摘 要:本文從“人教版”和“滬教版”兩種物理教材中的部分具體內容出發,對它們的異同性進行了比較,通過這些比較得出了一些對教師的工作能進行有效指導的建議。
關鍵詞:教材;共性;相異性;啟示:探究
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A文章編號:1003-6148(2007)11(S)-0027-3
2005年,江蘇省進入了高中物理新課程實驗,并將于2008年迎來新課標下的新高考。筆者在教學實踐的過程中,對“人教版”教材進行了仔細深入的研究,同時注意把它和“滬教版”教材進行了比較,從兩種教材在宏觀結構、章節內容以及對微觀知識點處理上的異同進行了細致的分析,旨在更全面地把握新課標的精髓,更有效地指導高中物理的教學。
1 兩版教材的共性
1.1 堅持從生活走向物理、從物理走向社會的理念。
兩版教材都十分注重物理學與學生生活經驗的聯系,同時也注重從身邊的現象去探索物理規律,比較符合高中學生的認知特點,能讓學生感受到物理學就在身邊,感受到物理學對社會發展的巨大推動作用,同時也能培養學生善于觀察和樂于探究的習慣。
如,教材在“傳感器”的處理上,“人教版”在7個演示實驗的基礎上進行陳述、演繹和歸納。在傳感器的應用方面也舉了7個實例:有力傳感器——電子秤;有溫度傳感器——電飯鍋、測溫儀;光傳感器——鼠標器、火災報警器等。這些實例聯系生活實際,體現了新課程的理念。
“滬教版”以生活中的傳感器——光聲控延時開關為背景,通過3個探究實驗,步步深入地讓學生了解傳感器的物理原理,使學生以問題串的形式感性地接受新知識。在“信息時代離不開傳感器”一節中介紹了豐富人們生活的數碼相機和攝像機,隨處可見的紅外測溫儀、酒精濃度測試儀,高科技的智能傳感器、微型傳感器,遙測與遙感等。兩種版本的教材共介紹了近20種傳感器。
1.2 注重教材的趣味性、可讀性和可操作性。
兩版教材在內容的安排上都很注重可讀性,教材中設置了大量輕松愉快的活動,滿足了學生心理的需要,激發了學生的學習興趣,引發了他們參與的欲望,使學生在輕松愉快的活動中自信心得以充分的展現,為他們的發展創造了條件。
在“分子動理論”一章中,“人教版”從“暮春時節,油菜花飄香”引入分子運動的概念;“滬教版”則從似乎離題萬里的“降水概率”引入本章內容,巧妙地提出了研究分子運動的新方法。又如,“人教版”中給出了一幅茶葉蛋的照片,說明了生活中的擴散現象屢見不鮮,增強了教材的趣味性。在兩版教材中所安排的“做一做”都是比較容易完成的實驗,如“人教版”中“溴蒸氣的擴散”實驗,“滬教版”投擲硬幣的實驗等。此外,兩版教材在形式上也十分注重教材的趣味性,多種形式的呈現使教材的版面活潑生動,內容充實有趣,從感官上增強了對學生的刺激,提高了教材的可讀性和可操作性,使學生愿讀、愛讀、想讀。
1.3 進一步設計知識線索,使知識鏈更加完善。
不同的知識線索形成不同的知識鏈。在新教材中,編者對很多章節之間及章節內部的知識結構作了調整。筆者認為,這一變動更貼近學生接受知識的思維習慣。如“人教版”大綱教材將“力”放在第一章,而課標教材將“運動的描述”作為學生接受高中知識的第一步。從學生的反應來看,學生明顯感覺到物理的學習并不是那么吃力,與以往學生一入學就感覺物理知識高深難懂形成了明顯對比。又如,在對“電場”知識線索的規劃和設計上,雖然各版教材不盡相同,但也都在立求讓知識鏈更加完善。在此,筆者以“人教版”大綱教材和課標教材中的知識鏈作一對比,如后圖1、2所示。
可見,人教版大綱教材中的知識鏈是殘缺的,在課標教材中知識鏈得到了完善。完善的知識鏈讓物理概念更加嚴謹深刻,也有助于培養學生的理性思維。
1.4 滲透探究思想,注重知識的形成過程。
新教材很重視學生實驗、演示實驗等的引入,這有利于培養學生的科學探究能力。實驗的豐滿不僅能讓學生學到物理知識,而且也能讓他們經歷一些探究過程,學習探究的方法,充分體現高中物理課程標準所提倡的“注重自主學習”的理念。所以,做為教師,我們要善于通過與實驗相關的欄目(演示、實驗、做一做、思考與討論、家庭作業與活動、實驗探究、課外活動等)展示科學探究過程,為學生進一步動手實踐,開拓思路提供條件。
探究的思想和過程滲透到了兩版教材的各個角落。在“電場”一章中,對于示波器的使用,很多老師認為這不是自然規律,不好進行探究。但在“滬教版”教材中,恰給我們提供了一個很好的探究范例,讓學生自己去摸索、去觀察現象,從而明白一些旋鈕的功能;再從探究示波器開始,引出電場力的性質、能的性質,以探究為線索總領全章。當然,其間還嵌有許多大大小小、形形色色的探究活動來豐富教材的編寫理念。
2 兩種教材的相異性
