作者簡介：高岱亮（1991-），男摩擦力方向的判斷實驗創新，江蘇南通人，研究生學歷，中教中級，主要研究方向為數學課程與教學.
1設計思想
情景教學是指在教學過程中，班主任有目的地創設具有一定情緒色調、以形象為主體的場景，引發中學生一定的心態體驗，使得中學生心理機能得到發展的教學技巧.因而在數學教學中，情景創設變得尤為重要.以情景創設驅動化學課堂，能促使班主任在教學過程中生成問題，幫助學生理解數學概念.對班主任的教和中學生的學具有指導性意義.
磨擦力是小學熱學教材中的重點內容之一，與生活聯系緊密，磨擦現象在我們日常生活中處處彰顯.因而班主任在備本節課的教學設計時，可以將靜磨擦、滑動磨擦的生活情景和實驗情景滲透到教學活動中，層層引導，既能拉近中學生與化學的距離，又能促使中學生對“摩擦力”現象及本質的理解，展現了《普通中學?n程標準（實驗）》中“體現課程的時代性、基礎性和選擇性”的課程理念.
2教學任務剖析
“摩擦力”是中學數學熱學部份中常見的力之一，在學習的過程中，既可以和之前學習過的“重力”、“彈力”相對比，加深中學生對力的認識；又為前面解決“牛頓運動定理”、“動能定律”以及“摩擦力做功與形成熱能的關系”等問題打下知識基礎.
《普通中學數學課程標準（實驗）》對該內容的相關要求是“通過實驗認識滑動磨擦、靜磨擦的規律，能用動磨擦質數估算磨擦力”.其中，“認識”、“能用”是知識與技能維度的要求，“通過實驗”是過程性要求[1].
本節是人教版小學《物理?選修1》第3章第3節的內容，教材首先從男孩推袋子出發引出靜磨擦力的形成條件，之后通過一個演示實驗引出靜磨擦力大小的確定，最后重點闡述了滑動磨擦力及其大小的估算.綜上所述，磨擦力的形成條件和滑動磨擦力大小的估算是本節課的教學重點.
3學情剖析
中學生在中學早已初步學習過磨擦力，曉得了靜磨擦和滑動磨擦的概念，為本節課的學習奠定了良好的知識基礎.但對于磨擦力的方向，尤其是靜磨擦力的方向認識還不夠全面，不能否在復雜的數學情景短發析出磨擦力的方向，因而產生教學難點.
4教學目標
知識與技能
（1）了解靜磨擦力、滑動磨擦力的概念和形成條件.
（2）會判定靜磨擦力和滑動磨擦力的方向.
（3）會用二力平衡判定靜磨擦力的大小.
（4）會應用公式f=μFN估算滑動磨擦力的大小.
過程與技巧
在探究影響磨擦力誘因的過程中，學習應用歸納法、控制變量法.
情感心態與價值觀
曉得生產生活中減小磨擦和減少磨擦的實例，有將數學知識應用到生產生活中的意識.
5評價活動設計
基于課程標準的教學設計要求評價活動設計優先于教學活動設計，具體評價活動設計如下：
（1）通過教學風波1-3，作業題1檢查教學目標（1）的達成.
（2）通過教學風波4，課堂練習1檢查教學目標（2）的達成.
（3）通過教學風波5，課堂練習2，作業題2檢查教學目標（3）的達成.
（4）通過教學風波6，課堂練習2，作業題3檢查教學目標（4）的達成.
（5）通過教學風波3、6檢查教學目標（5）的達成.
（6）通過教學風波7檢查教學目標（6）的達成.
6教與學活動設計[2]
6.1創設生活情景，初步產生磨擦力的概念
教學風波1從實驗情景出發，認識磨擦現象
實驗1：班主任演示“氣球提杯子”實驗，讓中學生認識磨擦現象.
實驗器材：汽球、塑料杯子.
打算好汽球和空杯子，將汽球放在杯子中吹上去，漸漸地提起汽球，杯子也隨汽球提了上去.
教學設計說明借助“氣球提杯子”小實驗，創設引起中學生認知的化學情景，直接引入本節課題.
教學風波2布置“雙手滑動”體驗活動，產生磨擦力概念
依據生活中的一個常見現象布置思索與體驗活動：右手使勁有相對運動的趨勢（想滑動但未滑動）和右手互相滑動，如圖1所示，并提出思索問題.
問題1：在這兩種情況下，手分別遭到了哪些力？
產生概念：
（1）右手相對于手掌有滑動趨勢，而沒有相對滑動，這時的磨擦力稱作靜磨擦力.
