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初中物理力學中摩擦力的教學研究

2024-04-18 11:35張遠輝
數理天地(初中版) 2024年8期
關鍵詞:摩擦力初中物理課堂教學

張遠輝

【摘要】摩擦力教學是初中物理教學中的核心內容,也是難點內容.如何有效地引導學生學習摩擦力物理知識是初中物理教師關注的重點.在實際教學中,教師只有在教學過程中采用多樣化的教學方式,才能激發學生的學習興趣,提高學生的物理感知能力,進而有效提升物理教學質量.本文基于物理力學及摩擦力相關概念,從創設教學情境、小組合作探究、借助實驗操作對提升初中物理摩擦力教學效率的方法進行分析,并探索多元教學方法,在教學中不斷進行總結與反思,全面提升摩擦力教學效率和質量.

【關鍵詞】初中物理;摩擦力;課堂教學

初中物理知識的學習是學生面對的一門新課程,而且是物理知識學習的啟蒙階段.相對而言,初中的物理知識還比較簡單基礎,這是學生為未來物理學習打下的堅實基礎.但是初中學生的學習能力參差不齊,所以無法保證全體學生都能夠掌握到摩擦力的相關知識.為此,教師要讓物理教學的開展變得充滿趣味性,增強物理學科與生活的聯系,在生活中開展物理教學,提高學生對物理知識的感知能力.

1? 物理力學及摩擦力概述

物理力學是研究物體運動和力的學科.摩擦力是物理力學中一個非常重要的概念.摩擦力是兩個物體在接觸時相互阻礙相對運動的力.摩擦力有兩種類型,分別是靜摩擦力和動摩擦力.

靜摩擦力是指當兩個物體之間的相對運動速度為零時的摩擦力.在這種情況下,物體之間的摩擦力可以阻止物體開始運動.靜摩擦力的大小取決于物體之間的接觸面積和物體之間的粗糙程度.如果兩個物體的接觸面積較大或者物體之間的粗糙程度較高,靜摩擦力就會變大.

動摩擦力是指當兩個物體之間存在相對運動時產生的摩擦力.動摩擦力的大小取決于物體之間的接觸面積、物體之間的粗糙程度以及兩個物體之間的相對速度.如果接觸面積較大、粗糙程度較高或者相對速度較大,動摩擦力就會增大.

摩擦力在物理力學中發揮著重要的作用,可以使得物體停止運動、改變運動的方向以及保持運動的穩定.在初中物理教學中,學生需要通過實驗和實際操作來感受摩擦力的存在和作用,提高其理解和實踐能力.

2? 摩擦力在物理力學中的作用

摩擦力在日常生活中隨處可見.例如,人們在走路時,腳與地面之間的摩擦力可以讓其穩定地行走而不會滑倒;摩擦力還可以在機械裝置中起到阻止物體滑動的作用,例如剎車系統中的摩擦力可以讓車輛減速停下來.

摩擦力在物理力學中也起到重要作用.在運動學中,摩擦力被用于描述物體在表面上運動的力學特性;在靜力學中,摩擦力被用于計算物體之間的相互作用力,例如施加到一個物體上的摩擦力是由另一個物體施加的.

此外,摩擦力還有著廣泛的工程應用.在機械工程中,摩擦力是設計和制造各種機械裝置時需要考慮的因素.例如,在軸承中,需要通過適當的潤滑和表面處理來減小摩擦力,以延長軸承的壽命和提高運行效率;在汽車工程中,摩擦力是剎車系統和輪胎與地面之間的關鍵因素,直接影響著車輛的行駛安全性和操控性能.摩擦力也被廣泛應用于制動系統、離合器、傳動系統等各種機械裝置中.

同樣,摩擦力在材料科學中也有著重要的應用,通過研究不同材料的摩擦性能,可以為制造更耐磨損的材料提供指導.例如,在航空航天領域,需要使用能夠在高速飛行環境下承受極大摩擦力和熱量的材料.摩擦力還在潤滑學中起到重要作用,研究如何使用潤滑劑來減小摩擦力,降低能耗和磨損.總之,摩擦力在日常生活、物理學、工程學和材料科學等領域都有著廣泛的應用和作用.通過深入研究摩擦力的特性和機制,可以更好地理解掌握摩擦力相關理論,為實際應用提供技術支持.

