資源簡介

八年級物理上冊“密度測量物質的密度”教學策略
一、重、難點分析
重點分析：密度概念。
密度知識比較抽象，依據“課程標準”要求，它不僅是初中物理教學的重點之一，在教材中承上啟下，是進一步學習必備的基礎性、前提性知識，而且它在一個生產、生活中應用十分廣泛。
從知識、方法和能力三個層面看：
（ 1 ）密度知識與學生的生活實際和生產實際聯系緊密。
（ 2 ）密度概念的建立過程，體現了物理學中定義物理概念的一個重要方法。
（ 3 ）密度公式的使用，對學生的分析能力是一個訓練。
（ 4 ）密度的測量是建立在密度概念建立的基礎上。密度和密度測量之間存在密切的聯系。其中起決定作用的是密度的定義。只要搞清了密度的概念，那么密度的計算公式、單位等等就迎刃而解了。因此怎樣講清密度概念是教學的關鍵。
難點分析：
難點是利用“比值”定義密度概念，理解“密度是物質本身一種性質”。
密度的概念比較抽象，又是學生在物理課中第一次學到表征物質特性的物理量，學習時 往往感到難以理解。因此“密度”一節也是初中物理教學中的一個難點。
具體分析：由于初二學生邏輯思維正處于發展初期，分析和處理實驗數據能力較弱，利用比值法定義密度比較抽象，盡管學生經歷過“應用‘比值'定義速度概念”，但把數學中“比例”應用于密度，理解“同種物質質量跟體積的比值是一個定值的含義”仍有些困難。
策略：通過類比和知識的遷移，讓學生回顧利用比值定義速度的方法來建立密度的概念。
二、教學策略
概念教學綜述：
一般來講，一個物理概念的形成需要將它的定義、物理意義、內涵和外延建構起來才基本形成。由于學生年齡的限制，物理概念的表達要符合當時學生的認知水平，隨著教學層次的提高對概念的理解也會逐漸深化。例如對于質量的認識初中學生就不可能去深入講慣性質量、引力質量的含義。
從科學史上看，一個物理概念的形成一般是以感覺、知覺、表象為基礎，通過分析、綜合、抽象、概括等思維活動，經歷從個別到一般、從具體到抽象、從知識應用到對物理現象和過程的本質的認識這樣一個過程。學生通過學習掌握物理概念的過程也是參照這樣一個過程，但抽象的過程更加凝練，省去了中間一波三折的過程，因此在物理概念教學中也必然要經歷從感性認識 - 理性抽象 - 理性應用這樣一個思維過程。
因此在認識密度概念的時候就需要充實給學生豐富的感性認識與經驗。即通過日常的活動感知或觀察實驗等一系列的實踐活動，或者根據已有的經驗事實，獲得研究物理問題的感性材料，這是形成概念的基礎。比如密度是表示物質特性的物理量，為什么要引入這樣一個物理量，在現實生活中引入密度后會有什么樣的作用，關于這點在初中生的頭腦中可能有些模糊的認識，也可能是完全空白的，因此提供必要的材料與情景，引導學生去思考“沒有密度概念時，要區分不同的物質有什么困難”就是必要的。問題清晰了之后，就是如何引入、怎么表達的過程，應該是建立在學生對這樣一個大問題具體地、深入思考地基礎上，——觀察、探究過程，即簡短的、濃縮的探索過程，讓學生從中悟到什么。在學生有所感、有所悟的時候適時的引出“密度”。
最初建立的密度概念本身可能是片面的，因為學生接觸到的經驗事實或者實驗過程只是個案，如何幫助學生建構起一個完整的、立體的密度概念，需要經過一個對密度內涵的探討過程，也可以在應用中逐漸地深入了解密度的意義。因此在設計密度概念教學的過程中至少應該包括以下幾個環節：觀察與實驗、抽象思維、概念的定義、闡明概念的意義、在應用中鞏固概念。
（一）密度概念
突破策略：通過組織好實驗探究建立密度的概念是本節的關鍵點。充分利用學生感性認識，通過實驗探究，小組討論的方法，借助“比值”定義密度概念。
難點就在于學生能理解物質的特性可以用比值來表示。
1．感性認識
觀察與實驗
這是形成概念的起點，是從個別到一般的思維過程?？蛇x擇一些學生生活經驗中與形成概念有密切關系的物理現象加以描述，設計一些簡單而又能說明問題的實驗和一些典型的實驗進行演示，也可以讓學生動手做一些實驗，還可以運用幻燈、電影、電視、計算機等手段去展示一些相關的物理現象和實驗。這一階段所要達到的目的，是為形成概念積累一些必要的感性認識。
策略：創設教學情境，凸顯物質的特性
【情境一】
教師做一個有趣的實驗：將一個黃色的乒乓球和一個玻璃球全部埋入裝有米的大燒杯中，搖晃燒杯一段時間，乒乓球從米中“跑”出來?？吹竭@個現象，同學們十分驚奇：乒乓球為什么能“跑”出來，而玻璃球為什么不能“跑”出來？激發學生的興趣。
【情境二】
我們鑒別物質，有很多時候，僅靠氣味、顏色、軟硬、形狀等特性
演示：
1. 水與酒精，問：區別的方法是什么？
2. 鹽與砂糖，問：區別的方法是什么？
3. 粉筆與橡皮泥，問：區別的方法是什么？
4. 銅塊與鋁塊，問：區別的方法是什么？
案例
1. 小實驗
將五種不同的液體依一定順序倒入塑料杯中，觀察會出現什么現象。
2. 故事引入 ( 阿基米德的故事 )
提出問題：如果你是阿基米德，你有什么好的辦法？
