科学探究的本真追求——例谈“物质的密度”的教学
时间：2020-02-28 07:52:50 来源：天一资源网 本文已影响 人 
科学探究的本真追求——例谈“物质的密度”的教学
口刘宏
（泰兴市黄桥初级中学，江苏泰兴225411）
《全日制义务教育物理课程标准》把科学探究界定为“既是学生的学习目标，又是重要的教学方式”，
科学探究能力是必备的技能，广大教师在日常教学过程中已经能够有意识地让学生进行科学探究活动．然而，现实的问题是：在实际教学中的科学探究活动多是“重形式，轻实效”“重结果，轻过程”的跑龙套，在表象上，科学探究只是实现从“无”到“有”的转变；在实质上，还是教师在“教”，而非学生去“学”科学探究。
在物理教学过程中，应该针对要达成的知识和技能目标，设计贴合学生实际的认知情境，让学生在运用原有的知识解决问题的过程中，发现新的问题，从而产生进行科学探究的欲望．教师要适时地引导学生设计实验方案，进行科学探究，在活动的过程中学习物理知识和技能，在这个过程中，教师的身份是学生活动的“导师”，要给学生提供必要的帮助和高位的指引，而非手把手地“教会”，正如特级教师许亚平先生提出的“三真”理念，即要发现真问题、进行真实验、悟出真道理．要求在常态的物理教学过程中，教师引导学生进行真探究，
“物质的密度”是用比值定义的物理量，之前学生学过的“速度”就是用比值定义的物理量，为学生进行自主探究提供了可迁移的知识储备，另外，“密度”是初中物理涉及的第一个物质的物理属性，学生掌握了建立密度概念的科学探究方法，在学习物质的其他物理属性时就会“有法可依”，“物质的密度”这一节课的教学，是让学生进行科学探究的典范，
一、创设原始的问题情境，利于学生发现真问题
“密度”的知识比较简单，如果单纯以传授知识为日标，以学生会做题为价值取向，十分钟就可以完成教学任务，而且测试的效果绝不会比用一整节课的时间去教这一内容差．然而，教材编排了较大的篇幅．(教学论文 www.fwsir.com)要求用四十五分钟的时间来完成这节课的教学任务，显然不仅仅要学生掌握物理知识，而且要学生掌握获取知识的方法．
苏科版《物理》八年级下册“物质的密度”教材创设的问题情境是：你能区分表面被涂成相同颜色的铁块和塑料块吗？让学生讨论与交流，由于没有限制区分的方法，因此这一探究课题是开放性的，学生会想出多种答案。例如：
（1）有学生提出用小刀把涂层刮开，看一看表面的色泽或材料的软硬程度．这种方法是可行的。
（2）又有学生提出把它们分别连入带有小灯泡的电路，能使小灯泡发光的是铁块，不能的是塑料块，这种方法是可行的．
（3）也有学生提出用吸铁石分别靠近它们，能够被吸引的是铁块，不能的是塑料块。这种方法也是可行的。
（4）还有学生提出比较它们质量的大小，质量大的是铁块，质量小的是塑料块；另有学生质疑一个大塑料块的质量可能比一个小铁块的质量要大，这种方法是不可行的。
苏科版教材中创设的问题情境，要让学生发现可以通过探究物体质量与体积的关系来鉴别物质，比较困难，人教版教材中创设的情境是体积相同的木块、铝块和铁块，但为什么一定要用这种方法来鉴别物质呢？此处也没有给出顺理成章的解释，测出它们的质量不相同，很容易把学生引导到通过比较单位体积的质量（即“质量与体积的比值”）来鉴别物质。
物理概念呈现在学生面前时，足科学家归纳总结出来的“静态的结果”；学生通过科学探究理解物理概念，就是要去发现知识的形成过程，通过探究体验促使学生对物理知识的“动态构建”。究本索源．就要回到知识的源头，教师在组织学生进行科学探究活动时，应当创设始于知识起点的情境（也称原始情境）。
人们认识物质特性的过程是：未知物质（性质未知）——区分不同物质的过程（用不同的方法和不同的标准，如：用刀刮、看色泽、用磁铁吸、比较单位体积的质量等）——已知物质（了解其特性，如：密度、硬度、磁性、透明度等）。“密度”只是在认识物质的过程中，采用“比较单位体积的质量”的方法建立起来的物理概念，教材出于整体建构的考虑，在学生掌握了“质量”的概念后，设置了“区分铁块和塑料块（或者木块、铝块等）”的认知情境，试图让学生能够通过探究质量与体积的关系来辨别它们．教材在此选择的是肢解出认识物质特性的一种方法，可是学生在进入这个情境后，会不自觉地被对这些物质原有的认识带着偏离了设定的目标．许多教师教学时喜欢照本宣科，囿于教材设定的框架，这时要把学生从“歧路”上拉回来就会很费周折，甚至还会无中生有。
怎样才能跳出这个圈圈？这时就应该摆脱教材的束缚，凌驾于教材之上，但非抛弃教材，要回到“密度”概念形成的源头，创设原始的认知情境，引导学生借助原有的知识进行科学探究，认识“未知的物质”就是建立“密度”概念的源头。我们可以创设这样的情境，引导学生进行探究：
把边长分别为1cm、2cm、3cm的正方体铁块和塑料块涂成相同的颜色，放在一起，不告诉学生它们是用什么材料做成的，要求把这些物块区分开来．
这样的设计主要出于几个方面的考虑：
（1）把物块做成边长分别为1cm、2cm、3cm的正方体，是为了便于实验探究而进行的模型化的处理；
（2）把铁块和塑料块涂成相同的颜色，且不告诉学生它们是什么材料做成的，让学生从区分物质的原始状态开始探究，不会受学生对已知物质特性原有认识的干扰；
