基于多元智能理论的高中物理教学实践研究
——以静摩擦力的教学设计为例

◆孙洋 王林

基于多元智能理论的高中物理教学实践研究
——以静摩擦力的教学设计为例

◆孙洋 王林

结合高中物理课程特点，以多元智能理论为依据，提出多元智能理论指导下的静摩擦力教学设计，并对教学实践的结果进行评价，为实现高中物理教学设计与多元智能理论相结合提供启发。

高中物理；多元智能理论；教学设计；静摩擦力

10.3969/j.issn.1671-489X.2015.24.151

1 前言

1983年，美国哈佛大学教育研究生院认知和发展心理学教授霍华德•加德纳在《智能的结构》一书中提出多元智能理论。至今，该理论已逐渐被世界各国所关注。随着越来越多的教师将多元智能理论作为指导思想进行课堂教学改革，并获得显著成绩。作为一名物理教师，如何把多元智能理论应用到物理教学，增强物理教学效果，是一个值得思考的问题。

其中，多元智能主要指八种智能：言语—语言智能，指人对语言的掌握和灵活运用的能力；数理—逻辑智能，指数学和逻辑推理的能力以及科学分析的能力；空间智能，指准确地感知视觉（空间世界）及完成知觉转换的能力；身体—动作智能，指善于运用整个身体来表达感觉和想法，以及运用双手灵巧地生产或改造事物的能力；音乐智能，指察觉、辨别、改变和表达音乐的能力；人际关系智能，指察觉并区分他人的情绪、意向、动机及感觉的能力；自我内省智能，指有自知之明并据此做出适当行为的能力；自然观察者智能，指对自然的景物有浓厚兴趣，还需具有敏锐的观察能力及对不同事物的辨别能力。

教学设计是教学活动中非常重要的一环，是教学工作的开端，更是对整个教学过程的考虑。然而受传统教学的影响，很多教师以物理学科本身知识框架和逻辑体系为基准，选取物理学中所谓主干知识和重要思想方法，却基本不考虑学生的心理特征、科学素养等方面，忽略学习者实际情况，导致教学效果很难达到，教师对教学感到失望，学生的收获也少。

基于此，将多元智能理论应用于中学物理教学设计非常必要，但应用了多元智能理论的中学物理教学设计还很少见。本文选用这个教学案例，是想使广大高中物理教师以及物理科研工作者对多元智能理论与物理教学设计相结合给予关注。

2 学习者分析

对于高一阶段的学生来说，他们的智能已经有了一定的基础，通过幼儿园、小学、初中的学习，他们的八种智能都得到一定的发展。而高中阶段是整个人生阶段中大脑、身体发育最快的时期，在这个时期着重发展学生多元智能效果也是最好的。通过对高中物理的学习，尤其可以发展学生的言语—语言智能、数理—逻辑智能、空间智能、身体—动作智能、人际关系智能、自我内省智能及自然观察者智能。高一阶段的学生智能方面比较均衡，只有少部分学生在空间智能及逻辑—数学智能方面表现很突出，因此在对学生进行实验分组时，需要将学生进行合理分配。

3 学习内容分析

“摩擦力”选自人民教育出版社《物理1（必修）》第三章第三节。本章首先根据“从生活走向物理”的理念，以学生已学得的知识和经验为出发点，学习力的基本概念和常见的三种力，让学生学会受力分析的基本知识，为后面学习动力学和静力学打下基础。本节课学习得好坏对今后学习牛顿运动定律、动能定理以和摩擦力做功与产生、内能的关系问题都有重要影响。

由于静摩擦力的学习内容与平时的生活有非常紧密的联系，因此可以使用多元智能理论中的各项智能来设计教学，比如在引入静摩擦力时，让每个学生用自己的两本书逐页交叉，然后用力去拉开两本书。让学生自己动手、观察并讨论总结，这样就锻炼了学生的身体—动作运动智能、自然观察者智能和自我内省智能。通过实验分组中各组间和组员之间的交流与合作，可以锻炼学生的人际关系智能及言语—语言智能。

