《摩擦力》教學案例與教學策略剖析
諸城中學孫洲元
一、教學理念：
（1）立足于自主學習、合作學習、探究學習的多元學習方法相結合
（2）理論與實際相聯系，讓中學生理解生活、社會與化學的關系。
（3）確立知識與技能、過程與方式、情感心態與價值觀三位一體的教學目標。
（4）注重數學與科技前沿的聯系，培養中學生熱愛科學的情感。
（5）重視中學生思維能力的培養，培養中學生的創新精神是課堂教學的靈魂。
二、教學過程設計與策略剖析：
1.導出課題-----討論與交流
班主任提問與指導：磨擦力是我們常見的一種力，生活中，磨擦力無處不在，你能說出我們在日常生活中借助磨擦力和避免磨擦力的事例嗎？下邊請朋友們討論交流這一問題。（給中學生思索的時間，之后讓中學生回答，班主任板書典型事例，班主任又給中學生列舉更多的關于磨擦的實例，如我國的“神舟五號”飛船在返回月球的過程中要經過大氣層，和大氣層的磨擦使艙室內層達到二千多度的低溫）。
教學策略剖析：班主任提出問題，讓中學生自己討論與交流，把她們在生活中碰到的磨擦力的問題在課堂上詮釋下來，真正從生活邁向化學、從數學邁向社會。讓中學生的學習從已有的經驗入手，從自己的感性認識開始，又通過班主任的幫助了解現代科技中的相關問題，除了能提升中學生學習數學的興趣了，并且也調動了中學生思維積極性。中學生的討論與交流即是自主的又是合作的，把中學生的學習從被動的接受轉變為自主學習與合作學習。
2.新課教學-----實驗與探究、討論與交流
（1）磨擦力的分類
班主任提問與指導：大家想到了如此多有關磨擦力的問題，從其形成的角度來看，你們認為這種磨擦力有哪些不同？我們能不能把這種磨擦力分為幾類呢？（這個問題難度較大，班主任對照中學生回答的事例，做進一步的引導、幫助與提示，讓中學生充分討論與交流，班主任按照中學生的回答把前面板書的事例分為不同類別并標
注下來，之后告訴中學生這種磨擦分別名為滑動磨擦力、靜磨擦力和滾動磨擦力）。
班主任提問與指導：我們在這兒主要研究滑動磨擦青河磨擦，這兩種磨擦有哪些不同？哪些條件下形成滑動磨擦力，哪些條件下形成靜磨擦力？（班主任先讓中學生回答，中學生的回答是錯誤的，中學生覺得形成滑動磨擦力的物體是運動的，而形成靜磨擦力的物體是靜止的，這時，班主任加以引導、啟發、講解，班主任給出一些例子，如喝水時，牙簽夾起食物送入口中，食物受的磨擦力是哪些磨擦力？又如黑板擦在黑板上擦動時，黑板擦受磨擦力，黑板受不受磨擦力，這個磨擦力是哪些磨擦力？用這種事例喚起中學生思維上的矛盾，讓中學生自覺地修正自己對這一問題的認識，之后讓中學生總結出形成滑動磨擦力青河磨擦力的條件：兩物體間有相對運動并有互相擠壓時會形成滑動磨擦力，兩物體間有相對運動趨勢并有互相擠壓時會形成靜磨擦力）。
教學策略剖析：當中學生把自己在生活中碰到的磨擦力問題講下來時，班主任不失時機的提出讓中學生把自己提出的問題進行歸納、總結、分類，通過例子讓中學生形成認知沖突，充分調動中學生思維。在中學生學習滑動磨擦力青河磨擦力兩個概念的過程中，班主任不是知識的變身，只給中學生提供幫助、組織、引導與啟發，不做學習過程的控制者，而讓中學生成為真正的學習者，她們是學習的主人，這兒班主任與中學生的活動充分彰顯了班主任與中學生之間的“交互主體”關系。
（2）磨擦力的方向
班主任提問與指導：下邊你們剖析一下我們剛剛列出的這種事例中磨擦力的方向是如何的？（這個問題難度較大，中學生們開始的回答是不全面的，也有是錯誤的，如說成磨擦力與運動方向相反，班主任沒有去告訴中學生錯在哪些地方，而是當引導中學生思索一些實例，如車輛起動時，置于車廂中的木架，或是把黑板擦置于課本上，旋即一拉，黑板擦就從課本上掉出來，這種實例與中學生的回答是不一致的，這時再讓中學生討論、相互交流，最終讓中學生逐漸認識到磨擦力的方向與相對運動方向或相對運動趨勢的方向相反）。
教學策略剖析：這兒班主任為學生理解和認識磨擦力的方向提供了思維的材料，
