探究性物理實(shí)驗(yàn)在密度概念教學(xué)中的應(yīng)用

楊兵

摘要：如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)物理的興趣是我們物理老師要研究的一個(gè)重要課題。在此，本人認(rèn)為提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對物理知識(shí)的理解，應(yīng)用好物理實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象再揭示本質(zhì)是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的好方法。本文就是從密度的教學(xué)角度出發(fā)，對學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的一些基本做法做簡要探究。

關(guān)鍵詞：初中物理；密度概念教學(xué)；探究性實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2017）04-058-1

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，如果把整個(gè)物理學(xué)比作是一座知識(shí)的大廈，那么物理實(shí)驗(yàn)就是通向這大廈的一個(gè)個(gè)階梯。我們無論是引導(dǎo)學(xué)生探索物理規(guī)律，還是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念，都離不開物理實(shí)驗(yàn)。正因?yàn)槿绱?，物理?shí)驗(yàn)尤其是學(xué)生自主的探究性實(shí)驗(yàn)在整個(gè)物理教學(xué)中具有無可替代的重要作用。這一點(diǎn)在密度的概念教學(xué)中體現(xiàn)得尤為突出。之所以這樣講，主要有以下幾點(diǎn)理由：

一、符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律

密度是指某種物質(zhì)單位體積內(nèi)的質(zhì)量，體現(xiàn)了物質(zhì)內(nèi)部質(zhì)量分布的疏密程度，是反映物質(zhì)特性的一個(gè)物理量。這一概念比較抽象，若直接灌輸給學(xué)生，學(xué)生由于缺乏真實(shí)體驗(yàn)，一般難以真正理解。因此從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律角度講，這一概念教學(xué)離不開物理實(shí)驗(yàn)，也只有通過人人參與的探究實(shí)驗(yàn)才能讓每個(gè)學(xué)生都能信服地認(rèn)識(shí)到“不同物質(zhì)單位體積內(nèi)的質(zhì)量一般不同，而同一狀態(tài)下，同種物質(zhì)單位體積內(nèi)的質(zhì)量總是相同的”這一特點(diǎn)，繼而認(rèn)識(shí)密度的概念。事實(shí)上，密度的概念也正是在這樣的實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上提出來的。以探究實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的密度概念教學(xué)不僅符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，同時(shí)也與物理學(xué)的探索和發(fā)展過程相一致，因而自然更有利于學(xué)生對密度概念的掌握?？梢娮鳛槊芏雀拍町a(chǎn)生不可缺少的重要環(huán)節(jié)，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有無可替代的重要作用。

二、學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需要

由于密度實(shí)驗(yàn)對條件要求不高，總體較為簡單，也比較容易控制。因此，在教學(xué)上，教師既沒有必要以自己的演示實(shí)驗(yàn)去代替學(xué)生實(shí)驗(yàn)，也沒有必要過多干預(yù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，完全可以放手讓學(xué)生自己獨(dú)立地進(jìn)行自主的探究實(shí)驗(yàn)。這樣做更有利于學(xué)生積極主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)，發(fā)揮出他們學(xué)習(xí)的主體作用。而在以往的物理教學(xué)中，由于多采用以書本為主，實(shí)驗(yàn)為輔的教學(xué)模式，物理實(shí)驗(yàn)尤其是學(xué)生自主的探究實(shí)驗(yàn)，在物理教學(xué)中的積極作用未能得以充分釋放，從而影響了教與學(xué)的效果。根據(jù)新的課程標(biāo)準(zhǔn)，物理實(shí)驗(yàn)已不再僅僅是教師教學(xué)的輔助手段，而且它同時(shí)也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重要方法和過程，尤其是學(xué)生自主的探究性實(shí)驗(yàn)更是成為了物理教學(xué)的核心內(nèi)容。在密度教學(xué)中實(shí)行以學(xué)生為主體的探究實(shí)驗(yàn)，不僅有利于改變過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)傳承的傾向，而且讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，更有利于學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識(shí)。

