沈远帆
福建省诏安县霞葛中学 363512
摘要：基于考试说明，本文以特殊方法测密度为例子，对常见特殊方法测密度进行归纳并举例题分析，从而总结出非常规测量性试验在教学过程中的教学方法和策略，是对基于课本常规测量的变形实验的教学研究。
关键词：测量性实验、非常规测量性实验、特殊方法测密度
1 常见特殊方法测物体密度
测物体密度的测量原理是，其中质量用天平测量，体积用量筒测量，非常规测量指的是在没有天平或量筒甚至是都没有的情况下来完成密度的测量。例如以下几类特殊方法测物体密度。
1.1 类型一：缺量筒类测密度
没有量筒的特殊方法测密度要考虑如何利用其它测量工具得到待测物体积，常用的方法是利用已知密度的水。例如以下例子：
例1：张晴同学利用烧杯、天平、细线和水测一金属块密度，请帮助张晴完成实验步骤，并写出金属块密度的表达式。
例2：林玲同学利用天平（带砝码）、一个小空瓶、一只记号笔和水，测量少量花生油（不够装满一瓶）的密度。
例1中有天平无量筒测固体，体积用排出相同体积的水的体积来代替，即：。例2中同样是利用水来量被测物体积，小瓶装适量水后，用记号笔在小瓶水面处做记号，用天平测出小瓶和水的总质量，再将水倒出，往小瓶中加花生油至记号处，用天平测小瓶装入花生油后的总质量，求出水的体积即为花生油的体积。通过例题的分析可知缺量筒测密度可用已知密度的水来作为被测物体积的度量，从常规测量的测量原理出发，缺少的量筒用现有的其他工具来替代。
1.2 类型二：缺天平类测密度
缺天平类可利用浮沉条件和阿基米德原理进行测量，如例3。例3中小石块漂浮时排开液体体积为，即：所受浮力；又因为漂浮，，所以由浮力等于重力可推出，体积用排水法。缺天平不能直接测质量，但已有量筒，考虑到除了密度之外把质量和体积联系起来的是阿基米德原理，因此有了例3的做法，该方法又叫“一漂一沉”法，“一漂”得质量，一“沉”得体积，无论什么叫法亦或是怎么去归纳，由例题分析可以看到不变的是，缺天平测密度测量原理也是从常规方法测密度中延伸出去。
例3：小莉利用平底试管、量筒和水测一小石块密度，请你将实验步骤补充完整。（1）在量筒中放入适量水,将平底试管放入水中，使其漂浮，读出量筒示数为。（2）将小石块放入平底试管中, 仍是使其漂浮读出量筒示数为。（3） 。（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算的表达式为： 。
1.3 类型三：用弹簧测力计类测密度
用弹簧测力计测密度最常见的是“双提法”测固体密度，和“三提法”测液体密度”。“双提法”是用弹簧测力计一提，测重力求出物体质量；二提，测浮力，利用水的密度已知，求得物体的体积，即可计算出物体的密度值。“三提法”测液体密度是在“双提法”的基础上进行的，从上文的分析已知。
如果再用弹簧测力计提着物体浸没在待测液体中，就可以测出待测液体的密度，这就是所谓的“三提法”。“双提法”测量原理也是基于的简单变形，而“三提法”则是在“双提法”的基础上再加深一点，因此归根到底用弹簧测力计测物体密度的特殊测量还是基于的进一步探索。
综上，特殊方法测密度中缺天平的中质量根据用已知密度的水和量筒来替代。类比到测电阻，伏安法测电阻，用电压表测量，用电流表测量。缺少电压表便考虑，缺少的电压表用电流表和定值电阻来替代；缺少电流表便考虑，缺少的电流表用电压表和定值电阻来替代。测小灯泡电功率亦是如此。可见，非常规测量性实验也并非是无迹可寻，基本上都是在原来常规性测量的基础上加以变形，因此在教学过程中应当引导学生缺少某个测量工具时联想与这个工具所要测量的物理量相关的知识点，相关知识点中所需测量工具题干中有无提供，依次排查来确定如何特殊测量。
2 非常规测量类型实验在教学中的定位
2.1 非常规测量类型实验在教学中的意义
1、非常规性测量性实验更具有实际意义。物理来源于生活，物理学习过程就是一个生活情境在物理的再现过程，非常规物理实验可以很好的创设生活化的物理教学情境。[1]生活中测量密度并一定总能随意找到天平和量筒，非常规测量强调的更贴合生活实际，能让学生感到学习物理具有普遍使用价值，能够引起学生探究的兴趣。
2、非常规性测量性实验有助于培养学生各方面能力。课本中所教授的常规测量是基础，而非常规测量实验才是真正培养学生积极思考、主动建构知识的教学过程。非常规测量打破常规，让学生意识到课本上的知识不能死记硬背，要去思考和探索才能为己所用，是培养学生自主构建物理知识框架的能力的重要途径。
因此非常规测量性物理实验并不是“非科学” 和“ 无目的” ， 恰恰相反，它追求科学本质、崇尚科学精神，注意培养学生科学素质，追求丰富的教育内涵和全维课程目标的达成。[2]对于实验教学有着重要的意义，是我们应当重视和加强的方面。
2.2 有关非常规测量类型实验在教学中的建议
1、打好基础，从基础延伸。所有变形、创新、提高皆是基于基础。
2、引导为主，归纳为辅。打好基础后创设生活情境，教师引导即可，让学生自己思考，思考缺少的测量工具可运用其他知识点转换为其他工具测量，例如测密度中的质量可通过转换为弹簧测力计测量，举个例子让学生展开联想，引导学生探索后再指导学生自行归纳，最后教师再做补充和总结。
3、注重比较归纳普遍规律。比较同一常规测量不同类型的特殊测量，甚至比较不同常规测量之间的共同点，重在比较出共同的解题思路，将所学知识化为学生的解题方法。这点在中考复习中尤为重要。例如上文中以特殊测密度为例子，罗列出的3类是同一种解题思路，当缺少某种测量工具时通过题干给出的其他测量工具联想该测量工具测量的物理量与缺少的工具所要测量的物理量有无直接或间接关系。而常规测密度、“伏安法”测电阻、测小灯泡电功率也可进行比较归纳解题思路。
参考文献
[1]吴丽君.中学物理课堂中非常规实验的教学设计与案例分析[D].华东师范大学.2011.04.
[2]张伟，郭玉英，刘炳升.非常规物理实验：有待深入开发的重要课程资源[J].物理教师，2005，9期，26卷:47-49页.
作者简介：沈远帆（1994.01-），女，汉族，福建诏安人，大学本科，中学二级教师，研究方向:初中物理教学。