一、問題的提出
人教版八年級物理教科書第八章第三節(jié)講到了摩擦力,摩擦力在初中物理中是重點、難點知識。許多學生在做此類題型時,都感到模糊不清,做題的錯誤率極高。下面就是學生容易做錯的一道題。
例題 用手握住一個啤酒瓶,啤酒瓶開口向上靜止在手中不動,以下說法中錯誤的是( )
A.啤酒瓶靜止在手中,是由于受到摩擦力的作用;
B.隨著手握啤酒瓶的力增大,瓶子所受的摩擦力也將增大;
C.手握啤酒瓶的力增大時,瓶子所受的摩擦力并未增大;
D.若啤酒瓶原來為空瓶,那么向瓶內(nèi)注水的過程中瓶仍靜止,
即使手握瓶的力大小不變,瓶所受的摩擦力也將增大.
評析 用手捂住啤酒瓶保持靜止,處于平衡狀態(tài),受到的力為平衡力;根據(jù)二力平衡[1]的條件:作用在同一物體上的兩個力大小相等,方向相反,作用在同一條直線上進行解答.
可是,學生在做該題的時候,卻認為隨著手握啤酒瓶的力增大,瓶子所受的摩擦力也將增大。學生甚至還搬出了教科書中的理論依據(jù),如下所示:
根據(jù)影響摩擦力大小的因素我們知道:可以通過改變壓力或接觸面的性質(zhì)來改變摩擦力的大小。要讓自行車更快地停下來,可以用力捏閘,體操運動員上器械前,會在手上涂防滑粉,這些都是通過增大壓力或改變接觸面的粗糙程度來增大摩擦的例子[2]。
該段文字位于人教版教材第25頁的最后一段。這段文字的劃線部分,非常容易誤導學生,讓學生以為壓力越大,摩擦力越大。故而學生會有上面的誤判。為此,筆者通過仔細剖析教材,發(fā)現(xiàn)其中問題重重。
二、教材的不完善之處
1.教材偷換概念
教材中有這樣的一段文字:摩擦力是一種很常見的力。兩個相互接觸的物體,當他們相對滑動時,在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力,這種力叫做滑動摩擦力。
事實上,摩擦力的概念是:兩個相互接觸的物體,當它們做相對運動或有相對運動的趨勢時會在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙相對運動或相對運動趨勢的力,這種力叫摩擦力。教材中把滑動摩擦力中的摩擦力加粗,把滑動摩擦力的概念當成是摩擦力的概念。
2.教材的結論不嚴謹
教材中有這樣的一段文字:滑動摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力有關,接觸面受到的壓力越大,滑動摩擦力越大?;瑒幽Σ亮Φ拇笮∵€跟接觸面的粗糙程度有關,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。
咋看起來,沒有問題。可是細究起來問題頗深。探究滑動摩擦力的影響因素涉及控制變量法,控制變量法是物理學中對于多變量(多因素)的問題,常常采用控制變量(因素)的方法,把多變量的問題變成多個單變量的問題,而只改變其中的某一個變量,從而研究這個變量對事物影響,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法。它是科學探究中的重要思想方法,廣泛地運用在各種科學探索和科學實驗研究之中。結合控制變量的思想,該段文字應該改為:
滑動摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力大小有關:當接觸面的粗糙程度一定時,接觸面受到的壓力越大,滑動摩擦力越大;滑動摩擦力的大小還跟接觸面的粗糙程度有關:當壓力一定時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。
實驗結論的表述是學生學習的難點之一,初中物理探究性實驗結論的表述可分為:定性關系(即:在……相同時,……越……,……越……)和定量關系[在……相同時,……跟……成正比(反比)]兩種基本類型。針對這兩種表述方式,教材在歸納實驗結論時,應采用"控制變量法"。這樣才能給予學生引領和示范。
3.教材的知識結構混亂
如圖2所示,教材中又涉及了滾動摩擦力。我們知道摩擦力分為靜摩擦力、滾動摩擦、滑動摩擦三種。初中生既沒有豐富的日常生活的經(jīng)驗,又沒有高中生深層的知識體系,因而對摩擦力比較模糊,學生的模糊更多的是來源于教材編排的不合理。
三、完善對策
1.教材編排的整改
教材中關于摩擦力編排的內(nèi)容要規(guī)范地給出摩擦力的概念、分類,重點介紹滑動摩擦力的影響因素。由物理走向生活,對生活中摩擦力的應用給予介紹。目前的教材改革,喪失了知識的系統(tǒng)性,這樣不僅沒有起到教改的目的,而且提高了學生學習摩擦力的難度,讓學生覺得摩擦力更難學。
2.教師意識的轉(zhuǎn)變
在與物理學科的資深教師溝通后,發(fā)現(xiàn)老教師大多都沒有按照教材的內(nèi)容來上課,而是按照他們腦海中關于摩擦力的知識結構進行課堂教學。根據(jù)教學經(jīng)驗,特別是摩擦力易混點的經(jīng)驗,會重點講解如何去區(qū)別靜摩擦力和滑動摩擦力。
對于物理教材,物理教師應建立新的教材觀,教材是材料、媒介,變“教教材”為“用教材”,用好教材,用活教材[3]。物理教學過程中必須對教材進行二度開發(fā),結合自身的教學需要,重新排列知識點,增選身邊的事例,以豐富學生的視野,完善學生的知識體系。
古人有云:“盡信書不如無書!”年輕教師若只是一味的迷信教材,必將誤導一大批學生,教師應勤于思考,大膽質(zhì)疑教材,對教材的知識點進行再加工,由點連成線,線連成面,形成一套自己的知識結構。
筆者深深的希望通過我們的努力,能夠改變學生普遍覺得有關摩擦力的問題解決起來比較棘手的現(xiàn)狀。
參考文獻:
[1]章喬石.力的平衡命題思路及障礙設置解讀[J].中學物理教學參考,陜西師范大學出版社,2013,(8):75.
[2]彭前程,杜敏.義務教育教科書物理八年級下冊[M].北京:人民教育出版社,2014:23-27.
[3]周成平.新課程名師教學100條建議[M].北京:中國科學技術出版社,2005:7-8.