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亞太科學教育論壇，第十期，第二冊，文章十六(二零零九年十二月) 熊豔豔、 吳先球 概念卡通在摩擦力教學中的應用
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亞太科學教育論壇，第十期，第二冊，文章十六(二零零九年十二月) 熊豔豔、 吳先球 概念卡通在摩擦力教學中的應用
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《摩擦力》是人教版高中物理必修1第三章第三節的內容。高一的學生對物理的學習仍然處在與初中銜接的階段，他們從形象思維到抽象思維的過渡已經到了末期，但還未徹底形成抽象思維。
本節是本章的一個重要組成部分，也是高中物理中對物體進行受力分析的重點、難點之一，與生活實踐有著相當大的聯繫，學習這部分知識有著廣泛的現實意義。本節的重點是滑動摩擦力產生的條件及影響其大小的因素和其大小的計算F＝μFN，難點是靜摩擦力的判斷。因此要讓學生在愉快的課堂活動氛圍中，從卡通圖案努力去發現他們對摩擦力已有的錯誤或模糊的觀念，提出新問題，期求從探究和辯論中建構正確的物理概念。
在引入方面，教師可以先播放有趣的動畫視頻，投影包含疑問的卡通畫，做生動的演示實等豐富的形式展示日常生活中與摩擦力相關的現象來引入主題：為什麼會有這些現象的發生？摩擦力是怎樣產生的？與哪些因素有關呢？例如所投影的卡通畫的內容可以為“冰面上由馬達發動起來的玩具車的輪子在空轉，寸步難行”，如圖 1所示。這樣學生對摩擦力有了個形象而又模糊的認識，為接下來對概念的深入理解做了鋪墊。
圖1 冰面上的車
由於摩擦力有兩種類型：靜摩擦力與滑動摩擦力 。教師可以分為兩部分來講，先講本節的難點靜摩擦力：
（1）首先用一副教材改編版的卡通畫 "小孩推箱子"來形象地認識靜摩擦力，如圖2所示。教師可以給學生一些時間思考：小孩推不動箱子時，箱子有沒有受到摩擦力的作用。然後學生根據通卡角色的對話來產生思維的辯論，他們有的會發現卡通裏有些人物角色的想法跟他們的相同，使他們有動力去思考支持這些觀點的原因和解釋；而有的會發現沒有一個卡通角色的想法跟他們一致，則可促進他們去尋求反駁別人說法的答案。這樣，在學生一辯一駁的過程中，教師可適當做些引導，提出幾個問題讓他們更靠近正確的方向，從而學生逐漸深刻地認識了產生靜擦力的條件和如何判斷靜摩擦力的方向。
圖2 小孩推箱子
（2）再用彈簧測力計和小車在粗糙的毛巾上的演示來說明靜摩擦力大小的變化規律。
（3）然後讓學生舉生活中靜摩擦力的例子並說明靜摩擦力的方向規律，判斷學生是否已掌握經摩擦力的知識。
講完靜摩擦力就可以講本節的重點內容滑動摩擦力了。
（1）首先展示一幅概念卡通，如圖3所示。讓學生思考：滑動摩擦力與什麼因素有關，是卡通裏所畫的其中的哪一種還是哪幾種。這幅概念卡通裏有多種學生可能會想到的因素，他們可根據自己已有的經驗來選擇。教師在此時可讓學生分成小組來討論，學生在討論中互相交換意見，他們的大腦裏將形成很多有意義的衝突。教師再適時地引導他們把自己的最佳理解說出來，用理由去說服別人，從而學生能夠在這過程中形成強烈的認知建構衝突，產生強烈的求知欲，迫切需要探究到底誰的結論是正確的。
圖3 滑動的木塊
（2）然後讓學生以組為單位，自己動手做實驗來探究，到底什麼因素與滑動摩擦力有關。實驗完畢後每個小組派代表向全班同學陳述自己的結論，解釋現象的原因。在探究中，教師可注意對學生的動手實踐作出引導，適時指出他們存在的問題。學生則在此過程中發現自己原先選擇的錯誤，尋找到正確的答案，且他們在對其他人解釋自己的結論中也構建了新的認知，並加深了對正確概念的理解。
（3）由此引出滑動摩擦力的概念與計算公式，再由一道例題來鞏固計算公式 。
（4）由教師提出幾個問題全班來討論：在探究之前的一些錯誤想法的原因出在哪裡？日常生活中的有用滑動摩擦力與有害滑動摩擦力都有哪些？這些問題可以幫著學生反省並讓教師判斷學生掌握知識的情況。
講完整節課的重點之後，教師可對問題的提出、探究過程與結果以及整節課的重點難點作出總結，並提出課後作業：讓每個學生溫習在這節課上學到的概念，理清思路，然後把仍然不懂的或混淆的概念用手繪的卡通描述出來，要求描述清楚其中的矛盾 。教師可根據學生繪出的概念卡通，有針對性地把學生所混淆的知識內容講清楚，使學生更好地掌握摩擦力這部分內容。