這兒有力地彰顯了班主任的作用，班主任提供的材料是創造性的，是中學生認識問題的基礎，這種材料與中學生的原有認識脫節，致使中學生不得不修正原有的錯誤認識，使中學生在與那些材料的互相作用中提升認識，新課程要求中學生自主學習、合作學習與探究學習，不是消弱班主任的作用，而是對班主任提出了更高的要求，要想在課堂上調動中學生的思維，班主任必須提供給中學生豐富的有創造性的材料。
（3）影響滑動磨擦力大小的誘因研究
班主任提問與指導：我們既然把磨擦力分為滑動磨擦力青河磨擦力兩種，下邊我們先來研究滑動磨擦力與什么誘因有關，你們猜測一下滑動磨擦力會與哪些誘因有關？（中學生會給出好多可能的誘因，如物體的重力、物體間接觸面的大小與粗糙程度、物體運動的速率、物體間的擠壓力等，班主任全部記在黑板上，以備下邊讓中學生通過實驗去探究、去驗證）。
班主任提問與指導：借助桌子上的器材（彈簧稱、幾個不同的砝碼、木塊等），我們怎么來研究滑動磨擦力與那些誘因的關系？（中學生很容易想到用彈簧稱去檢測不憐憫況下的磨擦力）
教學策略剖析：問題解決總是從推測與假定開始的，推測與假定是中學生進行科學探究的基本能力要求，班主任捉住教材上的關鍵點，讓中學生對影響滑動磨擦力的誘因進行猜測與假定，充分詮釋中學生的看法，班主任并不對中學生的推測與假定進行評論，而是讓中學生自己去探究，這有利于培養中學生大膽猜測與假定的能力。
科學探究的重要環節之一就是方案設計，班主任不是告訴中學生如何做摩擦力定義的反例，而是讓中學生說出他想怎樣做，雖然這兒遇見的這個問題比較簡單，但班主任的這些做法有利于培養中學生一種良好思維習慣，適應新課程對中學生進行科學探究培養的要求。
在中學生進行實驗探究的過程中，班主任走到中學生中間對中學生遇見的困難給予幫助，把握中學生探究的進程，當絕大部份中學生探究完成時，班主任將中學生的探究結果集中板書要點。
教學策略剖析：班主任給中學生充分的時間，引導她們去探究，而不是直接給出
結果。探究學習指出中學生的自主性，但并不忽略班主任的指導。在中學生探究的過程中，班主任適時的、必要的、謹慎的、有效的指導和幫助是非常必要的，班主任要注意不要介入得過早，因而妨礙了中學生本可以自主發覺的機會，也不要介入過晚，因而讓中學生過久地處于無助狀態而影響中學生探究的積極性。
班主任提問與指導：你們剖析一下我們實驗得到的結果，滑動磨擦力的大小與哪些有關？這些大小關系如何用公式表示下來？（班主任引導中學生得出滑動磨擦力與壓力成反比的關系公式和理解滑動磨擦系數的概念）
教學策略剖析：對探究結果進行總結、歸納與剖析，以去偽存真、去粗取精，是評價中學生探究有效性的關鍵環節，在這個環節上，班主任沒有越俎代庖，而是讓中學生在課堂上學習怎么剖析、評價探究結果。班主任做適當的剖析與講解，幫助中學生將探究結果上升到理論水平，即完成對新的概念和規律的學習。
（4）研究物體間的最大靜磨擦力
班主任提問與指導：我們早已曉得滑動磨擦力的大小與物體間的壓力和磨擦系數的乘積成反比，這么，靜磨擦的大小又是由哪些誘因決定的呢？（班主任可讓中學生思索課本上列舉的靜磨擦的事例，人拉木架的力越大，則木架受地面的靜磨擦力也越大，引導中學生得出推論：靜磨擦力的大小隨著其它外力大小的變化而變化）班主任提問與指導：人拉木架時，拉力越大，木架遭到的靜磨擦力越大嗎？（這時有的中學生提出不同意見，班主任讓中學生回答為何不是這樣呢？引導中學生得到：兩個物體間的靜磨擦不是無限大的，當拉力減小到一定程度，就要拉著木架運動了，就不是靜磨擦力而是滑動磨擦力了，也就是兩個物體間的靜磨擦力有最大值，班主任借此給出最大靜磨擦力的概念）。
教學策略剖析：在學習了滑動磨擦力的基礎上，班主任引導中學生通過剖析具體的實例，很流暢地給出影響靜磨擦力大小的誘因和最大靜磨擦力的概念，把一個復雜的概念通過實例具體化，因而顯得使中學生容易接受。數學概念和規律的把握不是以中學生能夠咬文嚼字地背誦下來為目的，而是讓學生將概念和規律納為自我
