兩種版本物理教材對(duì)比分析及教學(xué)啟示

摘要：通過(guò)對(duì)上科版《物理：原理與問(wèn)題》與新課標(biāo)“人教版”高中物理教材的對(duì)比研究，總結(jié)出美國(guó)教材所具有的簡(jiǎn)約性、外顯性、規(guī)范性、拓展性、批判性等編寫特色，結(jié)合教學(xué)實(shí)際，提出注重雙基、習(xí)慣養(yǎng)成、給學(xué)生自主空間、擴(kuò)大知識(shí)視野、注重問(wèn)題引領(lǐng)等建議，以提升物理教學(xué)的實(shí)效性。

關(guān)鍵詞：美國(guó)教材；人教版；對(duì)比分析；物理教學(xué)；教學(xué)啟示

中圖分類號(hào)：G633.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-6148（2013）4（S）-0071-4

《物理：原理與問(wèn)題》（以下簡(jiǎn)稱美國(guó)教材）共三冊(cè)，為美國(guó)9-12年級(jí)（高中）物理教材。它是由美國(guó)密執(zhí)安一迪爾伯恩大學(xué)著名的物理學(xué)教授保羅·齊策維茨博士編著，由江蘇省物理特級(jí)教師、徐州市教研室仲新元先生翻譯，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版的。該書文字簡(jiǎn)約精煉、編寫風(fēng)格獨(dú)特。筆者將該套教材與我們目前使用的新課標(biāo)“人教版”高中物理教材（以下簡(jiǎn)稱“人教版”）進(jìn)行對(duì)比，從中獲益匪淺，啟發(fā)很大。

1 兩種教材的對(duì)比分析

兩套教材都體現(xiàn)了“以人為本”的編寫理念。編者能從閱讀者的角度設(shè)計(jì)教材，用簡(jiǎn)潔生動(dòng)的語(yǔ)言、靈動(dòng)精美的插圖以及精當(dāng)?shù)臋谀吭O(shè)計(jì)來(lái)增強(qiáng)教材的可讀性與趣味性，使學(xué)生在閱讀教材學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，接受人文精神的熏陶。

1.1教材編寫的共性特征

物理教材就是要引領(lǐng)學(xué)生去認(rèn)識(shí)自然。改造自然。感悟科學(xué)的魅力，領(lǐng)悟科學(xué)研究的方法。接受科學(xué)精神的陶冶。去“判天地之美。析萬(wàn)物之理”。

1.1.1凸顯物理學(xué)科的探究性

兩套教材都重視實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)教材共設(shè)置了物理實(shí)驗(yàn)室31個(gè)。袖珍實(shí)驗(yàn)室89個(gè)。引導(dǎo)學(xué)生積極參與到實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)之中，讓他們體驗(yàn)科學(xué)研究的樂(lè)趣。“人教版”教材設(shè)置了演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)側(cè)重于探究，分組實(shí)驗(yàn)偏重于驗(yàn)證，同時(shí)也設(shè)置了較多理論探究的內(nèi)容，如：對(duì)萬(wàn)有引力規(guī)律、機(jī)械能守恒定律等建立過(guò)程的探究，讓學(xué)生在理解、記憶物理規(guī)律、原理、結(jié)論的同時(shí)，了解其來(lái)龍去脈，增強(qiáng)記憶質(zhì)量，掌握科學(xué)探究的方法。

1.1.2突出物理學(xué)科的實(shí)用性

弄清學(xué)習(xí)的價(jià)值取向是激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的原動(dòng)力。兩套教材都能緊密聯(lián)系實(shí)際，如：美國(guó)教材設(shè)置了“物理學(xué)與社會(huì)”、“物理學(xué)與技術(shù)”、“它是如何工作的”等欄目，介紹美國(guó)火星探測(cè)成果、條形碼識(shí)別器及煙霧探測(cè)器的原理等；“人教版”教材設(shè)置了“科學(xué)漫步”、“STS”等欄目，如：介紹黑洞、借助傳感器用計(jì)算機(jī)測(cè)速度等知識(shí)，讓學(xué)生及時(shí)了解科學(xué)發(fā)展的成就，學(xué)會(huì)學(xué)以致用，從而不斷地激發(fā)他們求知的欲望。進(jìn)而培養(yǎng)他們應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

