基于深度学习的多版本教材融合教学

摘    要：促进学生的深度学习是提升物理学科核心素养的高效途径.各版本教材都有其个性化的内容路径和逻辑结构，都有其优点，也有其局限性.教师要广泛利用各版本教材，进行深入的分析和研究，拓宽自己的思维结构，根据实际情况进行重组和取舍，并敢于创新，设计更加科学的内容路径，促进学生的深度学习，切实提升学生的物理学科核心素养.

关键词：深度学习;教材;电能和电功

深度学习是一种基于理解的学习，与基于碎片化记忆的浅层学习相对立[1].深度学习倡导将新知识融入学生已有的知识结构中，并能融会贯通和灵活迁移，是提升物理学科核心素养的高效途径.

“电能和电功”作为电学的基石，其重要性不言而喻，但因其内容极具抽象性，学生通常难以深度理解.分析比较不同版本教材的内容结构和编排特点，可以更好地整合其优点，优化教学路径，从而促进学生对电能和电功的深度学习.由于国内教材版本众多，本文仅选取目前普及率较高的六个版本教材（人教版、苏科版、沪科版、粤沪版、北师大版、教科版）进行研究整合.

一、课程标准对“电能和电功”的要求及不同版本教材编排的对比分析

课程标准对“电能和电功”的要求层次为理解.“电磁能”是“能量”下的一个二级主题，其中关于电能和电功的要求是：结合实例理解电功[2].不同版本教材对该部分内容的编排对比分析如下。

（一）本节所处的章节及内容路径比较

电能和电功所处的章节及内容路径比较见表1.

表1

[版本 所处章节 课题名称 内容路径 人教版 （九年级）第十八章 电功率

第1节 电能 电功 由生活实例介绍电能的转化，接着介绍如何用电能表计算电能，最后介绍电能与电功的关系，并给出电功的公式W=UIt 沪科版 （九年级）第十六章 电流做功与电功率 第1节 电流做功 由家用电器引出电能与电功的关系，接着给出电功的公式W=UIt，最后介绍如何测量电费 苏科版 （九下）

第十五章

电功和电热

第1节 电能表与电功 由电费引出电能表，接着介绍电能与电功的关系并给出电功的公式W=UIt，最后设计学生活动“比较两个灯泡的亮暗” 北师大版 （九年级）第十三章 电功和电功率

第1节 电能和电功 由家用电器引出电能与电功的关系，接着设计实验探究“电流做功与哪些因素有关”并给出电功的公式W=UIt，最后介绍电能表 粤

沪

版 （九上）

第十五章 电能与电功率

第1节 电能与电功 由家用电器引出电能与电功的关系，接着介绍电能表，并介绍如何用电能表测量电功 教科版 （九上）

第六章

电功率

第1节 电功 由电费引出电能，接着介绍电能与电功的关系，最后介绍电能表 ]

（二）电能引出方式的对比和分析

六个版本教材中电能的引出路径大致可以分为两类：由能量转化引出和由测量电费引出.两种方式各有其优点，但从促进学生深度学习的角度看，由能量转化引出的路径更有利于学生深度学习电能的内涵.此路径引出的共有四个版本：人教版、沪科版、北师大版和粤沪版.其中人教版介绍得最为详尽，不仅介绍了电能通过做功转化为其他形式的能，也介绍了人类利用其他形式的能转化为电能，非常有利于学生深刻理解电能的内涵并建构其概念.

（三）电能表介绍的对比和分析

各版本教材均有介绍电能表，但其详细程度差异巨大.沪科版、北师大版和教科版几乎都只介绍了电能表的读数，其他参数等一律没有介绍.

新课程倡导“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念，电能表作为生活中普及度非常高的测量器材，在学习了本节相关知识后，如果学生仅仅只会读数而其他参数一概不懂，则不仅无法体现与生活实际联系，更没有践行新课程理念.

人教版、苏科版和粤沪版则介绍得比较详细，其中最详细直观的是人教版，采用图解法详尽地介绍了电能表各个参数的含义，非常有利于学生全面地认识电能表，如图1所示.