重点：静摩擦力的方向和大小。

难点：静摩擦力的方向。

4 教学目标

知识与技能

1）知道静摩擦力产生的条件。

2）在简单问题中，能通过物体的运动状态，判断静摩擦力的有无、大小和方向；知道存在最大静摩擦力。

3）认识静摩擦力的大小范围。

过程与方法

1）通过毛刷、按书在墙上的小实验，让学生掌握静摩擦力的定义和静摩擦力产生的条件，学会判断静摩擦力方向的两种方法。

2）改进书本上探究静摩擦力大小的实验，在创新的基础上让学生知道静摩擦力大小的范围以及什么是最大静摩擦力。

情感态度与价值观

1）通过实验探究静摩擦力大小，获得积极的情感体验和养成认真、严谨的科学态度。

多元智能培养目标 培养学生的言语—语言智能、数理—逻辑智能、空间智能、身体—动作智能、人际关系智能、自我内省智能及自然观察者智能。

5 基于多元智能理论的静摩擦力教学过程设计

展示图片，导入新课 展示两组图片，引出摩擦力课题。

图片一：带花纹的轮胎和鞋子。问题：观察图片，同学们想一想轮胎表面和鞋子底部的花纹有什么作用？（让学生抬起自己的脚，观察鞋底的花纹并回答。）

图片二：身体表面光滑的鱼。问题：鱼类身体表面会分泌粘液，这对鱼有什么作用？

【设计意图】自然是人类的生命命脉，同科学技术交互链接。物理课不必拘泥于粉笔、黑板、木块或者小车，教师通过多媒体视频展台和计算机软件给学生展示精致的图片和生动的视频资源，可以在一定程度上发展学生的自然观察者智能。

创设情境，认识不同类型的摩擦力

情境一：小光同学需把一个很重的箱子从A处移到B处，尝试后发现很难直接搬动箱子。

问题一：小光该如何去做？

水上稳定坡角β取北掌水库库区现状两岸土质岸天然坡角，Q3pl低液限黏土取45°，Q2pl低液限黏土取55°。

情境二：在上述背景下，小光试图推动箱子，发现箱子不易推动。

问题二：思考并在小组内讨论，小光需怎样改进方案才能让箱子更容易推动？

情境三：发现浇油不环保，也很浪费。

问题三：思考并在小组内讨论，能否有更轻松的办法？

教师让每个小组对上述三个场景对应提出的三个解决方案进行小结，抽两个小组的组长简单汇报总结情况，对学生丰富的想象力做出肯定，并向学生讲授解决方案中涉及的三种摩擦力，分别是静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。

【设计意图】通过创设推箱子情境，引导学生思考讨论解决方案，目的是为了锻炼学生的言语—语言智能、数理—逻辑智能、人际关系智能；小组总结是为了锻炼学生的自我内省智能，使学生开动脑筋，不再只受物理公式条条框框的限制，思考解决方案，自己得出三种生活常见的摩擦力。

趣味实验，引入静摩擦力

实验一：让每个学生拿出两本基本一样大小的书，在教师的演示下将两本书一页页交叉叠好，竖直提起其中一本书，让学生观察会发生什么现象？

现象：另一本书没有掉下。

提问：书受到重力的作用，但为何没有掉落？

实验二：用手抓住两本书的两端并向相反方向拉书，让学生观察发生什么现象？

现象：不能将书分离。

提问：书受到拉力的作用，但为何没有被分开？

每个学生在亲自实验后，以小组为单位合作学习，讨论并分享彼此的想法，最后在教师帮助下进行总结，引出静摩擦力。

【设计意图】让学生自己动手实验，锻炼学生的身体—动作智能和空间智能；以小组为单位思考讨论并分享观点，发展学生的人际关系智能和数理—逻辑智能；通过让学生对实验进行仔细观察，发展学生的自然观察者智能。

动手小实验，探究静摩擦力产生条件及其定义 教师用力把书本按在墙上，并让学生站起来到墙壁旁跟着自己一起做。

提问：同学们观察到了什么现象？为什么会这样？

让学生撤除施加在书本上的外力。

提问：同学们观察到了什么现象？这是为什么？

让学生思考：假设物体表面都是光滑的，又会发生怎样的现象？

分析一：“按住”表明物体间有接触且有挤压，“放手”表示物体间没有挤压。从而推论得出：产生静摩擦现象的两个物体要接触且有挤压。

分析二：放手时物体受到重力会下落，按住时受到静摩擦力，阻碍了物体下落。对比分析得出：产生摩擦现象的两个物体要有相对运动的趋势。

分析三：接触面光滑时，虽然按住了书本，但书本仍只受重力作用；接触面不光滑时，按住书本，它还受到静摩擦力的作用。对比分析得出：产生静摩擦现象的两个物体接触面要粗糙。

