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《物理课程标准》中对“密度”的要求是:“通过实验,理解密度会测量固体和液体的密度解释生活中一些与密度有关的物理现象”密度是学生认知层次要达到理解的五个知识点之一,是学生第一个接触到的用比值定义的抽象概念目前的多个版本教材对于引入“比值”(质量/体积)的做法都是“空降”式的,如图1(选自浙江教育出版社《科学》八年级上册),没有过渡到“为什么要用比值?”“怎样会想到用比值?”“为什么比值可以反映物质的属性?”导致学生获取的知识是“空心”的机械记忆
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NLP(Neuro-linguistic Programming)——“神经语言程序学”的理论认为:人的大脑一旦形成一种程序,那么这种程序就会保持惊人的持续性,不断地产生相同的结果当然,这种程序对人有利有害,如大脑中形成的“方便”程序,导致计算72-15-15=72(先算15-15)的错误结论有时教师讲授的学习方法非常优秀,获得学生意识认同,但是因为没有更新学生潜意识的程序,因而学生没有主动执行,从而影响指导效果这里说的“程序”实际上是指我们观测到的事物及其运动、环境的变化,形成的“自然”的知识和观点,即对客观世界认识的一种“模型”,“模型”一旦被激活,可以对科学现象有更深层次的理解霍金在《The Grand Design》一书中阐述:人类是借助构建模型来解释我们的观测,当模型的解释与我们的观测吻合时,我们往往认为这个“模型”反映的是事实,而且自觉地把这个事实当做现实神经语言程序学(NLP)为教师跟学生潜意识沟通提供了工具和实践技术
那么,以NLP为指导的密度概念教学应该是怎样的呢?教学步骤如下:
(1)展示两张图片,很典型的一胖(矮而胖)一瘦(高而瘦)提问:你是如何判断胖瘦的(根据哪些指标)?(学生:体重、身高)
(2)展示两张图片,不易判断胖瘦提问:你认为谁胖谁瘦,你是根据什么来判断的?判断胖瘦依据什么标准才合理?(学生:体重与身高的比值,体重/身高,或身高/体重)
(3)展示:BMI指数=体重(千克)除以身高(米)的平方(kg/m2)正常体重:体重指数=18-25;超重:体重指数=25-30,轻度肥胖……
(4)学会了区分胖瘦后,接下来学习如何区分不同的物质:
①水和酒精(学生:根据气味来区分);
②铜块和铝块(学生:根据颜色来区分);……
(5)如何区分以下两种物质:(学生体验并讨论)
①质量相同的木块和铁块(外表涂有相同颜色的漆);
②体积相同的铜块和铝块(外表涂有相同颜色的漆);
(6)小组合作学习
实验1用天平测木块和铁块的质量
实验器材:天平、木块和铁块(都是50 g),填写表1
不同物质的属性(密度)[CD#2],同种物质的属性(密度)[CD#2][BG)F]
实验4(实验升华)6个外表涂有相同颜色漆的体积不同的铜块和铝块(圆柱体),其中3个是铜3个是铝,设计实验区分它们
设计的解读:判断胖瘦的标准是学生大脑中已有的“程序”,是学生在认识客观世界的自觉行为,即使认识不到位,如没有提升到“体重与身高的比”,经过展示后也会豁然开朗,不会对思维造成障碍这个“程序”就是学生认识密度的“天然模型”,是教师与学生的潜意识进行沟通的工具这样的设计学生获得了密度概念的体验经历,体会了科学方法的渗透,理解了密度的本质含义,就不会再产生类似“1斤棉花比1斤铁轻”的“认知背叛”通过本节课的学习也让学生明确了密度反映物质的本质属性是隐性的,是质量和体积共同作用的结果,是用比值来定量的,而这种定量方法在物理学中经常用到,如比热容、热值、压强等本节课中“比值法”的引入在思维上是顺其自然、合乎逻辑的,避免了课本中唐突出现比值方法的无奈之举,同时也破解了学生对于密度概念从感性认识到理性思维的瓶颈。
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NLP(Neuro-linguistic Programming)——“神经语言程序学”的理论认为:人的大脑一旦形成一种程序,那么这种程序就会保持惊人的持续性,不断地产生相同的结果当然,这种程序对人有利有害,如大脑中形成的“方便”程序,导致计算72-15-15=72(先算15-15)的错误结论有时教师讲授的学习方法非常优秀,获得学生意识认同,但是因为没有更新学生潜意识的程序,因而学生没有主动执行,从而影响指导效果这里说的“程序”实际上是指我们观测到的事物及其运动、环境的变化,形成的“自然”的知识和观点,即对客观世界认识的一种“模型”,“模型”一旦被激活,可以对科学现象有更深层次的理解霍金在《The Grand Design》一书中阐述:人类是借助构建模型来解释我们的观测,当模型的解释与我们的观测吻合时,我们往往认为这个“模型”反映的是事实,而且自觉地把这个事实当做现实神经语言程序学(NLP)为教师跟学生潜意识沟通提供了工具和实践技术
那么,以NLP为指导的密度概念教学应该是怎样的呢?教学步骤如下:
(1)展示两张图片,很典型的一胖(矮而胖)一瘦(高而瘦)提问:你是如何判断胖瘦的(根据哪些指标)?(学生:体重、身高)
(2)展示两张图片,不易判断胖瘦提问:你认为谁胖谁瘦,你是根据什么来判断的?判断胖瘦依据什么标准才合理?(学生:体重与身高的比值,体重/身高,或身高/体重)
(3)展示:BMI指数=体重(千克)除以身高(米)的平方(kg/m2)正常体重:体重指数=18-25;超重:体重指数=25-30,轻度肥胖……
(4)学会了区分胖瘦后,接下来学习如何区分不同的物质:
①水和酒精(学生:根据气味来区分);
②铜块和铝块(学生:根据颜色来区分);……
(5)如何区分以下两种物质:(学生体验并讨论)
①质量相同的木块和铁块(外表涂有相同颜色的漆);
②体积相同的铜块和铝块(外表涂有相同颜色的漆);
(6)小组合作学习
实验1用天平测木块和铁块的质量
实验器材:天平、木块和铁块(都是50 g),填写表1
不同物质的属性(密度)[CD#2],同种物质的属性(密度)[CD#2][BG)F]
实验4(实验升华)6个外表涂有相同颜色漆的体积不同的铜块和铝块(圆柱体),其中3个是铜3个是铝,设计实验区分它们
设计的解读:判断胖瘦的标准是学生大脑中已有的“程序”,是学生在认识客观世界的自觉行为,即使认识不到位,如没有提升到“体重与身高的比”,经过展示后也会豁然开朗,不会对思维造成障碍这个“程序”就是学生认识密度的“天然模型”,是教师与学生的潜意识进行沟通的工具这样的设计学生获得了密度概念的体验经历,体会了科学方法的渗透,理解了密度的本质含义,就不会再产生类似“1斤棉花比1斤铁轻”的“认知背叛”通过本节课的学习也让学生明确了密度反映物质的本质属性是隐性的,是质量和体积共同作用的结果,是用比值来定量的,而这种定量方法在物理学中经常用到,如比热容、热值、压强等本节课中“比值法”的引入在思维上是顺其自然、合乎逻辑的,避免了课本中唐突出现比值方法的无奈之举,同时也破解了学生对于密度概念从感性认识到理性思维的瓶颈。