1.1.3彰顯教材內(nèi)容的啟發(fā)性

兩套教材都能通過(guò)一些欄目的設(shè)計(jì)來(lái)引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。如：美國(guó)教材的每章開(kāi)頭都設(shè)置了“你將學(xué)到什么”、“為什么這部分知識(shí)是重要的”等框圖。使學(xué)生閱讀教材時(shí)便于把握重點(diǎn)。做到有的放矢。“人教版”設(shè)置“思考與討論”、“說(shuō)一說(shuō)”、“做一做”等欄目，引領(lǐng)學(xué)生深入思考、合作交流，進(jìn)一步理解知識(shí)的內(nèi)涵與外延。

1.2美國(guó)教材的編寫特色

由于文化背景不同，與“人教版”相比，美國(guó)物理教材的編寫有其獨(dú)特之處。

1.2.1內(nèi)容編寫的簡(jiǎn)約性

美國(guó)教材更注重知識(shí)框架的建構(gòu)，對(duì)具體知識(shí)點(diǎn)關(guān)注度較小。教材涉及運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、量子理論、原子與原子核等內(nèi)容，共計(jì)31章。每章安排節(jié)次較少，大部分2節(jié)，少數(shù)3-4節(jié)內(nèi)容。每節(jié)涉及知識(shí)較為淺顯，涵蓋內(nèi)容較多。例如：《功和能》一節(jié)，介紹了能量、動(dòng)能及動(dòng)能定理、功、功率等內(nèi)容，大多屬蜻蜓點(diǎn)水。像動(dòng)能定理這樣的重點(diǎn)內(nèi)容也僅僅是提一下概念，只在例題中涉及動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用。沒(méi)用過(guò)多的筆墨去強(qiáng)調(diào)。在“人教版”中，這些內(nèi)容至少要用4課時(shí)方可完成。如：動(dòng)能、動(dòng)能定理要用2個(gè)課時(shí)，功和功率1課時(shí)，能量1課時(shí)。

1.2.2學(xué)習(xí)目標(biāo)的外顯性

“人教版”每節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)都是隱性的、內(nèi)斂的。需要讀者去領(lǐng)悟和挖掘。每個(gè)知識(shí)點(diǎn)要掌握到什么程度由教師說(shuō)了算，學(xué)生只是處于被動(dòng)的接受狀態(tài)。美國(guó)教材在每章開(kāi)頭有學(xué)習(xí)內(nèi)容提示。并明白地告訴讀者該部分知識(shí)為什么是重要的，讓學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)不但能知其然而且能知其所以然。每節(jié)內(nèi)容都給出了學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生自主學(xué)習(xí)時(shí)能做到有的放矢，也便于檢驗(yàn)自己學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成情況。每章復(fù)習(xí)部分，都列出本章的關(guān)鍵詞，讓學(xué)生復(fù)習(xí)時(shí)也能把握住重點(diǎn)，時(shí)刻引領(lǐng)學(xué)生高效學(xué)習(xí)。

1.2.3例題教學(xué)的規(guī)范性

盡管“人教版”教材給出的例題解答也很詳盡，有分析過(guò)程和解題過(guò)程。但對(duì)解題規(guī)范性要求不夠，不能給學(xué)生以很好的示范。美國(guó)教材這方面處理較好。每個(gè)章節(jié)所設(shè)置的例題，不論難易程度如何，都能規(guī)范地給出解題過(guò)程。每道例題都包含作出簡(jiǎn)圖、運(yùn)算過(guò)程、檢查答案等三大環(huán)節(jié)。作出簡(jiǎn)圖包括畫狀態(tài)簡(jiǎn)圖、建立坐標(biāo)軸、畫出運(yùn)動(dòng)圖、畫出受力圖等；運(yùn)算過(guò)程包括已知、求、解題策略分析、運(yùn)算過(guò)程解答等內(nèi)容；檢查答案基本包含單位正確嗎？符號(hào)有意義嗎？大小符合實(shí)際嗎？等三個(gè)問(wèn)題。這既為學(xué)生的解題提供了很好的示范，也有利于讓學(xué)生養(yǎng)成縝密思考、規(guī)范解題的良好習(xí)慣。

