩擦力的存在，那大家能不能举一些生活中存在摩擦力的例子呢？” 学生思考回答：车轮与地面的摩擦，鞋与地面的摩擦，擦黑板时板擦和黑板间的摩擦，用笔写字时手与笔杆之间的摩擦……（教师板书） （教师向学生简单介绍摩擦的分类）教师：摩擦分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦。那么你能不能从字面意思上对这几种摩擦简单的解释一下？ （学生回答后，教师组织学生自我矫正） 教师问：刚才大家举的这些例子分别属于哪种摩擦？ 学生思考后回答。 教师：我们初中阶段只重点研究滑动摩擦力。大家看课本找出滑动摩擦力的概念。 学生看书后回答。 教师指出：滑动摩擦是在两个物体表面间产生的，这个力的作用是“阻碍”物体的相对运动。 （二）探究滑动摩擦力与哪些因素有关 1．猜想。 教师：生活中，大家见到过很多滑动摩擦力，这些摩擦力有的大，有的小。那么是那些因素影响了滑动摩擦力的大小呢？ 引导学生进行科学的猜想，在学生说出他的猜想后，追问他“你为什么要这样想呢？ 学生讨论后回答：1．滑动摩擦力的大小是否与压力有关？2．是否与接触面的粗糙程度有关？3．是否与接触面积有关？4．是否与材料有关？5．是否和物体的运动方向有关？…… 教师：摩擦力产生的机理和制约因素都很复杂，对摩擦的研究已形成一门系统的学科“摩擦学”，其中一些问题至今仍在探索中。今天，我们只对四个猜想进行实验探究：1．滑动摩擦力的大小是否与压力有关？2．是否与接触面的粗糙程度有关？3．是否与接触面积的大小有关？4．是否与物体运动的方向有关？我们将全班分为四个大组，每组用实验探究一个猜想。 2．制定计划和设计实验。 教师：在实验桌上放着一些器材，同学们从中选取合适器材设计一个实验来研究你的猜想是不是正确的。请大家注意影响滑动摩擦力大小的因素可能不止一个，如果你是要研究压力的变化对滑动摩擦力的影响，那我们应如何设计实验才能知道滑动摩擦力的变化是由这个因素引起的，而不是由其它因素引起的呢？ 学生讨论后回答：让一个因素不同，其他因素相同。 教师总结：请大家特别注意如果一个物理量与多个因素有关，我们在研究某一个因素对该物理量的影响时，应控制其它与该物理量有关的因素不变，这种研究问题的方法叫做“控制变量法”。 下面大家就根据我们的控制变量法设计实验，过一会儿我找同学把你的设计思路说一说。 学生思考后讨论、交流；教师参加一个组的实验设计。 完成后找另一个组的同学说出他们的实验设计，对学生进行适当的引导和点拨。 教师问：“大家赞同他的方案吗？其他同学还有没有更好的实验方案？” 教师指出：同学们在实验中要注意实验器材的选择，特别注意实验时要水平匀速拉动弹簧测力计。这是为什么呢？ 学生思考后回答：根据平衡力的知识，只有在匀速拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数才是木块所受滑动摩擦力的大小。 3．进行实验与收集证据 下面同学们进行实验并记录实验中的现象和数据。 学生进行实验，教师巡回指导，指出实验中的注意事项。 4．小组交流 实验完毕后，教师让各个小组交流实验的情况及结论并组织学生讨论。无论学生的猜想是否与实验的结论相符，都要对学生进行鼓励，肯定他们的这种实事求是的探索精神。 5．得到结论。教师引导学生总结影响滑动摩擦力的大小的因素：接触面的粗糙程度和压力的大小。 （三）研究滚动摩擦小于滑动摩擦 教师提问：如何移动较重的木箱？ 学生思考讨论后回答：给它加上轮子。 教师：加上轮子后滑动摩擦就变成了滚动摩擦，那么大家猜想一下滑动摩擦和滚动摩擦的关系？ 学生回答：滚动摩擦小于滑动摩擦。 教师：到底我们的猜想是不是正确？下面大家设计一个实验来检验一下！ 学生设计并进行实验，教师巡回指导。 实验完成后一组汇报并组织学生讨论后得到结论：在压力相等的条件下，滚动摩擦小于滑动摩擦。 （四）增大摩擦的方法 教师：根据我们所学的知识，你有那些方法来增大有益的摩擦？ 学生讨论后回答：①增大接触面的粗糙程度 ②增大压力。 观看录像片　增大摩擦的实例。 教师：以上事例中分别是利用什么方法来增大摩擦？ 学生回答后教师追问：你在生活中还见到过那些用这种方法增大摩擦的事例。 组织学生讨论。 （五）减小摩擦的方法 教师：那我们如何来减小有害的摩擦呢？ 学生讨论后回答：①给接触面加润滑剂 ②减小压力 ③用滚动代替滑动 观看录像片　减小摩擦的实例 并简单介绍磁悬浮列车减小摩擦的原理。 讨论：假如生活中没有摩擦？ 学生讨论后回答。 教师总结，并布置课下小论文《假如生活中没有摩擦》。 三、课堂小结 学生自己小节后回答。 教师：同学们在这节课学到了很多知识，但是探索知识的过程比单纯的学习知识更重要，希望大家在以后的学习中要重视知识的探索过程。下课！

