教学实录

陈俊强

　　（摩擦力的初体验：虽然学生对摩擦现象并不陌生，教学的开始仍然设置该环节，让学生从刚刚开始上课的紧张中慢慢适应所要探究的内容，初步体验摩擦力，进行探究前的"热身运动"）
师：今天我们是同样一个班级连续上两节课，可能会比较辛苦哦，我们先一起来看一段录像放松一下。
（放映录像）
师：刚才的那段录像好不好看？
生：好看。
师：想不想继续看？
生：（异口同声地说）想。
（继续放映录像）
师：怎么样，惊险不惊险？
师：你们从录像中发现了什么？
生：我看见了摩擦力。
师：你是怎样发现摩擦力的呢？
生：我想，成龙从那么高的楼上往下滑，手可能都磨出泡了。
师：哦，你想，可能成龙这么往下滑，手都磨出泡了，是吗。
生：他的衣服可能都磨出洞洞了。
生：成龙的衣服可能磨得都掀起来了。
生：成龙从上面滑下来有可能衣服都会掉下来。
生：还有衣服可能会闪火花。
生：是会起火花。
师：也是一种摩擦的现象是吗？
生：是的。
（经过这一部分的引导，学生联系上了一些自己曾经切身体验的生活细节，虽然还不是所要探究的内容，但是经过这个步骤学生已经渐渐进入探究情景，在他们的潜意识中，明确意识今天所要探究的问题。学生的第一次观察通常是不够充分的，因此继续引入第二次观察，并且提示他们所要注意的内容，让他们更加明确地带着问题去观察。）
师：那么，想不想再看一遍？
生：（很兴奋地）想。
师：那么这一遍要看得比刚才更……
生：认真。
师：除了认真，还要更加细致地观察，而且还要仔细地听，好不好？
（再次放映录像）
师：这一次有没有更仔细观察，你听见了什么？
生：听见摩擦的声音。
师：这种声音是怎样产生的？
生：他滑下来的时候发出来的。
师：滑下来的时候，对，他是怎样滑的？
生：身体紧贴着玻璃。
师：身体和玻璃紧密地贴在一起，是吗？
生：是的。
师：那能不能说身体和玻璃紧密接触呢？
生：可以。
师：身体和玻璃紧密接触，然后滑下来，发出怎样的声音？
生：吱吱吱的声音。
师：是吗？
生：是的。
师：我们平时在生活中，有没有其他的情况，也能发出这种声音？
生：有。比如说鞋子和地板摩擦发出吱吱吱的声音。
师：有没有听过？
生：有。是吱吱吱的声音。
生：洗碗洗得十分干净，用手擦碗也有吱吱吱的声音。
生：装修房子的时候用锯子锯木头，锯子和木头摩擦也有这样的声音，还有火花。
生：滑滑梯的时候也有这种声音。
生：刮玻璃的时候也有这种声音。
生：汽车踩刹车的时候也有摩擦的声音。
生：用砂纸磨也能有摩擦的声音。
师：能不能给大家演示看看。
生：（当场用砂纸磨管子，发出了"沙沙沙"的声音。）
师：所以说，在我们生活中，这种摩擦的现象多不多呀？
生：多呀。
师：所以说，摩擦力在我们生活中是不是广泛存在的呀？
生：是。
（从这一段教学中，我们可以发现在小学生的观察过程中，形象思维成分较多，从观察到联系实际，处处体现形象思维，尤其是对摩擦所产生声音的描述更是惟妙惟肖，学生能说出这些声音，其一是因为有平时生活的切身感受，其二说明他们对将要探究的问题充满兴趣，这正是我们继续进行教学的着力点。第二次观察完成后，我们已经可以对学生明确我们今天所要探究的问题了。）
师：今天我们就一起来研究"摩擦力"。
（板书："摩擦力"）
师：我们刚才讨论了很多摩擦力的现象，我们能不能从中总结出，摩擦力的产生需要什么样的条件？同学们先以四人小组为单位讨论讨论。
生：如果要产生摩擦力必须要有两样东西相碰。
师：（随手拿来两截pvc管，碰一碰）这样会产生摩擦力吗？
生：不是这样的（着急地夺去老师手里的两截管子，做了个摩擦的动作），是"相擦"。
师：现在要怎么说？
生："相碰"还要"相搓"。
师：哦，还要"相搓"。
生：（学生笑）
师：还有吗？
生：应该是物体要紧贴，然后要用力搓。
师：我总结了刚才大家的想法，是不是一定要有两个东西？
生：不一定。
师：一个东西行不行？一个东西孤零零地放在那里，会不会自己产生摩擦力？
