摩擦力與探究型教學(xué)

1、    摩擦力與探究型教學(xué)    錢(qián)廣平【摘 要】長(zhǎng)期以來(lái)，有關(guān)科學(xué)教學(xué)與學(xué)習(xí)的研究發(fā)現(xiàn)，科學(xué)教學(xué)大多采用傳統(tǒng)的講述方式，將科學(xué)知識(shí)傳遞給學(xué)生，這將導(dǎo)致學(xué)生難以充分地理解概念與應(yīng)用知識(shí)。近年來(lái)，科學(xué)教育學(xué)者已逐漸認(rèn)識(shí)到探究教學(xué)的重要性，然而，卻因過(guò)分強(qiáng)調(diào)科學(xué)知識(shí)與技能的培養(yǎng)，以致于未能落到實(shí)處?！娟P(guān)鍵詞】初中科學(xué)；摩擦力；探究型教學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)提供給學(xué)生更多探究自然的機(jī)會(huì)，使其在探索的過(guò)程中，理解科學(xué)的本質(zhì)、科學(xué)知識(shí)的發(fā)展，以及科學(xué)探究的過(guò)程與重要性，并從中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力?？茖W(xué)教育必須協(xié)助學(xué)生學(xué)習(xí)三類(lèi)科學(xué)技能與理解：學(xué)會(huì)科學(xué)概念與原理、發(fā)展推理能力

2、與過(guò)程技能，以及理解科學(xué)的本質(zhì)。所以，學(xué)生必須具備進(jìn)行探究的能力，才能夠經(jīng)過(guò)調(diào)查研究驗(yàn)證自己的想法，并了解調(diào)查研究的重要性，已有研究指出，透過(guò)探究的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生較能理解與牢記相關(guān)的概念。經(jīng)由科學(xué)性的探究活動(dòng)，自然科學(xué)的學(xué)習(xí)使學(xué)生獲得相關(guān)的知識(shí)與技能。同時(shí)，也由于經(jīng)常依照科學(xué)方法從事探討與論證，養(yǎng)成了科學(xué)的思考習(xí)慣和運(yùn)用科學(xué)知識(shí)與技能以解決問(wèn)題的能力。經(jīng)常從事科學(xué)性的探討活動(dòng)，對(duì)于經(jīng)由這種以探究方式建立的知識(shí)之本質(zhì)將有所認(rèn)識(shí)，養(yǎng)成重視證據(jù)和講道理的處事習(xí)慣。事實(shí)上，隨著科學(xué)教育目標(biāo)的演變，已有許多研究致力于探討實(shí)施探究型教學(xué)的必要性，他們的研究結(jié)果指出，探究型的教學(xué)不僅有助于學(xué)生對(duì)于科學(xué)本

3、質(zhì)的理解、探究技能的獲得以及正向科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)，對(duì)于科學(xué)概念的學(xué)習(xí)成效也有顯著的提升。然而，在中小學(xué)的科學(xué)課堂中，探究型的教學(xué)仍未普及。本文將以摩擦力的教學(xué)內(nèi)容為例，呈現(xiàn)一個(gè)探究型教學(xué)的設(shè)計(jì)思路，希望能夠促使更多中小學(xué)教師關(guān)注探究教學(xué)，并愿意嘗試將探究教學(xué)融入課堂當(dāng)中。一、教學(xué)重點(diǎn)摩擦力知識(shí)點(diǎn)的探究型教學(xué)是將探究教學(xué)融入一般課室教學(xué)為前提，并采用小組合作學(xué)習(xí)的方式，營(yíng)造能協(xié)助學(xué)生主動(dòng)探索的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生通過(guò)教師教學(xué)演示的觀察，提出可能影響摩擦力大小的因素，再根據(jù)自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其想法。最后，通過(guò)小組之間實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分享與討論，理解概念并應(yīng)用。摩擦力的內(nèi)容屬于初中科學(xué)中的知識(shí)點(diǎn)，也是難點(diǎn)，主要

