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高中物理实验案例:判断摩擦力方向

时间:2023-08-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:(二)合作原因学生往往错误地认为,只有静止的物体才能受到静摩擦力,只有运动的物体才能受滑动摩擦力,滑动摩擦力的方向与运动方向相反。而由于静摩擦力的不可观察性,在具体问题中又表现出“动中有静,静中有动”,尤其静摩擦力在许多情形下似乎又是“若有若无,方向不定”,因此,判断静摩擦力的方向对于初学者来说十分不易,学生往往判断错误。

高中物理实验案例:判断摩擦力方向

(一)合作学习任务

判断摩擦力的方向。

(二)合作原因

学生往往错误地认为,只有静止的物体才能受到静摩擦力,只有运动的物体才能受滑动摩擦力,滑动摩擦力的方向与运动方向相反。而由于静摩擦力的不可观察性,在具体问题中又表现出“动中有静,静中有动”,尤其静摩擦力在许多情形下似乎又是“若有若无,方向不定”,因此,判断静摩擦力的方向对于初学者来说十分不易,学生往往判断错误。而摩擦力在生活中处处可见,传统课堂中师生交流单一,易让学生学习兴趣缺失,不能深入理解,更不能应用规律解决实际问题。为了能恰当地运用证据证明摩擦力的方向与相对运动(或相对运动趋势)方向相反,本案例选择了各种典型模型让学生通过目标协同结构法判断静摩擦力和滑动摩擦力存在与否,并判断摩擦力的方向。纠正学生错误思维,培养学生的实践思维和解决问题、合作交流能力。通过多种评价量表,评价学生的个人表现与小组合作技能的使用情况,让学生充分感受到学习过程中的各个环节中教师的多元评价与对他们的肯定,培养学生的综合能力。

(三)合作目标

1.学业目标

能判断是否存在摩擦力,并正确判断摩擦力的方向,解决实际问题。

2.社会技能目标

(1)通过小组合作与交流,让学生学会倾听,学会提问,学会解决问题,学会欣赏,学会承担个人与小组责任等。

(2)增强与人相处时的社会技能:尊重对方、礼让他人、平等原则、友爱互助等。

(3)提升自身合作交流能力、思维能力和分析、解决问题的能力,发展自身的核心素养。

(四)合作方法

目标协同结构法。

(五)合作类型

正式的大合作(评价)。

(六)合作时间

25~35分钟。

(七)合作步骤

第一步:组建基组。按组内异质原则,每4人编为一小组并编号1、2、3、4,所有成员先自主学习以下材料:

“四步法”判断摩擦力方向:

(1)找出摩擦力的施力物体。

(2)选择此施力物体为参照物

(3)判断受力物体的相对运动方向或相对运动趋势方向。

(4)用“摩擦力的方向与相对运动或相对运动的趋势的方向相反”确定摩擦力的方向。(www.xing528.com)

第二步:独立研究。每号同学研究以下相应编号的一组模型。(注:所有模型的接触面都不光滑)(5分钟)

1号同学研究模型:图3-1-1(a)(b)(c)中物块都静止;(d)中A、B相对静止,在力F的作用下一起向右匀速运动。请判断各个物块有无受到摩擦力的作用,若有,画出其所受摩擦力的示意图。

图3-1-1 1号同学研究模型

2号同学研究模型:图3-1-2(a)中的物块和(c)中的小球均处于静止状态,(b)中物块沿固定斜面匀速下滑,(d)中A和B物块在力F的作用下一起向右匀速运动。请判断各个物块或小球有无受到摩擦力的作用,若有,画出所受摩擦力的示意图。

图3-1-2 2号同学研究模型

3号同学研究模型:图3-1-3(a)(c)(d)中的物块均静止,(b)中物块以速度v冲上斜面。请判断各个物块有无受到摩擦力的作用,若有,画出所受摩擦力的示意图。

图3-1-3 3号同学研究模型

4号同学研究模型:图3-1-4(a)中物块向右滑动,(b)(c)中物块保持静止,(d)中长木板B在力F的作用下向右滑动,下图中所有接触面都粗糙。请判断各个物块有无受到摩擦力的作用,若有,画出所受摩擦力的示意图。

图3-1-4 4号同学研究模型

第三步:同号组成专家组。各组1、2、3、4号同学分别就近集中组成专家组进行交流,每个专家组不得少于4人,不多于6人,并确保本组每一个同学都掌握该组承担的任务。(6分钟)

第四步:重回基组交流。组内每位同学学会后回到原来的基组,向组内其他组员汇报、讲解你学到的,其他同学倾听、理解和记录,并轮流进行。汇报讲解时简洁明了,不要说与问题无关的话,直到全组成员都理解你的讲解为止。(8分钟)

第五步:汇报合作学习成果。老师随机抽查某一组一位同学汇报你组的合作学习结果,其他组补充。(时间:4分钟)

第六步:评估与评价。(时间:2分钟)(参考第一章)

第七步:小组总结与反思。(时间:3分钟)

(八)教学中应注意的问题

(1)教师要把控教学节奏与教学时间。基础比较差的学生比较难理解本节内容,教师可根据学生情况适当删减,学生汇报和教师总结讲解可适当延长时间。

(2)教师要善于评估与评价,课堂不能占用学生太多时间来评分、评估。课后要收学生的合作学习材料,根据合作的情况评价和评估。合理的评价能促使学生学习。

(3)教师要告知学生合作的一些技巧与课堂汇报学习结果的技能,如学会尊重别人、学会承担个人与小组责任、学会倾听、学会鼓励别人、学会分享、学会帮助别人、学会忍让等,让学生快速跑到讲台,言简意赅地讲解汇报学习结果。

(4)学生汇报时,若有设备可直接投影答案,让一人代表讲解即可。若不能直接投影,可抽查两人上讲台,一人画图一人讲解。

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