密度学习困难的成因与教学对策

魏能新

密度是初中物理教学重点内容之一，也是课程标准中要求的七个掌握层次的重点知识之一．“密度”是在学习了“质量”之后而引入的一个新的物理量，它在全章中起到承上启下的作用，既是在质量的基础上对物质世界的进一步探索，也是掌握测定物质密度的方法和解决有关密度的实际问题的基础，并为更深入学习液体压强、浮力等知识作准备；更有利于学生逐步形成良好的知识结构．科学探究方法的学习和掌握的是物理课程的目标，同样也是本节教学的重要内容．

一、困难成因分析

学生在学习过程中，总感觉困难重重，这些困难主要来自于以下几方面．

1. 关于比例问题．学生在数学中已学习过的正比和反比问题，由于时间长造成学生忘记得比较多．

2. 学生错误的前概念的根深蒂固和理解偏差会严重干扰本节的学习．前概念和科学的物理概念同是来源于人的实践活动，他们都是由认识主体的认识活动所产生．学生在学习本节时，潜意识里总是认为铁比棉花重、1㎏/m3>1g/cm3，因为Kg比g大，m3比cm3大．

3. 难于利用“比值”定义密度概念和理解“密度是物质本身一种性质”．密度是在初中物理中第一个通过比值来定义的物理量，比较抽象，把数学中“比例”应用于密度，数学运算的定势，就表现为排斥物理概念，产生知识负迁移的现象，这是一类贯穿于整个中学物理内容的数学物理关系问题，也是学生解答问题时经常出错的地方．学生站在物理学角度去理解“同种物质质量跟体积的比值是一个定值”的含义仍有些困难．

4. 利用实验数据分析和处理得出物理概念的能力还比较弱．本节是第一次在实验探究的基础上分析数据构建抽象物理概念，对于一向习惯于利用形象思维方式的初中学生，突然要求其具有抽象思维，学生在这一过程中对抽象思维能力的培养需要一个过程．面对学习内容的改变如何改变学习方式、方法和策略，对于中下的学生来说尤其重要．

二、教学对策

1. 在复习中巩固旧知

本节课前除了复习天平的使用外，我一般还会复习比例问题、质量与体积的单位换算问题，目的是整理学生思想的空间，避免把所有问题都一起呈现．

2. 在思维冲突中引入新课

对于本节的引入，我首先列出上一节课用天平在实验室测量出的体积相同的铜、铁、铝的质量，在数值上比较其质量，使学生从中悟出“体积相同时，不同物质的质量不同”；再取几个试管，放入质量相同的不同液体，比较其体积的大小，使学生悟出“质量相同的不同物质体积不同”．接着问学生：“你真认为铁比棉花重吗？”

3. 有序地进行实验设计和探究

教材对于实验要求进行设计，对于初二学生来说还是比较困难的，因此我采用预设步骤引导的方式，让学生进行实验的设计，为的是在学生头脑中先构建实验设计的思想，培养学生设计实验的思维．

在实验探究阶段采用分工协作的方式，二人一组，分别采用木块、铁柱体、红萝卜块、肥皂块进行实验，为学生建立知识体系而提供丰富的感性认识．

4. 在分析归纳中构建物理概念

在初二起始教学中建立正确的物理模型，一开始就促进正确物理概念的正迁移，对学生今后的物理学习具有不可估量的意义．根据学生在探究实验中获得的数据，适时、恰当地启发点拨学生从数据中“同中求异”“异中求同”，然后再通过学生用计算器亲自来计算质量和体积的比值，让学生逐步认识到：①不同物质质量和体积的比值是不同的，这个比值的大小与质量的大小无关，与体积的大小无关．②同种物质的质量与体积的比值是相同的，比值的大小与物质的种类有关．于是得出：每一种物质都有其自身的质量和体积的比值，在物理学中将质量和体积的比值用密度来定义，可通过它鉴别不同的物质．在这个过程中使得学生的认识由具体到抽象，由感性上升到理性，构建严密的知识体系．

5. 在习题中进行强化和巩固

学生能力的提高依赖于牢固的知识基础，而知识的发展，特别是思维能力也只能以基础知识为起点，由基本方法为起步，在不断创新的变换中逐步提高．对于新课阶段的习题训练，重点应放在考查学生对基本概念、基本原理以及与生活联系的分析和解决问题的能力的认识和理解上，而不宜放在对知识的简单记忆和重现上．还要注意精选量少的题，选择的题要对学生进行思想方法的训练，通过一题的多解培养发散思维能力．切忌热衷于追求试题的新颖、难度及过分强调解题技巧，而不重视双基的教学．

责任编辑罗峰