密度學習困難的成因與教學對策

魏能新

密度是初中物理教學重點內容之一，也是課程標準中要求的七個掌握層次的重點知識之一．“密度”是在學習了“質量”之后而引入的一個新的物理量，它在全章中起到承上啟下的作用，既是在質量的基礎上對物質世界的進一步探索，也是掌握測定物質密度的方法和解決有關密度的實際問題的基礎，并為更深入學習液體壓強、浮力等知識作準備；更有利于學生逐步形成良好的知識結構．科學探究方法的學習和掌握的是物理課程的目標，同樣也是本節教學的重要內容．

一、困難成因分析

學生在學習過程中，總感覺困難重重，這些困難主要來自于以下幾方面．

1. 關于比例問題．學生在數學中已學習過的正比和反比問題，由于時間長造成學生忘記得比較多．

2. 學生錯誤的前概念的根深蒂固和理解偏差會嚴重干擾本節的學習．前概念和科學的物理概念同是來源于人的實踐活動，他們都是由認識主體的認識活動所產生．學生在學習本節時，潛意識里總是認為鐵比棉花重、1㎏/m3>1g/cm3，因為Kg比g大，m3比cm3大．

3. 難于利用“比值”定義密度概念和理解“密度是物質本身一種性質”．密度是在初中物理中第一個通過比值來定義的物理量，比較抽象，把數學中“比例”應用于密度，數學運算的定勢，就表現為排斥物理概念，產生知識負遷移的現象，這是一類貫穿于整個中學物理內容的數學物理關系問題，也是學生解答問題時經常出錯的地方．學生站在物理學角度去理解“同種物質質量跟體積的比值是一個定值”的含義仍有些困難．

4. 利用實驗數據分析和處理得出物理概念的能力還比較弱．本節是第一次在實驗探究的基礎上分析數據構建抽象物理概念，對于一向習慣于利用形象思維方式的初中學生，突然要求其具有抽象思維，學生在這一過程中對抽象思維能力的培養需要一個過程．面對學習內容的改變如何改變學習方式、方法和策略，對于中下的學生來說尤其重要．

二、教學對策

1. 在復習中鞏固舊知

本節課前除了復習天平的使用外，我一般還會復習比例問題、質量與體積的單位換算問題，目的是整理學生思想的空間，避免把所有問題都一起呈現．

2. 在思維沖突中引入新課

對于本節的引入，我首先列出上一節課用天平在實驗室測量出的體積相同的銅、鐵、鋁的質量，在數值上比較其質量，使學生從中悟出“體積相同時，不同物質的質量不同”；再取幾個試管，放入質量相同的不同液體，比較其體積的大小，使學生悟出“質量相同的不同物質體積不同”．接著問學生：“你真認為鐵比棉花重嗎？”

3. 有序地進行實驗設計和探究

教材對于實驗要求進行設計，對于初二學生來說還是比較困難的，因此我采用預設步驟引導的方式，讓學生進行實驗的設計，為的是在學生頭腦中先構建實驗設計的思想，培養學生設計實驗的思維．

在實驗探究階段采用分工協作的方式，二人一組，分別采用木塊、鐵柱體、紅蘿卜塊、肥皂塊進行實驗，為學生建立知識體系而提供豐富的感性認識．

4. 在分析歸納中構建物理概念

在初二起始教學中建立正確的物理模型，一開始就促進正確物理概念的正遷移，對學生今后的物理學習具有不可估量的意義．根據學生在探究實驗中獲得的數據，適時、恰當地啟發點撥學生從數據中“同中求異”“異中求同”，然后再通過學生用計算器親自來計算質量和體積的比值，讓學生逐步認識到：①不同物質質量和體積的比值是不同的，這個比值的大小與質量的大小無關，與體積的大小無關．②同種物質的質量與體積的比值是相同的，比值的大小與物質的種類有關．于是得出：每一種物質都有其自身的質量和體積的比值，在物理學中將質量和體積的比值用密度來定義，可通過它鑒別不同的物質．在這個過程中使得學生的認識由具體到抽象，由感性上升到理性，構建嚴密的知識體系．

5. 在習題中進行強化和鞏固

學生能力的提高依賴于牢固的知識基礎，而知識的發展，特別是思維能力也只能以基礎知識為起點，由基本方法為起步，在不斷創新的變換中逐步提高．對于新課階段的習題訓練，重點應放在考查學生對基本概念、基本原理以及與生活聯系的分析和解決問題的能力的認識和理解上，而不宜放在對知識的簡單記憶和重現上．還要注意精選量少的題，選擇的題要對學生進行思想方法的訓練，通過一題的多解培養發散思維能力．切忌熱衷于追求試題的新穎、難度及過分強調解題技巧，而不重視雙基的教學．

責任編輯羅峰