生：（绝大部分学生回答）不会。
生：会。假如这个东西是软的，这么拗过来（比了个"拗"的动作），也能产生摩擦力。
师：那么这样不是又成了两个东西了。
生：（笑）
师：这两个物体这样放行不行？（故意将两截管材之间的距离加大）
生：不行。
师：那么要怎样？
生：两个物体要紧贴在一起。
师：除了两个物体要紧密接触，还要怎样？
生：我们的手要有一些"粗糙度"，不然管子会滑掉。
师：除了两个物体，还有紧密接触，还需要什么条件？
生：（暂无回答）
师：（继续拿管材演示）你们看，现在有两个物体了，也已经紧密接触了，还要怎样才能产生摩擦力？
生：必须要有阻力。
生：如果两个物体都很光滑就不会摩擦，所以表面都要粗糙一些。
生：我认为，两个物体不管光滑还是粗糙都会有摩擦力，比如水就很光滑，物体在水上摩擦也会有摩擦力。
师：（继续拿管材演示）这样的两截管材已经紧密接触了，他们之间有摩擦力吗？
生：噢，两个物体撞击之后，两个物体还得一个上，一个下地互相搓。
师：互相搓的意思是不是要互相运动的意思？
生：是的。
师：那么，现在有哪个同学能帮助大家总结一下产生摩擦力需要什么条件？
生：需要两个以上的物体，还要相碰，上下搓。
师：我们刚刚怎么说？
生：是要紧密地接触。
师：而且要怎样？
生：要上下搓动。
师：也就是说……
生：要运动起来。
（这一段教学说明对于四年级的小学生而言，要从感性认知上升到理性认知是困难的，他们在这一个阶段必须克服两个困难：一是思维跨越的困难，二是语言表达的困难。所以，这个阶段的教学急不得，一定要把握好循序渐进的教学规律，慢慢引导学生，帮助他们克服思维的困惑，手把手地教会他们将一个自然现象或是科学过程表述出来。而表述这一过程的载体就是"摩擦力产生的条件"这个需要他们进行探究的环节。我们可以发现，经过教师的引导，学生基本达到了要求，这是当前科学教学的一个难点。难在什么地方呢？一是得真正把握好知识和技能与过程和方法之间的联系，二是得真正把握好教学规律，不能急功近利。）
师：现在老师还准备给大家一个任务。刚才大家已经看了成龙的影片了，非常惊险，现在假设这个管子就是成龙（展示PVC管）。
生：（笑）
（将一段管子比作一个影星---成龙，确实有点"搞笑"，或许这也是学生的一个兴趣点，这个步骤同时渗透了模拟试验的科学方法。）
师：现在他从非常高的玻璃幕墙上滑下来了（将滑道比作玻璃幕墙，然后将管子从滑道上滑下来。）
演示：（放手释放管子，管子沿滑道下滑后飞出去了。）
师：利用老师给你提供的材料，想一个办法，让"成龙"滑下来的时候不会飞出去。让他滑得慢一点，不要太快了。
（让学生动手实践）
师：同学们刚才真的是做得热火朝天的，那你们有没有让管子下滑的速度变慢了呢？
生：（异口同声地）有。
师：有吗？
生：（争先恐后地）有。
师：那就请几个同学上台来演示一下。
（有一个小组的同学带着实验器材上台演示。）
师：哪一套滑道是你们处理过的？哪一套是没有处理过的？
生：这一套是我们带上来的。
（这里如果能引导学生给带上来的滑道做记号可以使实验更清楚，同时也是对比实验控制变量的一种方法。）
（一位同学试滑了一次）
生：不能这样放下来（滑下来），要两个管子同时放才可以。
师：她说要两个管子同时放下来才可以，你们同意不同意？
生：同意。
师：那我们就让张妤来给他们喊"一、二、三"好不好？
生：好。
师：那你们两位同学就得听张妤的命令啰，"一、二、三"开始放，好不好？
生："一、二、三"。
（两位同学将管子同时放了下来。）
师：大家发现了什么？
生：一个管子滑得快，一个管子滑得很慢，滑到一半就停下来了。
生：老师，于文迪晚放了，晚放了0.1秒！
师：哦，你晚放了对不对，晚放了0.1秒啊？
生：嗯。
师：那就再放一次。
生：一个人来放就可以了。
师：一个人两手放是吧？
生："一、二、三"。
师：这一回总可以了吧？
生：可以了。
