新人教版與新粵教版高中物理教材習(xí)題設(shè)計(jì)的比較研究

周浩

摘 ? 要：文章以“機(jī)械能守恒定律”內(nèi)容為例，從欄目設(shè)計(jì)、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平覆蓋、插圖設(shè)計(jì)及任務(wù)設(shè)置等方面對(duì)新人教版和新粵教版高中物理教材的習(xí)題進(jìn)行比較分析，總結(jié)出新人教版教材有分層次、重基礎(chǔ)、“變易”突破概念難點(diǎn)、強(qiáng)調(diào)過程和證據(jù)的特點(diǎn)，新粵教版教材有問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)、注重指向和開放性及強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：新教材;習(xí)題比較;核心素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1003-6148（2020）6-0019-5

自2018年教育部正式頒布《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》[1]以來，為了進(jìn)一步落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)，全面提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，滿足2017版課標(biāo)提出的要求，每個(gè)高中物理教材編寫組都對(duì)實(shí)驗(yàn)版教材進(jìn)行了修訂[2]。不同版本的教材凝聚著編者的獨(dú)特思路與不同視角，本文對(duì)新人教版與新粵教版兩個(gè)版本的教材進(jìn)行對(duì)比研究，以加深對(duì)新教材的理解，從而在教學(xué)中更好地處理與使用教材。

習(xí)題是教材的重要組成部分，過去通常認(rèn)為教材的習(xí)題僅指課后練習(xí)，而課改實(shí)施后，新教材習(xí)題的布局、功能及情境創(chuàng)設(shè)等均發(fā)生了顯著變化，因此，有學(xué)者認(rèn)為“習(xí)題是指在課文前、課文中或課文后設(shè)置的要求學(xué)生回答、回憶、總結(jié)、深入思考等各種性質(zhì)的問題?！盵3]本文也采用這一定義，一方面可以避免狹隘地理解習(xí)題的功能，另一方面順應(yīng)教材編寫者將課內(nèi)外聯(lián)通融合的思路，完整理解教材的問題體系。本文從習(xí)題的欄目設(shè)計(jì)、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平覆蓋、插圖設(shè)計(jì)、任務(wù)設(shè)置等幾個(gè)方面進(jìn)行比較分析，得出兩版新教材的特點(diǎn)，供廣大同行在教學(xué)使用時(shí)借鑒和參考。

1 ? ?兩版教材的介紹

本文選取了人民教育出版社和廣東教育出版社2019年出版的普通高中《物理》教科書，選擇必修2“機(jī)械能守恒定律”的內(nèi)容進(jìn)行分析（以下簡(jiǎn)稱新人教版、新粵教版），教材編排對(duì)比如表1所示。

從編排看，兩版教材的思路大致相同，均以較大篇幅建構(gòu)核心概念，并沿襲老教材先構(gòu)建理論體系，再實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的思路，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。不同的是，新粵教版加了一節(jié)《生產(chǎn)和生活中的機(jī)械能守恒》，更強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際和學(xué)以致用。

2 ? ?兩版教材的習(xí)題比較

2.1 ? ?欄目設(shè)計(jì)

兩版教材習(xí)題欄目對(duì)比如表2所示。

課文中的習(xí)題欄目，新人教版只有“思考與討論”欄目，與新粵教版“討論與交流”欄目的形式、功能基本一致，意在引導(dǎo)學(xué)生深度思考和合作學(xué)習(xí)。新粵教版中的“觀察與思考”欄目主要是對(duì)課堂中的簡(jiǎn)單小實(shí)驗(yàn)提出問題，學(xué)生必須要?jiǎng)邮謱?shí)踐和細(xì)心觀察，結(jié)合思考才能得出答案。另外一個(gè)欄目“實(shí)踐與拓展”則要求學(xué)生設(shè)計(jì)并動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，或走訪調(diào)查完成社會(huì)實(shí)踐，問題具有較大的開放性，對(duì)應(yīng)用知識(shí)和綜合實(shí)踐能力要求較高。