3? 提升初中物理力學中摩擦力教學效率方法

3.1? 創設教學情境,激發學生興趣

在初中物理教學過程中,教師要善于抓住學生的求知欲和好奇心來探索新知識,靈活運用多媒體技術,創設生動的教學情境,激發對摩擦力的學習興趣,提高教學的有效性.通過視頻、動畫等形式,展示實際場景和實驗過程,幫助學生直觀理解摩擦力的原理和應用,吸引學生的注意力,提升學習興趣[1].情境的創設有很多種,可以根據學生的生活來進行情境創設,在有效的情境下激發學生對摩擦力的學習興趣,更好地提升學生在課上的參與度,讓摩擦力的教學變得科學有效.

例如? 很多時候用石頭做成的滑坡很容易被當成滑滑梯來玩,那么如何能夠一眼看出來哪個滑坡更滑一些呢?利用多媒體給學生播放相關的內容,讓學生根據教師提供的各種石頭滑坡來選擇出最滑的一個.肉眼觀察,表現細致且上面有很多劃痕的會相比那些粗糙、坑坑洼洼的要強得多.那么為什么能夠直接判斷出幾條滑道的不同呢?利用互動演示或實物模型來創設情境,讓學生親身參與和體驗.教師可以準備一些不同材質的物體,讓學生親自感受不同材質之間的摩擦力差異.通過觀察和實踐,學生能夠深入地理解摩擦力的特性.

此外,在創設教學情境的過程中,教師還應注重與學生的互動和交流,鼓勵學生提出問題、發表觀點.并根據學生的實際情況和反饋,靈活調整教學情境的設計和實施方式,以確保教學情境的有效性和吸引力[2].

3.2? 小組合作探究,提高學習質量

課堂教學是學生學習知識的主要陣地,小組合作學習也是課堂教學中常見的一種教學方式.在小組討論中學習摩擦力理論知識,再結合實踐來開展合作探究,更好地提高學生的學習質量.小組合作的開展前提是要進行科學合理的分組,教師根據學生的性格特點和學習能力進行合理搭配,保證小組成員中有學習能力強、學習能力一般以及學習能力較差的學生組成,人數最好控制在4~6人之間,能夠保證同學之間相互促進,彼此之間合作學習[3].

例如,在摩擦力的學習中,教師可以利用趣味游戲來提高小組合作的質量,讓學生實現自主學習,自主探究摩擦力知識點.在課上小組成員用手心向下來使勁按壓課桌面,然后朝著一個方向讓手在桌面上拖動.學生能夠發現移動的過程比較緩慢,受到的阻力較大.這時用一張塑料紙墊在手心和桌面的中間,發現滑動的阻力變小了.根據趣味游戲來讓學生在小組中討論和分析,摩擦力與哪些因素有關?讓學生在討論中獲得成長,互相協作來獲取答案,實現自我學習,構建生本課堂,提高初中物理教學的質量[4].

3.3? 借助實驗操作,提高教學質量

實驗操作是組成物理課程的重要部分,能夠讓學生在實驗操作過程中去感受到摩擦力,對影響摩擦力的因素有所研究,從而提高教學質量.實驗的完成同樣需要在小組合作的方式下進行,并積極地完成實驗報告,提高實驗的完整度.在課本上涉及關于摩擦力的實驗內容,利用彈簧測力計、凹凸不平和平整光滑的木板、木塊、砝碼等實驗器具.學生可以根據自己的猜想來驗證實驗,并將其記錄在實驗報告單上.先利用木塊在光滑的木板上進行行動,測出彈簧測力計的數值,再利用木塊在凹凸不平的木板上運動,測出彈簧測力計上的數值.再放置砝碼在木塊上進行運動,減小或增加砝碼的重量來反復進行實驗,以此來驗證出摩擦力的大小與哪些因素有關.最終驗證出滑動摩擦力的大小與接觸面的所受壓力或粗糙程度有關,壓力越大或接觸面越粗糙,摩擦力就越大.

