“测量液体密度的实验”教学案例与反思

高子斌

摘要：《测量液体密度的实验》这节课的教学目标是掌握测量液体密度的方法，学会用量筒测液体体积，通过探究活动，激发学生学习物理的兴趣。学生已经掌握了测密度的一般步骤，但运用到具体情况中时，大部分学生还不能把问题考虑得完整、透彻，独立操作能力一般。所以，如何引导学生在实验探究的过程中建立和理解“测量液体密度”的方法是本节课的重点。

关键词：测量；方法；反思

一、课堂设计

教师将学生分成小组进行讨论，设计实验方案，让学生通过自主的学习活动与合作交流体会，发现已有方案或问题解决办法的缺陷与不足，来激起学生对新方案或新办法的探究。

二、具体安排

1.通过开放性问题，引导学生复习测密度的原理。

2.实验所需器材。

3.分小组讨论实验方案，设计实验过程。

4.由每组推选出代表，就设计的方案逐个发言。

5.进行组与组之间的争论，得出最合理的实验方案。

三、活动实施过程

我用投影仪出示课题：请设计出测量盐水密度的实验方案，并问学生：“看到这个课题，你想要知道什么问题？”

张军首先站起来说：“我想知道实验原理是什么？”

刘佳接着说：“实验的器材有哪些？”

孙俊杰：“盐水的浓度与盐水的密度有没有关系？”

刘秀梅：“能有多少种测盐水密度的方法？”

“同学们能提出这么多问题，真是太好了。那么我们首先把实验的原理解决了，其他问题我们边设计边解决。那么，谁能说出这个实验的原理呢？”

刘佳举手回答：“实验原理是密度公式ρ=m/v。”

“大家同意不同意呢？”

学生齐声回答：“同意。”

“那么这个实验需要哪些器材呢？下面请同学们独自思考设计实验方案，并在组内讨论，然后各组按照设计的实验方案选取器材。现在大家桌上放了一些器材，可以选用，也可以不用，如果还需要其它器材，老师可以提供。给大家十分钟时间。”

学生认真地思考着，积极进行实验设计，我巡视指导，各组内不时发出争论声，气氛非常活跃。

“刚才同学们交流得都很认真，现在哪个组发言人代表你们组给全班同学讲一讲设计方案，其它组员进行补充。”

第一组：

中心发言人：我们组讨论后的设计方案是：

1.用已调好的天平测烧杯和盐水的总质量m1。

2.把烧杯中的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积v。

3.再用天平测出空烧杯的质量m2。

4.利用密度公式，算出盐水的密度ρ=（m1-m2）/v。

“你们组的其他组员有没有补充？”

“第二步应是把烧杯中的盐水全部倒入量筒中。”石磊补充说。

第二组：

中心发言人：我们组多用一个小烧杯，实验方案是：

1.用调好的天平先测小烧杯的质量m1。

2.把盐水倒入小烧杯，测盐水和小烧杯的总质量m2。

3.再把小烧杯中的盐水倒入量筒中，测盐水的体积v。

4.根据密度公式，可得ρ=（m2-m1）/v。

第三组：

中心发言人：我们组把量筒当容器使用，设计的方案是：

1.用调好的天平先测量筒的质量m1。

2.把烧杯中的盐水倒入中，测盐水和量筒的总质量m2。

3.读出量筒中盐水的体积v。

4.根据密度公式，可得ρ=（m2-m1）/v。

第四组：

中心发言人：我们组没用量筒，我们用了两个三角板间接地测体积，实验方案是：

1.用调好的天平先测小烧杯的质量m1。

2.我们用了测长度时特殊的测量方法，测出小烧杯的直径d，学生边说边演示。

3.通过计算，求出小烧杯的底面积s=π（d/2）2。

4.把大烧杯中的盐水倒入小烧杯中，用三角板测出液面的高度h。

5.计算出盐水的体积v=sh=π（d/2）2h。

6.用天平测出小烧杯和盐水的总质量m2。

7.用密度公式，可知ρ=（m2-m1）/π（d/2）2h。

“大家说这组设计的方案有什么优点？”

话音未落，张志勇同学立刻站起来说：“他们的实验方案能用到我们以前学到的知识，能把旧知识贯穿到新知识中，非常好。”

听到他的回答，我点了点头，笑着问：“他说得好不好？”

“太好了！”

