一道测量盐水密度实验题引发的思考

刘海波

题目：测量盐水密度，有A、B两组器材。A组：天平、量筒、弹簧测力计、刻度尺；B组：水、细线、小石块、正方体小木块、两个相同的烧杯、两端开口的玻璃管、橡皮膜、盐水。请你在A组器材中只选取一种器材，B组器材中可以任意选取若干种所需器材，将所选取的器材组合使用，测出盐水密度。

分析：此题是笔者在初三年级第一轮复习人教版第十一章《多彩的物质世界》第四节《测量物质的密度》后专门设计的一道测量实验题，出题的目的是考查学生对密度的理解，考查学生利用浮力知识、压强知识测量物质的密度，考查学生对于力学部分核心内容（密度、压强、浮力）的综合应用，特别是九年级学生在经历一年的物理学习之后，解题的方法较多，因而此题具有很大的开放空间。

我在讲解该题前，思考到底是就题讲题，把此题的多种解法一一给学生讲解后，让学生熟记测量的实验步骤和盐水的密度表达式，还是放开手让学生自己想方法，综合运用所学知识，让学生充分展示自我。想到物理课程不仅应注重科学知识的传授和技能的训练，而且应注重对学生学习兴趣、探究能力、创新意识以及科学态度、科学精神方面的培养，而此题正好可以考查学生综合运用知识的能力，培养学生独立思考的精神和创造精神，并能调动学生学习物理的积极性，所以就给学生留足了时间，便于学生讨论交流。我以小组为单位，让每个小组讨论交流测量盐水密度的实验方案，我提前告诉学生此题有多种方案测量盐水的密度。时间过了不到一分钟，马上有学生举手。

方法一：选取的器材是天平、盐水、水、两个烧杯。第一步，用調好的天平测出空烧杯的质量为m1；第二步，在烧杯内装满水，用天平测出质量为m2；第三步，在烧杯内装盐水，用天平测出质量为m3，从而导出盐水密度的表达式。

我对此同学投去赞许的目光，并追问学生此实验方案的注意事项是什么，有同学回答：“两烧杯必须装满液体，保证两种液体的体积相同。”同学们又思考了一会儿，我提示学生可以利用浮力知识巧妙地解决天平测质量问题。另一小组同学举起手说出第二种方法。

方法二：选取的器材是量筒、盐水、水、正方体小木块。第一步，在量筒中装入适量的水体积为v1，把小木块放入量筒的水中读出水的体积为v2；第二步，在量筒中装入相同体积的盐水体积为v1，把小木块放入量筒的盐水中读出盐水的体积为v3，从而导出盐水密度的表达式。

学生讲完，我带头鼓起掌来，班级响起了鼓励的掌声。我接着追问，此方案主要应用哪些物理原理？此生接着回答：“利用了两次小木块在水中和在盐水中都是漂浮，浮力等于重力，两次浮力相等。”没有思考出实验方案的小组显得比较着急，我又接着提示：刚才小组利用漂浮，还可以利用弹簧测力计、小石块，利用称重法测浮力，过一会儿有小组同学说出第三种实验方法。

方法三：选取的器材是弹簧测力计、盐水、小石块、细线、水、两个烧杯。第一步，用弹簧测力计测出小石块在空气中的重力为G；第二步，用弹簧测力计挂着小石块全部浸没在水中，读出弹簧测力计的示数为G1；第三步，用弹簧测力计挂着小石块全部浸没在盐水中，读出弹簧测力计的示数为G2，从而导出盐水密度的表达式。

课上到此时，我深感非常欣慰，学生能巧妙地利用浮力知识测出盐水的密度，说明学生对于密度和浮力理解得非常深刻，我为学生在课堂上积极思考、勇于探索的精神所感动。我又提示学生两端开口的玻璃管、橡皮膜、器材没有同学选择，不一会儿，就有同学想出了第四种方法。

方法四：选取的器材是刻度尺、盐水、开口的玻璃管、橡皮膜、细线、水、烧杯。第一步，在两端开口的玻璃管的一端用细线缠紧橡皮膜，将水倒入玻璃管内，观察橡皮膜的凸起程度，用刻度尺测出水的深度为h1；第二步，在玻璃管内倒入盐水，使橡皮膜的凸起程度相同，用刻度尺测出盐水的深度为h2，从而导出盐水密度的表达式。

有的学生意犹未尽，下课后还有学生找到我，讲出第五种实验方案。想到学生在这节课上和课后的表现，我久久不能平静，我真正明白了“兴趣是最好的老师”这句话，兴趣支配着学生的注意力，又调节着学生的情感，是调动学生学习的原动力。当学生没有任何思路的时候，当学生思维陷入困境时，我及时进行点拨，适当给予引导，为学生搭建一个台阶，激发了学生的探究兴趣。以后我会在课堂教学中多开发一些一题多解的探究实验题，激活学生思维，激发学生的学习兴趣，培养学生的科学探究能力，培养学生观察分析问题的能力，以达到培养创新人才的目的。

（责任编辑 冯 璐）