物理教材中原始物理問(wèn)題的對(duì)比研究
——以人教版“機(jī)械運(yùn)動(dòng)”和滬科版“運(yùn)動(dòng)的世界”為例

李 淼 劉茂軍

(吉林師范大學(xué)物理學(xué)院,吉林 四平 136000)

1 引言

2011年版本的《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出:物理課程教學(xué)在義務(wù)教育階段應(yīng)該是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為主的基礎(chǔ)課程[1]．在義務(wù)教育階段,教學(xué)的目的主要是讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)來(lái)掌握基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí),培養(yǎng)探究能力．在教學(xué)中,想要提升學(xué)生的實(shí)踐探究能力,就要讓學(xué)生將所學(xué)的物理知識(shí)融入到生活實(shí)際,而不是僅僅停留在書(shū)本上．這就需要將原始物理問(wèn)題應(yīng)用到習(xí)題教學(xué)中,通過(guò)與生活實(shí)際相關(guān)聯(lián)的物理現(xiàn)象和事實(shí),讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中將物理知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化,進(jìn)而使學(xué)生掌握解決實(shí)際問(wèn)題的能力[2]．在現(xiàn)階段,越來(lái)越多的教育學(xué)者注意到了原始物理問(wèn)題的重要性,在物理教材的編寫(xiě)中也有所體現(xiàn)．

因此以人教版初中物理教材中的“機(jī)械運(yùn)動(dòng)”一章和與之對(duì)應(yīng)的滬科版初中物理教材“運(yùn)動(dòng)的世界”一章對(duì)比為例,尋找兩版物理教材在原始物理問(wèn)題應(yīng)用上的異同點(diǎn)．

2 人教版和滬科版原始物理問(wèn)題應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)

通常所指的原始物理問(wèn)題是通過(guò)觀察真實(shí)環(huán)境中的物理現(xiàn)象而產(chǎn)生的對(duì)所觀察現(xiàn)象的疑問(wèn)．原始物理問(wèn)題是具體化的問(wèn)題,是在生活中真實(shí)存在的問(wèn)題,因此原始物理問(wèn)題不同于一般的抽象物理習(xí)題．在解決原始物理問(wèn)題時(shí),不僅需要學(xué)生具有解決習(xí)題時(shí)的邏輯思維,還需要非邏輯思維,也稱直覺(jué)思維．擁有直覺(jué)思維能力是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的基礎(chǔ),這種能力可以讓學(xué)生能夠?qū)ΜF(xiàn)實(shí)問(wèn)題進(jìn)行描述、分析、建模、演算,進(jìn)而解決[3]．學(xué)生具有一定的思維能力才能解決原始物理問(wèn)題,原始物理問(wèn)題解決的同時(shí)也能使思維能力大幅度提升,因此新版物理教材開(kāi)始擴(kuò)大使用原始物理問(wèn)題的比例．通過(guò)分析兩版教材,對(duì)教材中原始物理問(wèn)題的應(yīng)用數(shù)量,取材主題和習(xí)題類(lèi)型3個(gè)方面進(jìn)行歸納統(tǒng)計(jì)．

2.1 應(yīng)用數(shù)量統(tǒng)計(jì)

通過(guò)比較兩版教材,發(fā)現(xiàn)在滬科版和人教版中都會(huì)應(yīng)用原始物理問(wèn)題,但兩版教材在使用數(shù)量上卻稍有差別．在本章中,人教版一共有20個(gè)練習(xí)題,其中有14個(gè)是原始物理問(wèn)題．滬科版有14個(gè)練習(xí)題,原始物理問(wèn)題共有9個(gè)．

表1 兩個(gè)版本教材中原始物理問(wèn)題數(shù)量統(tǒng)計(jì)