知識結構的組成部份，為此，通過問題引導和實例剖析使中學生自己獲取概念和規律是實現中學生認知同化與迎合的有效手段。
班主任提問與指導：最大靜磨擦力與滑動磨擦力的大小關系如何？滑動磨擦力的大小是由哪些決定的呢？用你桌子上的實驗器材（彈簧稱、幾個不同的砝碼、木塊等）驗證一下大家的推測與假定？（班主任提出問題后讓中學生思索，對于最大靜磨擦力與滑動磨擦力的大小關系，中學生有不同意見，這時班主任可讓中學生自己去驗證。因為學習滑動磨擦力的經驗，多數中學生說出與壓力和磨擦質數有關，并且，這個磨擦質數是滑動磨擦質數嗎？班主任要讓中學生去思索去驗證，因為實驗條件限制，這個問題在驗證上存在一定困難，班主任提供的幫助與引導，老師提出這樣的問題：你在帶動物體開始運動的頓時拉力大還是拉物體勻速運動時拉力大？中學生能過促進桌子體驗兩種情況下力的大小摩擦力定義的反例，有的中學生借助給定的實驗器材去驗證，最后大多數中學生得出推論：最大靜磨擦力略小于滑動磨擦力，最大靜磨擦質數略小于滑動磨擦質數，最大靜磨擦力與正壓力青河磨擦質數成反比）。
教學策略剖析：最大靜磨擦力與滑動磨擦力以及最大靜磨擦質數與滑動磨擦質數的關系是個難點，教材上沒有過多說明，中學生常常對這兩個關系認識不清，產生概念上的錯誤。班主任的工作不是直接告訴中學生答案，而是通過實驗來探求規律，盡管因為實驗條件的限制不一定得到定量的推論，并且通過班主任的啟發與引導，中學生完全可以從實驗中得到這兩個關系，要讓中學生曉得科學探求的復雜性，化學實驗除了是機械操作的教程，更是一個動腦思索的過程，開始物體運動的頓時似乎難以精確讀出彈簧稱的示數，但依舊可以根據彈簧稱表針的位置變化來確定力的變化。
（5）磨擦力的調控
班主任提問與指導：在日常生活中，有時我們須要加強物體間的磨擦力，有時又須要降低物體間的磨擦力，你能列舉一些減小磨擦力和減少磨擦力的事例嗎？（中學生會列出好多這樣的事例，班主任有選擇地板書了一些典型實例，并給中學生提供一些中學生還不曉得的事例，如磁懸浮火車就是減少列車與鐵軌之間的磨擦來提
高速率的，之后讓中學生結合課本上給出的單車的問題進行討論與交流）。
班主任提問與指導：結合這種實例，按照影響磨擦力大小的誘因，你能總結出減小磨擦力有什么方式？減少磨擦力有什么方式？（因為對實例的剖析和影響磨擦力誘因的研究，中學生在這一問題上很快得出正確結果，班主任幫助中學生對每一種方式列舉更多的應用事例，以加深中學生對這一問題的認識）。
教學策略剖析：數學學習不能只逗留在識記表面問題，這兒班主任讓中學生列出一些避免和借助磨擦的事例，不是只講這種事例中怎樣避免和應用磨擦，而是通過這種事例，讓中學生剖析、總結出避免和應用磨擦的方式，把這一問題的理解愈發深入一步，有利于培養中學生良好的思維習慣。
3.結尾
班主任提問與指導：明天我們研究了磨擦力的問題，你能想像假如在我們月球上沒有磨擦力存在會是一種哪些樣的景色嗎？請你們課后將自己的想像寫成簡略的小論文在下節課交流。
教學策略剖析：班主任應當樹立這樣的教學目的觀：知識是教學的載體和手段，教學的核心目的是促使中學生的自主發展，因而中學生學習的目標不應當只是學會某種知識和技能，而應當是通過學習知識與技能的過程，學會怎樣學習，學會創造性思索問題，本節課班主任留的作業雖然與知識關系不大，而且通過這些富于創造性的作業，會讓中學生更深入地理解課堂上所學的知識，培養中學生的想像力和創造力。
三、教學策略的總體反省：
本節課的教學活動中，班主任為中學生創造了積極主動的課堂環境，為中學生設計了層層遞進的知識系列，向中學生提供了能使她們可以自主進行實驗的條件，中學生既要對他人提出的問題進行思索討論，又要自己提出問題并找尋答案，使他把一次發覺的東西與另一次發覺的東西相結合，把他自己的發覺與其他中學生的發覺相比較，一步一步深入理解層層遞進的知識系列，一次一次地不斷修正自己的錯誤認識。
