《物质的属性》课题教学研究

初中物理·物质的属性PAGE\*MERGEFORMAT1“物质的属性”课题教学研究于春泉【摘要】探究和认识物质的物理属性是初中物理教学的重要 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 。要区别物体和物质，区别物质的共有属性和特有属性。要通过观察和实验、猜想和假设来探究物质的属性，要在物质分类、物质鉴别实践中认识物质的属性。学科间要渗透互补，从多角度认识物质属性。【关键词】物质、物体、属性、特性、观察、实验、分类、鉴别客观存在的物质世界，包含着无限多样的物质形态。运动是物质的根本属性。在中学阶段所开设的物理学、化学、生物学等自然科学，则是在不同范畴内研究自然界的物质各种不同表现形态。物理学是研究自然界的物质结构、相互作用和运动规律的自然科学，涉及运动、力、声、光、热、电、磁等多种物质形态变化。化学是在分子、原子层次上研究物质结构、性质、组成与变化规律的科学，其物质客体是自然界中包含任何有特定分子标识的有机物质或无机物质的化学物质。而生物学则是研究生物体的生命现象及其生命活动规律的自然科学，包含自然界中的生物体、细胞、分子、生态等诸多领域。这些学科对自然界中的物质及变化规律的研究既有联系，又有区别。在2011初中物理课程 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 中，把《科学内容》设置为“物质”、“运动和相互作用”、“能量”三大部分。而又把“物质”课题划分为物质的形态和变化、物质的属性、物质的结构与物体的尺度、新材料及其应用四个次级课题。本文仅对“物质的属性”课题教学中的几个问题做些粗浅的探讨。物质和物体自然界中的一切物体都是由物质组成，组成物体的物质有多有少，物理学中把物体含有物质的多少叫做物体的质量。物理学中，常常通过研究具有一定质量、处于一定状态的物体的性质，来探究物质结构、相互作用及运动规律，认识和理解物质的性质。比如，用测量物体的质量和体积比来探究物体的性质，又发现这个比值与物体的质量和体积无关，仅仅决定于这个物体的物质组成，并由此而建立物质密度的概念，认识物质的这一性质。又如，通过对比观察两支试管中的碎冰和块状石蜡在同样外界条件下熔化过程中的温度、状态的变化，了解到碎冰和石蜡在熔化过程中所呈现的不同规律，区分开晶体和非晶体两种不同物质，形成晶体材料的熔点概念。这一熔化过程，直接研究对象是具有一定质量和形态的物体，实则是认识物质属性及利用物质熔点进行物质分类、鉴别的科学探究过程。在物理教学中，要把“物体”和“物质”区分开来。运动是物质的基本属性，但在初中“机械运动”课题教学中应明确其研究对象是物体；声振动的研究对象是振动的物体，但探究声音传播速度时，应区别不同传声介质的物质特性。在诸如此类的教学过程中，不能把“物质”和“物体”混为一谈。属性和特性北师大版初中物理《教师用书》编者说：“质量和密度是物理学中描述物体和物质属性的两个重要概念”，“质量是物体的基本属性”，密度是“用来描述物质本身的一种特性”，“本章引导学生从生活经验入手，通过建立质量和密度概念来初步认识物体和物质的性质，学习描述和测量物质性质的方法，为进一步认识物质的属性奠定基础。”显然，北师大版初中物理编者要求区分物体和物质，区分物体的基本属性和物质的特有属性。物体的质量是物体的基本属性，而物质的密度则是反映物质所固有的一种性质，是用来描述物质本身的一种特性。沪科版初中物理课本中，明确指出“质量是物体的基本属性”，而物质的密度“反映了物质的一种特性”。《物质的密度》课文的第一句便是“怎样识别物质”，既使物理概念教学源于生活实际，又使学生思路清晰，明确所探究的“物质的质量与体积的比值反映了物质的一种特性”，即物质的密度是物质的一个特有属性，而测量物质密度是鉴别物质的一种科学方法。苏科版初中物理课本则是专设章节，用来探究物质的物理属性。教材指出，物质的状态、密度、硬度、透明度、导热性、导电性、磁性等等都是物质的属性，并重点介绍了密度和比热容等物质属性。教材还联系实际生活问题，引导学生利用物质的属性进行物品分类，感受自然界物质的多样性。教材虽然并未强调区分物质的基本物理属性和特有物理属性，但通过物品分类和物质鉴别，也可感知物质的各种不同物理属性在物理意义、应用功能等方面的区别和差异。属性是对象的性质及对象之间关系的统称。对象（事物）的属性有的是特有属性，有的是共有属性。对象的特有属性是指为一类对象独有、区别于其它类属对象的属性。为更加深刻认识和理解物质的属性、更加有利于学生的学习过程，笔者认为应在物理教学中区分物质的共有属性和特有属性。