——以“电动势”教学设计为例
王建英
摘要：本文以“电动势”的教学为例，从概念的引入、概念的形成和概念的理解三个教学过程，谈谈基于学情分析的概念教学探究。
关键词：电动势；概念教学；学情分析
“电动势”是电学中一个重要的概念，学生在理解时普遍感觉困难较大，也是中学物理教学中很突出的难点，当然已有很多课例和文章阐述如何建立这个概念，在现在的中学物理课堂也基本上达成一些共识，比如：创设情境，引起学生研究的兴趣和思考；通过各种电池，获得感性认识；通过比值定义法，定义电动势；通过铅酸电池演示实验，研究电动势与电源端电压的关系；用水果电池，学生感受电动势和内电阻的存在等等。而所有这些设计及实施都是建立在学生学情分析的基础上的，通过对学情的分析既可以更清晰地了解学生的知识、能力、情感储备，又可以更准确地把握学生的思维动态，使教学能更好地符合学生的认知方式。所以基于学情分析的教学既更能科学、准确、有效地建立“电动势”的概念，同时在知识生成的过程中也更容易碰出思维的火花，从而提升学生的科学思维。下面从“电动势”概念的引入、概念的形成和概念的理解三个教学过程，谈谈基于学情分析的概念教学探究。
一、基于前概念，设置知识冲突，引入新概念
念教学的成败，往往并不取决于教师能否向学生传授科学的概念，而是取决于能否有效地转变学生的前概念。概念教学可以通过学生对某一物理现象的解释充分暴露前概念，在与进一步的真实物理事实的对比中引出认知冲突，并在此过程中学生重新建构自己的认识，应用新的理解，建构概念间新的联系，并将新旧知识进行比较，多次往复，使其认识不断完善。从学生的认知水平和实际调查情况看，学生在学习电动势概念前，电源无内阻，“电动势就是电压”深深的刻在他们的脑海中。这种先入为主的思维定势，给电动势概念的讲解造成了不可忽视的困难。电动势概念的教学可以尝试从转变这个前概念引入。
实验情境1：将4只小灯泡并联接在4节1.5V的干电池上，逐一闭合每一个小灯泡的开关，会发现第一个灯最亮，以后每闭合一个，灯的亮度都逐渐变暗。根据初中学过的知识，并联电路用电器两端的电压等于电源电压，小灯泡的亮度不应随灯泡的个数增加而变暗，学生由此产生了疑问。
实验情境2：老师又将这4 个并联的灯泡接在一个6V的蓄电池两端，再逐一闭合每一个灯光开关，此时各灯的亮度不但不随接入个数的增多而变暗，而且亮度比接6V干电池时亮得多。全班同学几乎会同时发出“为什么”的疑问。
由于前概念的存在，学生会对这2个实验的结果感到惊讶，这是认知冲突的表现，由此激发了本节课的思维活动。这个时候要让学生积极表达自己的感受、体验、猜想,哪怕他找不到或暂时找不到这些问题的答案,也要让他们去积极地思考。这样引入教学，为后面建立电动势概念，认识电动势与电压概念的区别，创设了良好的思维情境。
二、基于认知水平与方式，通过类比思维，建立新概念
在建构主义看来，教师不再是传统教学意义上的知识的呈现者和传递者，而应始终充当学生学习的促进者、指导者和帮助者的角色。所以在构建“电动势”这一概念的过程中，要让学生体现其主体性，教师就需对学生的认知基础、接受水平、学习能力及思维规律等进行研究。再对这节教学内容
分析，不难发现对于电动势这类抽象的概念，可通过类比思维加工，降低理解的难度。认识“非静电力”是理解电动势概念内涵的关键。
左图中在重力场中，静止的水在重力作用下，只能从高到低，重力做多少功，重力势能就减少多少，那么从低到高时，只靠重力做功行吗？若要循环此过程，须通过“非重力”做功将水从B抽回到A再释放。将这水循环的力学过程与闭合电路中的电学过程进行类比，引入“非静电力”。通过非重力做功和非静电力做功的类比，形成电动势的概念。
三、基于生活与情感态度价值观，拓展与延伸，深化新概念
物理知识与一般的文化知识存在着密切的联系，把物理概念整合到更广阔的文化背景中，把生活──物理──社会有机地结合起来，体现从生活走进物理，从物理走向社会。将物理理论知识运用回到日常生活和社会实践中去，在运用知识解决问题的同时更好的理解物理，而且让学生不再觉得物理门枯燥的学科。
建立起电动势这一概念后，学生对一开始课堂引入的实验还不能解释。这时可用水果电池实验，让学生亲自感受电动势和内电阻的存在。为了让学生有更丰富的感受，还可以让学生触摸新旧电池的软硬程度和使用一段时间后电池的温度。在了解内阻的存在后，就能更好地区别电源两端的“电压”和电源的“电动势”了。顺势播放“南孚电池公益广告”，大致内容是：玩具电动车用不了的电池，不要扔，它可以放在收音机中继续使用。这个广告来渗透环保、节能、和谐等社会主题。同时为了让物理知识更生活化，可以让学生了解的生活中的各种电源：电子表中的纽扣电池、电瓶车中的蓄电池、人造卫星上使用的太阳能电池、手机上的锂电池……还有各种电站：水电站、火力发电站、核电站……
以上阐述了电动势概念教学中的学情分析策略：基于对学生的前概念、认知水平与认知方式、生活经验和情感态度价值观等学情的分析，再结合一定的教学方法与手段，使得概念的引入、概念的形成、概念的深化三个过程水到渠成。所以教师要充分了解学生已有的认知水平和能力基础，分析及学生对于本内容的学习所需要的情感态度和学习方式有哪些，学生学习本课可能遇到的困难和问题、在学习过程中可能采取的各种学习策略，为教学设计提供真实可靠的依据。以学情分析为基础的教学设计更能体现学生的主体性，让教学收到更好的效果。
参考文献：
[1]吕华荣.“质点”概念教学中的过程设计[J].中学物理教与学，2017(1).
(作者单位：浙江省嵊州市黄泽中学 312400)
论文作者:王建英
论文发表刊物:《中学课程辅导●教学研究》2018年4月上
论文发表时间:2018/9/20
标签：电动势论文; 概念论文; 学生论文; 情分论文; 物理论文; 认知论文; 重力论文; 《中学课程辅导●教学研究》2018年4月上论文;