案例評析：“質量和體積間的關系是學生不容易想到的，通過一個實驗和一個科學故事點出本課的主題。”可以先借助一個現象有趣的實驗，吸引學生注意力，同時學生的生活經驗可能會引出密度或者“質量”、“比重”等表達不夠規范、但已隱含“密度”概念的想法。
緊接著再講一個學生應該熟知的小科學故事，既是對上一個觀察問題的深入，同時更是將學生頭腦中模糊的“密度”概念進一步過渡到質量和體積的關系上。
如果學生知道結果，可以借勢追問，引出質量和體積的關系問題。學生如果不知道，可以激發學生興趣，主動思考探尋原因。
2．抽象與定義
這是由感性認識進入理性認識的階段，即從具體到抽象的思維過程。教師引導學生將獲得的感性認識，進行分析、綜合、抽象，摒棄現象和過程中那些表面的、偶然的、次要的等非本質的東西，突出反映現象和過程的本質的屬性，并將已經獲得的關于反映現象和過程的本質屬性用簡明而準確的語言形式和數學公式表述的階段。（定義概念）
密度是指某種物質單位體積內的質量，體現了物質內部質量分布的疏密程度, 是反映物質特性的一個物理量。
傳統概念教學中的問題：我們通常注重概念的嚴密性和概念的傳承與記憶，教法、學法和問題如下：
教法：說教為主，輔以實驗。以物理學科為本位，非常注重對概念的內涵和外延的講解，其中包括概念的定義是什么、物理量的定義式是什么、決定它的條件是什么、其物理意義是什么、單位是什么等，在學習“密度”的概念以后，讓學生用公式反復計算。對概念的實際應用和概念之間的聯系卻考慮得相對較少。
學法：記憶為主。缺乏形成概念的直觀材料和客觀事實的積累，只記憶一些空洞的詞句，不能很好地認識概念的本質。
問題：缺乏對概念本質的認識與理解。會使學生誤認為概念是人主觀臆造出來的，不是事物和本質屬性的反映，難以真正理解。
新課程下具體教學策略建議：
案例：
(一) 同種物質的質量和體積的關系
1. 提出問題：
（ 1 ）同是黃金，10g 和 50g 有什么區別？有什么相同？
（ 2 ）如果一塊質量相同的黃金和銅，它們可能什么不同？
（ 3 ）如果給你提供的少量黃金，你能鑒別質量較大的王冠的真假嗎？
2. 實驗探究
（ 1 ）研究問題：相同物質，它的質量和體積是一種什么關系？
（ 2 ）設計實驗（學生討論）：實驗器材、實驗步驟、如何分析數據等。
（ 3 ）分組實驗過程（分別測量橡皮泥、水等物質）
3. 結果討論
展示各組實驗數據表，請學生觀察并說明數據反映的規律。
提問：通過觀察，你能發現什么規律。
說明：通過對收集的數據進行描點做出圖象，是分析與論證的一種直觀、有效的方法。
結合速度圖像：m/v= 定值
（二）不同種物質的質量與體積
投影：展示在同一坐標系中蠟和橡皮泥圖像。
問題：區分兩條圖線，哪條圖像表示蠟的質量和體積的關系，哪條圖像表示橡皮泥的質量和體積的關系？
案例評析：
密度概念是建立在比較兩類不同事實的基礎上，
第一類：同一種物質，質量與體積的比值是定值，不因體積或質量的改變而改變；
第二類：不同種物質, 質量與體積的比值不同，即體積相等的不同物質的質量不相等（或者質量相等的不同物質的體積不等），而質量與體積的比值等于單位體積的質量。
本案例通過人人參與的探究實驗，經過思維加工，才能讓每個學生都能真正實現由感性到理性認識的飛越，信服地認識到“不同物質單位體積內的質量一般不同，而同一狀態下，同種物質單位體積內的質量總是相同的”這一特點，繼而認識密度的概念。事實上，密度的概念也正是在這樣的實驗事實的基礎上提出來得。重點關注對數據的分析與理解，引導學生深入洞察數據背后反映的事物的本質。
3．應用與拓展
豐富、強化概念
（1）闡明物理概念的物理意義：
給出了定義，并不等于學生已經明確物理概念的物理意義。這是因為在教學過程中為了形成密度概念而設計的觀察和實驗有相當的局限性，如不引導學生擴展對概念的認識的深廣度就有可能造成對概念理解的片面性，物理概念的物理意義與物理概念的定義不同，它是指物理學引入和建立某一物理概念的原因，即為什么要揭示某一研究對象的物理屬性，它對物理學本身的發展或生產實踐有什么意義。如密度概念的物理意義是，引入密度是為了區分、鑒別不同的物質，每種物質的密度是一定的，它是描述物質本身含量的物理量。
（2）在應用中鞏固、強化概念
鞏固概念不單是指記憶概念的定義，單純的記憶是沒有意義的，應當引導學生將概念用于分析物理現象和解決物理問題的過程中。
密度的測量
測量物質的密度有各種各樣的方法，但大體分為兩大方面，即：
一是利用密度基本原理公式的直接測量法。
二是利用密度量與某些物理量關系的間接測量法。
密度的應用
會運用適當的實驗器材測固體、液體的密度；
會判斷物體是空心還是實心，求空心部分的體積；
裝載和運送問題。
注意聯系實際：
例如：在鑄造廠的生產中也用到密度，工廠在鑄造金屬物體前，需要估計熔化多少金屬注入型砂的模子里比較合適，這時就需要根據模子的容積和金屬的密度，計算出需熔化的金屬量，以避免造成浪費。

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