重視情境體驗，促進知識建構

王建斌

“摩擦力”這節(jié)課是蘇科版八年級下冊的內容。關于摩擦力這部分內容，學生在小學科學中已經學習過，在生活中也積累了大量的經驗。如果教師在課堂上“填鴨式”灌輸，學生只記住結論、生搬硬套，會導致學生學習這部分內容時，產生抵觸情緒。如何從學生認知水平出發(fā)，找到一種有效的方法，在學生原有知識結構中找到與解決問題有關的知識、經驗和體驗，從而達到課堂教學的目標，這是許多教師都應思考的問題。筆者對本節(jié)課做了有益的探索，特別注重了對教材和學生已有知識經驗的挖掘，重視探究過程中學生的情境體驗，使學生在探究過程中完成了知識的自主建構。

一、重視學生情境體驗，在體驗中發(fā)現(xiàn)問題

學生的情境體驗是一個非常重要的環(huán)節(jié)，既是學習的準備，也是學習的開始。在實際的教學中往往被忽視。

夸美紐斯在《大教學論》中寫道：“一切知識都是從感官開始的?！弊屛覀冋J識到學生對認識規(guī)律的一個重要方面：直觀可以使抽象的知識具體化、形象化、可視化，有利于學生感性知識的形成。通過體驗過程使學生身臨其境，有利于有效問題的提出。一方面使學生從形象的感知過渡到抽象的、理性的頓悟；另一方面也激發(fā)學生的學習情緒和學習興趣，使學生主動、自覺地進行探究活動。同時，體驗式教學創(chuàng)建了一種互動的交往形式，教學過程既是師生對知識的互動過程，也是師生情感的交流過程。

筆者在課堂上設計了兩個體驗活動：

1.體驗摩擦力

“體驗摩擦力”是一個系列實驗，讓學生通過觀察體會摩擦力的存在發(fā)現(xiàn)：

（1）電風扇斷開電源以后會停下來；

（2）從斜面上滑下的盒子最終會停下來；

（3）擺動的小球最終也會停下來。

問題：這些物體最終停下來的原因是什么？

從學生比較熟悉的生活場景引入“摩擦”，感受生活中處處有“摩擦”，可以是機械之間摩擦，也可以是物體跟空氣產生摩擦，而克服摩擦做功的過程，就是能量從機械能轉化成內能的過程。

2.如何使物體滑得更遠

緊接著上面的第2個觀察實驗，筆者提出了新的研究課題——“從斜面上滑下來的盒子最終停在水平木板上，我們有沒有什么方法讓它滑得更遠一些呢？”

這個研究課題的設計基于小學的科學課對摩擦力的初步研究，通過對實際問題的研究，喚起了學生已有的知識經驗，在教學中起到了很好的銜接作用。

課堂上學生的討論非常熱烈，概括起來有三個解決方案：

方案一：變滑動為滾動可以減少摩擦；

方案二：提高接觸面的光滑程度從而減少摩擦；

方案三：從能量角度，增加釋放的高度。

在生活中接觸的大量的摩擦屬于滑動摩擦，那么，滑動摩擦力大小與哪些因素有關？從而自然地引出本節(jié)課的核心問題：滑動摩擦力大小的研究。由于學生親歷了體驗過程，對新知識接受有了必要的心理準備，同時在情境體驗的過程中發(fā)現(xiàn)了問題，為核心問題的探究做了充分的準備。

二、細化探究過程，在探究中實現(xiàn)知識建構

“探究滑動摩擦力大小影響的因素”是本節(jié)課的中心環(huán)節(jié)。如何使學生在探究過程中充分發(fā)揮原創(chuàng)力，是本節(jié)課成功的關鍵。筆者把探究過程分為三個步驟：

1.根據(jù)生活經驗提出合理猜想

根據(jù)已有的生活經驗學生提出了滑動摩擦力的大小可能和接觸面粗糙程度、接觸面積、壓力等因素有關。在這個環(huán)節(jié)，學生猜測時要說明其觀點的依據(jù)和在生活中的實際體驗。由于猜測的依據(jù)來源于學生的真實情境體驗，這樣更符學生的認知規(guī)律。在猜測滑動摩擦力的影響因素時，學生可能還猜想跟重力大小或質量有關，教師進一步引導學生思考：同一物體，放在水平面和斜面時，對接觸面的壓力是否相同？深化了學生對壓力的認識。

