密度概念的探究式教学设计
" 密度 " 概念的探究式教学设计
密度是初中物理教学中一个非常重要的概念。由于概念本身较抽象,学生感性认识不足,密度概念也是初中物理教学中的一个难点,密度知识及应用常成为 初二学生学习物理的分化点。关于密度教学的讨论和研究一直受到重视。但是, 在“接受式教学模式”下,却较难有效地解决教学实践中遇到的困难。现代教学理论认为,学习科学的中心环节是探究,探究式教学是中学科学教学的一种有效方式。近来国家教育部颁发的新的义务教育科学类课程标准,其最显著的特征之一就是明确提出对探究教学的目标要求。本文尝试密度概念的探究教学设计。 一、教学目标的确定 1.知识与技能目标
使学生理解密度概念;尝试用密度概念解决简单问题,能解释生活中的一些与密度有关的物理现象;掌握测量物体质量、体积的初步技能。 2.过程与方法目标
使学生经历“密度知识与技能” 的探究学习过程,锻炼和发展科学探究能力。具体说就是掌握一些简单方法:其一,探究的程序化方法一一提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作;其二,具体方法一一归纳法、比值法、演绎法。 3.情感、态度与价值观目标
使学生通过探究,感受到学习成功带来的快乐,提高对自我价值的认识;形成爱科学的态度、勇于创新的精神。 二、教学的重点和难点
密度概念;提出假设,设计实验方案的能力;获取信息并分析整理的能力;使用天平、量筒的技能。 三、教学流程与类型设计
为了达到上述教学目标,课堂教学采用以实验探究为核心,以学生的相互讨论与合作为组织形式,以教师的适时引导为保障手段进行。整个教学过程努力实现学生的“主动参与、乐于探究、交流与合作”。 1. 教学内容信息加工流程分析设计
2. 教学类型选择设计
探究教学类型设计按教学阶段和教学水平(教师引导、学生独立完成)两个维度设计,如表1所示。
表l
3.实施方式设计
将学生分为两大组。一组学生按流程图中①、②顺序探究(称①②组),另一组学生按流程②、①顺序探究(称②①组)。各大组分为两个小组。小组独立探究,小组内交流与合作完成任务,适时组织小组间交流讨论,适时组织两大组间的交流讨论,进行自我评价与组间评价。 四、教学的主要过程 1.通过情境创设,提出问题
(教师)根据特性鉴别物质。水和酒精由气味鉴别;铜块和铝块由颜色鉴别;自来水和矿泉水,涂了漆的铜块和铝块怎样鉴别呢? 2.借助已有认知,作出假设
(学生)用质量来鉴别——铜块比铝块重。
(教师)铜块一定比铝块重吗?
——体积大的铝块和体积小的铜块的测量:否定了上述说法。 (学生)问题出在什么地方?
——应该规定体积。物体的质量大小不仅和构成它的物质有关,而且还和物体的体积有关。
(学生)假设:(1)同体积的不同种物质的物体质量一般不相等;(2)同种物质的物体质量与体积有关——体积大的质量大,体积小的质量小。 3.开展交流讨论,设计实验
(教师)我们分两步来进行研究:①——定体积、 ②——定物质(或②、①),分别探究①、②假设(或②、 ①假设),然后综合得出完整结论。
(学生分组,交待各组具体的探究路线。)
(教师)为了研究上述猜想,你需要测量哪些量?需要什么材料?如何利用它们测量需要的量?和组里的同学讨论。在笔记本上简单写下方法,并介绍给另一小组的同学。
(学生)材料:托盘天平一台、量筒两只,体积相同 (如 8cm³) 的铜块和铁块各一块,蜡块 (如 6cm³) 三块,不规则形状蜡块一块,水,细铁丝一根,刻度尺一把。
在各组交换意见之后,教师根据学生的意见,设计一个标准步骤及记录表格。 4.依据实验设计,进行实验并记录数据
学生进行实验操作:用天平测质量,用刻度尺测铜、铝的体积,用量筒、水及细铁丝测出蜡块的体积,用量筒测水的体积。把测量数据记录在设计好的表中,用这些数据分别算出铜、铝、蜡和水的质量与体积之比,填入表中。学生还可以把操作中出现的问题扼要地记在笔记本上。
表2
5.分析实验结果,形成结论
教师将记录各组的实验数据。各组得出的结果是否一样?是否考虑实验的精确性?交流各组结果,引导学生分析、综合前述研究,然后作出结论。
①线结论:不同物质的物体,体积相同时,质量一般不相等,质量与体积之比一般不相等。
②线结论:同种物质的物体,体积大的质量大;体积小的质量小。质量与体积之比是一个不变量。
综合①、②线结论:某物质单位体积的质量是一定的,它反映了物质的一种特性,我们用密度表示这种特性,进而得出密度的定义和密度的公式。 6.进行组间交流,实施评估
①②组、②①组将自己所做实验的过程、结果相互交流,教师及时通过各组自评、他评的方式找出各环节成功之处或不足之处,进行改进修正。对存在的问题进行讨论,澄清思维上的不清晰认识,明确具体操作中容易出错的地方等。 7.运用密度概念,解决问题
给学生两个开放型题目,让学生运用上述探究所得寻求答案。 (l)用密度知识鉴别体育课用的铅球是否是纯铅制的;
(2)有一捆很长(约几 km)缠乱的均匀细铁丝,给你一台磅秤、一架天平和一把直尺,请设计出确定这捆细铁丝长度的方法,要求快而准确。
总之,学习科学是一种能动的过程,是学生要亲自动手做而不是别人做给他们看的事情。本节课的教学仍属概念教学,但是教师不再把教学重点放在传授识上,而是努力创造机会,使学生“主动参与、乐于探究、交流与合作”。学生直接参与了密度概念的提炼过程,有效地建构知识,体验过程,学习方法,由此,密度教学实践中遭到的难点便得到了较好的解决。
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