（允许学生质疑，给学生重做的机会，同时再次渗透对比实验控制变量的思想。）
师：那么，你们刚才为什么要让管子同时滑下来？
生：这样做可以看出速度的差别。
师：为什么要用两个滑道来做实验？
生：对比嘛。
生：对比究竟是磨过的滑得快，还是没有磨过的滑得快。
师：这两个滑道是不是都是一样的？
生：我们的滑道也已经磨过了。
师：那么，两个滑道所用的材料是不是一样的？
生：一样的。
师：还有什么是一样的？
生：坡度一样。
师：什么条件不一样？
生：管子的粗糙度不一样。
生：还有滑道的粗糙度不一样。
师：也就是说其它的条件都一样，除了一个条件之外。
生：粗糙和光滑的程度不一样。
师：你们还发现了什么？
生：还发现了磨过的物体下滑比较慢，没有磨过的下滑比较快。
师：为什么磨过的物体下滑比较慢呢？
生：因为磨过的物体比较粗糙所以下滑比较慢。
师：这么说好像还不怎么清楚呀？
生：对呀。
师：谁还有更好的解释？
生：表面如果没有打磨，光滑的东西摸起来没有磨过的那么粗糙，就比较顺滑，这样的物体在光滑的滑道上当然滑得比较快。
师：那么，没有磨过的比较快，磨过的比较慢，还是没有解释清楚呀。
生：是呀。
师：那么和我们今天在研究的内容有什么关系呢？
生：没有。
师：再思考一下好不好？
生：光滑的摩擦力比较小，粗糙的摩擦力比较大，所以才会产生这样的现象。
师：表面光滑的物体摩擦力比较小，表面粗糙的物体摩擦力比较大，你们同意不同意？
生：同意。
师：再想一想，同意不同意？
生：（沉默了一会儿）
师：从刚才的实验现象中，（教师又重新演示了一遍实验）为什么表面光滑的物体下滑快，表面粗糙的物体下滑慢，是什么阻碍了运动。
生：是因为粗糙产生了摩擦力，摩擦力是一种阻力，阻碍了物体的运动，而光滑的物体摩擦力很小，阻力小，下滑的速度就会快。
师：你的意思是，摩擦力阻碍了下滑的……
生：下滑的速度。
师：阻碍了运动，减慢了速度，是不是？
生：是。
师：摩擦力越大下滑的速度就越慢，是不是？
生：是。
师：那同学们发现了摩擦力的大小和什么有关？
生：速度、坡度有关。
师：你们刚才是怎么改造实验器材的呢？
生：我知道了，摩擦力的大小跟物体表面的粗糙程度有关。
师：什么情况下摩擦力大？
生：两种东西都粗糙的时候摩擦力大。
师：你们刚才是不是把滑道也给磨粗了？
生：是的。
师：也就是说，成龙要往下跳前，先把玻璃幕墙给磨粗了。
生：（笑）
师：这么说，你们小组一下子把滑道和物体都磨粗了，是不是？
生：是的。
师：哪个小组是只磨物体的？
生：没有。
师：都是把物体和滑道都磨粗了呀！
生：对。
师：那可见同学们非常聪明。那么，摩擦力的大小和什么有关系？
生：和粗糙度有关系。
师：就是和两个物体……
生：粗糙度有关系。
师：在什么地方？
生：接触面。
生：和接触面的粗糙度有关系。
（以上为教学的主要部分：一是借研究摩擦现象渗透对比实验的实验方法。以前我们教实验方法多是直接告诉学生实验的名称，在学生实践的过程总是手把手地教，生怕学生遗漏了什么"重要环节"，学生实践的过程还要反复"告诉"学生这是"对比实验"。
我想，认识"对比实验"不是一二节课可以完成的，应该把这个认识过程当成一个"系列的教学"，然后在每一节实践课的每一个实践过程加以认真引导，科学的教学过程不能"心求通而未知其意"，应是"心求通而欲达其意"。从以上教学过程可以发现，通过对教学环节的"细节量化"，学生能深刻了解"对比试验"的实践意义、操作方法和注意事项，这样教比直接"告诉"学生效果好多了。对于我们的教学对象而言，他们只不过是小学四年级的学生，对比实验这种科学方法在他们的学习阶段至少还得接触十年，那么我们更该给他们设计一个循序渐进的教学过程，让他们充分地理解这种实验方法。