1.2.4學(xué)習(xí)視野的拓展性

“人教版”盡管在序言里介紹了物理學(xué)科與其他學(xué)科的聯(lián)系。在教學(xué)中引用了宋代詩(shī)人陳與義的一首詩(shī)來(lái)描述物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)等，但在其他部分聯(lián)系較少，拓展性不夠。美國(guó)教材共提供了64個(gè)“小資料”。如：介紹頻閃觀測(cè)儀、昆蟲下落運(yùn)動(dòng)等小知識(shí)。設(shè)置了22處“連接”。將物理知識(shí)與文學(xué)、地理、生物等其他學(xué)科有機(jī)結(jié)合，從而豐富了學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備。拓展了學(xué)生的知識(shí)視野。另外每?jī)?cè)教材的第一章第一頁(yè)上都給出了因特網(wǎng)的學(xué)習(xí)網(wǎng)址。為學(xué)有余力的同學(xué)提供了更為廣闊的自主學(xué)習(xí)空間，為學(xué)生獲取終身學(xué)習(xí)能力提供了平臺(tái)。

1.2.5物理學(xué)習(xí)的批判性

要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維品質(zhì)。就要敢于質(zhì)疑、敢于挑戰(zhàn)權(quán)威，而不是人云亦云。該套美國(guó)教材在每章復(fù)習(xí)題中都設(shè)置了批判性思考的問(wèn)題，在每道例題后面都有“答案檢查”環(huán)節(jié)。能夠有效引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行批判性學(xué)習(xí)。可以避免學(xué)生在習(xí)題運(yùn)算時(shí)出現(xiàn)低級(jí)錯(cuò)誤，有利于養(yǎng)成質(zhì)疑問(wèn)難、勤于總結(jié)、善于反思的良好習(xí)慣，更有利于提升學(xué)生的反思能力和創(chuàng)新思維能力。

2 對(duì)比研究后的教學(xué)啟迪

2.1應(yīng)該強(qiáng)化“雙基”教學(xué)

美國(guó)教材非常注重對(duì)學(xué)生基本知識(shí)、基本技能的訓(xùn)練，不論是書中例題、書后習(xí)題，還是章末復(fù)習(xí)題都是非常基礎(chǔ)的題目，有的盡管多達(dá)70多道。也只是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的簡(jiǎn)單應(yīng)用，沒(méi)有一道像我們高考題那樣難的。反思我們的教學(xué)，高一就搞一步到位，歷年的高考題蜂涌而至。從高一到高三，題目做了一遍又一遍，分?jǐn)?shù)一次比一次低，搞得學(xué)生心灰意冷，學(xué)習(xí)的自信心喪失殆盡。俗話說(shuō)。萬(wàn)丈高樓平地起。基本知識(shí)和基本技能就是物理教學(xué)的根基。根基不牢，何談穩(wěn)固？因此，我們不能好高騖遠(yuǎn)，舍本逐末，應(yīng)該把精力放在基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的熟練應(yīng)用上，不要讓學(xué)生還未學(xué)會(huì)走，就要讓其跑，結(jié)果只能事與愿違。

2.2應(yīng)該注重良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)

調(diào)查表明。學(xué)習(xí)成績(jī)差的同學(xué)存在一個(gè)共性問(wèn)題就是學(xué)習(xí)習(xí)慣差。提升其成績(jī)的關(guān)鍵是加強(qiáng)其良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)。

2.2.1養(yǎng)成規(guī)范解題的習(xí)慣

在教學(xué)中，我們老師要規(guī)范學(xué)生的解題行為，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真做好依據(jù)題意畫出簡(jiǎn)圖（運(yùn)動(dòng)行程圖、物體受力圖），仔細(xì)閱讀題意標(biāo)明已知量與待求量，確定解題策略、寫出解題過(guò)程、檢查答案的合理性等各環(huán)節(jié)工作。這樣長(zhǎng)期堅(jiān)持，就能夠養(yǎng)成好的解題習(xí)慣，也可以大大降低解題的錯(cuò)誤率，提升物理學(xué)習(xí)成績(jī)。

