基于深度學(xué)習(xí)的多版本教材融合教學(xué)

摘? ? 要：促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)是提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)的高效途徑.各版本教材都有其個(gè)性化的內(nèi)容路徑和邏輯結(jié)構(gòu)，都有其優(yōu)點(diǎn)，也有其局限性.教師要廣泛利用各版本教材，進(jìn)行深入的分析和研究，拓寬自己的思維結(jié)構(gòu)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行重組和取舍，并敢于創(chuàng)新，設(shè)計(jì)更加科學(xué)的內(nèi)容路徑，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，切實(shí)提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng).

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí);教材;電能和電功

深度學(xué)習(xí)是一種基于理解的學(xué)習(xí)，與基于碎片化記憶的淺層學(xué)習(xí)相對(duì)立[1].深度學(xué)習(xí)倡導(dǎo)將新知識(shí)融入學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中，并能融會(huì)貫通和靈活遷移，是提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)的高效途徑.

“電能和電功”作為電學(xué)的基石，其重要性不言而喻，但因其內(nèi)容極具抽象性，學(xué)生通常難以深度理解.分析比較不同版本教材的內(nèi)容結(jié)構(gòu)和編排特點(diǎn)，可以更好地整合其優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)化教學(xué)路徑，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)電能和電功的深度學(xué)習(xí).由于國(guó)內(nèi)教材版本眾多，本文僅選取目前普及率較高的六個(gè)版本教材（人教版、蘇科版、滬科版、粵滬版、北師大版、教科版）進(jìn)行研究整合.

一、課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“電能和電功”的要求及不同版本教材編排的對(duì)比分析

課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“電能和電功”的要求層次為理解.“電磁能”是“能量”下的一個(gè)二級(jí)主題，其中關(guān)于電能和電功的要求是：結(jié)合實(shí)例理解電功[2].不同版本教材對(duì)該部分內(nèi)容的編排對(duì)比分析如下。

（一）本節(jié)所處的章節(jié)及內(nèi)容路徑比較

電能和電功所處的章節(jié)及內(nèi)容路徑比較見表1.

表1

[版本 所處章節(jié) 課題名稱 內(nèi)容路徑 人教版 （九年級(jí)）第十八章 電功率

第1節(jié) 電能 電功 由生活實(shí)例介紹電能的轉(zhuǎn)化，接著介紹如何用電能表計(jì)算電能，最后介紹電能與電功的關(guān)系，并給出電功的公式W=UIt 滬科版 （九年級(jí)）第十六章 電流做功與電功率 第1節(jié) 電流做功 由家用電器引出電能與電功的關(guān)系，接著給出電功的公式W=UIt，最后介紹如何測(cè)量電費(fèi) 蘇科版 （九下）

第十五章

電功和電熱

第1節(jié) 電能表與電功 由電費(fèi)引出電能表，接著介紹電能與電功的關(guān)系并給出電功的公式W=UIt，最后設(shè)計(jì)學(xué)生活動(dòng)“比較兩個(gè)燈泡的亮暗” 北師大版 （九年級(jí)）第十三章 電功和電功率

第1節(jié) 電能和電功 由家用電器引出電能與電功的關(guān)系，接著設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究“電流做功與哪些因素有關(guān)”并給出電功的公式W=UIt，最后介紹電能表 粵

滬

版 （九上）

第十五章 電能與電功率

第1節(jié) 電能與電功 由家用電器引出電能與電功的關(guān)系，接著介紹電能表，并介紹如何用電能表測(cè)量電功 教科版 （九上）

第六章

電功率

第1節(jié) 電功 由電費(fèi)引出電能，接著介紹電能與電功的關(guān)系，最后介紹電能表 ]

（二）電能引出方式的對(duì)比和分析

六個(gè)版本教材中電能的引出路徑大致可以分為兩類：由能量轉(zhuǎn)化引出和由測(cè)量電費(fèi)引出.兩種方式各有其優(yōu)點(diǎn)，但從促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的角度看，由能量轉(zhuǎn)化引出的路徑更有利于學(xué)生深度學(xué)習(xí)電能的內(nèi)涵.此路徑引出的共有四個(gè)版本：人教版、滬科版、北師大版和粵滬版.其中人教版介紹得最為詳盡，不僅介紹了電能通過(guò)做功轉(zhuǎn)化為其他形式的能，也介紹了人類利用其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，非常有利于學(xué)生深刻理解電能的內(nèi)涵并建構(gòu)其概念.

（三）電能表介紹的對(duì)比和分析

各版本教材均有介紹電能表，但其詳細(xì)程度差異巨大.滬科版、北師大版和教科版幾乎都只介紹了電能表的讀數(shù)，其他參數(shù)等一律沒(méi)有介紹.

新課程倡導(dǎo)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的課程理念，電能表作為生活中普及度非常高的測(cè)量器材，在學(xué)習(xí)了本節(jié)相關(guān)知識(shí)后，如果學(xué)生僅僅只會(huì)讀數(shù)而其他參數(shù)一概不懂，則不僅無(wú)法體現(xiàn)與生活實(shí)際聯(lián)系，更沒(méi)有踐行新課程理念.

人教版、蘇科版和粵滬版則介紹得比較詳細(xì)，其中最詳細(xì)直觀的是人教版，采用圖解法詳盡地介紹了電能表各個(gè)參數(shù)的含義，非常有利于學(xué)生全面地認(rèn)識(shí)電能表，如圖1所示.

