以“密度”為例談初中物理核心概念的教學(xué)

徐哲倩

摘要：初中物理教學(xué)中滲透核心素養(yǎng)培養(yǎng)，滿足新課程改革的要求。概念作為物理學(xué)科學(xué)習(xí)難點(diǎn)之一，需要選擇合適教學(xué)方法，增加課堂教學(xué)的趣味性。文中選擇密度知識(shí)點(diǎn)為著手，分析初中物理課堂密度概念教學(xué)措施。

關(guān)鍵詞：初中物理;核心概念;密度

概念作為物理學(xué)科的基本內(nèi)容，掌握相應(yīng)規(guī)律可以提高物理學(xué)習(xí)成績。學(xué)生物理成績不理想的主要原因就是概念掌握不牢靠。這就需要教師創(chuàng)新概念教學(xué)方法，重視核心概念的教學(xué)，提高物理課堂教學(xué)質(zhì)量。

一、展示感性資源，塑造學(xué)生思維情境

概念本身就是從具體事物中抽象出來的，要想學(xué)生順利理解概念，需要引導(dǎo)學(xué)生具備足夠的感性資源。物理概念感性資源的形成，可以是學(xué)生通過觀察熟悉的自然現(xiàn)象或生活中形成的觀念，也可以通過物理小實(shí)驗(yàn)觀察或測(cè)量得到，或直接觀看視頻資料獲得。這些感性資源都可以幫助學(xué)生形成物理概念奠定基礎(chǔ)。

為了學(xué)生形成物理概念，必須選擇典型性、可以比較與分析的事例或?qū)嶒?yàn)事實(shí)。如，通過觀察與測(cè)量分析不同物塊，經(jīng)過比較學(xué)生發(fā)現(xiàn)同一物質(zhì)的質(zhì)量與體積之比為常數(shù)，不同物質(zhì)的常數(shù)比值不同，因此需要通過定義物理量對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行描述。整個(gè)過程中學(xué)生要了解新概念引入的原因，使得學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，明確新概念在知識(shí)結(jié)構(gòu)中的地位。此外，可以將新知識(shí)與認(rèn)知結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生思維的激活，提高求知欲，奠定復(fù)雜活動(dòng)的心理準(zhǔn)備。

二、科學(xué)合理抽象，凸顯概念本質(zhì)特征

物理概念，本身就是抽象處理物理現(xiàn)象、物理過程等感性材料得到的，概念教學(xué)過程中如果只是向?qū)W生提供概念形成的感性資源，而沒有引導(dǎo)學(xué)生參與思維加工活動(dòng)，雖然教師可以深刻講解物理概念，但對(duì)學(xué)生來說，依然沒有將概念理性認(rèn)知與生活經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來。因此，要想學(xué)生形成正確概念認(rèn)知，就需要在足夠感性材料的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究與分析，搜集、整理及分析相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)過一系列復(fù)雜的思維活動(dòng)加工感性材料，繼而抽象出一系列的本質(zhì)屬性，將表面、次要及非本質(zhì)的內(nèi)容剔除掉，繼而形成相應(yīng)的物理概念。此外，通過感悟物理學(xué)研究方法與過程，培養(yǎng)與提高學(xué)生邏輯思維能力。

教師通過圖示或展示一些貌似相像、實(shí)質(zhì)不同的物體，激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生“怎樣識(shí)別物質(zhì)”的興趣和欲望，在引導(dǎo)學(xué)生尋找識(shí)別物質(zhì)的途徑和方法的過程中，讓學(xué)生逐步想到不同物體在體積相同時(shí)，其質(zhì)量是不同的，進(jìn)而進(jìn)入“猜想與假設(shè)”之中。接著采取實(shí)驗(yàn)探究的方法，引導(dǎo)學(xué)生嘗試通過科學(xué)探究歸納出物質(zhì)的一個(gè)特性—密度，從而立密度概念，認(rèn)識(shí)密度的科學(xué)表述方法、公式，以及組合單位的意義等。