表1清晰地展示了每一小節(jié)原始物理問(wèn)題出現(xiàn)的數(shù)量,可以更直觀的看出兩版在應(yīng)用數(shù)量上的區(qū)別,發(fā)現(xiàn)人教版更偏向在練習(xí)題上應(yīng)用具有開(kāi)放性的原始物理習(xí)題．在人教版物理教材中共有14個(gè)原始物理問(wèn)題,占人教版本章所有習(xí)題的70%．而滬科版教材中共有9個(gè)原始物理問(wèn)題,在滬科版教材中占所有習(xí)題的64%．并且在兩版教材的每一小節(jié)中都有原始物理問(wèn)題的應(yīng)用．

2.2 取材主題統(tǒng)計(jì)

初中物理教科書(shū)中,選取的原始物理問(wèn)題主要是與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)(STS)相關(guān)聯(lián)．這有利于讓學(xué)生將物理知識(shí)帶入到現(xiàn)實(shí)生活中,幫助學(xué)生全面了解物理概念,掌握物理知識(shí)與技能,意識(shí)到這些知識(shí)在社會(huì)中的價(jià)值．科學(xué)技術(shù)相關(guān)的原始物理問(wèn)題既能增加學(xué)生的科技知識(shí),又能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力,使其有能力服務(wù)于社會(huì)．

表2 兩個(gè)版本教材中原始物理問(wèn)題取材統(tǒng)計(jì)

在人教版教材中,與科學(xué)相關(guān)聯(lián)的原始物理問(wèn)題只出現(xiàn)了1個(gè),占所有原始物理問(wèn)題的7%．與技術(shù)相關(guān)聯(lián)的原始物理問(wèn)題出現(xiàn)了5個(gè),占全部原始物理問(wèn)題的36%．有8個(gè)原始物理問(wèn)題與社會(huì)生產(chǎn)生活相關(guān),占總體的57%．在前3節(jié)的每節(jié)中都有與社會(huì)相聯(lián)系的原始物理問(wèn)題出現(xiàn),因?yàn)檫@可以讓學(xué)生了解這些物理知識(shí)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值,并且能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的積極性．在滬科版物理教材中,與科學(xué)有關(guān)的原始物理問(wèn)題出現(xiàn)了1個(gè),占比11%．和技術(shù)相關(guān)的原始物理問(wèn)題有3個(gè),占33%．與社會(huì)有關(guān)的原始物理問(wèn)題有5個(gè),達(dá)到了56%．

2.3 習(xí)題類(lèi)型統(tǒng)計(jì)

原始物理問(wèn)題在初中物理教材中有資料題和實(shí)踐題兩種題型．但是這兩種題型的呈現(xiàn)位置又有一定的不同．資料題會(huì)出現(xiàn)在正文和課后題中,但實(shí)踐題卻只出現(xiàn)在課后題中．正文主要是講解新知,因此正文內(nèi)容要能夠讓學(xué)生在閱讀后產(chǎn)生一定的共鳴和進(jìn)一步的思考,以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．而課后題則是學(xué)生在學(xué)完本節(jié)內(nèi)容,了解一定知識(shí)后進(jìn)行的練習(xí),意在幫助學(xué)生加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解．

表3 兩個(gè)版本教材中原始物理問(wèn)題題型統(tǒng)計(jì)

通過(guò)表格,可以看出在人教版教材中有10個(gè)資料題和4個(gè)實(shí)踐題．資料題占全部原始物理問(wèn)題的71%,實(shí)踐題占總數(shù)的29%．其中有7個(gè)資料類(lèi)原始物理問(wèn)題出現(xiàn)在正文中,占資料題的70%．在課后題中有3個(gè)原始物理問(wèn)題是資料題,占30%．但是4道實(shí)踐題全部出現(xiàn)在了課后題中,高達(dá)100%．滬科版中一共有5個(gè)資料題和4個(gè)實(shí)踐題．其中資料題占全部原始物理問(wèn)題的56%,實(shí)踐題占總數(shù)的44%．有4個(gè)資料類(lèi)原始物理問(wèn)題出現(xiàn)在正文中,占資料題的80%．在課后題中只有1個(gè)資料題出現(xiàn),占所有資料題的20%．并且滬科版里的4個(gè)實(shí)踐題也全都出現(xiàn)在課后題中,占比100%．

