對蘇科版物理新舊教材插圖改動的解讀

(江蘇省如東縣新店鎮(zhèn)初級中學(xué)，江蘇 南通 226432)

蘇科版物理教材自2003年首版以來，已經(jīng)使用了十幾年,每一版次的教材都略有改動。筆者對近幾年教材中插圖的修改進(jìn)行了對比，發(fā)現(xiàn)這些改動使教材與時俱進(jìn)，更好地發(fā)揮作用，做到圖文交融，相得益彰，編者對這套教材的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度更值得我們一線教師學(xué)習(xí)。

1 順應(yīng)實際學(xué)情

1.1 探究冰、燭蠟的熔化特點

(1) 對比

如圖1所示，原圖中裝有冰塊的試管裸露在空氣中，用空氣加熱，對燭蠟用“水浴法”加熱。如圖2所示，修改后是將裝有冰的試管放在溫水里加熱，并對圖中的物質(zhì)加了文字注解。

圖1

(2) 解讀

該處修改符合學(xué)生認(rèn)知水平，對于原圖中的冰熔化，我們上課時都說用空氣加熱，但是學(xué)生的生活經(jīng)驗都是高溫的物體放在空氣中會冷卻，與生活經(jīng)驗有沖突，學(xué)生不好理解。修改后的圖片更直觀地說明冰和燭蠟的熔化都需要吸熱。

圖2

1.2 研究氣泡的運動規(guī)律

(1) 對比

在學(xué)生實驗“研究氣泡的運動規(guī)律”中，原教材中的表述是：內(nèi)徑約為1cm、長為60-100cm的玻璃管中注滿水，管內(nèi)留一個氣泡。但是圖片上有刻度部分實際長度為40cm、刻度間隔為10cm(如圖3)。修改后的表述是：內(nèi)徑約為0.8cm、長為100cm的玻璃管注水近滿，上端留一小段空氣柱，再塞住管口。圖片上刻度部分實際長度為80cm、刻度間隔為20cm(如圖4)。

圖3

圖4

(2) 解讀

該處修改優(yōu)化了實驗操作和觀察，要求適度。本實驗方案是用眼看和耳聽來判定氣泡的位置和時間，且由多人合作，因此誤差較大。修改后的玻璃管變細(xì)了，刻度間間隔變大了，氣泡變成了空氣柱。由于氣泡(或空氣柱)在水中運動情況受多種因素的影響，比較復(fù)雜。按教材修改后的要求進(jìn)行操作時，由于間隔距離長了，學(xué)生操作、計時不再手忙腳亂?？諝庵葰馀蓍L，改變玻璃管的傾斜程度，易于調(diào)控空氣柱運動的快慢。讓學(xué)生對其運動快慢有一定的感性認(rèn)識，較為精確測量運動時間。

1.3 杠桿

(1) 對比

原教材用圖為直板形開瓶扳手(如圖5)，現(xiàn)修改成彎鉤形開瓶扳手(如圖6)。

圖5

圖6

(2) 解讀

此處改動雖小，卻更有利于學(xué)生今后運用物理模型解決實際問題，能讓他們弄清支點和阻力作用點的位置。

2 體現(xiàn)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)

2.1 聲音的傳播

(1) 對比

如圖7所示，原教材圖是在水中搖動小鈴鐺，問：你能否聽到鈴聲？現(xiàn)改為圖8所示，將正在發(fā)聲的手機裝入塑料袋，扎緊袋口后用細(xì)線懸掛在水中，你還能聽到手機發(fā)出的聲音嗎？

圖7

圖8

(2) 解讀

探究方法更科學(xué)，器材既常用又現(xiàn)代。在原來的實驗中，小鈴鐺在水中搖動時，由于水的阻力等原因，聲音不清脆、較沉悶。由于用手拿住，有學(xué)生認(rèn)為聲音是由手臂傳過來的。替換成圖8所示的實驗后，聽到的聲音清晰，現(xiàn)象較明顯。從器材的選用上，手機比鈴鐺更具有時代性，啟發(fā)學(xué)生可以把手機作為實驗器具來進(jìn)行科學(xué)探究。