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“杠杆”教学设计（第1课时）

湖北省宜昌市夷陵区龙泉镇龙泉初中　任慧

【设计理念】从学生生活中熟悉的许多工具杠杆谈起，通过学生主动观察、分析、猜想、探究，从而得到杠杆概念及其平衡条件。教学要体现“从生活走向物理”的基本理念，尽量贴近学生生活，使学生体验到生活中无处不在的物理知识，从而激发起学生学习的兴趣，让学生在学习科学的研究方法的同时，培养学生的探究精神、实践能力及创新意识。 【教学目标】 1．知识与技能目标： 认识杠杆，知道支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂等概念。 2．过程与方法目标： 通过观察和实验，了解杠杆的结构。 通过探究，了解杠杆的平衡条件。 3．情感、态度与价值观目标： 通过学生的探究实验活动，加强学生之间的相互协作精神。 【教学重、难点】经历科学探究过程，归纳杠杆平衡条件。 【教学用具】 1．学生自备的工具。（剪刀、直尺、木棍等） 2．分组实验器材：铁架台、杠杆、钩码等。 3．杆秤、水果、汽水瓶、多媒体、光盘等。 【教学过程】 一、创设情境，导入新课 问学生如何打开汽水瓶盖，激起学生的兴趣，引出“生活中使用的各种工具”的话题。 让学生展示自带的工具，说明它们的用途和好处。 教师利用多媒体进一步展示：生活中经常使用的工具（例如扳手、羊角锤、订书机等)。 教师提问：同学们在日常生活中见过大型机械吗?是否了解它们的用途? 学生回答，教师予以鼓励，并利用多媒体展示：生产中常见的机械(如吊车、推土机、汽车、飞机、轮船等)。 介绍：我国古代就有了使用各种机械的先例。指出，虽然当时的生产力水平低下，但勤劳的人民用自己的聪明才智制造的各种简单工具，改善了生产条件，方便了生活。 多媒体显示：古代天平、桔槔、舂在生活和生产中的使用情况。 教师总结并指出：生活和生产中的这些机械和工具实质上就是利用了“杠杆”的知识。 教师提问：为什么使用这些工具(杠杆)会给我们带来许多好处?由此导入新课。 二、新课教学 探究杠杆的共同特征，认识杠杆： 学生活动1　让学生观察桔槔（多媒体显示）。 学生活动2　学生观察教师用木棍撬重物的过程。 学生活动3　学生讨论。 通过讨论，说出它们的共同特征。得到杠杆概念：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，叫杠杆。 学生活动4　找到上述桔槔、木棍撬重物的固定点。 学生活动5　教师利用多媒体展示：活塞式抽水机手柄压水画面，观察固定点。 学生活动6　教师让学生用杆秤称水果。提问：杆秤是不是杠杆?它的固定点在哪里?并由此导入以下内容。 认识杠杆的几个科学术语： 支点(O)：杠杆绕着转动的固定点。 动力(F1)：使杠杆转动的力。 阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力。 动力臂(F1)：支点到动力作用线的距离。 阻力臂(F2)：支点到阻力作用线的距离。 学生活动7　教师利用多媒体投影几个杠杆示意图，学生指出图中的支点、动力、阻力。并作出动力臂、阻力臂。 探究杠杆的平衡条件： 学生活动8　让学生使用杆秤称不同个数的水果，引出杠杆平衡概念。 杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。 探究活动： 学生活动9　学生观察：教师开门时的两种不同情形：一次在门把手附近用力，一次在门轴附近用力，教师引导学生猜想：要想使杠杆转动或静止，需要力的大小可能与力臂的大小有关。 学生活动10　学生按照教材61面的探究活动进行探究实验。 教师提示学生之间要相互协作，共同完成实验。 学生活动11　学生处理实验数据，为了使数据真实有效，教师随机抽出4个小组，每组取出一组数据，让学生对表中的数据进行分析、归纳，依次排除错误的猜想，从中得出正确的结论。（处理实验数据时，要注意与前面的猜想结合起来。） 实验结论：动力/阻力＝阻力臂/动力臂 课堂小结：教师总结本节课所学的知识，并提出问题：在本次的探究活动中，我们开始的时候是使杠杆在水平位置，这样做有什么好处？

