探究式教學(xué)模式教案：探究影響滑動摩擦力大小的因素一、基本信息課程名稱：初中物理——探究影響滑動摩擦力大小的因素授課年級：初中八年級學(xué)生人數(shù)：40人（8個探究小組，每組5人）授課課時：1課時（45分鐘）授課教師：授課類型：探究式新授課核心理念：以學(xué)生為探究主體，通過“提出問題—猜想假設(shè)—設(shè)計方案—實驗探究—分析論證—評估交流”的完整探究流程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和邏輯思維能力。二、教學(xué)目標1.知識與技能目標：（1）明確滑動摩擦力的概念，知道其產(chǎn)生的條件；（2）通過實驗探究，掌握影響滑動摩擦力大小的兩個主要因素（壓力大小、接觸面粗糙程度）；（3）學(xué)會用控制變量法設(shè)計探究實驗，能規(guī)范使用彈簧測力計測量滑動摩擦力。2.過程與方法目標：（1）經(jīng)歷完整的科學(xué)探究過程，提升提出問題、分析猜想、設(shè)計實驗和處理數(shù)據(jù)的能力；（2）通過小組合作，培養(yǎng)團隊協(xié)作和交流表達的能力。3.情感態(tài)度與價值觀目標：（1）激發(fā)對物理探究的興趣，體會科學(xué)探究的嚴謹性和樂趣；（2）培養(yǎng)尊重事實、勇于質(zhì)疑、樂于合作的科學(xué)態(tài)度。三、教學(xué)重難點1.教學(xué)重點：探究影響滑動摩擦力大小的因素；控制變量法在實驗中的具體應(yīng)用。2.教學(xué)難點：實驗方案的設(shè)計（如何控制變量、如何準確測量滑動摩擦力）；對實驗數(shù)據(jù)的分析論證及結(jié)論的歸納。四、教學(xué)準備1.教師準備：多媒體課件（包含生活中滑動摩擦力的實例、實驗操作視頻）、探究實驗器材套裝（每組：彈簧測力計1個、木塊1個、砝碼2個、毛巾1塊、木板1塊、砂紙1張）、探究任務(wù)單、實驗安全須知卡片、評價量表。2.學(xué)生準備：預(yù)習(xí)“摩擦力”相關(guān)概念，結(jié)合生活經(jīng)驗思考“生活中哪些現(xiàn)象與滑動摩擦力有關(guān)”，記錄1-2個實例。五、教學(xué)過程（探究式流程分步實施）（一）情境導(dǎo)入，提出問題（5分鐘）1.生活情境展示：播放兩段視頻——①工人師傅推裝滿貨物的手推車很費力，推空車卻很輕松；②運動員在水泥地上跑步不易滑倒，在冰面上卻容易打滑。2.舊知聯(lián)結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生回憶“力的作用效果”，提問：“視頻中，工人推不同重量的車用力不同，運動員在不同地面跑步狀態(tài)不同，這些現(xiàn)象都與一種阻礙物體相對運動的力有關(guān)，它是什么力？”引出“滑動摩擦力”的概念。3.提出核心問題：結(jié)合學(xué)生回答，教師進一步引導(dǎo)：“滑動摩擦力在生活中無處不在，那它的大小并不是固定不變的，究竟哪些因素會影響滑動摩擦力的大小呢？今天我們就通過科學(xué)探究來找到答案?！保ǘ┙Y(jié)合經(jīng)驗，猜想假設(shè)（5分鐘）1.小組討論：發(fā)放探究任務(wù)單，各小組結(jié)合課前收集的實例和生活經(jīng)驗，討論“影響滑動摩擦力大小的因素可能有哪些”，并將猜想記錄在任務(wù)單上。2.猜想分享：邀請各小組代表發(fā)言，分享本組的猜想，教師將學(xué)生的猜想逐一板書，常見猜想包括：（1）與物體的重量（壓力）有關(guān)；（2）與接觸面的粗糙程度有關(guān)；（3）與物體的運動速度有關(guān)；（4）與接觸面的面積大小有關(guān)。3.聚焦重點：教師對學(xué)生的猜想給予肯定，引導(dǎo)：“科學(xué)猜想需要有一定的依據(jù)，今天我們先圍繞大家普遍提到的‘壓力’‘接觸面粗糙程度’這兩個最可能的因素展開探究，其他猜想我們課后可以繼續(xù)驗證?！保ㄈ┰O(shè)計方案，明確方法（8分鐘）1.方法引導(dǎo)：提問：“要探究多個因素對滑動摩擦力的影響，我們應(yīng)該用什么科學(xué)方法？”引導(dǎo)學(xué)生回憶并說出“控制變量法”，強調(diào)“每次只改變一個因素，控制其他因素不變，觀察滑動摩擦力的變化”。2.實驗原理講解：演示“用彈簧測力計水平勻速拉動木塊”的操作，提問：“為什么要讓木塊做勻速直線運動？此時彈簧測力計的示數(shù)與滑動摩擦力的大小有什么關(guān)系？”引導(dǎo)學(xué)生理解“二力平衡”原理——木塊勻速運動時，拉力與滑動摩擦力大小相等，彈簧測力計的示數(shù)即為滑動摩擦力的大小。3.