2.2 樂音的特性

圖9

圖10

(1) 對比

將該節(jié)WWW中摩擦高腳酒杯的實驗(如圖9)移至引言部分，替換成對著試管吹氣，使其發(fā)聲(如圖10)；改變水量，吹氣時的音調(diào)有何變化？

(2) 解讀

修改的思路是運用對比實驗，激發(fā)學(xué)生好奇心。培根說過：“知識是一種快樂，而好奇則是知識的萌芽?！眱蓚€實驗都是改變水量探究聲音有何變化，將這兩個實驗出現(xiàn)在同一教材中，引導(dǎo)學(xué)生的對比學(xué)習(xí)：同樣都是水、玻璃和空氣的組合，為什么發(fā)聲的效果不一樣？這樣的安排能激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。

2.3 溫度的測量

圖11

(1) 對比

原教材圖的描述是用溫度計測量熱水冷卻時的溫度變化，每隔2min記錄一次，并將溫度值標(biāo)在圖中對應(yīng)的溫度計上(如圖11)，最后用平滑的曲線把各溫度計的標(biāo)記連接起來，看看從中能發(fā)現(xiàn)什么？編者修改后增加了“以溫度為縱坐標(biāo)，時間為橫坐標(biāo)建立平面直角坐標(biāo)系”(如圖12)，將圖中的溫度計除去，留下的就是熱水冷卻的圖像。

圖12

(2) 解讀

第一次學(xué)習(xí)使用實驗儀器，用圖像法處理物理數(shù)據(jù)，有利于學(xué)生的進(jìn)階學(xué)習(xí)，并把難點逐步分解。該活動是在學(xué)習(xí)了溫度計的使用后出現(xiàn)的，實際操作中就是再次練習(xí)使用溫度計，并初步學(xué)會描點、畫圖像，為后面用圖像描述沸騰、熔化、凝固等打下基礎(chǔ)。原圖中沒有坐標(biāo)，除去溫度計后僅留下干巴巴的圖像，增加了坐標(biāo)系之后就是函數(shù)圖像。能方便查找圖像上任意時刻的大致溫度，也能由溫度查找時刻，直觀地描述物理過程。初步體會圖像和數(shù)形結(jié)合來解決物理問題的優(yōu)點，為后面的學(xué)習(xí)預(yù)設(shè)鋪墊。

2.4 觀察“碘錘”中的物態(tài)變化

(1) 對比

原教材圖中用酒精燈的外焰直接對玻璃泡加熱并仔細(xì)觀察碘狀態(tài)的變化(如圖13)。修改后的圖片是將碘錘玻璃泡浸入加熱的水中，仔細(xì)觀察碘狀態(tài)的變化(如圖14)。

圖13

圖14

(2) 解讀

此處修改體現(xiàn)了編者嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，查閱資料發(fā)現(xiàn)：常壓下碘的熔點為113.60℃，碘的沸點為184.25℃，酒精燈外焰的溫度約800℃。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，如果用外焰直接加熱，碘也可能經(jīng)歷了先熔化再汽化的物態(tài)變化過程，并不能直接得出碘升華的結(jié)論。如果放在加熱的水中，在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點為100℃，這個溫度低于碘的熔點。加熱時有紫色的碘蒸氣彌漫于玻璃泡的空間，能直觀說明碘易升華的物理屬性。

3 體現(xiàn)立德樹人的要求

以“觀察有趣的物理現(xiàn)象”中的實驗活動為例，原教材圖是加熱燒瓶頸部，觀察小金魚的活動(如圖15)，現(xiàn)教材替換成用手摩擦高腳酒杯的杯口(如圖9)。

圖15

原教材中的實驗在實際教學(xué)中，操作難度較大，要求金魚很小，加熱過程中要保持教室環(huán)境安靜，實驗時間較長；魚受到驚嚇可能會游到開水區(qū)而受傷，第一堂課用金魚實驗，顯得不尊重生命，實際教學(xué)中部分老師是用播放視頻來展示。修改后的實驗器材易得，學(xué)生課后可再現(xiàn)操作，無危險；現(xiàn)象直觀、有趣，而且結(jié)果出人意料，能給學(xué)生留下較大的想象空間，讓他們懷著對知識的渴求走進(jìn)物理世界。

4 結(jié)語

教材是教學(xué)的載體，教材的修改體現(xiàn)了編者科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。編者根據(jù)當(dāng)前社會的發(fā)展對教學(xué)內(nèi)容做出了相應(yīng)的調(diào)整，刪除了教材中過時的、用處不大的內(nèi)容，適時充實了適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)、生活的內(nèi)容。我們作為一線教師，要深入關(guān)注、理解教材修改背后的含義，更新自己的教學(xué)理念，以適應(yīng)社會發(fā)展對教育教學(xué)的要求。