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摘 要：对七年级的学生而言，很难理解密度概念，因为概念总是抽象的、难以理解的，于是许多学生只能靠死记硬背或大量做题来巩固知识，教学的有效度较低。可是密度这一概念却又非作理解不可，否则不仅会影响教学的效果，甚至会影响学生的学业发展。因此，本文致力于探究“密度”的本质，将密度的概念由隐性走向显性，提高密度教学的有效度。
关键词：密度；概念；本质；显性；隐性
一、常见引入方式存在的问题
对于“密度”一课，引入方式有多种，不外乎测出物质质量，测出物质的体积，在相同或不相同质量、体积中求得质量体积的比值，找出这个比值是恒定不变的，然后就此得出密度的概念：“某种物质组成的物体的质量和体积之比叫做这种物质的密度”，并进一步给出了密度的公式。言外之意就是密度概念的得出原因就是质量与体积的“比值一定”。这样的课堂只告诉学生“所以”，却不能告诉学生“所以然”。如为什么是质量与体积之比，而不是别的？质量与体积为什么要不断变化？测得一个恒定的比值又怎么样呢？这将导致学生只会背密度公式，但对密度概念并没有深刻理解的教学结果。
二、选择载体，探究本质
物理教育家乔际平曾指出：物理教学法只回答了教学过程中“是什么”问题，而没有从根本上清楚明确地回答物理教学中的“为什么”问题，而物理教学论则要对物理教学过程中的各种问题作出“为什么”的回答。为此我选择四个步骤来教学密度概念。第一，通过眼观方式直接比较两个不同物体的质量；第二，确定标准比较两个不同物体的质量；第三，评判结果诠释比值能反映物质的固有属性；第四，联系生活事例理解比值定义法的作用意义。
1.通过眼观方式直接比较两个不同物体的质量。现行浙教版（2012版）对密度概念的引出有了新的设计。新教材通过比较相同体积的不同物体的质量关系，得出单位体积的某种物质的质量叫做密度。跟老教材相比，更深层次地描述了密度的意义，探到了密度本质的味道。但在实际的教学过程中，由于学生第一次接触到三个变量之间的关系，还是缺乏直观的理解。因此，在现实教学过程中，笔者将此概念的引入更加细化，填充学生能直观想象的知识，采用对比联想的方法用显性的“疏密程度”去“悟”出隐性的密度涵义。
笔者选择一个“糕花”作为学习密度的一个显性的载体，让学生自主用糕花制作年糕。在糕花制作成年糕的过程中，探究质量和体积的变化，很明显，质量不发生变化，而体积变小。可用图像表示：
比较上图，能最直观得出：糕花变年糕，体积发生改变；糕花变年糕，疏密程度发生变化。由此可得出结论，物理中用“密度”来表示这种物质这种性质。顾名思义，密度即为疏密程度的简称。同时得出结论：相同质量的物体，体积不同，疏密程度不同，密度也不同。那么，相同质量的物体，体积不同，密度又如何变化呢？往两个相同体积的甲、乙杯子里装满糕花，其中一个经过挤压，一个未经过挤压，比较质量和体积的大小，很明显，质量不同，而体积相同。（如图）
从图中可知，相同体积的甲乙两杯，乙中所含物质多，物质的密度大；反之密度小。得出结论：相同体积的物体，质量不同，疏密程度不同，密度也不同。即对于相同体积的物体，我们可以根据质量的大小来判断密度的大小。
2.确定标准比较两个不同物体的质量。对于体积不同的不同物体，我们如何来比较其密度的大小呢？从松花和年糕的比较中学生已经得知同一种性质的材料，通过或疏或密的不同放置会影响它的体积大小，即体积大小跟物质的疏密程度有关，那么如果两个不同物质，在不同体积的情况下比较两种物质的疏密程度，会有多大意义呢？由此引导学生思索，要根据质量来比较密度大小需要选取相同的体积标准。这当然不是要对物体采取切割、弥补等手段，而是利用数学这一思维工具，使体积这一标准化为“一立方米”或“一立方厘米”。用除法得到比值“m/v”后，就可以有效地进行比较了。这一比值的形式也与公式“P=m/v”顺理成章地初步建立了联系。
3.评判结果诠释比值能反映物质的固有属性。根据密度定义式质量和体积的比值能很好地比较密度的大小，可是我们需要这么麻烦吗？为什么我们不是直接用物体的质量大小来衡量物质的轻重呢？这就涉及比值这一含义了。笔者选择自制年糕与橡皮进行测量、比较来回答学生心中疑惑。测量与计算结果如表所示：