3 人教版和滬科版原始物理問(wèn)題應(yīng)用的分析

通過(guò)以上數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn),兩版教材都有其自身的特點(diǎn)．下面根據(jù)前面統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用數(shù)量、取材主題、習(xí)題類(lèi)型這三點(diǎn)對(duì)原始物理問(wèn)題的應(yīng)用數(shù)量對(duì)比、取材內(nèi)容的價(jià)值表現(xiàn)以及題型選取的依據(jù)來(lái)進(jìn)行人教版和滬科版初中物理教材異同的論述．

3.1 人教版的應(yīng)用數(shù)量更多

通過(guò)對(duì)兩版教材中原始物理問(wèn)題應(yīng)用數(shù)量的統(tǒng)計(jì),可以發(fā)現(xiàn)人教版的原始物理問(wèn)題比滬科版原始物理問(wèn)題的應(yīng)用數(shù)量多．并且兩版教材在編寫(xiě)時(shí)都沒(méi)有單一使用抽象物理習(xí)題或原始物理問(wèn)題,而是做到了將兩者合理的結(jié)合．因?yàn)槲锢碇R(shí)本身就是從客觀事實(shí)或真實(shí)的現(xiàn)象中總結(jié)而來(lái)的,不是類(lèi)似于數(shù)學(xué)的簡(jiǎn)單應(yīng)用計(jì)算．學(xué)生如果只掌握復(fù)雜演算的能力,這對(duì)學(xué)生今后的物理學(xué)習(xí)和物理學(xué)自身的發(fā)展都是不利的,因?yàn)檫@違背了物理學(xué)的發(fā)展規(guī)律．但不是所有的物理概念都能以原始物理問(wèn)題的形式呈現(xiàn)給學(xué)生,因此不能過(guò)分排斥抽象物理習(xí)題的選用．雖然滬科版教材中的原始物理問(wèn)題的數(shù)量相對(duì)人教版較少,但是可以看出該版教材中也有超過(guò)半數(shù)的練習(xí)題是原始物理問(wèn)題．說(shuō)明兩版教材共同注重原始物理問(wèn)題的應(yīng)用．而且兩版教材中的每一節(jié)都會(huì)有原始物理問(wèn)題的應(yīng)用,新的物理概念越多,應(yīng)用的原始物理問(wèn)題數(shù)量也會(huì)相應(yīng)增多．

3.2 兩版教材都注重STS在教材中的滲透

基于對(duì)取材主題的統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)兩版教材的原始物理問(wèn)題都和科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)(STS)相關(guān)聯(lián),而且兩版教材對(duì)不同主題的選取比例也近乎相同．通過(guò)對(duì)比,不難發(fā)現(xiàn)二者具有一定的共性——都大量應(yīng)用了和學(xué)生日常相關(guān)的,或者可以通過(guò)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)搜索來(lái)獲取的常識(shí)性問(wèn)題．這可以讓學(xué)生養(yǎng)成觀察生活的習(xí)慣,并能激發(fā)學(xué)生的求知欲望,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,能夠讓學(xué)生帶著疑問(wèn)進(jìn)行學(xué)習(xí),使教學(xué)效果達(dá)到最佳．日常相關(guān)的原始物理問(wèn)題也讓物理教學(xué)內(nèi)容變得更加生動(dòng),使得教材更具有現(xiàn)代化的氣息．以科學(xué)為背景的習(xí)題能擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面,讓學(xué)生了解該物理知識(shí)所具有的應(yīng)用價(jià)值,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,使學(xué)生逐步形成適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品質(zhì)和關(guān)鍵能力[4]．雖然在兩個(gè)版本中與科學(xué)相關(guān)的原始物理問(wèn)題的應(yīng)用數(shù)量都較少,但是結(jié)合初二年級(jí)學(xué)生的身心發(fā)展特點(diǎn),初二物理教材中的確不宜出現(xiàn)過(guò)多的抽象的科學(xué)知識(shí),而是應(yīng)該以生活實(shí)例為主．技術(shù)相關(guān)的原始物理問(wèn)題的選取在兩版教材中占比都較大,因?yàn)樗芴嵘龑W(xué)生的實(shí)踐探究能力,讓學(xué)生敢于動(dòng)手、敢于嘗試．可以增強(qiáng)學(xué)生思維的靈活性,使學(xué)生有機(jī)會(huì)成為一名創(chuàng)造型的人才[5]．