章末的習(xí)題欄目，兩版教材有較大區(qū)別。新人教版的章末“復(fù)習(xí)與提高”欄目分了A、B兩組，A組習(xí)題的設(shè)問較多，且有層次，多角度，難度小，引導(dǎo)學(xué)生全面回顧、總結(jié)本章的基本概念、規(guī)律和方法;B組習(xí)題設(shè)問少，且梯度大，難度相對(duì)大，對(duì)綜合能力要求更高。新粵教版的章末則有“回顧與評(píng)價(jià)”和“習(xí)題”兩個(gè)欄目，“回顧與評(píng)價(jià)”欄目主要對(duì)本章所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)整理，結(jié)合自身認(rèn)知進(jìn)行提煉、反思和評(píng)價(jià);“習(xí)題”欄目則囊括了各種形式的題型，側(cè)重復(fù)習(xí)和綜合應(yīng)用。

2.2 ? ?學(xué)業(yè)質(zhì)量水平覆蓋

高中物理課程的目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和發(fā)展，要達(dá)成這一目標(biāo)，離不開習(xí)題的訓(xùn)練和鞏固，因此，習(xí)題的設(shè)計(jì)需要考慮核心素養(yǎng)及其表現(xiàn)水平的覆蓋，才能使學(xué)生的核心素養(yǎng)得到全面發(fā)展。學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要包括學(xué)科核心素養(yǎng)及其表現(xiàn)水平兩個(gè)維度，也是教材習(xí)題設(shè)計(jì)的參考依據(jù)。對(duì)兩版教材習(xí)題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，新人教版的習(xí)題總量為70道，新粵教版共有86道（為方便統(tǒng)計(jì)，每道大題有多少小問則記為多少道題），對(duì)每道題所覆蓋的核心素養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)，具體如圖1、圖2所示。

圖1是從核心素養(yǎng)的四個(gè)方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。不難發(fā)現(xiàn)，兩版教材中考查物理觀念的習(xí)題均超過半數(shù)。在對(duì)科學(xué)思維的考查上，新人教版超過半數(shù)，新粵教版比重稍低，也超過40%，可見兩版教材均非常重視培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念和科學(xué)思維。對(duì)科學(xué)探究的考查，新粵教版有12道題，新人教版有4道，反映新粵教版在如何培養(yǎng)學(xué)生探究能力上的探索更為積極。在科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的考查上，兩版教材均涉及極少，仍有待挖掘。

圖2是從學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的五個(gè)層級(jí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。對(duì)比兩版教材，共同點(diǎn)是大部分習(xí)題層級(jí)在水平2，特別是新人教版的比例最重。從覆蓋面來看，兩版教材均至少覆蓋了四個(gè)水平層級(jí)，新粵教版更是做到了全覆蓋，而且習(xí)題數(shù)量不少。

2.3 ? ?插圖設(shè)計(jì)

教材習(xí)題中的插圖具有引發(fā)學(xué)生興趣、解釋抽象概念和過程等功能，因此，兩版教材都很重視插圖的設(shè)計(jì)。

如圖3，對(duì)兩版教材插圖進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，新人教版共有23幅插圖，新粵教版共有37幅插圖，習(xí)題配圖的比例分別為32.8%和43.0%。插圖類型豐富多樣，按照插圖的形態(tài)可分為繪制圖、照片圖、表格圖、函數(shù)圖及漫畫等類型，其中繪制圖因?qū)μ厥鈭?chǎng)景展示、原理解釋、受力和過程示意等有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，在兩版教材插圖中均占比最大，分別占比約73.9%和67.5%。