圖1? ?人教版圖解電能表的各個(gè)參數(shù)

（四）電功公式引出方式的對(duì)比和分析

由表1可看出，有四個(gè)版本教材引出了電功的計(jì)算公式，而粵滬版和教科版教材并未給出電功的計(jì)算公式.在給出公式的四個(gè)版本教材中，只有北師大版安排了學(xué)生實(shí)驗(yàn)，利用電動(dòng)機(jī)提升重物“探究電流做功的多少與哪些因素有關(guān)”，如圖2所示，并由實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納得出電功的計(jì)算公式W=UIt，其他三個(gè)版本均直接引出電功的計(jì)算公式.

圖2? ?北師大版設(shè)計(jì)的電流做功實(shí)驗(yàn)

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，新課程也倡導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的方式為自主合作探究式的學(xué)習(xí)，而大部分版本的教材均沒(méi)有設(shè)計(jì)任何學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)就直接給出了電功的計(jì)算公式，如此就將學(xué)生的學(xué)習(xí)變?yōu)闊o(wú)意義的機(jī)械學(xué)習(xí)，與新課程的初衷相違背.

（五）學(xué)生活動(dòng)的對(duì)比和分析

除了滬科版，其他版本教材都設(shè)計(jì)了學(xué)生活動(dòng)，體現(xiàn)了自主合作探究的學(xué)習(xí)模式，但蘇科版教材設(shè)計(jì)的學(xué)生活動(dòng)有誤導(dǎo)學(xué)生之嫌！其在本節(jié)的最后，設(shè)計(jì)了“比較兩個(gè)燈泡亮暗”的實(shí)驗(yàn)，并得出結(jié)論：電流相同時(shí)，電壓越高，電流做的功就越多，燈就越亮……

燈泡的亮暗與電流做功的多少無(wú)關(guān)，而是與電流做功的快慢（電功率）有關(guān)，學(xué)生接下來(lái)也會(huì)學(xué)到這個(gè)知識(shí)點(diǎn).然而本節(jié)課教材卻引導(dǎo)學(xué)生探究得出“電流做的功越多，燈就越亮”的結(jié)論，如此不僅不嚴(yán)謹(jǐn)，反而會(huì)干擾學(xué)生接下來(lái)對(duì)電功率的學(xué)習(xí).

二、指向深度學(xué)習(xí)的“電能和電功”教學(xué)路徑設(shè)計(jì)

（一）從能量轉(zhuǎn)化角度建構(gòu)電能的概念

電能作為一種特殊的能量，教師應(yīng)當(dāng)站在能量轉(zhuǎn)化的角度去引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)電能的概念，這樣更有利于促進(jìn)學(xué)生對(duì)電能概念的深度學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的物質(zhì)觀念等物理學(xué)科核心素養(yǎng).因此，在課堂的開始，可以播放人類獲取電能的視頻和圖片，并讓學(xué)生分析其能量的轉(zhuǎn)化，接著播放人類利用電能的視頻和圖片，再讓學(xué)生分析能量是如何轉(zhuǎn)化的，在這個(gè)過(guò)程中建構(gòu)電能概念并介紹電能和電功的關(guān)系.

（二）用圖解的方式詳細(xì)介紹電能表

在學(xué)生建構(gòu)了電能概念后，自然而然地就過(guò)渡到了測(cè)量電能的器材——電能表.學(xué)習(xí)電學(xué)，只學(xué)理論是不夠的，還需要理論聯(lián)系實(shí)踐.電能表作為生活中常見的一種電學(xué)器材，有必要詳細(xì)介紹.而詳細(xì)直觀的介紹莫過(guò)于圖解了，因此可以通過(guò)圖解的方式詳細(xì)地介紹電能表各個(gè)參數(shù)的含義及其使用細(xì)則，便于學(xué)生聯(lián)系實(shí)際生活，促進(jìn)深度學(xué)習(xí).介紹完電能表之后，可以順勢(shì)介紹電能常用的單位kW·h，介紹其與J的關(guān)系，以及1kW·h可供常見的電器工作多久等，加深學(xué)生對(duì)kW·h的感受和理解.

（三）設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究電流做功的多少與哪些因素有關(guān)

認(rèn)識(shí)了電能表之后，就需要引出電功的公式了.直接給出電功公式的做法，既不利于學(xué)生體驗(yàn)電功，也不利于學(xué)生深刻理解電功，是填鴨式教學(xué)，是淺層教學(xué).物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，為了促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，電功公式的引出，一定要以學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、體驗(yàn)理解為基礎(chǔ).可以采用北師大版設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)提升重物的實(shí)驗(yàn)，電流做功的多少可以通過(guò)重物被提升的高度體現(xiàn);通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以深度感受和體驗(yàn)電流做功的多少與電流、電壓及通電時(shí)間的關(guān)系，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納得出電功的公式，自然而然，水到渠成.

在教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，使其建立良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)和物理觀念，提升物理學(xué)科核心素養(yǎng).各版本教材都有其個(gè)性化的內(nèi)容路徑和邏輯結(jié)構(gòu)，都有其優(yōu)點(diǎn)，也有其局限性.教師若局限于單一教材，則必將傳遞碎片化的知識(shí)和概念給學(xué)生[3]，不利于學(xué)生的深度學(xué)習(xí).因此，教師要廣泛利用各版本教材，進(jìn)行深入的分析和研究，拓寬自己的思維結(jié)構(gòu)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行重組和取舍，并敢于創(chuàng)新，設(shè)計(jì)更加科學(xué)的內(nèi)容路徑，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，切實(shí)提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng). [□][◢]

參考文獻(xiàn)：

[1]安富海.促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)策略研究[J].課程·教材·教法，2014，34（11）：57-62.

[2]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012：20-22.

[3]任少鐸.六種版本教材編排“光的反射規(guī)律實(shí)驗(yàn)”的比較研究[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2019（Z1）：11-13.