2.2.2養(yǎng)成學(xué)后反思的習(xí)慣

孔子曰：學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆。這深刻地揭示了學(xué)與思的辯證關(guān)系。這就要求我們?cè)趥魇谥R(shí)的時(shí)候，還要引導(dǎo)他們?nèi)ノ蚝头此肌＠纾簩W(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)的概念。我們不僅要領(lǐng)悟質(zhì)點(diǎn)的涵義。同時(shí)還要引導(dǎo)學(xué)生反問(wèn)自己：為什么要引入質(zhì)點(diǎn)的概念？什么情況可把物體視為質(zhì)點(diǎn)，哪些情況不可以？學(xué)過(guò)的知識(shí)，講過(guò)的例題，我們都要讓學(xué)生多問(wèn)自己幾個(gè)為什么。引導(dǎo)學(xué)生多進(jìn)行學(xué)后反思、題后反思，這樣才能讓學(xué)生加深對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，做到觸類旁通、舉一反三。

2.2.3養(yǎng)成歸納總結(jié)的習(xí)慣

學(xué)生經(jīng)過(guò)一輪復(fù)習(xí)，二輪復(fù)習(xí)。也做了不少題目。為何拿到一個(gè)新題目仍束手無(wú)策呢？這是因?yàn)槲覀兊膶W(xué)生只知做題。而不會(huì)體悟與聯(lián)系，不會(huì)歸納總結(jié)。看到的只是一棵棵樹(shù)木。而看不到由這些樹(shù)木所組成的森林。無(wú)論多新穎的題目。它包含的物理原理應(yīng)該是我們所熟知的。它也一定與我們做過(guò)的題目有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。如果每做一道題目，都能引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出這一類問(wèn)題的一般求解思路。然后觸類旁通，舉一反三，就可以避免再遇到類似題目的尷尬與無(wú)奈。每學(xué)過(guò)一節(jié)、一章、一本書之后，如果都能讓學(xué)生及時(shí)總結(jié)，查漏補(bǔ)缺。那么得到的不僅是知識(shí)。更是學(xué)習(xí)的能力。

2.3應(yīng)該還給學(xué)生更多的自由空間

學(xué)生是認(rèn)識(shí)的主體。只有對(duì)學(xué)生主體的充分尊重，才有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)的積極性和主動(dòng)性。

2.3.1給學(xué)生更多的話語(yǔ)權(quán)

教學(xué)效果的最終體現(xiàn)是學(xué)生的學(xué)。因此課堂上要有效利用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法。引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究、互動(dòng)交流，讓學(xué)生自己去總結(jié)解題思路、自己去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。如：在探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系內(nèi)容時(shí)。讓學(xué)生自己根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定研究方法，選擇實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。讓學(xué)生在實(shí)際操作中去理解平衡摩擦力的作用。弄清讓牽引小車的沙和沙桶的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的道理。課堂上教師所要做的就是當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)疑惑時(shí)或操作存在問(wèn)題時(shí)，適時(shí)給予點(diǎn)撥和指正。學(xué)生只有學(xué)得主動(dòng)，才能學(xué)得有效。

2.3.2讓學(xué)生有更多展示的機(jī)會(huì)

在農(nóng)村中學(xué)，家長(zhǎng)對(duì)學(xué)生科學(xué)興趣培養(yǎng)的投入幾乎是沒(méi)有的。這就要求我們老師要有效挖掘教學(xué)資源，豐富學(xué)生的課余生活，讓有科學(xué)愛(ài)好的學(xué)生有用武之地。平時(shí)，我們可以利用科普讀書角、科普知識(shí)講座、物理知識(shí)競(jìng)賽等活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。充分利用校內(nèi)教學(xué)資源，將物理實(shí)驗(yàn)室。電子閱覽室周末、周日隨時(shí)向?qū)W生開(kāi)放。讓學(xué)有余力的同學(xué)更有機(jī)會(huì)在自然的王國(guó)里去探求知識(shí)的奧秘。