图1   人教版图解电能表的各个参数

（四）电功公式引出方式的对比和分析

由表1可看出，有四个版本教材引出了电功的计算公式，而粤沪版和教科版教材并未给出电功的计算公式.在给出公式的四个版本教材中，只有北师大版安排了学生实验，利用电动机提升重物“探究电流做功的多少与哪些因素有关”，如图2所示，并由实验结果归纳得出电功的计算公式W=UIt，其他三个版本均直接引出电功的计算公式.

图2   北师大版设计的电流做功实验

物理学是一门以实验为基础的学科，新课程也倡导学生学习的方式为自主合作探究式的学习，而大部分版本的教材均没有设计任何学生实验和演示实验就直接给出了电功的计算公式，如此就将学生的学习变为无意义的机械学习，与新课程的初衷相违背.

（五）学生活动的对比和分析

除了沪科版，其他版本教材都设计了学生活动，体现了自主合作探究的学习模式，但苏科版教材设计的学生活动有误导学生之嫌！其在本节的最后，设计了“比较两个灯泡亮暗”的实验，并得出结论：电流相同时，电压越高，电流做的功就越多，灯就越亮……

灯泡的亮暗与电流做功的多少无关，而是与电流做功的快慢（电功率）有关，学生接下来也会学到这个知识点.然而本节课教材却引导学生探究得出“电流做的功越多，灯就越亮”的结论，如此不仅不严谨，反而会干扰学生接下来对电功率的学习.

二、指向深度学习的“电能和电功”教学路径设计

（一）从能量转化角度建构电能的概念

电能作为一种特殊的能量，教师应当站在能量转化的角度去引导学生建构电能的概念，这样更有利于促进学生对电能概念的深度学习，提升学生的物质观念等物理学科核心素养.因此，在课堂的开始，可以播放人类获取电能的视频和图片，并让学生分析其能量的转化，接着播放人类利用电能的视频和图片，再让学生分析能量是如何转化的，在这个过程中建构电能概念并介绍电能和电功的关系.

（二）用图解的方式详细介绍电能表

在学生建构了电能概念后，自然而然地就过渡到了测量电能的器材——电能表.学习电学，只学理论是不够的，还需要理论联系实践.电能表作为生活中常见的一种电学器材，有必要详细介绍.而详细直观的介绍莫过于图解了，因此可以通过图解的方式详细地介绍电能表各个参数的含义及其使用细则，便于学生联系实际生活，促进深度学习.介绍完电能表之后，可以顺势介绍电能常用的单位kW·h，介绍其与J的关系，以及1kW·h可供常见的电器工作多久等，加深学生对kW·h的感受和理解.

（三）设计学生实验探究电流做功的多少与哪些因素有关

认识了电能表之后，就需要引出电功的公式了.直接给出电功公式的做法，既不利于学生体验电功，也不利于学生深刻理解电功，是填鸭式教学，是浅层教学.物理学是一门以实验为基础的学科，为了促进学生的深度学习，电功公式的引出，一定要以学生动手实验、体验理解为基础.可以采用北师大版设计的电动机提升重物的实验，电流做功的多少可以通过重物被提升的高度体现;通过实验，学生可以深度感受和體验电流做功的多少与电流、电压及通电时间的关系，然后通过实验结果归纳得出电功的公式，自然而然，水到渠成.

在教学中，教师应当促进学生的深度学习，使其建立良好的知识结构和物理观念，提升物理学科核心素养.各版本教材都有其个性化的内容路径和逻辑结构，都有其优点，也有其局限性.教师若局限于单一教材，则必将传递碎片化的知识和概念给学生[3]，不利于学生的深度学习.因此，教师要广泛利用各版本教材，进行深入的分析和研究，拓宽自己的思维结构，根据实际情况进行重组和取舍，并敢于创新，设计更加科学的内容路径，促进学生的深度学习，切实提升学生的物理学科核心素养. [□][◢]

参考文献：

[1]安富海.促进深度学习的课堂教学策略研究[J].课程·教材·教法，2014，34（11）：57-62.

[2]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012：20-22.

[3]任少铎.六种版本教材编排“光的反射规律实验”的比较研究[J].中学物理教学参考，2019（Z1）：11-13.