三、學(xué)生掌握知識(shí)、培養(yǎng)能力及形成科學(xué)價(jià)值觀的需要

單單從學(xué)生能否復(fù)制知識(shí)的角度講，不做實(shí)驗(yàn)，直接給學(xué)生灌輸一下密度的概念，同樣可以達(dá)到目的。但這樣的目的顯然僅僅滿足于學(xué)生對密度概念的機(jī)械記憶和憑空理解。而學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)過程中，培養(yǎng)能力，發(fā)展素質(zhì)的重要目標(biāo)則被忽略了，并且學(xué)生在這樣的教學(xué)過程中對密度概念的掌握也是不牢固的。所以要使學(xué)生真正地學(xué)好密度的概念，就必需充分肯定學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位。讓學(xué)生進(jìn)行自主的實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生通過自己的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)及小組交流，達(dá)到揭示物質(zhì)特性，認(rèn)識(shí)密度的目的。由于這些結(jié)論與概念都是學(xué)生自己在探索中獲得的，所以學(xué)生對密度的認(rèn)識(shí)自然要比聽空洞地說教的效果要深刻得多。另一方面，由于學(xué)生親自參加了實(shí)驗(yàn)探索，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、探究能力獲得了提高，學(xué)生分析數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)及歸納總結(jié)的能力得到了培養(yǎng)，從而達(dá)到了掌握知識(shí)與發(fā)展能力比翼雙飛的良好效果。同時(shí)這樣的教學(xué)形式也有利于學(xué)生養(yǎng)成重視實(shí)驗(yàn)、樂于探究、尊重事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，并形成科學(xué)價(jià)值觀。而這一切離開了探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是難以達(dá)到的。

四、引導(dǎo)學(xué)生掌握物理學(xué)研究方法的需要

密度的概念雖然在整個(gè)物理學(xué)的范疇內(nèi)，根本算不上什么重要的概念。但教材和大綱都把它放在如此突出的位置上來講是為什么呢？原來，初中學(xué)生在接觸密度概念之前，可以說還沒有真正地接觸過比較嚴(yán)格的物理概念。他們對物理概念的形成及建立過程和方法還一無所知，對實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展的重要作用也缺乏必要的認(rèn)識(shí)。因此，通過密度概念的自主探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅可以使學(xué)生達(dá)到正確認(rèn)識(shí)和理解密度概念的目的，同時(shí)，也使學(xué)生在這一過程中掌握了物理學(xué)一般概念的建立方法和過程，使得學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的過程同時(shí)成為了他們掌握方法、培養(yǎng)能力的過程，從而更能體現(xiàn)出素質(zhì)教育的要求。這為他們今后學(xué)習(xí)諸如電阻、比熱、電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度等一系列物理概念打下了基礎(chǔ)。

通過學(xué)生自主探究的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生自己在動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)筆、動(dòng)眼、動(dòng)口（交流、討論）過程中體驗(yàn)并構(gòu)建物理概念，探索物理規(guī)律的教學(xué)形式，不僅適用于密度的概念教學(xué)，它同樣也適用于物理教學(xué)的其他方面，而且正日益成為當(dāng)今物理教學(xué)的主導(dǎo)形式。雖然這種自主性探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)有時(shí)會(huì)在教學(xué)中引起難以預(yù)料的新情況、新問題，從而使正常的教學(xué)過程受阻。但由于這種形式的教學(xué)活動(dòng)充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主動(dòng)性、參與性，體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，突出了探究的過程和方法，貫穿了發(fā)展能力、提高素質(zhì)的培養(yǎng)目標(biāo)，從而更容易達(dá)到“魚、漁”雙受，“智、情”并獲的良好效果。因此，在教學(xué)中有必要認(rèn)真地加以貫徹與落實(shí)。