3.3 滬科版更注重學(xué)生的實(shí)踐參與

根據(jù)習(xí)題類(lèi)型的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)不論是人教版教材還是滬科版教材,都會(huì)在正文位置應(yīng)用資料類(lèi)原始物理問(wèn)題,因?yàn)檫@可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,了解相關(guān)物理知識(shí)在社會(huì)中的應(yīng)用．兩版教材都沒(méi)有直接在正文中應(yīng)用實(shí)踐題,因?yàn)閷?shí)踐活動(dòng)題不是讓學(xué)生直接進(jìn)行行動(dòng)就可以完成的,還需要在活動(dòng)前掌握一定的基礎(chǔ)知識(shí),設(shè)計(jì)實(shí)踐的具體步驟,最后才能付諸實(shí)踐．實(shí)踐問(wèn)題的應(yīng)用是為了讓學(xué)生在學(xué)會(huì)理論知識(shí)后,將理論結(jié)合到實(shí)踐中．實(shí)踐題既能達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生基礎(chǔ)技能的目的,又能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和合作精神．但是初中階段的學(xué)生自我控制能力較差,如果教師帶領(lǐng)學(xué)生在課堂上直接進(jìn)行實(shí)踐探究活動(dòng),很難讓學(xué)生按其設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行活動(dòng),混亂的場(chǎng)面會(huì)影響教學(xué)進(jìn)度．因此教材中實(shí)踐類(lèi)型的原始物理問(wèn)題都選擇在課后題中出現(xiàn)．人教版主要是直接引入與學(xué)生相關(guān)聯(lián)的生活實(shí)例,讓學(xué)生思考該現(xiàn)象出現(xiàn)的具體原因．而滬科版則是在引入生活情境的基礎(chǔ)上,更多的選取實(shí)踐題以讓學(xué)生在掌握物理知識(shí)后,能夠?qū)⒅R(shí)運(yùn)用到生活中．說(shuō)明滬科版教材更注重學(xué)生的實(shí)踐參與,而人教版主要注重學(xué)生的思維培養(yǎng)．

4 結(jié)論

通過(guò)研究,發(fā)現(xiàn)兩版教材中既有共同點(diǎn)也有各自的特點(diǎn)．兩版教材中都會(huì)滲透大量的原始物理問(wèn)題,原始物理問(wèn)題的選取也緊跟時(shí)代的步伐,讓教材內(nèi)容更能吸引學(xué)生注意,以做到引起學(xué)生共鳴、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望的目的,使教材的編寫(xiě)更具有意義性．而且原始物理問(wèn)題主要圍繞科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)這三方面中與學(xué)生生活相近的內(nèi)容進(jìn)行取材,彰顯以學(xué)生為主體的教育理念．在選取不同題型時(shí),都注意到要選擇適當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行呈現(xiàn),題型都適應(yīng)學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律和知識(shí)點(diǎn)的類(lèi)型．基于此可以看出,雖然原始物理問(wèn)題的應(yīng)用在教材編寫(xiě)時(shí)具有重要意義,但是在應(yīng)用前也應(yīng)進(jìn)行多方位的考慮,這樣才能達(dá)到最佳的使用效果．