小組設(shè)計方案：各小組結(jié)合任務(wù)單上的問題，設(shè)計具體實驗方案：（1）探究“滑動摩擦力與壓力的關(guān)系”：控制接觸面粗糙程度不變（如都在木板上），改變壓力（木塊上不加砝碼、加1個砝碼、加2個砝碼），測量不同壓力下的滑動摩擦力。（2）探究“滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系”：控制壓力不變（木塊上不加砝碼），改變接觸面粗糙程度（木板、毛巾、砂紙），測量不同接觸面上的滑動摩擦力。4.方案交流完善：各小組簡要說明方案，教師針對“如何保證勻速拉動”“如何準確讀數(shù)”等問題進行補充指導(dǎo)，強調(diào)實驗中要多次測量取平均值，減小誤差。（四）實驗探究，收集數(shù)據(jù)（12分鐘）1.明確分工：各小組確定“操作員”（負責(zé)拉動木塊、讀數(shù)）、“記錄員”（記錄實驗數(shù)據(jù)）、“安全員”（負責(zé)器材保護）、“監(jiān)督員”（監(jiān)督操作規(guī)范性），確保人人參與。2.實驗操作：學(xué)生分組進行實驗，教師巡回指導(dǎo)，重點關(guān)注：（1）彈簧測力計是否調(diào)零，拉動時是否保持水平勻速；（2）數(shù)據(jù)記錄是否及時、準確，是否進行多次測量；（3）實驗器材是否規(guī)范使用，避免損壞。3.數(shù)據(jù)整理：各小組將實驗數(shù)據(jù)整理到任務(wù)單的表格中，如下示例：表1：探究滑動摩擦力與壓力的關(guān)系（接觸面：木板）壓力情況（木塊+砝碼）|第一次示數(shù)（N）|第二次示數(shù)（N）|第三次示數(shù)（N）|平均值（N）木塊||||木塊+1個砝碼||||木塊+2個砝碼||||表2：探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系（壓力：木塊）接觸面|第一次示數(shù)（N）|第二次示數(shù)（N）|第三次示數(shù)（N）|平均值（N）木板||||毛巾||||砂紙||||（五）分析論證，得出結(jié)論（7分鐘）1.小組分析：各小組針對實驗數(shù)據(jù)進行討論，分析“壓力變化時，滑動摩擦力如何變化”“接觸面粗糙程度變化時，滑動摩擦力如何變化”，嘗試總結(jié)結(jié)論。2.成果展示：邀請2-3組代表上臺，結(jié)合本組數(shù)據(jù)表格，分享分析過程和結(jié)論，如“在木板上，壓力越大，滑動摩擦力的平均值越大，說明接觸面粗糙程度不變時，滑動摩擦力隨壓力的增大而增大”。3.歸納總結(jié)：教師結(jié)合各小組的結(jié)論，進行梳理和補充，得出最終結(jié)論：（1）在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；（2）在壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。同時指出：“物體的運動速度、接觸面面積大小等因素，在我們的實驗中未發(fā)現(xiàn)對滑動摩擦力有明顯影響，大家課后可以繼續(xù)探究?！保┰u估交流，拓展應(yīng)用（6分鐘）1.實驗評估：引導(dǎo)各小組反思實驗過程中的不足，如“拉動木塊時難以一直保持勻速，導(dǎo)致讀數(shù)不穩(wěn)定”“彈簧測力計的示數(shù)有微小波動”，并討論改進方法，如“可以用橡皮筋固定彈簧測力計，通過拉動木板來實現(xiàn)相對運動，更易控制”。2.生活應(yīng)用：出示生活中的問題，組織學(xué)生用本節(jié)課的結(jié)論解釋：（1）“為什么冬天結(jié)冰的路面，人們要在上面撒沙子？”（增大接觸面粗糙程度，增大滑動摩擦力，防止滑倒）；（2）“為什么行李箱底部要安裝輪子？如果沒有輪子，裝滿東西的行李箱更難推動，這是為什么？”（輪子將滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦減小摩擦；裝滿東西壓力大，滑動摩擦力大）。3.課堂小結(jié)：教師總結(jié)：“今天我們通過完整的探究過程，找到了影響滑動摩擦力的因素，更重要的是掌握了控制變量法這一科學(xué)探究的重要方法。希望大家以后能運用這種方法，去探究更多物理現(xiàn)象背后的奧秘?！绷?、布置作業(yè)1.基礎(chǔ)作業(yè)：完成實驗報告，包括實驗?zāi)康?、原理、方案、?shù)據(jù)、結(jié)論及評估；背誦影響滑動摩擦力的兩個因素。2.探究作業(yè)：選擇本節(jié)課未驗證的猜想（如“滑動摩擦力與接觸面面積的關(guān)系”），設(shè)計實驗方案，下節(jié)課分享。3.實踐作業(yè)：觀察生活中3個利用或減小滑動摩擦力的實例，分析其原理，記錄在筆記本上。七、教學(xué)評價1.過程性評價：依據(jù)評價量表，