挖掘文化價值，活化“質(zhì)量”教學——關于“物體的質(zhì)量”課堂教學的思考

徐衛(wèi)華

（南通市教育科學研究中心，江蘇 南通 226001）

2013年12月江蘇省南通市課堂教學優(yōu)課評比活動在江蘇省如東縣舉行，有11位教師參加了比賽，課題是蘇科版教材8年級下冊第6章第1節(jié)“物體的質(zhì)量”，筆者作為主評委認真觀摩了這11節(jié)課.對于初中物理教學而言，要讓學生記住一個物理概念不難，我們還應該讓學生感受到概念的價值，而這恰是當前我們基礎物理教育所缺失的，于是在課堂點評時，筆者不禁思索著“該如何引導學生深度習得質(zhì)量這個概念”.現(xiàn)結合教學課堂實錄談幾點自己的思考與大家一起商榷.

1 連線生活——讓相遇時倍感親切

生活即教育！物理源于生活，連線生活是挖掘物理概念文化價值的重要抓手，同時從生活出發(fā)能夠更好地激發(fā)學生物理學習興趣，促進知識內(nèi)化.

1.1 “質(zhì)量”就在身邊

筆者觀察到11節(jié)課中，有一節(jié)課的導入讓筆者印象深刻.

教學片段1.給學生提供各類包裝袋完整的商品，要求學生尋找商品包裝袋上單位為kg（g）的數(shù)據(jù)信息.然后拋出問題：這個信息反映了什么意義？kg（g）單位前的數(shù)值越大說明了什么？

點評：對于一個物理概念而言最終是可以量化的，單位是概念的一部分，源于學生生活的包裝袋，讓學生感覺到物理就在身邊，那么，這個信息反映了什么意義呢？學生帶著問題進入課堂，注意力充分集中到了“熟悉的陌生人”——“質(zhì)量”上了.

1.2 “方法”源于生活

“質(zhì)量”是較為抽象的概念，對于初中生而言，主要是要讓學生理解“物體是由物質(zhì)組成的，物體所含物質(zhì)有多有少，物體所含物質(zhì)的多少叫做質(zhì)量.”那么，初中生在學習前，有沒有“物質(zhì)”、“物質(zhì)多少”的概念呢？有沒有“比較物質(zhì)多少”的經(jīng)驗呢？下面，我們來看兩個教學片斷.

教學片斷2.

師1：我想，我們的世界正因為有各種各樣的物體而變得如此生動.在給出的畫面當中有6個物體（PPT呈現(xiàn)6個打亂順序的實物圖：鐵鍋、湯匙、鐵釘、椅子、書桌、板凳），學生們能不能將這些物體分為兩類？并且說出分類的依據(jù)是什么？

生：我認為可以分為兩類，一類是鐵質(zhì)的，一類是木質(zhì)的.鐵質(zhì)的有鐵鍋、湯匙、鐵釘，木質(zhì)的有椅子、書桌、板凳.

師1：非常棒.我們再來看，鐵鍋、鐵釘都是由鐵制成的，它們含有鐵的多少相同嗎？

生：不同.

師1：在這里面為了描述物體所含物質(zhì)的多少，在我們物理學當中就引入了質(zhì)量這樣一個概念.我們通常是用字母“m”來表示.（教師邊說邊板書）那么在剛才這個畫面當中，這里面的鐵鍋和小板凳所含有的物質(zhì)的多少是否相同？

生：……（卡殼了）

教學片斷3.

師2：有哪位學生知道奧運獎牌是由什么物質(zhì)組成的？

生：由金與玉組成的.

師2：對.物體可以有一種物質(zhì)組成，也可以由多種物質(zhì)組成.

師2：氣球是由什么物質(zhì)組成的？

生：氣球是由塑料和空氣組成的.

師2：對.組成物體的物質(zhì)可以是肉眼看得見的，也可以是肉眼看不見的，但卻是真實存在的.

師2：組成硬幣和氣球這兩個物體的物質(zhì)的質(zhì)不同，組成這兩個物體的物質(zhì)的量即物質(zhì)的多少是否一樣多呢？

生：有些學生回答不一樣多，有些學生回答一樣多.

師2：你們判斷的依據(jù)是什么呢？有沒有什么辦法精確地比較呢？

點評：從這2個教師的教學設計來看，設計的起點都是學生的已有認知“物體是由物質(zhì)組成的”，并由此激發(fā)問題“如何比較物體所含物質(zhì)的多少”.這2位教師的處理上有些差異，學生的基礎在哪里？“比較同一種物質(zhì)的物體，可以比較其體積”這個學生熟悉的經(jīng)驗其實包含著一個隱性的、學生還沒有學習的概念——密度.但是，對于不同種物質(zhì)如何比較呢？如果仍然從肉眼觀察體積出發(fā)容易出現(xiàn)問題.由問題出發(fā)，讓學生認識到用“體積”來反映“物質(zhì)的多少”顯然是不準確的.由此有了建立新的物理量的需要，順勢建立“質(zhì)量”的概念.從2個教師的設計相比，“教學片斷3”中“師2”的設計更科學，在建立質(zhì)量定義的同時，再較具體地闡述質(zhì)量概念的內(nèi)涵，為后面解釋物體的屬性打下伏筆.