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《重力》教学设计



吉林省敦化市黄泥河镇中学　牟善秋



【设计思想】

1．充分体现“从生活到物理，从物理到社会”的教学理念

《重力》这节课的教学内容与日常生活联系紧密，学生体验非常丰富，所以在教学过程中将生活和自然界中的一些与重力有关的物理现象联系起来，让学生进一步感受到物理就在我们的身边，物理不仅有趣，而且非常有用，从而激发学生的求知欲望，培养学生的学习兴趣。

2．注重科学探究，注意教学方式的多样化

科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。本节课通过探究“重力大小和质量的关系”的过程，引导学生提出问题，培养学生善于发问、质疑的良好习惯，鼓励学生制订简单的科学探究计划，培养学生处理信息的能力，体验科学探究的乐趣，领悟科学探究的思想和精神，为学生的终身学习建立基础。教学过程中通过多媒体技术优化课堂教学，提高教学效率。

3．通过实验培养学生对科学的兴趣和热爱

兴趣是开启智慧大门的钥匙，只有当学生对物理有了兴趣，才能有学习的乐趣，进而发展到有研究物理的志向。在本节课通过探究“重力的大小和质量的关系”的分组实验。培养学生的动手能力，养成通过实验研究问题、思考问题的习惯，发展学生终生对科学探索的兴趣。

【教材分析】

1．教材的感性材料丰富，每一个知识点都是从观察或实验引入的，符合九年级学生的认知规律。

2．书中的插图极富启发性和趣味性，有利于激发学生的学习兴趣。

3．课本让学生通过探究“重力的大小跟质量的关系”，极大程度地调动了学生的积极性，活跃了课堂气氛，锻炼了学生动手动脑的能力，实现了学生的主体地位。

【学习者情况分析】

1．学生的年龄特点和认知特点

九年级的学生正处在青少年时期，具有强烈的好奇心，较强的观察能力。通过八年级物理学习，已经具备一定的实验探究能力以及多种物理研究方法。初步了解矛盾对立统一的辩证思维规律，正处于逻辑思维能力发展的最佳时期。并且具备了一定的生活体验，如熟透的苹果要落向地面，并且下落时速度越来越快等有关事例，但并不明白其中的道理。

2．在学习本课之前应具备的基本知识和技能

学生应具备一定的生活体验，掌握正确使用弹簧测力计的有关知识，具备一定的实验探究能力、逻辑思维能力。

3．学习者对即将学习的内容已经具备的水平

本节课所涉及的内容与实际生活联系紧密，使学生具备了一定的生活体验，进而使学生由对生活现象的初步了解，通过实验探究──观察现象──逻辑推断，最后上升为理论认识，有效的锻炼了学生的逻辑思维能力。