物质的状态、透明度、导热性、导电性、磁性等物质属性，是物质或某类物质的共有属性，可用于物质的分类，决定物质的应用。物质的密度、硬度、比热容、熔点、凝固点、沸点等物理属性，则是物质的特有属性，谓之物质的特性，一般具有物质鉴别作用。学习描述和测量物质的特有属性，掌握利用物质特性来鉴别物质的科学方法，能更加深刻地认识物质的属性，有利于对物质材料的合理分类和科学应用。用实验探究物质的属性科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式。猜想和假设、观察和实验是探究和识别物质属性的基本方法。在2011初中物理课程标准《物质的属性》教学内容中，要求“通过实验，了解物质的一些物理属性，如弹性、磁性、导电性和导热性等，用语言、文字或图表描述物质的这些物理属性。这个要求，在我国各个版本的初中物理教材中，都得到充分的体现，都是“通过实验”来探究和认识物质的物理属性。探究物质属性的实验，常常采用对比实验，即设立两个或两个以上的实验组，对比观察实验过程和变化，对比处理直接或间接测量的实验数据，归纳对比推理判断或实验结论，认识物质的物理属性。“测物质密度”是初中阶段的一个重要实验。无论把这个实验 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 为探究性实验还是验证性实验，通常会设计一些不同质量同类物质的实验组、不同物质类属的实验组或不同物态的实验组。通过这些对比实验组的直接测量和间接计算，知道“同种物质的质量与体积的比值是恒定的，不同物质质量与体积的比值一般是不同的”，理解“这个比值反映了物质的一种特性”，有利于形成物质的密度概念。探究物质属性的实验中有为实现实验目标所必须的实验因素（自变量），还可能有影响实验结果的非实验因素（无关变量），则需要采用控制变量的实验方法。北师大版初中物理教材中，让学生自己动手做如右图所示的实验，来探究振动物体的振动幅度与其所发声音响度的关系，则可让学生感受控制变量法。在此实验中，直尺伸出桌面的长度、拨动直尺时所用力的大小等因素都会影响因直尺振动所产生的声音的特性。要探究直尺振动幅度与声音强度的关系，就要控制直尺伸出桌面部分的长度，以直尺振动幅度（随拨动直尺端部时用力大小而变化）为自变量，用听觉感知或用声强仪器测定声音的强弱。若要控制拨动直尺所用力的大小不变，即保持直尺振动幅度恒定（控制无关变量），改变直尺伸出桌面部分的长度，则可探究直尺伸出桌面部分因振动而发出声音的音调（因变量）与其长度（自变量）的关系。探究物质属性的许多对比实验中，也要同时采用控制变量法。沪科版初中物理教材“探究物质的比热容”实验中，用水和煤油为研究对象，巧妙地利用电加热器在相等的时间对外供热相等的特点设计了一组对比实验，以保证在实验过程中水和煤油吸收相等的热量。利用这个实验揭示了物质的一个热学特性，形成了比热容概念，获得区分鉴别物质的又一科学方法。理想实验是探究物质属性的重要方法。在物理学发展史上，伽利略、牛顿、麦克斯韦、惠更斯、爱因斯坦等许多物理学家都曾设计过著名的理想实验，大大推动了物理学的进步和发展。初中物理教材所描述的伽利略理想实验，驳斥了亚里斯多德关于力是维持物体运动状态的原因的学说。牛顿在伽利略等人研究的基础上，通过对大量经验事实的归纳推理、抽象概括创立了牛顿第一定律，人们认识到惯性是一切物体所固有的一种属性。沪科版教材在“声音的传播”课题教学中所安排的“实验探究”也是一个理想实验。将一只闹钟放在密封的玻璃罩内，当罩内空气被抽走时，学生可感知到钟声变小。随后，编者让学生“猜想，如果把鈡罩中的空气完全抽出来，我们还能听见声音吗？”这一猜想过程便是在已有事实基础上的思维推理过程。学生由此推理判断，容易得出：“声音的传播是需要介质的，声音不能在真空传播”。虽然，目前的科技手段无法对此结论直接验证，但我们由此而认识到声波的一个重要属性。学科间渗透互补，多角度认识物质属性自然学科之间互相联系与渗透。设立实验组、对照组及控制变量的实验方法，在初中一年级“光合作用”等生物实验中已经采用。迟后开设的初中化学课程，更是常常采用观察、实验、分类、比较等诸多方法来探究化学物质的性质及变化规律。在物质能量、微观结构、物质性质等课题教学中，自然学科之间，在内容或方法诸多方面都有相互的联系和渗透。破除学科本位观念，让学生了解自然界事物的相互联系，在学科间的联系与渗透过程中，从多角度来认识物质的属性。结语人类关于物质属性的研究对日常生活和科技进步的具有重大影响。认识物质属性是初中物理的重要教学目标。在物理教学中，要学习科学研究方法，合理运用信息技术；要通过观察和实验认识物质属性，在物质分类和物资鉴别的生活生产实际中理解物质属性。