靈活運用多版本教材的適切性教學三例

馮高強

[摘要]對于各種教材資源的利用，我們不能盲目套用，更不能簡單堆砌疊加，對自己學生學情的分析是資源利用的基本前提，適切性是資源利用的首要原則，適合自己的才是最好的。

[關鍵詞]多版本 對比 各取所長 適切性教學

一、多版本教材現況分析

（一）多版本教材出現的歷史背景及意義

在教育部課程改革的背景下，國家開始放開地方編寫義務教育課程標準實驗教材的限制。從2001年起，打破了“人教版”一統天下，形成了粵教版、人教版、滬科版、魯科版、教科版多套高中物理教材并存，“一標多本”的局面。

由于這五個版本教材雖然皆以同一個課程標準為指導，但編者始終是不同的個人，他們的思想意識和對課程標準的解讀上必定會有所差別；再加上不同地區的經濟發展、文化教育等差異，致使在最終出版的教材中，即使同一個知識點也會在出現次序、呈現方式、組織方式和素材選用等方面的差異。正是這些各方面的差異使得每一種版本教材都著各自的特色和魅力，也體現著它們各自的價值和存在意義。

（二）多版本教材使用的現況

廣東大部分地區從2003年正式起開始使用“粵教版”物理教材至今13年了，教師們對教材的使用習慣逐漸產生區別，大致有以下幾種。

1.死守“人教版”。“人教版”教材使用時間已經比較長，大多數教師對其已經相當熟悉了。廣東有句諺語叫“做生不如做熟”，意思是工作要做自己最熟悉的，再加上他們對老版教材多年的感情，那么他們對“人教版”的難以割舍就不難理解了。有部分老教師要適應新教材也確實存在一定難度，所以有部分教師也就把“人教版”的教法與學法堅守了下來，即使學生手中的教材早已更新為“粵教版”。

2.只認“粵教版”。對于近年來的新教師來說，他們所使用的第一種教材就是“粵教版”，甚至在他們高中時代就開始接觸“粵教版”，所以在他們眼中“粵教版”才是上乘正統。這種認識也導致了他們對其他版本教材的輕視，甚至不聞不問。

3.不拘一格，取百家所長。對于部分敢于創新，樂于改變的教師來說，多版本教材的出現簡直就是他們的饕餮盛宴。這部分教師普遍能力比較強，對課程標準有自己深刻的理解，以課程標準為指導，以適切性為首要原則，旁征博引，把多版本教材中的優秀方法和素材引入到自己的課堂中去。

二、整合多版本教材教學的優勢

高中物理課程標準指出：“倡導不受某一種教科書的束縛，吸收和利用各種有利于學生發展的課程資源。教師應根據本校特點和學生的需要，精選課程資源，充實物理課程的教學內容。”所以，有針對f生地整合多版本教材，結合自己的學生進行適切性調整，才能充分利用多版本教材的優秀資源，發揮“—標多本”的優勢。

（二）管中窺豹，未得全貌

長期只使用單一版本教材當然可以熟能生巧，但其弊端也是明顯的。首先，由于長期使用、研究單一版本教材，很可能會僵化教學思維，限制了教師的創新能力，也限制了教師的自我提升空間。其次，長期只使用單一版本教材容易讓學生視野相對淺窄，思維方式定性。在如今廣東高考已經恢復使用全國卷的情況下，這個弊端更是突顯嚴重。

（三）他山之石。可以攻玉

不同版本的教科書各有特色，各有其針對性，但我們面對的學生也是千差萬別的，參考其它版本的教材很可能會為教師的教學提供一個更好的選擇，從而適切地解決自己學生的教學問題。筆者認為只要素材適切自己的學生，也就不必拘泥其出自于哪個版本了。

三、廣東欠發達地區的學情分析

廣東作為一個經濟大省，表面風光無限，但廣東實際上仍有相當部分山區的發展是不均衡的，經濟和教育還處于相對落后的狀態的，筆者所處的佛岡縣也是其中典型之一。筆者在此簡單分析自己的一些見解，為下文中的適切性調整教學案例提供依據。