有的教师说，学生已经懂得将PVC管磨粗可以增大摩擦力，那教师还有什么可以教的？我认为其实不然，一是我们本来就不可能"教"会学生科学；二是学生懂得把管材磨粗不一定代表理解了摩擦力大小与物体粗糙程度之间的关系；三是对于这个教学环节，其重点在于如何运用教材理解科学探究的方法，不在于知识本身。小学科学教育可以用一句话来概括，叫做："行虽微而旨趣远，出虽浅而寓意深"。我们正是要通过一些通俗浅显、方便易得的东西，促使孩子去探究、去钻研。从中渗透现代的、先进的科学方法和科学思想，寓有深意，这样才能对未来的科学人才的成长施加良好的深远影响。）
师：那么，在我们的生活中有没有一些类似的现象呢？老师有一些图片，你们想不想看一看？
生：想。
（播放汽车轮子、鞋底、打磨过的石阶、公共汽车的台阶、刹车踏板、公共汽车的扶手、坦克的履带图片）
师：看完那些图片，你们发现了一个什么共同的特征？
生：我发现了，这些物体的表面都有一条一条的条纹。
生：凹凸不平的。
生：像公共汽车上的扶手表面这样凹凸不平，我们抓住才不会滑倒。扶手如果不是这样的，停车或刹车的时候如果猛一点，我们就会摔倒。
师：把这些物体的表面做成凹凸不平是为了什么？
生：为了要增大摩擦力。
生：我觉得不是。
师：那你觉得是为了什么？
生：如果是做成平的，有的乘客脚如果踩到水湿湿的上车就很容易滑倒，做成凹凸不平的就不容易滑倒了。
师：那么，也是为了要怎样呀？
生：防滑。
师：要防滑就得……
生：防滑主要与摩擦力的大小有关，（接触面）凹凸不平的物体摩擦力大，如果（接触面）光滑摩擦力就小。
师：就是说，"滑"是因为摩擦力小，如果我们让汽车扶手的摩擦力变大了那么乘客就不容易滑倒，对不对？
生：对。
师：平时你们有没有这种经验？
生：钉鞋的鞋底有钉子是为了增大抓地力。
师：这种"抓地力"也就是我们正在研究的……
生：摩擦力。
师：还有没有？
生：还有坦克的链子，链条……
师：是链条还是履带？
生：履带。
生：坦克走的很多都是泥路，如果用轮子就会陷下去，用履带是为了获得更多的摩擦力，使它能走泥土的路。
师：坦克的履带也是为了增大摩擦力。
生：汽车轮子上的花纹也是为了要增大摩擦力。
生：划船的时候用桨划水也有摩擦力。
师：桨划过水面的时候也有摩擦力，你们有没有划过啊？
生：有。
师：那么这个时候，两个物体是什么？
生：水和船桨。
师：有没有仔细观察过我们划船时踩的踏板，踏板是怎样的？
生：上面有很多条纹。也是为了要增大摩擦力。
师：我们举了很多增大摩擦力的例子，有没有减小摩擦力的例子？
生：有，比如溜冰鞋就是越滑越好。
师：老师这里还有一个玩具。（出示奥奇陀螺）你们会不会玩？
生：（学生反应热烈）会。
师：好，请一位同学上来玩。你玩这个玩具的时候喜欢摩擦力大点还是小点？
生：（有的说"大点"，有的说"小点"。）
（让学生上台玩陀螺）
师：听说有的同学还能把陀螺放在头上。
生：我来，我来。
师：好，你上来试试看。你们两个一起玩好不好。
生：我还能把陀螺放在手上。
师：好，放在手上也可以。
生：（玩陀螺）
师：你们玩这个玩具的时候，什么时候喜欢它的摩擦力大点，什么时候喜欢它的摩擦力小点？
生：放在手上希望它的摩擦力小点。
生：不是，放在手上希望它的摩擦力大点，不然它一下子就滑下去了。
师：你们有没有发现这根拉杆上面有很多锯齿？
生：有。
生：拉的时候锯齿带动齿轮转动起来。
生：拉的时候就会有摩擦力了。
师：拉的时候如果没有摩擦力陀螺能转动吗？
生：不能。
师：所以，拉的时候摩擦力……
生：要大。
师：一旦陀螺转动起来。我们希望哪个地方的摩擦力小点？
生：（没有马上回答）
师：思考一下。
生：噢，那根杆，那根铁杆。
师：你来说。
生：那根铁杆。
师：你说的是中间这根"轴"吧？
生：对。
师：摩擦力要怎样？
生：要尽量小一点。
师：不然，
生：就很容易停下来。
师：同学们玩陀螺都玩得挺好的。现在老师再给大家一个任务：生活中还有很多的东西跟摩擦力有关，学了摩擦力之后能不能利用所学来改进生活用品？举个例子，比如，老师近视眼戴眼镜，可是经常眼镜很容易掉下来，变成这样（故意做出眼镜掉下来的样子），帮老师想个办法，让眼镜不会掉下来。