（2）右手在左手的表面上發生相對滑動，此時會遭到阻撓右手滑動的力，這個力稱作滑動磨擦力.
教學設計說明化學課程標準指出“課程的時代性”，中學生親身體驗手遭到的靜磨擦力和滑動磨擦力，產生概念，既能拉近中學生與數學的距離，又能對磨擦力概念進行意義建構.
6.2利用情境驅動問題，探究磨擦力的形成條件、方向與大小
教學風波3借助“黑板擦擦黑板”生活情景，探究磨擦力形成的條件
借助“黑板擦”創設以下三個活動情景進行演示，依次提出問題串，并適當點撥.
情景A：手按黑板擦擦黑板.
情景B：讓黑板擦在黑板面上自由下落.
情景C：板擦放于水平木板上，將木板一端壓低板擦靜止，再繼續壓低板擦下降.
問題2：上述情景中哪種情況下遭到了磨擦力？
問題3：假如接觸面十分光滑會有磨擦力嗎？
問題4：通過前面的三個探究活動，思索磨擦力形成的條件有什么？總結條件：1.兩個物體互相接觸；2.要有壓力；3.要有相對運動或相對運動的趨勢；4.接觸面要粗糙.
教學設計說明借助“黑板擦擦黑板”情境驅動課堂，中學生能初步產生磨擦力形成的條件，班主任再通過一系列問題對磨擦力形成的條件進行系統總結，推進對磨擦力形成條件的理解，突出本節課的重點.
教學風波4巧用“牙刷”、“橡皮頭”的生活情景，探究磨擦力的方向.
實驗2：中學生分組借助牙膏、橡皮，探究磨擦力的方向（圖2）.
實驗器材：牙膏、帶有橡皮頭的鋼筆.
借助“牙刷”、“橡皮頭”創設情景引導中學生進行合作探究，提出導出的問題.
情景D：我們每晚早晚都要洗臉，是否注意到刷毛彎曲的方向？
情景E：用鋼筆上的橡皮時，是否注意到橡皮頭彎曲的方向呢？
問題5：刷毛、橡皮頭遭到的磨擦力方向與運動的方向有哪些關系？
得出推論：靜磨擦力和滑動磨擦力的方向總是順著接觸面，靜磨擦力的方向與其相對運動趨勢方向相反；滑動磨擦力的方向與其相對運動的方向相反.
教學設計說明借助“牙刷”和“橡皮頭”進行情景驅動，中學生能直觀地理解靜磨擦力和滑動磨擦力的方向，突破教學難點.
教學風波5生活情景和實驗情景的綜合運用，探究靜磨擦力的大小.
創設情景，讓中學生定性感知靜磨擦力的“巨大存在”，之后進行演示實驗，定量剖析靜磨擦力的大小.
情景F：找兩位最有力的男人上臺將班主任課前打算好的一?一頁交叉迭放的兩本化學課本分開.如圖3所示.
實驗3：運用實驗探究靜磨擦力的大小
實驗器材：拉力傳感、數據線、計算機通用軟件、木塊、木板、鐵塊.
演示實驗：用拉力傳感拉放于木板上的鐵塊（如圖4），拉力不斷降低直到帶動.觀察計算機屏幕顯示的拉力變化圖線（如圖5）.
圖線剖析：拉力不斷減小，且減小到一定值時由靜磨擦變為滑動磨擦，示數減少.
得出推論：因為鐵塊靜止，通過二力平衡可知，靜磨擦力的大小與拉力的大小相等.
教學設計說明彈簧測力計的示數是實時顯示的，過程顯示時間短.拉力傳感能“保存”過程中拉力的變化，形象直觀的情景能使中學生直觀地理解靜磨擦力的大小.
教學風波6借助實驗情景，合作探究滑動磨擦力的大小
實驗4：中學生分組借助器材探究滑動磨擦力的大小
實驗器材：木板、木塊、不同質量的砝碼、彈簧測力計、毛巾、砂紙、泡沫板、鐵架臺.
借助提出的問題串，指導中學生通過給定的實驗器材進行分組合作探究滑動磨擦力的大小.
問題6：中學早已學習過滑動磨擦力，你們追憶一下，滑動磨擦力的大小與什么誘因有關？
問題7：滑動磨擦力的大小與“壓力”和“接觸面的粗糙程度”有哪些定量關系？
問題8：假如一個量與多個誘因有關，要研究該化學量與某一個誘因的關系，應當用如何的方式？按照哪些原理，進行如何的操作就能使彈簧測力計顯示的是滑動磨擦力的大小？
中學生借助給定的實驗器材，對班主任提出的上述問題分組設計實驗方案，進行合作探究，小組設計并完成實驗記錄表格（表1），對實驗結果歸納總結，得出推論.