（3）学生在小学阶段就接触到比较体积的知识，之前刚刚学过质量的概
口刘宏
（泰兴市黄桥初级中学，江苏泰兴225411）
《全日制义务教育物理课程标准》把科学探究界定为“既是学生的学习目标，又是重要的教学方式”，
科学探究能力是必备的技能，广大教师在日常教学过程中已经能够有意识地让学生进行科学探究活动．然而，现实的问题是：在实际教学中的科学探究活动多是“重形式，轻实效”“重结果，轻过程”的跑龙套，在表象上，科学探究只是实现从“无”到“有”的转变；在实质上，还是教师在“教”，而非学生去“学”科学探究。
在物理教学过程中，应该针对要达成的知识和技能目标，设计贴合学生实际的认知情境，让学生在运用原有的知识解决问题的过程中，发现新的问题，从而产生进行科学探究的欲望．教师要适时地引导学生设计实验方案，进行科学探究，在活动的过程中学习物理知识和技能，在这个过程中，教师的身份是学生活动的“导师”，要给学生提供必要的帮助和高位的指引，而非手把手地“教会”，正如特级教师许亚平先生提出的“三真”理念，即要发现真问题、进行真实验、悟出真道理．要求在常态的物理教学过程中，教师引导学生进行真探究，
“物质的密度”是用比值定义的物理量，之前学生学过的“速度”就是用比值定义的物理量，为学生进行自主探究提供了可迁移的知识储备，另外，“密度”是初中物理涉及的第一个物质的物理属性，学生掌握了建立密度概念的科学探究方法，在学习物质的其他物理属性时就会“有法可依”，“物质的密度”这一节课的教学，是让学生进行科学探究的典范，
一、创设原始的问题情境，利于学生发现真问题
“密度”的知识比较简单，如果单纯以传授知识为日标，以学生会做题为价值取向，十分钟就可以完成教学任务，而且测试的效果绝不会比用一整节课的时间去教这一内容差．然而，教材编排了较大的篇幅．(教学论文 www.fwsir.com)要求用四十五分钟的时间来完成这节课的教学任务，显然不仅仅要学生掌握物理知识，而且要学生掌握获取知识的方法．
苏科版《物理》八年级下册“物质的密度”教材创设的问题情境是：你能区分表面被涂成相同颜色的铁块和塑料块吗？让学生讨论与交流，由于没有限制区分的方法，因此这一探究课题是开放性的，学生会想出多种答案。例如：
（1）有学生提出用小刀把涂层刮开，看一看表面的色泽或材料的软硬程度．这种方法是可行的。
（2）又有学生提出把它们分别连入带有小灯泡的电路，能使小灯泡发光的是铁块，不能的是塑料块，这种方法是可行的．
（3）也有学生提出用吸铁石分别靠近它们，能够被吸引的是铁块，不能的是塑料块。这种方法也是可行的。
（4）还有学生提出比较它们质量的大小，质量大的是铁块，质量小的是塑料块；另有学生质疑一个大塑料块的质量可能比一个小铁块的质量要大，这种方法是不可行的。
苏科版教材中创设的问题情境，要让学生发现可以通过探究物体质量与体积的关系来鉴别物质，比较困难，人教版教材中创设的情境是体积相同的木块、铝块和铁块，但为什么一定要用这种方法来鉴别物质呢？此处也没有给出顺理成章的解释，测出它们的质量不相同，很容易把学生引导到通过比较单位体积的质量（即“质量与体积的比值”）来鉴别物质。
物理概念呈现在学生面前时，足科学家归纳总结出来的“静态的结果”；学生通过科学探究理解物理概念，就是要去发现知识的形成过程，通过探究体验促使学生对物理知识的“动态构建”。究本索源．就要回到知识的源头，教师在组织学生进行科学探究活动时，应当创设始于知识起点的情境（也称原始情境）。
人们认识物质特性的过程是：未知物质（性质未知）——区分不同物质的过程（用不同的方法和不同的标准，如：用刀刮、看色泽、用磁铁吸、比较单位体积的质量等）——已知物质（了解其特性，如：密度、硬度、磁性、透明度等）。“密度”只是在认识物质的过程中，采用“比较单位体积的质量”的方法建立起来的物理概念，教材出于整体建构的考虑，在学生掌握了“质量”的概念后，设置了“区分铁块和塑料块（或者木块、铝块等）”的认知情境，试图让学生能够通过探究质量与体积的关系来辨别它们．教材在此选择的是肢解出认识物质特性的一种方法，可是学生在进入这个情境后，会不自觉地被对这些物质原有的认识带着偏离了设定的目标．许多教师教学时喜欢照本宣科，囿于教材设定的框架，这时要把学生从“歧路”上拉回来就会很费周折，甚至还会无中生有。
怎样才能跳出这个圈圈？这时就应该摆脱教材的束缚，凌驾于教材之上，但非抛弃教材，要回到“密度”概念形成的源头，创设原始的认知情境，引导学生借助原有的知识进行科学探究，认识“未知的物质”就是建立“密度”概念的源头。我们可以创设这样的情境，引导学生进行探究：
把边长分别为1cm、2cm、3cm的正方体铁块和塑料块涂成相同的颜色，放在一起，不告诉学生它们是用什么材料做成的，要求把这些物块区分开来．
这样的设计主要出于几个方面的考虑：
（1）把物块做成边长分别为1cm、2cm、3cm的正方体，是为了便于实验探究而进行的模型化的处理；
（2）把铁块和塑料块涂成相同的颜色，且不告诉学生它们是什么材料做成的，让学生从区分物质的原始状态开始探究，不会受学生对已知物质特性原有认识的干扰；
（3）学生在小学阶段就接触到比较体积的知识，之前刚刚学过质量的概
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