三、展示確切定義，理解掌握概念內(nèi)涵

對(duì)于感性資源經(jīng)過科學(xué)抽象所得到的結(jié)論，必須用簡潔、準(zhǔn)確的語言或數(shù)學(xué)工具給出確切的定義，表達(dá)出事物的本質(zhì)特征，揭示出概念的物理意義。對(duì)概念的定義過程是一個(gè)對(duì)所研究的物理現(xiàn)象和物理過程的共性進(jìn)行抽象，取其更本質(zhì)的內(nèi)涵的過程，這是對(duì)物理世界認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步提升。另外，對(duì)于用比值法定義一個(gè)物理概念，還要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到為什么要這樣定義。如為什么用“m/V”來定義密度，而不用“V/m”定義密度。

同時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，物理探究性實(shí)驗(yàn)操作過程中學(xué)生會(huì)產(chǎn)生很多想法，激發(fā)他們動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與能力，更加主動(dòng)的參與探究性實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行探究。如，學(xué)習(xí)完物理體結(jié)構(gòu)層次知識(shí)點(diǎn)后，在完成教材規(guī)定實(shí)驗(yàn)后，讓學(xué)生準(zhǔn)備探究性實(shí)驗(yàn)所需材料。這類開放性實(shí)驗(yàn)放手讓學(xué)生去做，如果實(shí)驗(yàn)失敗的話，要求學(xué)生總結(jié)失敗的教訓(xùn)，并利用課外時(shí)間再次做實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，主動(dòng)研究學(xué)習(xí)物理學(xué)知識(shí)。

四、深化概念理解，適當(dāng)延伸概念內(nèi)容

當(dāng)學(xué)生初步形成概念后，必須及時(shí)給他們提供運(yùn)用概念的機(jī)會(huì)，讓他們將抽象的概念“返回”到具體的物理現(xiàn)實(shí)中去，使他們?cè)谶\(yùn)用概念聯(lián)系實(shí)際或解決具體問題的過程中，鞏固、深化和活化概念，看到自己在學(xué)習(xí)中的收獲，會(huì)激起進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性。

如，教師可以借助學(xué)生小時(shí)候?qū)W過的文章《烏鴉喝水》進(jìn)行引入，并根據(jù)故事內(nèi)容，像學(xué)生提出探究問題“為什么烏鴉在水中加入石頭后就可以喝到水了？”學(xué)生通過探究實(shí)驗(yàn)知道是因?yàn)樗痪€上升導(dǎo)致的。接下來教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)于水位線上升的原因進(jìn)行分析：石頭將瓶中水排開導(dǎo)致的。然后教師再提出最終的物理探究問題：石頭受到水的浮力與它排出水的量之間有怎樣的定量關(guān)系？根據(jù)該問題，學(xué)生根據(jù)阿基米德原理開展驗(yàn)證試驗(yàn)。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要提前為學(xué)生準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)工具：天平、彈簧測(cè)力計(jì)、石頭、水、量筒、小燒杯、溢水杯等，然后按照座位對(duì)學(xué)生進(jìn)行就近分組，讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)浮力與所排液體之間的關(guān)系為：F浮=G排、F浮=m排g、F浮=ρ液V排g 等三種表達(dá)式，其中F浮為浮力，G排為排出液體所受重力，m排為排出液體質(zhì)量，V排為排出液體體積，g為重力加速度。在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生深刻體會(huì)到阿基米德原理的內(nèi)容，對(duì)物理知識(shí)有一個(gè)形象認(rèn)知，對(duì)學(xué)物理理成績和學(xué)習(xí)能力的提升有很大幫助。

結(jié)語

總之，物理教師幫助學(xué)生建立物理核心概念時(shí)，需要引導(dǎo)學(xué)生由淺入深的認(rèn)識(shí)，利用情境創(chuàng)設(shè)方法銜接學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生思考與感悟科學(xué)方法，領(lǐng)會(huì)隱藏在核心概念中的物理思想與方法，提高物理課堂教學(xué)質(zhì)量。