生：老师，你不会在眼镜上贴上两块双面胶呀。
生：（大笑）
师：也是一个方法，不过老是这么粘着，好像不怎么舒服！
生：我们知道增加接触面的粗糙度可以增加摩擦力，可以在眼镜的这两边……
师：哪里呀，你上来给大家指一下。
生：（上来指）
师：噢，就是靠在鼻子的这个地方对不对？怎样增加摩擦力？是不是贴两块双面胶？
生：不是。
生：用砂纸磨。
生：不行，会磨坏掉。
生：用刀子割。
师：还不错。
生：用火烧。烧得表面黑乎乎的，也就是烧得变形了，为了增加摩擦力。
生：医学上也可以把皮肤的基因注射到塑料里，让它长出和皮肤一样的条纹，有利于接触。
师：你长大后有可能成为生物工程学家。
生：还有一种眼镜就是靠在鼻子的这个部分嵌有金属丝。
师：同学们的积极性还非常高，除了眼镜之外，还有很多的东西需要同学们去改进。我给大家发了实验报告，下课之后，请填写相关内容，在记录纸的背面写上你的小发明，小创造，还可以写一篇小论文，下周一交给老师。好，我们今天的课先上到这里，谢谢大家。
生：谢谢老师，老师再见。
（处理教材的心得：体验"带有缺憾的完美"
对于小学四年级的学生来说，"摩擦力"这一概念相对抽象，主要有如下原因：其一，小学生形象思维能力较强，抽象思维能力较弱，对"力"的体验不够深刻；其二，"摩擦力"是建立在对抽象概念理解的基础之上的；其三，"摩擦力"的产生机理较为复杂，历史上曾有以"凹凸啮合说"和"黏附说"为代表的多种学说试图解释摩擦现象，至今还没有十分明确的科学解释，中学关于摩擦力的计算公式（f=μＮ），也只能用来解释特定的条件下的某一些摩擦现象；其四，"摩擦现象"涵盖的内容较多，包括静摩擦、动摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦等多种内容。
因此，只有从学生的实际出发，把握好教学内容，以充足的感性材料来引导学生的思维，才能让学生对"摩擦力"形成一定的认识，实现培养和发展学生的科学素养这一目标。
文艺复兴时期，意大利科学家达·芬奇用了数年时间，经过反复实践得出"摩擦力的大小与接触面大小无关，与接触面的正压力有关"这一结论。因为这一发现是在牛顿发展了力的概念之前约两个世纪做出的，所以被称为是"了不起的发现"。
根据教材要求"摩擦力的秘密"为一课时，而我们所面对的仅是小学四年级的学生，对"力"的体验还"知之甚少"，因此，在有限的时间，通过非常有限的实践要让学生了解摩擦力的大小与什么因素有关，这样的实践活动本身就相当困难，甚至有可能管窥蠡测，断章取义，违背科学探究的原则。
我们应该引导孩子们去探究最感性的，最具经验性的，或者说看得见、摸得着的，可以在实践的过程中不断得到完善的，属于他们自己的"理论"，或者说，我们得为孩子们创设"边做边思考"的条件。在这个过程中，教师的重要作用除了引导，还得为他们设计好的情景，为他们提供广阔的探究空间。可以说，孩子们经过认真思考的，经过自己的努力所能够企及的，才是"孩子们的科学"。如果一节课什么都想让他们了解，那么到最后他们就什么都不了解。换言之，试图"立竿见影"的教学方式，本身就是反科学的，也是没有生命力的。因此，对于本课的教学，真正做到"行虽微而旨趣远，出虽浅而寓意深"至关重要，适当放弃对于当前的学生而言要求偏高的知识点，才能给学生更多的思考和实践的空间，也才能切实将课程实践的重点转到培养学生的科学探究能力上来。只要学生形成了良好的科学素养，今后哪怕遇上再难的问题，他们也能找到解决问题的方法。因此，"面面俱到"并不是真正的"完美"，开课后我体会到，新教材所引领我们追求的是一种"带有缺憾的完美"。
既然带有"缺憾"，就更谈不上"揭秘"，因此把课题"摩擦力的秘密"最后的三个字舍弃了，作为"摩擦力"的第一课时，充其量只能称为"体验摩擦力"，简称"摩擦力"。）
【作者单位】厦门市曾厝垵小学