第五组：

中心发言人：我们组用了一个标有容量的饮料瓶，实验方案是：

1.用调好的天平测出饮料瓶的质量m1。

2.把盐水倒满饮料瓶。

3.再用天平测出装满盐水的饮料瓶的总质量m2。

4.用密度公式，可得：ρ=（m2-m1）/v。

“我认为这组的实验设计很独特，我们应当鼓励鼓励他们。”我带头鼓掌，学生也跟着鼓掌……

“还有没有其他的方案了？”

第六组：中心发言人站起来说：我们组与第一组的差不多，方法是：

1.用调好的天平测出大烧杯和盐水的总质量m1。

2.把烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，读出体积v。

3.再用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2。

4.再用密度公式，可得ρ=（m2-m1）/v。

各组都争着表述自己的设计方案，我把不同的设计方案依次写在黑板上。

“同学们看看大家一共设计了几种方案？”

“六种。”

“同学们设计的实验方案都很好，但这些方案是不是什么时候都适用？实验室测量时最适合用哪种？讨论一下。”

学生开始激烈地讨论起来。讨论结束后，路美娜犹豫着站起来说：“我认为第四、五组的方案不适合实验室测量，因为实验室要求测量的比较精确，而他们只能粗略地测量。”

我点点头问道：“谁还有？”

话音未落，李阳抢着回答：“第五组的方案如果盐水给的不多，就无法装满饮料瓶，也无法知道盐水的体积。”

“第四组方案如果装盐水的容器不规则，就无法测出盐水的体积了。”张志勇也补充说。

“大家说他们说得好不好呢？”

学生：“非常好。”

我微笑着带头鼓起掌来，学生跟着一起鼓掌。看到学生情绪高涨，我及时问：“那么其他几种呢？”学生这时看着黑板认真的思考着。

过了几分钟，刘秀梅站起来说：“第一组的方案如果量筒的量程小，盐水也倒不下，没法继续测量。我认为往量筒倒一部分不影响测量，如果这样就是第六组的方案了。”

张军接着说：“第二组的方案把小烧杯的盐水倒入量筒中，总有一部分盐水留在小烧杯中，测出的体积偏小，测量不准。”

李阳：“第三组的方案把量筒当容器使用在测质量时不方便，容易倾倒，我认为不好。”

“大家有没有同感？”“有。”

“刚才同学们发表了自己的看法，我发现大家没有对第六组的方案提意见，那么是不是第六组的方案适合实验室测量呢？”

刘佳：“我认为第六组的方案适合实验室测量，它没有前面几种方案中倒不下、装不满的问题，也没有倒不净的问题，测量的误差也小。”

“说得非常好，有没有不同意见？”“没有。”

看到学生讨论得差不多了，我及时总结道：“经过大家的讨论，我们确定了实验室测量液体密度的实验步骤是第六组同学设计的方案。在做实验以前谁还有什么问题？”

李安龙问道：“老师，测液体密度有没有直接测量的仪器？”

“这个问题问得非常好，你非常敢想！能提出问题说明你动脑筋了，提出问题就是解决问题的开始，提出问题比解决问题更重要。现在有一种测密度的仪器叫密度计，我们把它放入液体中就可以读出液体的密度。我们以后会学习到，大家课后可以先查阅资料，认识一下密度计。现在我们开始实验，同学们自己根据实验步骤设计表格，纪录实验数据。”

……

四、课后体会

由于学习内容是开放的，学生的学习活动是自主的，而且学生之间存在各种差异，因此面对同样的问题，学生会出现各种各样的思维方式，产生各种不同的结果，有些甚至是出乎意料的。所以让学生在独立自主的基础上进行合作，能为学生提供更多参与、交流、讨论的机会，能满足学生充分展示自我的心理需要。同时，我们通过生生互动，使学生看到问题的不同侧面，对自己和他人的观点进行反思和批判，从而建起更深层次的理解，加深了学生对所学知识的认识和记忆。

通过这样的活动，我确实体会到通过全体学生的参与，使学习气氛高涨，学习热情提高，比单纯地给学生实验步骤效果好多了。但是在这次活动中，有些小组成员只是流于形式，还没有真正参与到讨论中。在以后的教学活动中，我还要多组织这样的活动，培养起学生自主参与的意识，使探究学习、开放学习、互助学习深入进行下去，使学生的学习变被动为主动，从而提高学生学习物理的兴趣，提高他们善于发现问题、提出问题，敢于质疑、勇于创新的能力，培养学生的创造性思维。

【责编 张景贤】