如圖4，按照插圖的教學(xué)功能分為原理和模型示意圖、生產(chǎn)生活相關(guān)圖、肖像圖、實(shí)驗(yàn)圖、知識(shí)和數(shù)據(jù)圖表五種[4]。其中，新人教版中原理和模型示意圖占比最高，約為69.5%，新粵教版中比重最大的為生產(chǎn)生活相關(guān)圖，占比約為43.2%。另外，新人教版中實(shí)驗(yàn)圖只有1幅，而新粵教版中實(shí)驗(yàn)圖多達(dá)7幅，也反映了新粵教版對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的重視程度。

2.4 ? ?任務(wù)設(shè)置

相比舊教材中的習(xí)題單純求計(jì)算結(jié)果，兩版新教材的習(xí)題在任務(wù)設(shè)置上均有明顯變化，尤其是設(shè)問的關(guān)鍵詞豐富多樣，意義深遠(yuǎn)。具體分析如表3所示。

3 ? ?兩版教材的習(xí)題特點(diǎn)對(duì)比

3.1 ? ?新人教版教材習(xí)題的特點(diǎn)

（1）習(xí)題欄目分工明確，層次梯度清晰

新人教版的習(xí)題欄目只有三個(gè)，其中課文中的“思考與討論”欄目定位是建構(gòu)和完善知識(shí)體系，課后的“練習(xí)與應(yīng)用”欄目是及時(shí)鞏固和應(yīng)用知識(shí)，章末的“復(fù)習(xí)與提高”欄目是復(fù)習(xí)強(qiáng)化和提升綜合應(yīng)用能力，三個(gè)欄目各有分工，且情境復(fù)雜程度、難度均逐步上升，循序漸進(jìn)，具有層次感，符合學(xué)生認(rèn)知接受的特點(diǎn)。

（2）學(xué)業(yè)質(zhì)量水平體現(xiàn)基礎(chǔ)性和普及性

“學(xué)業(yè)質(zhì)量水平2是高中畢業(yè)生應(yīng)達(dá)到的合格要求，是學(xué)業(yè)水平合格性考試的命題依據(jù)”[1]，根據(jù)新課標(biāo)的要求，必修教材必須是面向全體學(xué)生，使學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)和技能，達(dá)到核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)目標(biāo)。從圖1和圖2可以看到，新人教版的習(xí)題非常注重考查物理觀念和科學(xué)思維，并且質(zhì)量水平大部分集中在水平2，非常契合課標(biāo)要求，彰顯了必修教材的基礎(chǔ)性和普及性，教材定位非常清晰。

（3）以插圖“變易”突破概念的難點(diǎn)

由圖4可知，新人教版的習(xí)題插圖大部分為原理和模型示意圖，這些配圖對(duì)初學(xué)者理解和掌握較難的概念、及時(shí)糾正可能存在的模糊觀念起到了很大的作用。例如，第78頁“練習(xí)與應(yīng)用”第1題所配的三幅插圖，問題情境基本相同，唯獨(dú)角度不一樣，這使學(xué)生能聚焦角度這一因素，從而對(duì)功的表達(dá)式W=Flcosθ中的θ角有更準(zhǔn)確的理解。而這種通過插圖“變易”突出概念的關(guān)鍵特征的習(xí)題還有很多，對(duì)學(xué)生突破概念理解的難點(diǎn)有很好的幫助。

（4）任務(wù)設(shè)置注重過程，強(qiáng)調(diào)證據(jù)意識(shí)和質(zhì)疑精神

傳統(tǒng)的習(xí)題注重?cái)?shù)據(jù)計(jì)算，唯結(jié)果論。而新人教版的許多習(xí)題在任務(wù)設(shè)置上變化明顯，多次出現(xiàn)“說出理由”“為什么”“分別討論”等關(guān)鍵詞，說明習(xí)題更注重問題解決的過程，除了用公式、方程等數(shù)學(xué)語言，還要會(huì)用文字語言精確描述，說理的過程強(qiáng)調(diào)要有證據(jù)支持，對(duì)問題要從不同角度質(zhì)疑和思考，這種變化能積極促進(jìn)科學(xué)思維的形成。