【教学目标】

1．知识与技能

①知道什么叫重力，了解重力产生的原因；

②知道重力的方向以及重垂线的应用；

③理解重力的大小与质量的关系。

2．过程与方法

①通过学生探究实验得出影响重力的因素；

②通过“实验分析”强化理解重力方向及重心。

3．情感态度与价值观

①培养学生乐于探究自然现象，物理规律的兴趣，提高学生辩证的分析物理知识的意识；

②培养学生的交流意识与团队协作精神。

【重点与难点】

重点：重力的概念、重力的大小与质量的关系及重力方向。

难点：重力的大小与质量的关系及重垂线的应用。

【教学媒体和教学技术选用】

本次教学需要实物教具、实验器材和多媒体课件的辅助。

实物教具：重物、重垂线。

实验器材：弹簧测力计、多个钩码、细线、小重物。

实物教具、实验器材和多媒体课件分别在本课的引入、学生探究等环节中得到应用，它们的使用可以更好的激发学生兴趣，引起学生的好奇，为学生提供了良好的学习氛围，和充足的实验器材，使学生的学习资源更为丰富。

【教学方法】

探究法、引导发现法、阅读指导法、直观演示法和讲解法。

引导发现法属于启发式教学，本课将通过教师的引导、启发、使学生积极参与，主动探索和发现物理规律。直观演示法就是：通过插图、实验、模型、投影、多媒体课件等直观教学手段，使物理情景具体化、形象化，有利于激发学生的学习兴趣，促使知识由具体感知向抽象思维的转化。这两种教学方法配合使用，加上指导学生阅读和教师精确的讲解，严密的推理，将达到教学方法的优化组合。

【教学评价方式】

（1）通过观察实验，关注学生在观察操作、现象等活动中的主动参与程度与合作交流意识，及时给与鼓励、强化、指导和矫正。

（2）通过实验探究“重力的大小和质量的关系”，给学生机会，在自然放松的状态下，将思维充分发散，揭示了学生的逻辑思维能力和过程，并反馈了班级学生的实验探究能力。知识与技能的掌握情况，使老师可以及时诊断学情，调查教学。

【教学和活动过程】

一、教学准备阶段

1．课前根据本节课需要自制了一系列重物落地的动画演示多媒体课件，在引入新课时激发学生的探究热情。

2．需要对学生分组，前后桌4人一组，每组包括能力不同的学生，设组长1名，中心发言人1名，其他人可适时补充，组长主要肩负引领和鼓舞同学学习积极性之责。

二、具体教学过程

（一）复习旧知识，引入新课

首先以提问的方式复习力的概念，弹簧测力计的使用方法、力的三要素和力的示意图，为学好本节新课做好必要的知识准备。

然后，利用课本50页“想想做做”，让学生做“模拟引力”实验。再利用“苹果落地”及“一系列重物落地”的多媒体动画引入新课。

（说明：1．让学生通过实验先感受橡皮不会飞走是因为受到“引力”作用，拉进了学生跟所学知识的距离。2．由于学生日常生活中有很多重力现象的体验，并且在小学时就知道牛顿发现万有引力的故事，因此他们对插图所展示的物理情景是很熟悉的，知道重物的落地是由于重物的吸引，即重力的作用。所以这样引入新课很自然，体现了物理知识是来源于生活的。）

（二）进行新课

1．重力的概念及产生原因。

引入新课后，指导学生阅读课文中“重力”的概念，分析重力产生的原因和施力物体，使学生理解重力的概念。

（说明：方法简单明了，并有助于提高学生自学能力。）

2．探究“重力的大小与质量的关系”

利用实验探究的方法完成这部分知识的教学。实验方法是：先用弹簧测力计分别测出质量为100克、200克、300克的钩码分别受到的重力，填入书中表格，然后算出每次测得的重力与质量的比值，使学生自己“发现”，在误差允许的范围内，物体的重力与质量成正比，其比值是一个定值为9．8牛／千克，由此得出G＝mg这个计算重力大小的公式。

并将数据整理画出图像。（正比例函数图像，利用事物投影展示。）

此实验的关键是：①要选精确度较高的弹簧秤。②要正确使用弹簧秤。

（说明：利用学生探究来完成这部分知识的教学，好处有两个：一是使学生有机会参与课堂教学，自主地进行物理规律的探究，体现自主性原则；二是再次练习使用弹簧测力计测量力的大小，提高学生的动手能力。）