（一）經濟發展不均造成的硬件劣勢

當地的經濟水平很大程度上決定地方對教育的投入力度。佛岡屬于清遠山區，經濟以旅游、農業為主，據政府財政報告，2015年佛岡全年教育全部投入資金統計為42，737萬元。對教育投入相對不足，其中近年來對教育硬件的投入主要在擴建校園，興建教學樓方面，而就物理教學非常重要的實驗室投入就少得多了，當地高中實驗室大部分器材都是十幾二十年前的陳舊設備，難以達到令人滿意的實驗效果；再者現代化的實驗器材嚴重缺乏，比方頻閃相機、數據采集器、電流天平等，導致很多簡單有效的實驗無法進行。

（二）應試教育的思維造成的軟件缺陷

首先，小學初中素質教育推進相對較緩慢，高中學生基礎素質提高不明顯。其次，應試教育的思維方式導致學生的數學運算、物理建模等重要能力相對不足，學生進入高中后面對較高要求就顯得力不從心了。然后，近年來為了普及山區高中教育，高中學位的大量增加，入學分數線進一步降低，導致進入高中的學生平均水平也降低不少。

（三）對科技不重視造成的物理興趣不足

由于當地工業水平不高，城市化進程較慢，大量來自農村的學生對科學技術的生產力認知不足，對理科不是很重視，尤其是對學習物理的興趣不濃。興趣是最好的老師，興趣不足給教學帶來很大的難度。

四、實際運用中的適切性調整

案例1：《探究安培力》的適切性調整

（一）教材分析比較

此案例將在安培力大小和方向的呈現、探究方式、數據處理方式、安培力方向結論呈現等幾方面對現行的5種主流高中物理教材進行橫向比較。

（二）結合學情的適切性調整

在本文中筆者主要和大家探討適切性教學的問題，所以不在所列案例中展示完整的教學設計，而是提出部分根據適切性調整教學的亮點以作拋磚引玉。

1.從第1分鐘就激發學習的興趣

針對山區孩子學習理科的興趣不濃，筆者認為魯科版“會動的鋁箔天橋”小實驗可以充分激發學生的興趣。然而鋁箔的上下運動幅度其實是很小的，沒有高清設備協助，對學生展示存在困難。筆者從中得到啟示，把這個實驗模型換成了自制的“玩具電磁炮”（圖1），原理是通過大電流放電，使磁鐵炮彈受安培力飛出。當磁鐵炮彈擊中黑板上的靶心并吸附在金屬黑板上時，學生一片驚呼，好奇心大受激發，為后面的學習創造了良好的氛圍。

2.通過分組實驗探討安培力方向

筆者留意到5種教材中只有魯科版是采用分組實驗的形式探究安培力方向的，而其他版本都是用演示實驗代替，有的甚至只是簡單帶過而已。筆者決定借鑒魯科版的分組實驗探究方式，然而魯科版是把安培力的大小和方向同步進行探究的，考慮到山區學生的實驗探究能力有限，此分組實驗方案也是需要適切性調整的。筆者把粵教版中的的演示實驗方案做成學生的分組實驗（圖2），為了效果更明顯，只是把方案中的導體棒換成了多匝線圈而已。在以后的學習應用中，安培力方向的判斷相當重要，一個可行有效的分組實驗探究可以幫助學生更加深刻理解安培力方向與磁場、電流方向的關系。

