基于学生认知逻辑的“密度”概念教学.doc

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1、基于学生认知逻辑的“密度”概念教学沂源县实验中学李汝忠【教情分析】“密度”是在学习了“质量”之后引入的一个新的物理量，它既是在“质量”的基础上对物质世界的进一步探索，也是掌握“测定物质密度的方法”和解决有关密度问题的基础，并为深入学习液体压强、浮力等知识做好铺垫。因此，它成为初中物理的教学重点内容之一。也因“密度”这一概念的抽象程度较高，成为传统物理教学的难点。【学情分析】一方面，八年级的学生在物理学习中有关观察、实验、抽象和概括能力已初步形成，但绝大多数不够强，仍然是对形象直观的东西接受能力较强，而抽象思维能力较弱。因此教学中要充

2、分发挥实验的教学功能，培养学生学习兴趣。另一方面，由于网络的普及，现在的学生知识获取面很广泛，但是生活中的体验却是相对欠缺。绝大多数的孩子对“密度”这一名词较为陌生，但在生活中或多或少对物质的“疏密”和“轻重”有一定认识。教师应放低姿态，站在学生认识事物的角度，以学生的认知事物的逻辑思维，去思考问题，去设定情境，引导从学生对生活常识的感性认识，用实验、分析的方法构建密度的精准概念。【传统教材处理的不足与创新点】在传统教学过程中，教师一般遵循现行课本编写与处理方式：首先，通过鉴别相似物体，比如外形相同的木块、铝块、塑料等不同材料组成的

3、物体，通过情景的创设，引起学生的兴趣。然后，再让学生用天平称量上述所有物体的质量，在此基础上，引导分析、比较，能发现什么现象？进而认识到不同种物质组成的物体体积相同，质量不同；质量相同，体积不同。这表明物质在这方面性质上有差异。接着，引导学生思考“同种物质的质量与体积有什么关系”，并选材、设计、测量、收集数据，就算出质量与体积的比值，绘制“质量—体积”图像，组织学生分析、交流，最终，同种物质质量与体积成正比，或者同种物质质量与体积的比值是一个定值的结论。并推广到其他物体。在此基础上，提出“同种物质，质量与体积的比值是一个定值，物质不

4、同，比值不同，这反映了物质的一种本质特性”，从而引出并建立了“密度”的概念。这种处理方式，存在着以下几个问题：第一，从鉴别相似物体到想到用体积与质量的关系来区分不同物质进而探究质量与体积的关系，这种思维跳跃是有难度的，不符合学生思维逻辑。每当老师设法从“任务”引入到“问题产生”的过程中，总感到很“困难”或“不顺”。第二，在探究质量与体积的关系当中，数据处理的方式有很多，我们为什么要求质量与体积的比值？没有这一步我们完全可以得出质量与体积成正比的结论。第三，我们为什么用质量与体积之比来定义密度？教材给出了是什么，但没解决为什么的问题。

5、概念被生硬的塞给了学生，导致学生并不能准确的深刻的理解密度的物理意义。概念建立过程的逻辑关系应是：本质现象→反应本质的概念→应用。辨别物质是密度的应用，我们以这种方式来引入，颠倒了逻辑顺序，完全忽视了学生的自然认知规律。关于密度的物理意义其实从教材的处理到老师授课都刻意回避了这个问题，只是在得到“同种物质质量与体积的比值相同，物质不同比值不同”的结论后，告诉学生“这个比值就能反应物质的一种属性”，我们用“密度”来表示这种属性，但到底是哪一种属性，学生的认识是模糊的，不够精准的。【教学过程】物理概念是人类在探索物理世界的过程中，在大量

6、观察、实验的基础上，运用逻辑思维的方法，把物理现象、物理过程的本质属性加以抽象、概括形成的。中学物理学到的物理概念是科学家早已创建的，要使之成为学生头脑中的物理概念，也得经历一个从感性到理性、从具体到抽象、从知识到应用的过程，中间通过分析、综合、抽象、概括等思维过程才能实现。所以，要让学生能学好并掌握物理概念的内涵和外延，提升学生综合思维能力，提高学生科学素养，必须依据物理概念形成特征实施教学。一、设疑激趣，引入新课。内容：比较物体轻重，引发认知冲突环节设置：①设疑：铁和木头谁重呢？②展示：形状体积各不相同的木块和铁块，且木块要比铁

7、块质量大。③体验：真是这样吗？设计意图：在学习了“质量”后，如何比较不同物体的质量自然而然的就成了学生要学会解决的问题。“权衡”和“掂量”物体，是生活中人们对物理世界最基本的感知方式，“比较”的思维方法是人类思维最基本的形态。所以，我们从比较物体的轻重入手，提出问题：“铁和木头谁重呢？”基于生活体验，学生一般会答出：“铁比木头重”。顺势追问：真是这样吗？设置展示体验环节，从中得出给定的木块却比铁块重。由此，学生在认知上起了冲突，关注度与兴趣也就提高了，问题也拓展开来：这是哪里出了问题呢？而通过设疑→展示→体验三个环节引起思维冲突，引

8、入课程学习的同时，培养了学生的敢于质疑的科学态度、提出问题的能力、科学思维等方面的科学素养。二、探究质量与体积的关系，确定比较标准1.设立情境，提出问题，合理猜想内容：质量与体积存在怎样的关系？环节设置：①设置情境：爸爸下班在小区门口