3．重力的方向

这也是本节课的一个重点内容。教学实先做演示实验：用细线把物体悬挂起来，静止时让学生观察细线的方向是否竖直？然后剪断细线，同时让学生观察：物体在重力作用下沿什么方向下落？这样又一次让学生自己去“发现”：重力的方向是竖直向下的。

这个知识有一个重要的应用──重垂线，它是建筑工人砌墙时用来校准墙壁是否竖直的。由于学生缺乏这方面的感性认识，在理解上有一定的难度，所以教学时要先易到难，先要求学生观察图12．2－6，再让一位学生利用重垂线进行操作，其他同学分析其工作原理。当学生理解了这一现象后提问：如何用这个重垂线来检查窗台、桌面是否水平？需要什么辅助器材？这是学生较难理解的地方，为了突破这一难点，教师要引导学生回忆测量人体身高的办法，并通过一些动作适当提示，最后在学生充分发表见解的基础上归纳：重垂线其实是应用了重力的方向，然后再解决水平问题。

想想议议：看图12．2－7思考地球上几个地方的苹果都可以向“下”落，但从地球外面看，几个苹果下落的方向显然不同。那么，我们所说的“下”指的是什么方向？

（说明：这一部分的教学，充分体现了学生为主体的教学理念，遵循了由易到难，层层深入的方法。重垂线、水平仪是重力方向的重要应用，对它们的学习，也体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念。）

4．重力的作用点──重心

这个内容比较抽象，为了帮助学生建立这个物理模型，可以先做一个小实验（找刻度尺的重心），然后告诉学生，刻度尺上与手指接触的位置就是重力的作用点，叫做重心。重心做的位置不仅跟物体的形状有关，而且还和材料是否均匀有关。向学生展示圆形薄板等质地均匀、外形规则的物体，指出其重心就在它的几何中心上（演示），并在黑板上画出这两种形状的物体图形，标出重心位置，做出重力的示意图。通过这样的教学处理，学生便对重心的概念有了一个具体的感知，知道物体受到的重力可以看作集中在一点上；利用这个重心的平衡特点，还能找出材料不均匀或形状不规则物体的重心。

（说明：利用实验帮助学生建立了“重心”这个较难理解的物理模型，并应用于实际，起到了事半功倍的效果。）

5．布置作业

动手动脑学物理1—5题。

【教学反思】

1．在教学过程中，加强学法指导是当前教学方法改革的一个重要课题。本节课重点是指导学生如何主动去观察思考、动手实验，初步掌握研究常见力的方法。通过实例分析，提高学生引用知识解决问题的能力，养成良好的学习习惯。

2．由于九年级学生刚接触到力，对利用力的知识来研究常见力，所以本节课根据循序渐进的教学原则完成教学，并获得了成功。

3．通过实验探究，锻炼了学生的动手实验能力，提高了综合思维能力。

网站工作室

利用生活经验突破“力臂”教学难点初探



吉林省松原市前郭蒙古族中学　王爱生



初中物理教学中“力臂”概念，历来都被物理教师看作是一个难点，甚至在高中物理教学中也存在着困惑，这是因为：

“力臂”作为物理概念，从皮亚杰的认知结构来看，学生的学习有同化和顺应两种方式。同化是把新学习的概念和规律整合到原有的认知结构中，使认知结构得到丰富和扩展，但总的模式不发生根本的变化。顺应则是新学习的概念或规律，在原有的认知结构中不能够同化的，只有改造或重建原有的认知结构后才能接受和容纳。而“力臂”概念是顺应的认知方式。

一、“力臂”教学中的隐藏问题

“力臂”作为教材内容的呈现，目前从多种版本的义务教育课程标准实验教科书来看，为了方便地从有刻度的杠杆上直接读取力臂大小，都是将杠杆调至水平位置后，杠杆左右添加钩码，使杠杆达到平衡状态，这样测出几组数据，从而探究得到杆杠平衡的条件。这种特殊情况下的教学，使学生获得清晰的力臂表象，在学生的头脑中形成了支点到力的作用点的距离就是力臂的定势思维。因而“先入为主”在以后画力臂等有关问题中常常出现失误。