3.利用實物模型處理抽象數據

安培力方向與電流方向、磁場方向三者相互垂直，構成的是一個三維坐標。從實驗中獲取數據到總結出規律有一定的跳躍性，對于學生的空間想象力有一定要求。鑒于當地學生基礎能力普遍不高，筆者認為對數據的處理也是需要適切性調整的。為了讓學生的思維從二維平面更加容易地過渡到三維空間，筆者給每個學生準備了12支紅、藍、黑三色的牙簽和4塊立方體的小塑料泡沫。用控制變量法分別先后改變電流和磁場的方向，觀察安培力方向，在記錄數據的時候要求學生用黑色牙簽表示電流方向，藍色牙簽表示磁場方向，紅色牙簽表示安培力方向，牙簽插在小塑料泡沫上固定。學生做完4次實驗得到4個實物的模型，把模型轉動對比很容易發現4個模型是完全相同的。此時根據這個立體模型可以直觀地判斷安培力和磁場、電流三者相互垂直的關系，進而利用這個立體模型再教授左手定則就順其自然、水到渠成了。

案例2：《動能、勢能》的適切性調整

（一）教材分析比較

雖然動能、勢能這個知識點在各版教材中都有要求，但有趣的是在呈現方式上5個版本教材中卻可以分成兩種類型，下面來談談這兩種呈現方式的優點和局限。

其中人教版、滬科版、魯科版都把動能和勢能分開處理，把動能和動能定理放在一起，把勢能和重力做功放在一起。然而粵教版和教科版卻單獨設立了《動能與勢能》這節課。筆者認為這兩種方式各有利弊，人教版、滬科版、魯科版的處理方式可以通過功、能關系的推導，得出動能和勢能的表達式，進而把推導過程演變成為“動能定理”和“重力做功與重力勢能的關系”，不但一步到位使教學內容充實緊湊，還強化了學生功、能關系的應用能力。但這樣做對學生的數學推導能力和功、能關系理解要求較高，同時通篇的理論分析略顯空洞，學生難以深刻理解，而且分開研究動能和勢能可能使學生對機械能概念產生認知上的困惑。粵教版和教科版的處理方式使得其優點和缺點剛好與人教版、滬科版、魯科版互換。兩種處理方式都存在的問題是幾乎沒有實驗讓學生可以體驗或者感受動能與勢能，就算有實驗可行性和操作性都差強人意。

（二）取長補短的適切性調整

筆者所教的是廣東的一個山區學校，而粵教版也是學生一直使用的教材，為了避免大幅度改變學生的知識結構，所以打算沿用粵教版的處理方式。充分理解動能、勢能也會使學生更加平順過渡到動能定理等知識。而人教版、滬科版、魯科版中通過功、能關系來解釋動能與勢能是個亮點，必須引為己用，同時要避免枯燥的純理論推導，筆者決定把功、能關系用演示實驗的形式引入到課堂中去，以適切當地學生的特點。

1.用“小車推木塊實驗”感受動能大小的決定因素

為了讓學生感受動能大小的決定因素，筆者把功、能關系從理論變成實驗。

實驗器材：長木板、小車、鉤碼、木塊若干。

實驗裝置：如圖3

實驗原理與過程是采用變量控制法，先后定性探究動能與物體質量、速度大小的關系。

2.用“小球破紙實驗”感受重力勢能

實驗器材：杯子、塑料球、鋼球、白紙、橡皮筋

實驗裝置：如圖4

實驗原理與過程：

①把若干層白紙蒙在杯子上，并用橡皮筋固定好；

②控制鋼球高度不變，釋放鋼球，使鋼球砸在白紙上，調整白紙的張數，直到鋼球恰好能擊穿紙層落入杯內；

③擊破紙層可以理解為小球對紙層做功，擊破白紙層數越多則做功越多，說明小球的重力勢能越大；

④控制白紙層數，改變鋼球高度，重復實驗，觀察擊破白紙情況，可以說明高度和重力勢能的定性關系；

⑤更換塑料球重復上述實驗，觀察擊破白紙情況，可以說明小球的質量和重力勢能的定性關系；

案例3：《超重與失重》

此案例其實是筆者在名師工作室的一個同課異構活動中所上的課，當時有幸請到省教研員、粵教版物理（必修1）副主編——姚躍涌老師作為點評。

（一）教材分析比較

在呈現方式上，人教版把“共點力平衡條件”、“超重與失重”、“從動力學看自由落體”并列放在《用牛頓運動定律解決問題（二）》這節課中，“超重與失重”僅作為牛頓定律的一個應用例子呈現。處理方式上是通過牛頓第二定律計算在電梯加速運動中人受到的支持力，再與其重力比較，得出超重與失重的的概念，幾乎是直接通過牛頓第二定律來解釋現象的。這種處理方式無疑可以簡單直接地強化牛頓第二定律的應用，但學生沒有切身的感受和體驗，對超重與失重的理解容易停留在一條單調的表達式中，也不能把物理知識和日常生活連接起來。