比较上述多组数据，我们竟然发现，比值同物体的质量和体积均无关系。至此，旧的疑惑未解决，新的疑惑又产生了。因为我们原本是要比较质量大小，结果却出现了一个与质量无关的常量。也正如此，比值“m/v”更深层次的物理意义才被顺利得出，即比值是物质的疏密程度，它反映了物质本身的一种属性，而不是反映该物质的轻重大小，我们将其称为物质的“密度”。通过这一环节，学生对密度概念的理解有了更高层次的升华。前面是从疏密程度来理解密度，而现在直接利用比值来诠释密度的物理意义，充分体现了科学本质的要求。
4.联系生活事例理解比值定义法的作用意义。比值法不是抽象的，而是有深刻的物理内涵。但对于七年级学生的认知水平而言，存在一定的抽象性。因此最后一个环节必须联系生活经验，增加对比值定义的认知，使学生对科学方法的认识更加丰满。实际上，比值就是比较，比较的关键在于有“相同的标准”。比如：运动会期间，甲跑100米，花了15s，学生很容易理解，比较选取相同的标准就是1s中经过的路程。奥苏贝尔认为，有意义学习就是符号代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当观念建立了非任意的和实质性的联系。显然，这种举例与奥苏贝尔的理论具有一致性。它的教学意义在于它很好地表达了密度概念是用学生已经拥有的“比较要选取相同标准”的思想来解决这一问题的，从而使学生产生成功的体验。
三、进行教学反思，完善概念内涵
在科学概念的教学过程中，我们不仅要明确“做什么”“如何做”，还要基于深度的理论思考，在教学中论证“为什么要这样做”。本探究过程首先从疏密程度的角度引出了密度，而后根据比较相同体积的质量来比较密度的方法提出一个标准的思想，最后得出定义法。整个过程一气呵成，由学生较为熟悉的显性疏密度走向较为隐秘的定义及其意义。再根据学生的数据来接受了密度的大小与质量和体积的关系，深探密度更深层次的含义，步步加深，最后，根据生活经验对这种比值进行再次理解，收到了良好的教学效果。
总之，对于科学概念的教学，应竭力使学生搞清楚科学概念的“来龙去脉”，弄懂定义式和物理意义，并用有关密度知识解释生活中一些物理现象，才算真正掌握了科学概念。
参考文献：
[1]邢红军.按照比值定义法的本质改进高中物理概念的编写[J].物理教师，2004，25（4）：5-7.
[2]吴娴.中小学生密度概念发展及其影响因素的研究[D].桂林：广西师范大学，2003.
[3]曹则贤.物理学咬文嚼字之十一：质量与质量的起源[J].物理，2008，37（5）：355-358.
[4]陈琦，刘德儒.当代教育心理学[M].北京：北京师范大学出版社，2007.
[5]乔际平.物理教育学[M].南昌：江西教育出版社，2012.
关键词：密度；概念；本质；显性；隐性
一、常见引入方式存在的问题
对于“密度”一课，引入方式有多种，不外乎测出物质质量，测出物质的体积，在相同或不相同质量、体积中求得质量体积的比值，找出这个比值是恒定不变的，然后就此得出密度的概念：“某种物质组成的物体的质量和体积之比叫做这种物质的密度”，并进一步给出了密度的公式。言外之意就是密度概念的得出原因就是质量与体积的“比值一定”。这样的课堂只告诉学生“所以”，却不能告诉学生“所以然”。如为什么是质量与体积之比，而不是别的？质量与体积为什么要不断变化？测得一个恒定的比值又怎么样呢？这将导致学生只会背密度公式，但对密度概念并没有深刻理解的教学结果。
二、选择载体，探究本质
物理教育家乔际平曾指出：物理教学法只回答了教学过程中“是什么”问题，而没有从根本上清楚明确地回答物理教学中的“为什么”问题，而物理教学论则要对物理教学过程中的各种问题作出“为什么”的回答。为此我选择四个步骤来教学密度概念。第一，通过眼观方式直接比较两个不同物体的质量；第二，确定标准比较两个不同物体的质量；第三，评判结果诠释比值能反映物质的固有属性；第四，联系生活事例理解比值定义法的作用意义。
1.通过眼观方式直接比较两个不同物体的质量。现行浙教版（2012版）对密度概念的引出有了新的设计。新教材通过比较相同体积的不同物体的质量关系，得出单位体积的某种物质的质量叫做密度。跟老教材相比，更深层次地描述了密度的意义，探到了密度本质的味道。但在实际的教学过程中，由于学生第一次接触到三个变量之间的关系，还是缺乏直观的理解。因此，在现实教学过程中，笔者将此概念的引入更加细化，填充学生能直观想象的知识，采用对比联想的方法用显性的“疏密程度”去“悟”出隐性的密度涵义。
笔者选择一个“糕花”作为学习密度的一个显性的载体，让学生自主用糕花制作年糕。在糕花制作成年糕的过程中，探究质量和体积的变化，很明显，质量不发生变化，而体积变小。可用图像表示：
