我以为，《电势能电势和电势差》是静电场一章中涉及基本概念的学习非常重要和非常困难的一节，同时也是学生进行文理选修后，在物理学习中遭遇到的第一个十分关键的考验，当然也是继续学习选修3-1电路知识和3-2电磁感应知识的重要基础，如何处理好这一节的教学，从某种意义上说关系到学生对物理学习的信心树立和兴趣保持，关系到学生的后续发展，因此处理好这一节内容的教学至为关键。由于这一节内容是属于概念教学，既抽象又逻辑严谨，在实际教学中，教师如何落实新课程理念，领会教材编写意图，根据学生情况科学合理地处理教材，如何设计有效的学习活动，促进学生的自主建构呢？我认为很值得我们研究和反思，事实上在一些教师招考中也是选择这一内容的教学来甄别教师的教学能力。
正因为如此，我想借此机会将我在教学实践中的思考交流给大家，如有不妥或错误，敬请批评指正。
一、课标解读
关于“电势能、电势和电势差”的课标表述有两条：（课件2）在内容标准之选修模块3-1电场中有“（4）知道电势能、电势，理解电势差”，以及“例2分析物理学中常把无穷远处和大地作为电势零点的道理”。
如何理解这两条表述呢？
我们知道，静电场具有力的性质和能的性质，电荷在电场中运动时，电场力对电荷做功，从而引起电势能的变化。因为电势能是相对的，在研究电场时，我们往往并不特别关注电荷在电场中某点实际具有的电势能的量值，而更需要关注电荷在电场中运动时电势能改变的多少，因为能量只有在转化和转移过程中发生改变才有实际意义，而电势能改变的多少正好与电场力做功的量值相联系。（课件3）对静电场中确定的两点，在这两点间移动不同电荷电场力所做的功可能不同，但电场力所做功与所移动的电荷的比值是不变的，也就是说电场力做功的本领也是确定的，这就是电势差所反映的电场本身的性质。而确定了电场中两点之间的电势差，就很容易计算电场力所做的功，这为解决问题带来了极大的方便。因此，电势差应是教与学的重点，是要求学生必须“理解”的。
（课件4）而电势能与电势对应，数值的大小与零电势的选择有关，选择不同的电势零点，描述电场中各确定点的电势以及确定的电荷在该点的电势能是不一样的，但各确定点间的电势差又是一样的。而且，电势零点的选择既有任意性又有限制性，但在物理学中常常选取无穷远处或大地作为电势零点，因为这样往往比较方便而且自然，而这对于高二学生来讲，要准确理解是有较大难度的，因此，课标只要求“知道”。
（课件5）为了帮助学生理解电势零点的选择，又在例2中增加了“分析物理学中常把无穷远处和大地作为电势零点的道理”的表述，但并不作为硬性要求。
另外，（课件5）虽然课标中没有关于“等势面”的相关规定，但考虑到对学习水平较高的学生，了解等势线和等势面，不仅可以加深对电场能的性质的理解，也能渗透用有形的数学语言来描述无形的物理规律的科学研究方法，同时还能提升学生的习题解答能力，因此，补充适当的等势面的知识是需要的。
二、教材分析
教科版教材的编排思路是：（课件6）首先回顾重力做功的特点，着重指出重力做功与路径无关，只与物体的质量以及起点和终点的位置有关，然后通过理论探究，得出电荷在电场中运动时电场力做功也具有与重力做功相同的特点，从而开始做了三个类比研究：由重力场中的物体具有重力势能，类比得出静电场中电荷也具有静电势能，又由重力对物体做功引起重力势能的变化，类比得出静电力做功引起电势能的变化，并得出定量关系式W AB=E pA-E pB（实际教学时还要提炼出W AB= -△E p），再由重力势能具有相对性类比得出电势能也具有相对性，指出了选择参考点（实际电势零点）的必要性。随即介绍了电势能的系统共有性，同时也指出了类比研究的局限性；之后，依循“通过做功研究能量变化”的科学思想，通过研究在电场中确定的两点间移动不同电荷时电场力做功的计算，试图寻求一种描述电场能的性质的方法，而这种方法必须是与试探电荷无关的、完全由电场本身性质（只跟场源电荷电荷量、电场在空间中的分布情况等）决定的、可以描述电场能的性质的方法。