探究性物理实验在密度概念教学中的应用

杨兵

摘要：如何培养学生的学习物理的兴趣是我们物理老师要研究的一个重要课题。在此，本人认为提升学生的学习兴趣和对物理知识的理解，应用好物理实验，从实验的现象再揭示本质是培养学生学习兴趣的好方法。本文就是从密度的教学角度出发，对学生学习物理实验的一些基本做法做简要探究。

关键词：初中物理；密度概念教学；探究性实验；应用

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）04-058-1

物理学是一门以实验为基础的自然科学，如果把整个物理学比作是一座知识的大厦，那么物理实验就是通向这大厦的一个个阶梯。我们无论是引导学生探索物理规律，还是引导学生学习物理概念，都离不开物理实验。正因为如此，物理实验尤其是学生自主的探究性实验在整个物理教学中具有无可替代的重要作用。这一点在密度的概念教学中体现得尤为突出。之所以这样讲，主要有以下几点理由：

一、符合学生的认知规律

密度是指某种物质单位体积内的质量，体现了物质内部质量分布的疏密程度，是反映物质特性的一个物理量。这一概念比较抽象，若直接灌输给学生，学生由于缺乏真实体验，一般难以真正理解。因此从学生的认知规律角度讲，这一概念教学离不开物理实验，也只有通过人人参与的探究实验才能让每个学生都能信服地认识到“不同物质单位体积内的质量一般不同，而同一状态下，同种物质单位体积内的质量总是相同的”这一特点，继而认识密度的概念。事实上，密度的概念也正是在这样的实验事实的基础上提出来的。以探究实验为基础的密度概念教学不仅符合学生的认知规律，同时也与物理学的探索和发展过程相一致，因而自然更有利于学生对密度概念的掌握。可见作为密度概念产生不可缺少的重要环节，探究性实验教学具有无可替代的重要作用。

二、学生自主学习的需要

由于密度实验对条件要求不高，总体较为简单，也比较容易控制。因此，在教学上，教师既没有必要以自己的演示实验去代替学生实验，也没有必要过多干预学生实验，完全可以放手让学生自己独立地进行自主的探究实验。这样做更有利于学生积极主动地参与学习，发挥出他们学习的主体作用。而在以往的物理教学中，由于多采用以书本为主，实验为辅的教学模式，物理实验尤其是学生自主的探究实验，在物理教学中的积极作用未能得以充分释放，从而影响了教与学的效果。根据新的课程标准，物理实验已不再仅仅是教师教学的辅助手段，而且它同时也是学生学习物理的重要方法和过程，尤其是学生自主的探究性实验更是成为了物理教学的核心内容。在密度教学中实行以学生为主体的探究实验，不仅有利于改变过分强调知识传承的倾向，而且让学生经历科学探究过程，更有利于学生掌握科学的研究方法，培养学生的探究精神、实践能力及创新意识。

三、学生掌握知识、培养能力及形成科学价值观的需要

单单从学生能否复制知识的角度讲，不做实验，直接给学生灌输一下密度的概念，同样可以达到目的。但这样的目的显然仅仅满足于学生对密度概念的机械记忆和凭空理解。而学生在学习知识过程中，培养能力，发展素质的重要目标则被忽略了，并且学生在这样的教學过程中对密度概念的掌握也是不牢固的。所以要使学生真正地学好密度的概念，就必需充分肯定学生学习的主体地位。让学生进行自主的实验探究，让学生通过自己的实验活动及小组交流，达到揭示物质特性，认识密度的目的。由于这些结论与概念都是学生自己在探索中获得的，所以学生对密度的认识自然要比听空洞地说教的效果要深刻得多。另一方面，由于学生亲自参加了实验探索，学生的实验技能、探究能力获得了提高，学生分析数据、处理数据及归纳总结的能力得到了培养，从而达到了掌握知识与发展能力比翼双飞的良好效果。同时这样的教学形式也有利于学生养成重视实验、乐于探究、尊重事实、实事求是的科学态度，并形成科学价值观。而这一切离开了探究性实验活动是难以达到的。

四、引导学生掌握物理学研究方法的需要

密度的概念虽然在整个物理学的范畴内，根本算不上什么重要的概念。但教材和大纲都把它放在如此突出的位置上来讲是为什么呢？原来，初中学生在接触密度概念之前，可以说还没有真正地接触过比较严格的物理概念。他们对物理概念的形成及建立过程和方法还一无所知，对实验在物理学发展的重要作用也缺乏必要的认识。因此，通过密度概念的自主探究性实验教学，不仅可以使学生达到正确认识和理解密度概念的目的，同时，也使学生在这一过程中掌握了物理学一般概念的建立方法和过程，使得学生学习知识的过程同时成为了他们掌握方法、培养能力的过程，从而更能体现出素质教育的要求。这为他们今后学习诸如电阻、比热、电场强度、磁场强度等一系列物理概念打下了基础。

通过学生自主探究的实验活动，让学生自己在动手、动脑、动笔、动眼、动口（交流、讨论）过程中体验并构建物理概念，探索物理规律的教学形式，不仅适用于密度的概念教学，它同样也适用于物理教学的其他方面，而且正日益成为当今物理教学的主导形式。虽然这种自主性探究实验活动有时会在教学中引起难以预料的新情况、新问题，从而使正常的教学过程受阻。但由于这种形式的教学活动充分调动了学生的主动性、参与性，体现了学生学习的主体性，突出了探究的过程和方法，贯穿了发展能力、提高素质的培养目标，从而更容易达到“鱼、渔”双受，“智、情”并获的良好效果。因此，在教学中有必要认真地加以贯彻与落实。