2 合作探究——體驗解決問題的過程

會使用天平是初中學生基本實驗操作技能之一.學生的原有認知基礎在哪里？翻開教材，不難發(fā)現(xiàn)，前面介紹溫度時，也是講溫度的定義、單位、測量工具.從本節(jié)課的教學重點來看，天平的正確操作是學生開展探究物體屬性活動的基礎.如果學生不會操作天平，便不能自主探究物體的屬性.那么如何安排這個環(huán)節(jié)呢？其中有一個教師設計了3個“活動”，以學習小組為單位，學生在完成活動的同時，學會了“如何正確使用天平”.

教學片斷4.

活動1：想一想，這樣的比較公平嗎？

教師在指導學生認識天平的構造后，拿出質(zhì)量相差不大的橡皮泥和果凍，分別放在未調(diào)平衡的天平的左右托盤上，進行了對比實驗演示.

演示1：左邊放橡皮泥，右邊放果凍，指針偏向分度盤的右側(cè).

結論1：果凍質(zhì)量大.

演示2：左邊放果凍，右邊放橡皮泥，指針偏向分度盤的中央.

結論2：質(zhì)量一樣大.

學生的好奇心被調(diào)動：為什么會出現(xiàn)不同的結果呢？

師揭秘：教師將橡皮泥和果凍從天平上拿下來，天平原來不平衡.

提出問題：那么如何公平的比較呢？

點評：通過一個活動，讓學生意識到“使用天平第一個重要步驟就是要調(diào)節(jié)天平平衡.”

活動2：比一比，質(zhì)量差多少？

（學生調(diào)節(jié)自己桌上的天平平衡并總結出天平調(diào)節(jié)方法后，教師將橡皮泥和果凍分別放在天平的左右盤中，又提出一個問題）

師：現(xiàn)在天平已經(jīng)調(diào)平衡了，我們可以比一比橡皮泥和果凍的質(zhì)量了，誰的質(zhì)量大？

生：（天平的指針偏在分度盤的左側(cè)）橡皮泥.

師：能不能找一個物體幫幫果凍的忙，使天平再一次平衡？你們利用桌上的器材先做做看.

……（學生實驗，教師請兩位學生上講臺，通過調(diào)節(jié)游碼使天平重新平衡）

師：向右移動游碼有什么作用？是在給誰幫忙？

生：給果凍幫忙.

師：對了，給放在右邊的果凍幫忙.那有的同學把“輕”的果凍放在左盤，“重”的橡皮泥放在右盤，能不能調(diào)平衡？

生：不能.

師：那你們現(xiàn)在知道向右移動游碼有什么作用了嗎？

生：給右盤加砝碼.

師：我們還可以得到一個平衡的式子.原來左盤橡皮泥的質(zhì)量大于右盤果凍的質(zhì)量，后來移動游碼天平就重新平衡了.

師：游碼幫了多少忙呢？

……（教師指導學生認識標尺的刻度和游碼的讀數(shù)后，又提出一個問題.）

活動3：稱一稱，質(zhì)量是多少？

師：我要知道橡皮泥的質(zhì)量到底是多少，還需要什么呢？

生：砝碼.

師：對了，還要已知質(zhì)量的砝碼.請同學們從桌子擋板下面拿出砝碼盒，……請同學們稱一稱橡皮泥的質(zhì)量.

……（待學生稱出橡皮泥的質(zhì)量后，教師在學生的“指導”下演示規(guī)范稱量橡皮泥的質(zhì)量的過程）

師：好，天平平衡了.那你們會讀數(shù)嗎？

師：我剛才看到下面有同學，（教師手指一組學生）將橡皮泥放在右盤，你們測出來了嗎？

生：左盤里的砝碼質(zhì)量是30g，游碼的示數(shù)是1.4g.

師：那橡皮泥的質(zhì)量是多少？

生：30g－1.4g＝28.6g.

師：物體放在右盤也能測出質(zhì)量，但這兩種方法哪種方便？

生：第一種方法.

點評：天平是初中學生接觸到的操作最復雜且比較精密的測量工具.雖然學生在小學里已經(jīng)接觸過天平，但切忌簡單的回憶小學的天平操作過程，上成操作復習課.這節(jié)課教師指導學生學會天平使用的重要教學指導思想，就是要區(qū)別小學科學課，上出初中物理課的特色.小學只能“知其然”，初中卻要“知其所以然”，并且要在“規(guī)范”二字上下功夫.上例中，教師根據(jù)平時學生在使用天平過程中的疑惑和操作過程中的要點或關鍵處，設計了3個活動，讓學生理解為什么天平要調(diào)節(jié)平衡后才可以測量，游碼的作用和用天平稱量物體時，為什么要“物左碼右”.尤其是稱前不要求學生將物體放在左盤，而是讓學生自己嘗試，從而體會、認識到物體放在左盤，砝碼放在右盤的合理性.