3.4? 多元教學方法的探索與實踐

在教學實踐中,為了提高學生的理解力和應用能力,教師需要探索和實踐多元的教學方法.在教學開始時,教師可以通過提問、討論等方式,激活學生關于摩擦力的前知,幫助學生建立新舊知識間的聯系,并激發學生的學習興趣.教師可以通過解析日常生活中的摩擦現象,讓學生能夠將理論知識與實際聯系起來,加深理解.還可以進行摩擦力實驗的示范和演示,讓學生觀察實驗過程和結果.通過直觀的實驗演示,學生能夠更好地理解摩擦力的產生和影響[5].

此外,多元教學方法引入了實踐教學的方式,通過讓學生自己動手操作實驗,并觀察實驗現象和記錄實驗數據,讓學生親自體驗到摩擦力的存在和作用.這樣不僅可以提升學生的參與度和興趣,還可以提高實驗技能和觀察能力.通過設計有趣的游戲和活動,讓學生在游戲中體驗到摩擦力的作用,并通過解決問題和完成任務來加深學生對于摩擦力的理解.這種教學方法不僅能夠激發學生學習的興趣,還能夠培養學生團隊合作能力和解決問題的能力.通過使用動畫、視頻和實物模型等多媒體工具,可以更直觀地展示摩擦力的原理和應用.這樣可以幫助學生更好地理解和記憶相關知識,并提高學生的空間想象能力和圖示能力.通過引入實踐教學、游戲化教學和多媒體教學等方法,可以提高學生的學習興趣和學習效果,培養學生的實踐能力和創新思維能力,從而更好地幫助學生掌握摩擦力的概念和應用.

3.5? 注重實踐教學與反思

根據教學內容和目標,結合學生的理解力,設計了一系列的教學活動,按照教學設計,逐步推進教學活動.在課堂教學中,結合講解、示范、實驗等多種教學方法,引導學生主動參與學習,積極思考和操作.組織學生進行摩擦力實驗,親身感受摩擦力的存在和變化.在實驗過程中,鼓勵學生記錄數據、觀察現象,并引導他們進行結果分析和問題討論.在教學實踐后,進行深入的反思,以進一步完善教學方法和提高教學效果.通過考試、作業、實驗報告等方式,對學生的學習效果進行評估.分析學生的學習成績和表現,了解其對摩擦力的理解和掌握程度.向學生征求意見和建議,了解其對教學的滿意度和改進意見.收集學生的反饋,有助于發現教學中的不足和問題.

通過與其他教師的交流和分享,總結教學實踐中的經驗和教訓.借鑒他人的成功做法,改進自己的教學方法和策略.在反思的基礎上,發現可以進一步改進的地方.對于某些抽象的概念,可以進一步增加實例和應用的解析,在實驗環節,可以優化實驗設計,提高實驗的可操作性和觀察效果.通過實踐教學與反思的循環過程,可以不斷完善教學方法,提升教學質量.同時,也培養了學生的主動學習能力和問題解決能力,為物理學習和科學素養的提升奠定堅實基礎.

4? 結語

在初中物理力學中,摩擦力的教學是非常重要的,通過對摩擦力的學習,學生可以深入了解物體之間的摩擦作用及其在物理力學中的應用.摩擦力不僅在日常生活中起著重要的作用,也在自然界和工業生產中起著不可忽視的作用.因此,教師在教授摩擦力這一知識點時,應注重培養學生的實際動手能力和解決實際問題的能力.通過設計實驗和解決實際問題的訓練,可以提高學生對摩擦力的理解和應用能力.摩擦力的教學是初中物理力學中不可或缺的一部分,通過合理的教學方法和手段,可以提高學生的學習效果和興趣,培養學生的實踐能力和解決問題的能力.因此,對摩擦力的教學進行研究意義重大.總之,在初中物理力學摩擦力的教學中,要符合學生的認知需求,以多樣化的方式開展教學,促進教學質量和效率的提高,讓學生的物理基礎更加扎實.

參考文獻:

[1]李雯雯.引橋教學法在物理教學中的理論與實踐分析[J].中學課程輔導,2022(36):60-62.

[2]陳連喜.分層教學在初中物理教學中的實施策略[J].新課程,2022(41):159-161.

[3]劉少英.教學反例在初中物理力學教學中的應用[J].數理天地(初中版),2022(10):62-64.

[4]張振南.初中物理力學中摩擦力的教學研究[J].新智慧,2020(14):71.

[5]林星財.初中物理力學中摩擦力的教學探究[J].新課程(中學),2017(02):56.

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