通过分析，引导学生认识到，在电场中确定的两点间移动不同电荷时，电势能变化的量值是不同的，但电势能变化量与被移动电荷电荷量的比值是不变的，然后分析这个比值，W AB/q=( E pA-E pB)/q = E pA/q-E pB/q（假如电荷是在匀强电场中沿电场线方向移动的话，这个比值W AB/q=EL，可见），这个比值恰好就是与试探电荷无关的、完全只与初末位置有关的量，从而定义电势φ和电势差U，之后通过例题，一方面进一步理解电势与电势差之间的关联，另一方面也帮助学生理解电势的相对性和电势差的不变性，并指出通常物理学研究中电势零点的选取方法。最后在教材的发展空间中，介绍了等势面。（简要介绍新旧人教版编写思路）
（课件7）从物理知识的建构来看，首先电荷在电场中要受到电场力的作用，若电荷在电场中移动，则电场力就可能对电荷做功，因此，首先从电场力做功的特点研究切入，正好顺承了之前对电场力的性质的认识，之后始终贯穿类比探究这条主线，逐一铺展和联系教学内容，能较好地实现概念的同化，完全符合学生的认知规律，最后由探寻表征电场的能的性质的物理量的研究过程，逐渐建立电势和电势差的概念，自然生成，而且逻辑性强，跳跃性小，学生易于接受。
（课件8）从科学方法的渗透来看，第一是着重突出了运用“类比”研究的科学方法来理解新的物理知识，第二是依循了在物理2中沿用的“功是能量转化的量度”的科学思想研究问题，第三是在电势和电势差的学习过程中，突出了理论探究，力求加强学生的科学探究
能力的培养，还凸显了比值定义法的物理内涵，这三点渗透都是对学生今后的物理学习很有帮助的。
（课件9）从情绪体验和价值观养成的角度来思考，教材的编排着力突出类比的思维特征，适当强调类比中的求证环节，旨在让学生体验类比的优越性。
因此，个人认为，（课件9）教科版教材这样的编排亲和力强，思路清晰，重难点突破较好。
三、学情分析
由前面分析可知，本节教材处理的关键点有两个：一是如何从电场力做功的特点研究中发现与重力做功的相似性，并根据这种相似性，运用类比研究方法，引领学生实现对静电场与重力场知识的同化，从而帮助学生建构静电场的知识；二是理清电势能、电势和电势差几个概念的内在联系，突出电场中的功能关系和建构电势差的概念。
考察高二学生的实际情况，（课件10）他们已经熟知能的概念，具备用功来量度能量的变化量或者用能量的变化量来量度功的习惯和能力，但是，学生之前对重力场的认识并不清晰，比如没有明确提出重力场强度（g）、重力势（gh）等，因此，类比建构电势和电势差的概念依然是比较困难的过程，当然学生之所以不能顺畅地将重力场中相关知识与方法迁移到电场中来，也是因为学生没有感受和体验电场力做功与重力做功的相似性，而本身电荷有正负又使得电场力做功比重力做功、电势能变化比重力势能的变化更加复杂。加之本节教材概念性强，而且特别抽象，所以，要注意本节教学中问题解决的目的真正强调的是三个概念建构的过程而非三个概念的最终表述。
四、教学目标设计
根据前面分析，我以为，本节教材要实现的教学目标主要有以下五点（与书写三位目标不同）：（课件11）
1、通过比较研究电场力做功和重力做功的特点，认识它们的相似性，感受保守场力做功的共同点，体会自然界的某些共通性。
2、通过类比重力场特点，认识电场中电荷具有电势能，知道电场力做功与电势能改变的关系，同时体会类比研究这一科学方法的应用。
3、通过定量分析在电场中确定的两点间移动电荷做功和对应电势能变化的问题，寻找描述静电场的能的性质的方法，进一步体会比值定义物理量的方法，认识电势和电势差，理解电势差的概念，培养学生的自学能力、逻辑推理能力以及抽象思维的能力。