3.2 ? ?新粵教版教材習(xí)題的特點(diǎn)

（1）注重問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成

從表2可知，新粵教版的習(xí)題欄目多達(dá)6個(gè)，形式、功能豐富。每節(jié)的“討論與交流”欄目平均有3個(gè)習(xí)題，以這些問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)過程，引導(dǎo)學(xué)生逐步建構(gòu)概念，如第1節(jié)對(duì)“功”的定義式，課文并不是直接給出推導(dǎo)過程，而是在80頁的“討論與交流”欄目中讓學(xué)生先完成習(xí)題“如圖4-1-3所示，力F的方向與物體位移s的方向之間存在夾角α。參考力的分解示意圖，結(jié)合功的定義，討論如何求出力F做的功?！睂W(xué)生通過習(xí)題的指引，結(jié)合思考和討論得出功的定義式，緊接著又給出兩個(gè)“討論與交流”的習(xí)題，要求學(xué)生列舉生活中的實(shí)例和比較功的大小，從而進(jìn)一步深入、完整地理解概念，而這一過程也無形中促進(jìn)了物理觀念的形成。與課后“練習(xí)”和章末“習(xí)題”注重思維能力訓(xùn)練不同，新粵教版特有的“觀察與思考”“實(shí)踐與拓展”及“回顧與評(píng)價(jià)”3個(gè)欄目摒棄了傳統(tǒng)習(xí)題紙筆作答的局限，問題具備一定的開放性，要求學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、觀察體驗(yàn)、調(diào)查實(shí)踐才能得出結(jié)果，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”方面的核心素養(yǎng)具有重要價(jià)值。

（2）強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用，形成實(shí)踐意識(shí)和實(shí)際解決問題的能力

由圖4可知，與新人教版不同，新粵教版中生產(chǎn)生活相關(guān)圖的比重最大，這些插圖取材廣泛，經(jīng)典鮮活，具有較好的教育價(jià)值。如摩擦緩沖器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、深坑打夯機(jī)等插圖展示了器件的結(jié)構(gòu)原理，能極大地引發(fā)學(xué)生對(duì)工業(yè)機(jī)械的好奇心與興趣;又如，水滑梯、閉門器、按壓式圓珠筆、冰壺比賽等插圖是學(xué)生常見甚至親身體驗(yàn)過的場(chǎng)景，通過分析插圖解決問題，體會(huì)物理就在身邊，從而使學(xué)生重新審視生活，形成學(xué)以致用的意識(shí)。

（3）任務(wù)設(shè)置具有指向性和開放性。

如表3所示，新粵教版習(xí)題的任務(wù)設(shè)置出現(xiàn)了“分析論證”“設(shè)計(jì)方案”“建構(gòu)物理模型”“談?wù)勜?zé)任”等傳統(tǒng)習(xí)題中不曾出現(xiàn)過的關(guān)鍵詞，注重具體的問題解決過程，且明確指向科學(xué)探究、科學(xué)思維及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任核心素養(yǎng)，使學(xué)生能迅速找到解題路徑、形成研究問題的科學(xué)方法。另一方面，任務(wù)具有一定的開放性，答案不是唯一、封閉的，這對(duì)促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展具有重要作用。

4 ? ?小 ? 結(jié)

通過對(duì)兩版新教材習(xí)題的對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)新人教版的習(xí)題設(shè)計(jì)比較注重基礎(chǔ)，延續(xù)傳統(tǒng)又有所變化，而新粵教版則緊扣新課標(biāo)精神，在習(xí)題設(shè)計(jì)上進(jìn)行了大刀闊斧的創(chuàng)新。在教學(xué)中若能利用上述特點(diǎn)，挖掘兩版教材習(xí)題的優(yōu)勢(shì)，合理搭配使用，教學(xué)效果將會(huì)更好。

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（欄目編輯 ? ?劉 ? 榮）