跟学生一起总结得出产生静摩擦力的三个条件及静摩擦力定义，并让学生用红色记号笔标记。

【设计意图】书本按墙的实验简单易于操作，学生跟教师一起实验，可以锻炼学生的身体—动作智能；从做中学，印象会更为直观，理解更加深刻，同时也能锻炼学生的空间智能和自然观察者智能。激励学生通过物理现象和实验发现科学规律，并用文字或口头抒发自己的观点，不仅加强了学生的数理—逻辑智能和言语—语言智能，还使学生认识到实验、分析、论证在科学探究中的重要性。

毛刷实验，研究静摩擦力方向

演示实验：以毛刷为例。

毛刷静止时，刷毛自然下垂。当毛刷受到静摩擦力的情况下，刷毛的弯曲方向发生变化。当给刷毛一个向右的力时，刷毛有向右运动的趋势，这时刷毛向右弯曲，表明刷毛弯曲方向即为其受力方向。向右拉动毛刷，此时刷毛向左弯曲，表明受到的静摩擦力方向向左，与相对运动趋势方向相反；向左拉动毛刷，此时刷毛向右弯曲，表明受到的静摩擦力方向向右，与相对运动趋势仍相反。

提问：如果把毛刷放在斜面上，静摩擦力方向如何？请大家利用手中的木板与牙刷，自己动手实验一下并在组内讨论。

得出结论：静摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的趋势相反。

带领大家回顾之前做的书本按墙的实验，让学生画出受力分析图，得出静摩擦力的方向。

学生小组总结判断静摩擦方向的方法。

1）假设法：用假设法分析物体间的相对运动趋势，静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反。

2）二力平衡法：根据运动状态，运用平衡条件或牛顿定律来判断。

【设计意图】静摩擦力的方向对于高一阶段的学生来说较为抽象，用毛刷刷毛的方向显示静摩擦力的方向，能够帮助学生理解静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，同时锻炼学生的自然观察者智能。学生自己动手在木板上进行毛刷实验并以小组为单位讨论得出结论，可以锻炼学生的身体—动作智能、言语—语言智能和人际关系智能。

探究静摩擦力大小 做图1所示演示实验。缓慢地拉动木板，观察读数和小木块的运动状态，引导学生猜想：拉力越大，静摩擦力可能就越大？

图1

将物体的运动状态和物体所受静摩擦力的大小记录在表格中（表1）。

表1

继续拉动木板，可以发现如图2所示。学生观察：拉力达到一定数值后，两个小三角错位，木块由静止变为滑动，拉力反而减小了；在小三角错位的前一瞬间，弹簧测力计示数达到最大。

图2

让学生分组实验，记录拉力和摩擦力，填入表中。

学生讨论并总结：静摩擦力的大小随外力的增加而增加，并等于外力的大小；但静摩擦力的增大有一个限度，其最大值数值上等于物体刚刚开始运动的拉力，这个最大值称为最大静摩擦力；静摩擦力的大小范围在0到最大静摩擦力之间。在书上将最大静摩擦力的定义用红色记号笔标记出来。

【设计意图】通过实验让学生直观地观察到木块静摩擦力的大小及其变化，让学生认识到静摩擦力的变化有一个范围，发展学生的空间智能和自然观察者智能。在探究实验过程中，让学生认识到静摩擦力与滑动摩擦力的关系，分组实验锻炼学生的身体—动作智能和人际关系智能；把记录的数据画成图像再进行分析，发展了学生的空间智能和数理—逻辑智能。

6 教学评价

终结性评价 课堂小结作为终结性评价的一部分，不但注重学生的科学知识，同时也注重科学探究的方法和学生提出问题、解决问题的能力。在布置课后练习题时也要注意题型、知识内容的多元化。在丰富的评价内容中能够培养学生各种能力与智能。

形成性评价 多元智能理论要求在真实的情境中对学生进行评价，因此对学生的观察能力、提出问题的能力、进行猜想与假设能力、动手能力、交流与合作能力进行评价。观察学生都参加了哪些活动，以及在活动中的表现和进步情况。■

G633.7

B

1671-489X（2015）24-0151-03

作者：孙洋，宁夏大学物理电气信息学院研究生，研究方向为物理课程与教学论；王林，宁夏大学物理电气信息学院教授，研究方向为物理课程与教学论和现代教育技术（750021）。