班主任總結歸納中學生在探究活動中得出的實驗推論.得出滑動磨擦力大小的估算公式：f=μFN，并解釋說明化學量的含意.而且深挖該實驗中彰顯的“控制變量”的化學實驗方式.
教學設計說明借助問題情景驅動，引出要進行探究的問題.中學生通過給定的實驗器材，運用控制變量法設計實驗，得出推論，促使了對滑動磨擦力大小的認識，突出教學重點.
6.3情景運用，推進對磨擦力的理解
教學風波7通過生活情景，引導中學生運用所學知識解決實際問題.
情景G：油罐車在行走的過程中，車后為何會有一條鐵鏈拖地？
情景H：我們穿的衣服，鞋跟為何有好多花紋？
情景I：圖片――摩擦力形成的美
問題9：怎么提高生活中的有益磨擦和減少有害磨擦？
教學設計說明通過常見的生活情景，幫助中學生了解怎樣提高生活中常見的有益磨擦和減少有害磨擦，突出了課程內容的時代性、基礎性.
6.4課堂練習――應用知識解決實際問題，加深對知識的理解
練習1：關于靜磨擦的說法，下述正確的是
A.靜磨擦的方向總是與物體的相對運動方向相反.
B.靜磨擦的方向總是與物體的相對運動趨勢方向相反.
C.兩個相對靜止的物體之間一定有靜磨擦力的作用.
D.受靜磨擦力作用的物體一定是靜止的.
練習2：一個100N的物體放到水平地面上，起碼要用35N的水平推力，能夠使它從原地開始運動.木架從原地聯通之后，用30N的水平推力，就可以使木架繼續做勻速運動.由此可知：木架與地板間的最大靜磨擦力Fmax=；木架所遭到的滑動磨擦力f=.木架與地板間的動磨擦質數μ=.假如用20N的水平推力推木架，木架所受的磨擦力是.
教學設計說明該組課堂練習，包含了本節課的重點內容，可以測量中學生對于靜磨擦力方向的判定、最大靜磨擦力的判定以及滑動磨擦力大小的估算等知識點把握的情況，通過練習能進一步鞏固本節課的重點知識.
6.5課堂小結，推進提升
引導中學生對這節課所學習的磨擦力形成的條件、方向的判定、大小的估算以及實驗設計中控制變量法的使用等方面進行系統回顧總結.
教學設計說明在班主任的引導下，中學生回顧三維教學目標對本節課所學習的內容進行系統總結，既是對本節課內容的推進，又能保持課程標準與教學的一致性.
6.6布置作業，備考鞏固
作業題1：關于形成磨擦力的條件，下述說法正確的是.
A.互相壓緊的粗糙物體之間總有磨擦力存在
B.相對運動的物體間一定有滑動磨擦力存在
C.只有互相擠壓和有相對運動或相對運動趨勢的粗糙物體之間才有磨擦力的作用
D.只有互相擠壓和發生相對運動的物體之間才有磨擦力的作用
作業題2：如圖6所示，一鐵塊置于水平桌面上，在水平方向共遭到3個力的作用，鐵塊處于靜止狀態.其中F1=10N，F2=2N.若撤掉力F1，求鐵塊在水平方向遭到的磨擦力的大小和方向.
作業題3：手壓著桌面向前移動，會顯著地覺得到有阻力阻撓手的聯通摩擦力方向的判斷實驗創新，手對桌面的壓力越大，阻力越大，試一試，并說明道理.
教學設計說明作業內容要求做到對本節課所學的知識進行理解與推進.前兩道作業題是關于本節課重點知識的應用.第3道題是體驗性作業，既能迸發中學生學習的興趣，又能通過體驗推動中學生對知識的理解.作業的設置起到了對磨擦力這一節備考與鞏固的作用.
7教學反省
“摩擦力”一節的教學設計，以情景驅動為線索，以基于課程標準的教學為指導，設計了本節課的6條教學目標，圍繞教學目標設計了7個教學風波、11個教學活動.引導中學生深入理解磨擦力概念的內涵，讓中學生感受到化學不是一門具象的學科，而與生活聯系緊密相關[].借助黑板擦、牙刷、橡皮等常見物品創設情景，除了有效地突破了教學難點，也能使中學生感受到化學在生活中的存在，因而達到預期的教學療效.