探究性物理實驗在密度概念教學中的應用

楊兵

摘要：如何培養學生的學習物理的興趣是我們物理老師要研究的一個重要課題。在此，本人認為提升學生的學習興趣和對物理知識的理解，應用好物理實驗，從實驗的現象再揭示本質是培養學生學習興趣的好方法。本文就是從密度的教學角度出發，對學生學習物理實驗的一些基本做法做簡要探究。

關鍵詞：初中物理；密度概念教學；探究性實驗；應用

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）04-058-1

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，如果把整個物理學比作是一座知識的大廈，那么物理實驗就是通向這大廈的一個個階梯。我們無論是引導學生探索物理規律，還是引導學生學習物理概念，都離不開物理實驗。正因為如此，物理實驗尤其是學生自主的探究性實驗在整個物理教學中具有無可替代的重要作用。這一點在密度的概念教學中體現得尤為突出。之所以這樣講，主要有以下幾點理由：

一、符合學生的認知規律

密度是指某種物質單位體積內的質量，體現了物質內部質量分布的疏密程度，是反映物質特性的一個物理量。這一概念比較抽象，若直接灌輸給學生，學生由于缺乏真實體驗，一般難以真正理解。因此從學生的認知規律角度講，這一概念教學離不開物理實驗，也只有通過人人參與的探究實驗才能讓每個學生都能信服地認識到“不同物質單位體積內的質量一般不同，而同一狀態下，同種物質單位體積內的質量總是相同的”這一特點，繼而認識密度的概念。事實上，密度的概念也正是在這樣的實驗事實的基礎上提出來的。以探究實驗為基礎的密度概念教學不僅符合學生的認知規律，同時也與物理學的探索和發展過程相一致，因而自然更有利于學生對密度概念的掌握。可見作為密度概念產生不可缺少的重要環節，探究性實驗教學具有無可替代的重要作用。

二、學生自主學習的需要

由于密度實驗對條件要求不高，總體較為簡單，也比較容易控制。因此，在教學上，教師既沒有必要以自己的演示實驗去代替學生實驗，也沒有必要過多干預學生實驗，完全可以放手讓學生自己獨立地進行自主的探究實驗。這樣做更有利于學生積極主動地參與學習，發揮出他們學習的主體作用。而在以往的物理教學中，由于多采用以書本為主，實驗為輔的教學模式，物理實驗尤其是學生自主的探究實驗，在物理教學中的積極作用未能得以充分釋放，從而影響了教與學的效果。根據新的課程標準，物理實驗已不再僅僅是教師教學的輔助手段，而且它同時也是學生學習物理的重要方法和過程，尤其是學生自主的探究性實驗更是成為了物理教學的核心內容。在密度教學中實行以學生為主體的探究實驗，不僅有利于改變過分強調知識傳承的傾向，而且讓學生經歷科學探究過程，更有利于學生掌握科學的研究方法，培養學生的探究精神、實踐能力及創新意識。

三、學生掌握知識、培養能力及形成科學價值觀的需要

單單從學生能否復制知識的角度講，不做實驗，直接給學生灌輸一下密度的概念，同樣可以達到目的。但這樣的目的顯然僅僅滿足于學生對密度概念的機械記憶和憑空理解。而學生在學習知識過程中，培養能力，發展素質的重要目標則被忽略了，并且學生在這樣的教學過程中對密度概念的掌握也是不牢固的。所以要使學生真正地學好密度的概念，就必需充分肯定學生學習的主體地位。讓學生進行自主的實驗探究，讓學生通過自己的實驗活動及小組交流，達到揭示物質特性，認識密度的目的。由于這些結論與概念都是學生自己在探索中獲得的，所以學生對密度的認識自然要比聽空洞地說教的效果要深刻得多。另一方面，由于學生親自參加了實驗探索，學生的實驗技能、探究能力獲得了提高，學生分析數據、處理數據及歸納總結的能力得到了培養，從而達到了掌握知識與發展能力比翼雙飛的良好效果。同時這樣的教學形式也有利于學生養成重視實驗、樂于探究、尊重事實、實事求是的科學態度，并形成科學價值觀。而這一切離開了探究性實驗活動是難以達到的。

四、引導學生掌握物理學研究方法的需要

密度的概念雖然在整個物理學的范疇內，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，對實驗在物理學發展的重要作用也缺乏必要的認識。因此，通過密度概念的自主探究性實驗教學，不僅可以使學生達到正確認識和理解密度概念的目的，同時，也使學生在這一過程中掌握了物理學一般概念的建立方法和過程，使得學生學習知識的過程同時成為了他們掌握方法、培養能力的過程，從而更能體現出素質教育的要求。這為他們今后學習諸如電阻、比熱、電場強度、磁場強度等一系列物理概念打下了基礎。

通過學生自主探究的實驗活動，讓學生自己在動手、動腦、動筆、動眼、動口（交流、討論）過程中體驗并構建物理概念，探索物理規律的教學形式，不僅適用于密度的概念教學，它同樣也適用于物理教學的其他方面，而且正日益成為當今物理教學的主導形式。雖然這種自主性探究實驗活動有時會在教學中引起難以預料的新情況、新問題，從而使正常的教學過程受阻。但由于這種形式的教學活動充分調動了學生的主動性、參與性，體現了學生學習的主體性，突出了探究的過程和方法，貫穿了發展能力、提高素質的培養目標，從而更容易達到“魚、漁”雙受，“智、情”并獲的良好效果。因此，在教學中有必要認真地加以貫徹與落實。