2.設計實驗方案進行分析論證

在方案設計環(huán)節(jié)，先讓學生思考以下幾個問題：（1）如何測量滑動摩擦力大??？測量采用的原理和方法是什么？（2）如何研究滑動摩擦力大小與粗糙程度、壓力、接觸面積的關系？（3）利用桌上已有的器材如何改變接觸面粗糙程度、壓力大小、接觸面積大??？

針對如何利用桌上的器材改變壓力，學生很容易想到了在滑塊上放不同數(shù)量的鉤碼；針對如何改變接觸面粗糙程度，學生打算利用桌上的毛巾、長木板、光滑一些的墻布；針對如何改變接觸面積，學生提出可以將滑塊平放和側放。對比小學科學課的研究，讓學生發(fā)現(xiàn)初中的物理研究更為嚴謹。

3.實驗進行過程，進行問題討論

學生在實際操作中，進行了分組實驗。教師根據(jù)學生實際操作過程中碰到的問題和困難，及時進行了討論。比如測力計水平拉動時需要重新調零，否則會縮到零刻度線上方導致拉力偏小，學生在拉動過程中容易使測力計和細線不在同一直線上，導致拉力和摩擦力大小不相等，出現(xiàn)彈簧秤讀數(shù)不穩(wěn)定的問題。學生在實驗過程中從發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，到相互討論怎么解決問題，實驗能力得到了培養(yǎng)，也提高了解決問題的能力。

由于細化探究過程，所以學生在探究過程中的創(chuàng)造力得到了充分的發(fā)揮，在探究過程中實現(xiàn)了知識的自主建構。提出問題是探究活動的關鍵，探究活動圍繞問題開展和研究。教師在設計教學內容時，要精心思考，提出的問題要由易到難、層層遞進，能讓學生不斷產生思考或邏輯推理，這才是探究活動獲得成功的關鍵。

三、重視知識應用，在應用中深化認識

在生活中摩擦力是越大越好還是越小越好呢？顯然，根據(jù)實際情況需要，若要增大的就是有益摩擦，若要減少的就是有害摩擦。筆者設計了以下5個活動體驗：

1.在擰開瓶蓋過程中體驗摩擦力

在挑選瓶蓋的時候選擇光滑平整一些的瓶蓋，學生上臺發(fā)現(xiàn)不容易擰開，從而思考應采用怎樣的方法增大摩擦力。

2.體驗手上涂抹鎂粉前后摩擦力的改變

學生上臺演示提水桶，可以在水桶提手上先涂一些洗手液，學生發(fā)現(xiàn)提不起來，然后再在提手上涂抹鎂粉，讓學生體驗之前和之后有什么不同，談一談感受。

3.測試鞋子的防滑程度

將鞋底粗糙程度不同的鞋子放在瓷磚上，改變傾斜程度測試防滑程度，說出為什么防滑程度不同。

4.尋找自行車上的摩擦力

讓學生找一找自行車上哪些地方用到了增大摩擦，是如何增大的；哪些地方應減少摩擦，又是如何減少的。

5.交叉疊放的兩本書中的摩擦力

分開交叉疊放在一起的兩本書需要多大的力？

請學生上臺試一試，說說很難分開的原因是什么。分開兩本書涉及摩擦力的定量計算，將學生從課內學習延伸到課外學習，激發(fā)學生的學習熱情。

通過上述五個活動的情境體驗，學生在知識應用中深化了對問題的認識，對知識的鞏固起到了很好的作用。

這節(jié)課的教學成功給出了很多啟示。在教學中，學生覺得困難，一是由于學生不能在已有的知識里接納這一知識；二是由于教師沒有找到適當?shù)那腥朦c，強加給學生現(xiàn)有的知識。

因此，教學設計應適時地對教材進行修改或重組，使得教材中的內容更易被學生吸收。從這種意義上講，教學設計的過程是對教材再次開發(fā)的過程。只有重視學生的情境體驗，促進知識建構，才能從本質上達到教學的目標。

（作者單位：江蘇省太倉市陸渡中學）

責任編輯：莊 源