2.4應(yīng)該擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)視野

我們的物理課堂不應(yīng)是封閉、專制的課堂。而應(yīng)是一個(gè)開(kāi)放的課堂，一個(gè)充滿著人文關(guān)懷、師生之間彼此尊重、相互交流、平等對(duì)話的民主課堂：它不應(yīng)是就物理講物理，而應(yīng)是在社會(huì)發(fā)展的大背景下來(lái)探求物理發(fā)展規(guī)律和實(shí)際應(yīng)用。使學(xué)生的境界更高遠(yuǎn)、視野更寬廣、知識(shí)的掌握更靈活。

2.4.1用好活動(dòng)欄目

面對(duì)物理教學(xué)周課時(shí)數(shù)在減少、學(xué)生重視程度在降低、教學(xué)質(zhì)量在下滑的這一現(xiàn)實(shí)，物理教師只能迎難而上。首先要認(rèn)真鉆研教法、研究學(xué)法、把握學(xué)情、精心備課、充分利用課堂45分鐘這一主陣地，提高課堂教學(xué)效率和效能。其次，要充分利用“思考與討論”、“說(shuō)一說(shuō)”、“做一做”等欄目的功能，啟發(fā)思維。激發(fā)學(xué)生的求知欲。調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)的積極性，讓他們通過(guò)相互辯論、相互交流、動(dòng)手操作、主動(dòng)獲取知識(shí)。再次，要利用“科學(xué)漫步”、“STS”等欄目，讓學(xué)生注重理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)會(huì)從身邊熟悉的生產(chǎn)、生活中去觀察和發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象、探求物理規(guī)律。并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的課程理念。

2.4.2加強(qiáng)文理融合

大自然就是我們的物理課堂。生活就是我們學(xué)習(xí)的素材。我們要善于引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)生活（包括其他學(xué)科）中的物理現(xiàn)象，并能用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)來(lái)解釋這些現(xiàn)象和問(wèn)題。如：當(dāng)我們被美妙的音樂(lè)所陶醉時(shí)。可以引導(dǎo)學(xué)生去探求各種樂(lè)器的發(fā)聲原理：當(dāng)我們吟誦“兩岸青山相對(duì)出，孤帆一片日邊來(lái)”、“池水照明月。潭清疑水淺”這些詩(shī)歌時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生去領(lǐng)悟其中的物理學(xué)原理。此外，地理、生物、化學(xué)等學(xué)科涉及的物理知識(shí)是極為豐富的。這些都是極為寶貴的學(xué)習(xí)資源。我們不能整天圍著物理課本轉(zhuǎn)圈圈，而應(yīng)在學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的現(xiàn)實(shí)生活中去挖掘我們物理的教學(xué)素材，同時(shí)從其他學(xué)科汲取營(yíng)養(yǎng)，并用所學(xué)的物理知識(shí)來(lái)理解其原理及知識(shí)背景，做到融會(huì)貫通。

2.5應(yīng)該注重問(wèn)題引領(lǐng)

美國(guó)教材非常注重學(xué)生問(wèn)題意識(shí)的培養(yǎng)。教材精心設(shè)計(jì)一系列的活動(dòng)來(lái)激發(fā)學(xué)生的求知欲望。每一節(jié)內(nèi)容都能通過(guò)問(wèn)題來(lái)引領(lǐng)學(xué)生在自然王國(guó)里翱翔。我們?cè)诮虒W(xué)中也應(yīng)該創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境、將知識(shí)轉(zhuǎn)化為物理問(wèn)題，在學(xué)生求得問(wèn)題解決的過(guò)程中激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。在學(xué)習(xí)能力提升中獲得成功的體驗(yàn)。

2.6物理教師視界要高遠(yuǎn)

海納百川，有容乃大。在知識(shí)多元化的今天，高中物理教材版本很多。每種版本都有其亮點(diǎn)和編寫特色，都能給我們的教學(xué)提供借鑒和參考。因此，我們物理老師不能只局限于所教的教材和學(xué)科，還要把視野拓寬一些。認(rèn)真研究各種版本教材（包括國(guó)外）的特點(diǎn)，兼收并蓄，為我所用，才能有效提高我們教師駕馭教材的能力和水平。

（欄目編輯 鄧?yán)冢?/p>