4、教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該包括：（1）能了解摩擦力的意義及其影響因素；（2）能了解摩擦力對(duì)日常生活的影響；（3）能知道減少摩擦力的方法；（4）利用以學(xué)生為主體的探究型教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。二、教學(xué)內(nèi)容1.摩擦力：是兩接觸面之間阻止物體運(yùn)動(dòng)的作用力。如在草地上滾動(dòng)的球，不久就會(huì)停止下來(lái)，是受到摩擦力的作用。2.摩擦力的方向永遠(yuǎn)與運(yùn)動(dòng)方向相反。3.物體未被拉動(dòng)之前摩擦力稱(chēng)為靜摩擦力，摩擦力等于外力。外力越大，摩擦力越大。拉動(dòng)后之摩擦力稱(chēng)為動(dòng)摩擦力，為定值。4.影響摩擦力的因素：（1）接觸面性質(zhì)有關(guān)：接觸面越光滑，摩擦力越小；（2）接觸面的正向作用力有關(guān)：作用力越大，摩擦力越大；（3）與接觸面積無(wú)關(guān)。5.摩擦

5、力的利弊：（1）利：皮帶傳動(dòng)、剎車(chē)、走路、手握東西、研磨工具等均依賴(lài)摩擦工作；（2）弊：阻止機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)消耗能量，減少工作效率，磨損機(jī)械。6.減少摩擦力的方法：（1）使接觸面光滑；（2）在接觸面加潤(rùn)滑油；（3）以滾動(dòng)代替滑動(dòng)；（4）采用氣墊或采用流線(xiàn)型的設(shè)計(jì)。三、教學(xué)總結(jié)探究型的教學(xué)有別于傳統(tǒng)講述式教學(xué)，在傳統(tǒng)講述教學(xué)的課堂中，學(xué)生扮演知識(shí)的被動(dòng)接受者，由教師直接說(shuō)明科學(xué)概念，告訴學(xué)生最大靜摩擦力與動(dòng)摩擦力的定義，并說(shuō)明影響摩擦力的因素，再讓學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)，逐一進(jìn)行驗(yàn)證。然而，探究型教學(xué)的實(shí)施，則相當(dāng)重視讓學(xué)生透過(guò)探索的方式建構(gòu)知識(shí)，在摩擦力探究型教學(xué)中，學(xué)生需要通過(guò)觀察教師所進(jìn)行的三個(gè)演示

6、活動(dòng)、親身的體驗(yàn)，以及基于其先前的想法等，提出可能影響摩擦力大小的因素，包括：接觸面的材質(zhì)、小車(chē)的質(zhì)量、小車(chē)行進(jìn)的斜面高度等，然后，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證想法的正確性。最后，再透過(guò)同學(xué)間的討論，以及教師的協(xié)助，分析出最大靜摩擦力與動(dòng)摩擦力的差異，并了解影響摩擦力大小的因素。因此，在探究型的教學(xué)中，學(xué)生是知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)者，借由觀察、探索、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作、資料收集與分析、形成解釋、討論與溝通等，學(xué)習(xí)相關(guān)的科學(xué)概念，并發(fā)展進(jìn)行科學(xué)探究的能力，以及正向的科學(xué)態(tài)度。此外，科學(xué)協(xié)作的結(jié)合，給學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)將其想法記記錄下來(lái)的環(huán)境，并能深刻反思其學(xué)習(xí)過(guò)程，使概念的學(xué)習(xí)獲得理解。今年來(lái)，科學(xué)教育都強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要性，并致力于探究教學(xué)的實(shí)施，希望通過(guò)科學(xué)探究的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)的科學(xué)素養(yǎng)，更好地解決日常生活中的問(wèn)題?？茖W(xué)探究是科學(xué)教學(xué)與學(xué)習(xí)的最佳方式，以探究為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)探究方法與推理的過(guò)程，并能培養(yǎng)正向的學(xué)習(xí)態(tài)度。實(shí)施探究教學(xué)可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)更貼近科學(xué)家的工作，培養(yǎng)他們解決問(wèn)題的能力。本文所呈現(xiàn)的是一個(gè)以探究為導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生觀察與體驗(yàn)和摩擦力有關(guān)的現(xiàn)象，并透過(guò)教師的引導(dǎo)，協(xié)助學(xué)生經(jīng)由觀察、形成問(wèn)題、設(shè)計(jì)與操作實(shí)驗(yàn)、收集與分析數(shù)據(jù)、提出解釋等過(guò)程，學(xué)習(xí)影響摩擦力