任少鐸
(福建省廈門市海滄區(qū)東孚中學,福建 廈門 361000)
深度學習強調內容整合,著意建構反思,注重理解,重視遷移運用,倡導將新知識整合到學生已有的知識結構中,并實現融會貫通和靈活遷移。深度學習有別于碎片化的基于記憶的淺層學習,是一種基于理解的學習。
“電功和電功率”作為初中電學的基石,歷來都是教學的重點。為了促進學生的深度學習,教師有必要充分利用各版本教材資源,分析比較其內容和邏輯結構,取其精華,優(yōu)化教學路徑,更好地培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)。
《義務教育物理課程標準(2011年版)》對“電功和電功率”的要求是:結合實例理解電功和電功率。課程標準規(guī)定的理解層次的內容在初中階段一共只有五個,而電功和電功率就占了兩個,其重要程度顯而易見,不同版本物理教材對“電功和電功率”的編排對比分析如下。
目前國內教材版本眾多,本文僅選取使用率較高的6種版本教材(人教版、北師大版、教科版、蘇科版、滬粵版、滬科版)進行對比分析,其中“電功和電功率”所處的章節(jié)及內容呈現路徑比較如表1。
表1
6種版本教材中電能的引出路徑可以分為兩類:由能量轉化和電費計算引出,電能是能量的一種,應引導學生從能量轉化的角度建構電能概念,更好地幫助學生理解電能。
在課堂教學的開始,可以用圖片和視頻展示電能獲取的各種途徑,引導學生建構電能的概念并分析能量的轉化路徑,接著用圖片和視頻展示電為人們生活帶來的巨大便利,讓學生分析能量的轉化路徑,加深對電能的理解,最后介紹電能和電功的聯系。在學生建構了電能和電功的概念后,再詳細介紹電能表的使用規(guī)范以及各個參數的具體含義。
在這一節(jié)并沒有給出電功的公式,但介紹了電能的常用單位kW·h,以及其與J的換算關系。為增進學生對kW·h這一單位的認識,可以介紹1kW·h的電能可供各種電器工作多久、可以做多少功等,還可以介紹中國的水電站和核電站建設的現狀,培養(yǎng)學生的愛國主義情操。
無論從初中電學的角度還是從生活的角度,電功率相對于電功來說,使用的頻率更高也更普遍,因此,讓學生深度體驗電功率公式的得出就顯得非常重要。
從生活實例入手,引導學生觀察并對比生活中常見家用電器的銘牌,通過交流討論,認識電功率。然后引入學生實驗“探究電功率的大小與什么因素有關”,采用控制變量法分別“探究電功率與電流和電壓的關系”,電路圖如圖1、2所示,其中L1規(guī)格為“2.5V 0.3A”,L2規(guī)格為“3.8V 0.3A”,實驗數據記錄表如表2、表3所示。
圖1
圖2
表2
表3
通過實驗,學生知道了電動率與電流、電壓的定性關系,再介紹電功率與電壓、電流的定量關系:電功率等于電壓與電流的乘積,即P=UI。
然后根據W=Pt,得到1kW·h=3.6×106J,與之前在電功一節(jié)學習的kW·h與J的單位換算相呼應,從而促進學生對電功單位換算的深度理解。
采用由電功率到電功的方式,學生通過實驗(比較兩個不同規(guī)格小燈泡的亮暗),經歷電功率公式的得出過程,再通過推導,自然而然地得出W=UIt,思路清晰順暢,有助于學生深度體驗并深度理解電功率和電功。
教師應該是用教材而不是教教材,關于電功和電功率公式的推導,雖然不少教材的呈現路徑為正向推導,但教師可以大膽地對其進行教學重構,而不是按部就班地按照教材的思路去設計教學路徑。
每種版本的教材都有其個性化特點,有優(yōu)點也有局限性。教師若僅僅依賴于單一教材,則思維就很容易被其限制,導致教學路徑僵化,不利于學生的深度學習。因此,教師不應讓單一版本教材成為束縛自己和學生的枷鎖,要廣泛利用各種版本教材資源,對其進行深入分析和研究,拓寬自己的思維,并敢于結合實際情況進行內容取舍和邏輯重構,設計出更加科學的教學路徑,促進學生的深度學習,切實提升學生的物理學科核心素養(yǎng)。