比较上图，能最直观得出：糕花变年糕，体积发生改变；糕花变年糕，疏密程度发生变化。由此可得出结论，物理中用“密度”来表示这种物质这种性质。顾名思义，密度即为疏密程度的简称。同时得出结论：相同质量的物体，体积不同，疏密程度不同，密度也不同。那么，相同质量的物体，体积不同，密度又如何变化呢？往两个相同体积的甲、乙杯子里装满糕花，其中一个经过挤压，一个未经过挤压，比较质量和体积的大小，很明显，质量不同，而体积相同。（如图）
从图中可知，相同体积的甲乙两杯，乙中所含物质多，物质的密度大；反之密度小。得出结论：相同体积的物体，质量不同，疏密程度不同，密度也不同。即对于相同体积的物体，我们可以根据质量的大小来判断密度的大小。
2.确定标准比较两个不同物体的质量。对于体积不同的不同物体，我们如何来比较其密度的大小呢？从松花和年糕的比较中学生已经得知同一种性质的材料，通过或疏或密的不同放置会影响它的体积大小，即体积大小跟物质的疏密程度有关，那么如果两个不同物质，在不同体积的情况下比较两种物质的疏密程度，会有多大意义呢？由此引导学生思索，要根据质量来比较密度大小需要选取相同的体积标准。这当然不是要对物体采取切割、弥补等手段，而是利用数学这一思维工具，使体积这一标准化为“一立方米”或“一立方厘米”。用除法得到比值“m/v”后，就可以有效地进行比较了。这一比值的形式也与公式“P=m/v”顺理成章地初步建立了联系。
3.评判结果诠释比值能反映物质的固有属性。根据密度定义式质量和体积的比值能很好地比较密度的大小，可是我们需要这么麻烦吗？为什么我们不是直接用物体的质量大小来衡量物质的轻重呢？这就涉及比值这一含义了。笔者选择自制年糕与橡皮进行测量、比较来回答学生心中疑惑。测量与计算结果如表所示：
比较上述多组数据，我们竟然发现，比值同物体的质量和体积均无关系。至此，旧的疑惑未解决，新的疑惑又产生了。因为我们原本是要比较质量大小，结果却出现了一个与质量无关的常量。也正如此，比值“m/v”更深层次的物理意义才被顺利得出，即比值是物质的疏密程度，它反映了物质本身的一种属性，而不是反映该物质的轻重大小，我们将其称为物质的“密度”。通过这一环节，学生对密度概念的理解有了更高层次的升华。前面是从疏密程度来理解密度，而现在直接利用比值来诠释密度的物理意义，充分体现了科学本质的要求。
4.联系生活事例理解比值定义法的作用意义。比值法不是抽象的，而是有深刻的物理内涵。但对于七年级学生的认知水平而言，存在一定的抽象性。因此最后一个环节必须联系生活经验，增加对比值定义的认知，使学生对科学方法的认识更加丰满。实际上，比值就是比较，比较的关键在于有“相同的标准”。比如：运动会期间，甲跑100米，花了15s，学生很容易理解，比较选取相同的标准就是1s中经过的路程。奥苏贝尔认为，有意义学习就是符号代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当观念建立了非任意的和实质性的联系。显然，这种举例与奥苏贝尔的理论具有一致性。它的教学意义在于它很好地表达了密度概念是用学生已经拥有的“比较要选取相同标准”的思想来解决这一问题的，从而使学生产生成功的体验。
三、进行教学反思，完善概念内涵
在科学概念的教学过程中，我们不仅要明确“做什么”“如何做”，还要基于深度的理论思考，在教学中论证“为什么要这样做”。本探究过程首先从疏密程度的角度引出了密度，而后根据比较相同体积的质量来比较密度的方法提出一个标准的思想，最后得出定义法。整个过程一气呵成，由学生较为熟悉的显性疏密度走向较为隐秘的定义及其意义。再根据学生的数据来接受了密度的大小与质量和体积的关系，深探密度更深层次的含义，步步加深，最后，根据生活经验对这种比值进行再次理解，收到了良好的教学效果。
总之，对于科学概念的教学，应竭力使学生搞清楚科学概念的“来龙去脉”，弄懂定义式和物理意义，并用有关密度知识解释生活中一些物理现象，才算真正掌握了科学概念。
参考文献：
[1]邢红军.按照比值定义法的本质改进高中物理概念的编写[J].物理教师，2004，25（4）：5-7.
[2]吴娴.中小学生密度概念发展及其影响因素的研究[D].桂林：广西师范大学，2003.
[3]曹则贤.物理学咬文嚼字之十一：质量与质量的起源[J].物理，2008，37（5）：355-358.
[4]陈琦，刘德儒.当代教育心理学[M].北京：北京师范大学出版社，2007.
[5]乔际平.物理教育学[M].南昌：江西教育出版社，2012.