教材是《課程標準》再創造的產物,是教學內容的載體,它體現了編者的教育思想及相應的教學模式。隨著課程改革的深入,高中物理出現了“一綱多本”的局面。這里,結合“碰撞與動量守恒”的具體內容,就“人教版”和“滬教版”的教材進行分析與比較。
2.1 章節的結構安排和內容設置上有差異。
兩種教材都貫徹落實《課程標準》對“碰撞與動量守恒”提出的要求,體現了知識的過程性和系統性,同時在學生熟悉的情境中提出問題,然后引導學生通過實驗探究得出動量守恒的結論。如,“人教版”在火車、臺球、微觀粒子的碰撞中提出問題,然后引導學生設計實驗進行探究;“滬教版”設計了一個公園劃船的生動情景,從中提出問題,再引導學生進行猜想和假設,進而設計實驗進行論證。
從相異內容中可以看出兩種教材在編寫過程中的側重點不同。首先,在知識點的聯系上,“人教版”在通過實驗得到動量守恒之后,結合牛頓運動定律,推導了出動量守恒定律;“滬教版”則運用圖象,將動量變化和瞬時變力的作用效果加強了聯系,提高了學生運用知識解決實際問題的能力;在研究動量的變化時,還設計了動能變化的探究實驗,加強了動量和能量的聯系。
其次,在內容的闡釋上,“人教版”比較周到,既有彈性碰撞又有非彈性碰撞,有對心碰撞又有非對心碰撞,有宏觀碰撞又有微觀碰撞,有生活中的碰撞實例又有科學探究中的碰撞實驗;“滬教版”則更有啟發性和探究性,如探究動量變化,安排了這樣一些欄目和任務:猜想與假設、制定計劃和設計實驗、進行實驗和收集證據、分析與論證、評估、交流與合作、完成一份實驗探究報告、課題研究等。
2.2 在欄目設置上,“兩版”教材也不同。類別人教版滬教版欄目設置參考案例、思考與討論、科學足跡、科學漫步、做一做、問題與練習實驗探究、討論與思考、多學一點、課題研究、信息瀏覽、家庭作業與活動插圖數量30幅36幅雖然兩種教材設置的欄目名稱不同,但研究其內容,會發現有幾個共同的特點:一是探究性,如參考案例、實驗探究、課題研究;二是啟發性,如思考與討論、討論與思考;三是應用性,如問題與練習、家庭作業與活動;四是拓展性,如家庭作業與活動、多學一點;五是開放性,如科學足跡、科學漫步、信息瀏覽。兩種教材共近70幅圖片,使問題闡述更形象生動,更能幫助學生建立物理圖景,使教材的表達更簡潔、準確。
2.3 例題和習題設置的個數和情景有區別。教材例題數習題數例題的內容情景人教版425小球相碰、火車掛接、導彈炸裂、棒擊壘球滬教版518蹦床、保齡球、碰碰車、質子和氦核碰撞、火箭噴氣兩種教材在例題的選擇上都注重與學生的親身經歷有關,從生活中尋找問題的情景,讓物理走進生活,特別是讓學生走進最感興趣的體育運動。同時也不忘讓物理與現代科學技術相結合,體現物理在促進科學發展方面的重要作用。此外,“滬教版”還注意了動量守恒在微觀世界中的運用,間接地告訴學生動量守恒在自然界中的普遍意義。
3 對教學的兩點啟示
3.1 研究不同版本的教材,優化整合教學方案。
不同版本的教材在呈現方式上既有共性也有個性,雖然我們只使用某一個版本的教材,但我們一定要認真研究不同版本的教材,不要拘泥于某一套教材的內容和呈現方式,要將它們進行優化整合,制定出最佳的教學方案,這樣才能真正做到“用教材去教”而不是“教教材”。我們可以以學生的生活經驗為基礎,按生活邏輯和科學邏輯相統一的原則,對課程內容進行有機整合,讓學生主動感知、探究學習內容,探索學習方法。
3.2 有效利用多媒體技術,培養學生的實驗探究能力。
物理教學中往往涉及到一些抽象、微觀和復雜過程,用傳統的教學手段難以表述清楚。有效利用多媒體技術,通過適時豐富的表現形式,能夠形象展示物理過程,清晰表達物理圖象,簡明揭示物理規律。下面,筆者僅以兩例從定性和定量兩方面加以說明。
如定性研究“自感現象”,實物演示實驗按圖3連接,發現斷開開關,燈炮沒有立即熄滅,而是逐漸變暗。調節RP的大小,可能出現燈泡閃亮一下再逐漸熄滅的現象。隨后筆者用“幾何畫板”模擬了該過程并描繪了燈泡中電流的流向及大小隨時間變化的規律,如圖4。通過分析學生很容易解釋這種現象。
再如,探究“電阻定律”中電阻阻值與其粗細的定量關系時,可以先猜想R∝1D,經過采集數據,利用Excel擬合R-1D圖線(圖5)。通過讓學生去判斷該圖線不是一次函數關系,假設不成立。然后,再進一步猜想R∝1D,并擬合出線性關系(圖6),這有效地學讓就很容易發現阻值是與截面積成反比的。
當然,通過對兩本教材的研究,筆者受啟發頗多。它通過對情感、態度和價值觀的熏陶,來激發學生的學習欲望,培養學生的科學精神。不僅讓學生學習物理知識,更讓他們感受到了物理學的內在價值和知識結構的邏輯美。
充分利用好教材,有助于教師更好地優化教學方式,為學生的進一步發展提供寶貴的資源。
參考文獻:
[1]《新課程的理念與創新》高等教育出版社,鐘啟泉,2003.8。
[2]《走進高中新課程.物理》江蘇科技出版社,李容、陸建隆,2006.7。
(欄目編輯鄧 磊)