3 回歸生活——感悟物理知識的價值

在建立了“質(zhì)量”的概念，學會了如何正確的使用天平后，本節(jié)課還有一個重要內(nèi)容，那就是“探究物體的屬性”.學生的認知基礎和困難在哪里？探究物體的形狀對質(zhì)量的影響，學生能理解似乎不需要探究；探究物體的狀態(tài)對質(zhì)量的影響，而物體狀態(tài)改變需要一定的時間，給課堂探究活動的設計帶來一定困難；探究物體的地點位置對質(zhì)量的影響，在課堂上不可能改變同一物體的地點位置，似乎不好探究，并且這一課的探究活動時間很緊.如何立足學生的認知基礎，幫助學生渡過困難呢？有一位教師將這個環(huán)節(jié)與生活中的現(xiàn)象聯(lián)系起來，再次回歸生活，讓學生感悟物理知識學習的價值.

教學片斷5.

師出示生活中的3個小片段：

（1）拿出一個面包，接著將面包“擠扁”，“我的面包變小了，質(zhì)量有沒有變少呢？”

（2）播放視頻“冰淇凌”放在碗里，時間一長“化了”，物體的狀態(tài)變了，“我的‘冰淇凌’質(zhì)量有沒有減少？”

（3）播放在南通市桃園路超市買米的視頻，“一袋1kg大米”，提出問題：“這袋米到了如東，質(zhì)量變了么？”

提供器材：“橡皮泥”、“天平”、“冰塊”、“南通市區(qū)準確稱量并貼有標簽的物塊”，要求學生結合上述片段進行猜想并驗證猜想.

學生：經(jīng)歷“猜想→驗證→總結”，得出結論：質(zhì)量不隨物體的形狀、狀態(tài)、地點的改變而改變.

師生總結：質(zhì)量是物體的一種屬性.

點評：上例探究活動中，教師設計的問題，不僅是從生活中挖掘出來的實際問題，銜接十分自然、流暢.問題情景的設計目標指向明確，學生從生活經(jīng)驗出發(fā)，通過思考能夠形成猜想，并生成驗證猜想的心理需要，加上前面“學會了正確使用天平”，這個環(huán)節(jié)的探究讓前面習得的技能有了用武之地，不僅解決了問題，還培養(yǎng)了嚴謹?shù)目茖W態(tài)度.

4 幾點思考

4.1 追本溯源——教學前要準確剖析概念的起源

每一個物理概念的建立有其特定的背景和需要.質(zhì)量是牛頓為了解釋“慣性是一種起抵抗作用的能力（這種“抵抗能力”在牛頓第二定律中得到進一步的定量闡明），它存在于每一物體當中”時，第一個在其公開發(fā)表的《自然哲學的數(shù)學原理》第一篇定義章中，首先提出（原文物質(zhì)的量）這個基本概念，他僅僅是將質(zhì)量和重量區(qū)分開來，并闡明了在各種不同環(huán)境中兩個量的相互關系，但是對于“質(zhì)量”概念的解釋不是十分清晰的.在力學中，牛頓用質(zhì)量表示物體的特征.愛因斯坦指出：“只有引進質(zhì)量這一新概念，他（牛頓）才能把力和加速度聯(lián)系起來”.由此可見，質(zhì)量的內(nèi)涵應是物體慣性大小的量度.

筆者認為“溯源”很重要，也許概念的起源超出了學生現(xiàn)有的知識水平和認知能力，也許我們在教學過程中不能用最原始的定義來建立“質(zhì)量”這一概念.但是，教師在教學前很有必要搞清楚概念的內(nèi)涵，這樣可以避免“字面解釋概念”的不嚴謹性，也有助于初高中物理教學的有效銜接.

除了科學定義上的“本源”外，物理概念與生活中的現(xiàn)象有怎樣的聯(lián)系，也是我們應該要追溯的源頭，這樣能夠讓學生切身感受到物理知識學習的價值，讓學生感受到物理的力量，感受到自己生活中一舉一動都與物理有著密切的聯(lián)系.

4.2 以學定教——教學必須立足學生的最近發(fā)展區(qū)

學生都不是空著腦袋來學習的.那么，在學習概念前，學生頭腦中有哪些學習前概念呢？對于學習前概念的認識處于怎樣的水平必須有準確的把握，立足于學生的最近發(fā)展區(qū)，創(chuàng)設一個能聯(lián)系新舊知識、能“跳一跳可摘到果實”的、能引發(fā)學生主動建構的“情境或問題”，提供一個“協(xié)作”、“會話”、寬松和民主的氛圍，并適時進行有效的引導，讓學生用已有的經(jīng)驗和知識為基礎，通過與外界相互作用來建構新的理解，幫助和促進他們的意義建構.