如何突破这个难点，笔者对此也做了一些思考并利用学生具有的生活经验及对实验的改进进行了一些尝试，效果很好，现说明于后。

二、根据学生已有的生活经验，建立人从公路外一点上公路的“最近走径”模型

现代人本主义学习观认为，经验学习不仅是一种增长知识的学习，而且是一种与每个人的各部分经验都融合在一起的学习，它十分注重学习内容和个人的关系。因此，我们从实际生活中的事实出发，给学生建立如下的经验模型：

　　　　　

如图1所示，a为一条公路，A为公路外一点上的人，想上公路的最小距离为，建立模型。关于这一生活经验都是学生所具备的常识，即元认知。将这一知识与杠杆知识有机结合赋予新的意义。如图2所示，将力的作用线b类比为公路a，支点O类比为公路外一点A，力臂OC类比为上公路的最小距离。这样将寻找力臂的问题转化为上公路时最短距离的走径问题。实践证明，建立这样的模型进行教学，学生在较复杂形变的杠杆中能够准确地作出力臂的图示。

三、改进实验装置，使力臂的测f与读数符合上公路“最近走径”的模型

　　　　　

在原有杠杆的实验装置中，添加具有创新特征的改进装置，如图3所示的“T”型刻度尺，其上凿有长为15cm的长方形的槽孔，其目的是把固定杠杆的支点穿过螺钉，以便使“T”形刻度尺测量不同长度时，沿着长方形槽孔移动，从而能准确地测量出不同情况的力臂的长度，如图4所示的一般情况。

四、教学实施与体会

本人实施课堂教学时，采取了如下的策略：

（1）学生学习时，为能够实现顺应的认知方式，引入新课时就通过讨论公路外的人，想上公路怎么走时距离最短？建立人从公路外一点，上公路的“最近走径”的模型，作为学生学习杠杆的起始知识。

（2）关键的环节是将寻找力臂的过程与人从公路外一点上公路的最近距离走径的模型有机的联系类比起来。即支点就是人在公路外的一点；找力的作用线就是找公路；上公路的最近距离走径就是所求的力臂。

（3）课本中罗列的同学与老师共同例举的杠杆，应该重视分析抽象杠杆的特征，要用一条直线或曲线代表杠杆实物，用一个小三角形的顶点代表转动轴，这样的示意图，有利于抽象出杠杆的共同特征。通过改变作用在杠杆上力的方向、作用点等变式的示意图，能够更好地体会人从公路外一点，上公路的“最近走径”的模型。

（4）实验装置改进后，弥补了课本中杠杆实验单一的特殊状态，能最大限度地提供变式的实验情境。建立新的认知冲突是实现顺应的基础，揭示冲突的原因能突出实验现象的本质，是实现顺应的关键。

