探课 | 以故宫运石破题,借实验探理赋能
发布日期:2025-06-13 信息来源:
近日,高中物理组开展“专家进课堂”教学研讨活动,青年教师徐江妮以《静摩擦力》为主题,呈现了一节融合历史情境、实验探究与数字化技术的创新公开课。课堂以“北京故宫巨石运输”的历史谜题开场,通过沉浸式体验与可视化实验,带领学生揭开静摩擦力的神秘面纱,展现了物理课堂从知识传授向核心素养培育的深度转型。
历史情境点燃探究热情:300吨巨石如何“冰上起舞”?
“600年前,故宫建造时需要从房山运输一块300吨的巨石,古人为何选用‘泼水成冰’的方法搬运它?”课堂伊始,徐江妮老师抛出的历史谜题迅速抓住学生注意力。学生们结合学过的滑动摩擦力知识展开热烈讨论,针对学生们的思考,徐老师顺势引导出静摩擦力的概念,通过情境与概念的自然勾连,引导学生从生活经验向物理模型过渡。随后,她邀请学生上台体验“手推桌面”:“用力推桌子但没推动时,感受手掌与桌面间的阻力,这就是静摩擦力在起作用。”通过亲身体验,学生直观感知到静摩擦力的存在,初步归纳出其产生条件。
实验探秘:让“看不见的趋势”可视化
“如何判断静摩擦力的方向?”针对这一难点,徐老师拿出关键教具——毛刷。徐老师用手向前推毛刷,毛刷没有移动,但学生们观察到,刷子的毛簇明显发生了倾斜。“毛簇弯曲的方向,就是木板对毛刷的静摩擦力方向。” 徐老师解释道,“这说明静摩擦力方向与相对运动趋势相反。” 通过这一可视化实验,抽象的运动趋势和摩擦力方向变得清晰可辨。
在定量探究环节,徐老师借助弹簧测力计和力传感器,让学生分组完成“拉木块”实验。随着拉力逐渐增大,计算机屏幕实时生成F-t图像。学生们盯着跳动的曲线,直观对比了静摩擦力(0<f≤fm)、最大静摩擦力(fm)和滑动摩擦力的差异,不少学生边记录边发出 “原来如此” 的感叹。
思维碰撞:突破认知误区,深化概念理解
“静摩擦力一定是阻力吗?”“运动的物体能受静摩擦力吗?”徐老师抛出几个易混淆问题,学生们认真思考,结合“手握水杯”“传送带运送货物”等实际生活中的案例展开讨论,加深对概念的理解。通过即时提问与追问,徐老师敏锐捕捉学生的思维卡点,在层层引导中,帮助学生逐步掌握核心知识。
北京市特级教师、海淀区物理教研员马朝华在评课中指出,本节课亮点突出,一是历史与科学融合的情境驱动,以故宫运石的真实案例为切入点,打破知识边界,让学生在解决工程问题中理解物理原理,培养科学建模能力;二是实验与思辨双线并进,毛刷实验将“不可见趋势”转化为“可视化形变”,突破认知难点,传感器实验则通过数据图像将抽象概念具象化,既降低学习门槛,又提升实践能力。
徐老师回顾这堂课时表示:“这节课面向的是1+3的同学,内容设计上注重初高中衔接。班里大部分同学对基础概念的掌握比较扎实,但遇到涉及多个物体相互作用的复杂静摩擦力情景时,部分学生确实会感到困惑。”针对这一点,她计划后续教学中聚焦关键问题设计与易混淆点辨析,通过课堂即时反馈精准判断学生的概念理解程度,再决定深入引导或拓展延伸。
任课教师
徐江妮,中学物理教师,深耕国内普高、澳大利亚VCE及美国PGA课程教学,具备深厚的跨体系教学经验。她主持完成区级教研课题,发表多篇专业论文,研发校本课程,曾两次在海淀区教师进修学校分享教学成果。秉持“用专业引领成长,以国际视野启迪未来”的教育理念,她以扎实的知识功底与严谨的逻辑推理,助力学生拨开物理迷雾,点亮思维之光。