另外的4個版本教材中都單獨設置了《超重與失重》這節課，其中粵教版以“電梯運動”實驗為主線通過牛頓第二定律來解釋現象，和人教版異曲同工，亮點是用數據采集器中的“力傳感器”實際測出重物在電梯中所受支持力的變化曲線，由此曲線可以反推電梯運動狀態，從而總結出超重與失重的條件和規律，用意是和魯科版教材一致的。而教科版和滬科版則更注重學生的體驗，過程中穿插的幾個小實驗都能讓學生感受到超重和失重現象。

（二）另辟新徑、融匯貫通的適切性調整

1.另辟新徑的處理方式

在研究的5個版本教材中，從根本上說無一例外的是用牛頓第二定律去證明和解釋超重與失重現象，只是形式有所不同而已。筆者認為，應該讓學生通過分析觀察超重與失重現象，學會建構物理模型，發現規律，這樣既達到應用牛頓第二定律解決問題的目的，又訓練了學生的多方面能力，一舉多得。結合筆者當地學生的實際情況，調整后的大致處理流程如圖5所示。

2.融匯貫通，注重學生的體驗

在引入新課的時候，筆者參考了教科版的一個活動內容（圖6），把一個側底部有小孔的飲料罐裝滿水并滴入少量紅墨水，把飲料罐噴水的現象用手展示給學生看，請學生猜測：如果放手讓罐子自由下落，水還會不會噴出？最終實驗結果出乎大多數學生意料之外，充分激發了學生的好奇心，為此課的成功打下基礎。

參考教科版教材，用容易得到的指針式體重計（圖7）代替不具備條件的“力傳感器”，邀請一位同學站到體重計上做突然下蹲的動作，用這個動作代替無法搬進課堂的電梯。教師需要做的是用手機拍下體重計示數的變化情況，再從電腦中慢動作回放出來，這樣學生就可以通過體重計的示數變化來研究超重失重了。

在得出超重與失重的概念之后，筆者引用了滬科版中的一個小實驗（圖8）：用手掌托厚重的書本，先感受靜止時手掌的壓力，然后手突然豎直上升或下降，再感受手掌壓力的變化。此實驗簡單有效，所需器材垂手可得，學生都可以感受和體驗到超重失重現象，從而把牛頓第二定律與身邊的日常生活連接起來。

五、結語

多個版本教材的出現為我們提供打破教學常規的機會。每個版本的教材都是無數課程專家的智慧結晶，它們的出現大大開拓了我們的教學思維，讓我們的教學有多個可供選擇的方式，當中的教學資源更是如同一座免費的寶庫，可供我們任意挑選。得益于互聯網的快速發展，我們獲得教學的素材越來越容易，可以利用的資源甚至不再局限于這5個版本的教材了，如何利用好這些教材、資源是關鍵問題。對于各種教材資源的利用，我們不能盲目套用，更不能簡單堆砌疊加，對自己學生學情的分析是資源利用的基本前提，適切性是資源利用的首要原則，適合自己的才是最好的。有了豐富的教材資源，再配備適靈活的切性調整利用，相信會讓我們的課堂教學更加多姿多彩。

課題研究：中國教育學會物理教學專業委員會2013-2016年全國物理教育科研重點課題《教學內容與《普通高中物理課程標準》的適切性研究》；廣東省教育研究院2014年度教育研究立項課題《基于粵教版高中物理教材評價與教材教學的研究》，課題編號：GDJY-2014-A-b301.