网站工作室

“重力”教学设计

河北省唐山市丰润区教师进修学校　杜力侠

课题：重力 　　教学目标： 　　知识与技能 　　1．知道重力是如何产生的； 　　2．知道重力的大小与质量成正比，并能用公式G=mg计算有关问题； 　　3．知道重力的方向总是竖直向下的。 　　过程与方法 　　1．通过生活体验和实验观察，重力的方向总是竖直向下的； 　　2．通过实验探究重力大小与质量关系，分析实验数据，学习信息处理方法。培养学生初步的分析、概括能力。 　　情感、态度、价值观 　　1．培养学生交流、合作以及实事求是的科学态度和勇于创新精神； 　　2、使学生认识到科学技术对社会和人类生活的重大影响，进一步增强学生对科学的热爱。 　　重点：探究重力大小与质量成正比G=mg。 　　难点：理解重力的方向总是竖直向下。 　　教学设计 教学设计 设计意图 一、导入重力概念 流程：观察现象→提出问题→建立概念→深化概念 观察现象　学生观看和重力有关的现象（课件1　①苹果下落　②水往低处流　③抛出的球落地　④羽毛飘落） 提出问题　你还看到过哪些与此类似的现象？教师充分鼓励学生讨论交流，然后提出问题（课件2　①你看到的这些物理现象有什么共同特点？　②物体下落的原因是什么？） 建立概念　在讨论的基础上，学生很容易得出重力概念：由于地球吸引而使物体受到的，能够使物体下落的力。 深化概念　教师再次提出问题（课件3　①重力的施力物体是什么？　②地球对地面附近物体有重力作用，地面附近物体对地球有没有这种作用？）学生讨论使概念得以深化。 二、研究重力方向 流程：提出问题→学生猜想→实验验证→实验深化→知识应用 提出问题　教师再次展示课件1提出问题：重力的方向如何？ 学生猜想　向下。 演示实验　学生的猜想是模糊的、片面的。猜想的正确性有待于实验的检验，适时进行演示实验：1物体自由落体2重垂线 学生归纳　重力的方向就是物体自由落向地面的方向，就是悬挂物体的线自由下垂的方向。教师补充：这一方向就是竖直方向，学生归纳得出结论：重力的方向竖直向下。 继续深化　学生潜意识认为重力的方向总是垂直地面，为澄清这一认识，教师及时提出问题：重力的方向是否总垂直地面？学生讨论之后实验验证。（课件4） 学生讨论归纳得出：重力的方向并不总是垂直地面；重力的方向总是竖直向下的。 问题解决：（课件5）小明在用天平测质量时，没有找到合适的水平桌面，请你用手头的东西检查一下自己的桌面是否水平，可否供小明使用？ 三、探究重力的大小 流程：提出问题→猜想假设→制定计划、设计实验→实验探索→分析数据、得出结论 提出问题　重力有大小吗？你如何感受到重力是有大小的？学生充分交流讨论说明自己的观点。然后提出问题：重力的大小与什么有关？有什么关系？ 猜想假设　学生通过刚才的讨论很容易得出：重力的大小与质量有关，质量越大，重力越大。 制定计划、设计实验　教师肯定这一猜想，指出：在缺乏足够依据的情况下所做出判断称为假说，假说的正确性有待于实验的检验，你认为这个实验需要测量哪些物理量？你需要哪些实验器材？怎样测量？在学生制定计划设计实验的基础上，教师适当补充自己的意见，形成如下实验方案（课件6） 1．需测的物理量：物体所受重力的大小 2．实验器材：测力计、钩码一盒 3．实验步骤和记录 实验次数 质量(kg) 重力（N） 重力/质量（N/kg） 1 2 3 实验探索　学生实验，教师巡视指导。 分析数据、得出结论　找多组学生出示实验记录，对学生得出的正确结论给予肯定，教师进一步补充说明。至此，重力大小与质量的关系确定：物体所受重力与质量成正比。G=mg(g=9.8N/kg) 巩固应用　例题. 四、自学重心 出示自学提纲：提出要求引导学生自学（课件7） 1.重力的作用点叫做什么？ 2.均匀规则几何体的重心在什么位置？你能想出一个简单方法，测你的直尺重心吗？ 3.怎样测出不规则薄板的重心所在位置？为什么这样做？请你试着做一做。 学生讨论交流：实验验证，得出结论。（课件8） 五、STS教育 地球对地面附近物体的重力使物体总也不能脱离地球，而人类采用现代科学技术克服地球吸引与大气屏障，将人类活动范围从地球扩展到太空，这就是航天技术。向学生介绍我国神州5号载人飞船发射升空情况，要求学生翻阅近期报刊报纸或上网查询有关资料并与同学共享. 六、小结与反馈 通过课件生动再现物理现象，提出问题，引发思考，从而达到创设情境、设疑激趣的目的，体现了“从生活走向物理”的课程理念 培养学生对科学实事求是的态度，认识到实验是研究问题的基本方法 在本环节对实验进行了如图所示的改进，从而使实验现象更直观、更明显。 此环节设计目的在于，激发学生学习兴趣，培养学生创造精神，使学生认识到物理与实际生活密切相关。也体现了“从物理走向社会”的课程理念。 由于探究具有悬念，对学生具有挑战性和吸引力，能使学生体验科学的研究过程与方法，并能从中获得成功的喜悦，提高学习的信心，所以此环节安排为实验探究。 此环节的核心内容是问题的提出、假说的建立以及实验方案的设计。教师不能包办代替，而应是探究活动的组织者、引导者。 本环节设计目的在于： 1、使学生关心科技，认识到科学技术对社会发展的影响。 2、使学生学会利用社会的学习资源进行学习。 　　板书设计 重力