初中物理教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)的一致性分析
——以人教版、北師大版和蘇科版為例

趙雪珍 陳 宇 魏志方 崔雪梅

(延邊大學(xué)師范學(xué)院,吉林 延吉 133002)

2011 年教育部頒布了《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》,在“一標(biāo)多本”的教材多樣化政策下,不同出版社經(jīng)教育部審核出版了初中物理教科書．課程實踐中,課程各個要素之間具有良性匹配和較高的吻合度是課程系統(tǒng)有效運行的基本前提．[1]因此,依據(jù)2011年版義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)編寫的初中物理教科書是否與課程標(biāo)準(zhǔn)的要求一致,對有效實施2011年版義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)具有重要的意義．

教科書編寫人員依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)編寫教科書,努力使教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)的要求保持一致．為了明確教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)的一致性程度,有必要對兩者的一致性程度進(jìn)行定量和定性的研究．[2-14]

國外的一致性研究工作已有20多年的發(fā)展歷史．最初,美國的一致性研究主要是為了評價行為目標(biāo)與任務(wù)兩者之間的一致性,并研究出一些一致性分析模式．一致性分析模式就是判斷和分析課程系統(tǒng)各個要素之間吻合程度的理念、程序與方法的總和．[15]SEC一致性分析模式[16]是美國學(xué)者安德魯·帕特(Andrew Porter)和約翰·史密斯(John Smithson)在韋伯一致性分析模式[15]的基礎(chǔ)上提出的應(yīng)用最廣泛的一致性分析模式之一．

本文利用美國學(xué)者帕特(Porter)于2002年提出的SEC一致性分析模式,對《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》與3個版本初中物理教科書之間的一致性進(jìn)行分析,探查3個版本教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)的一致性程度,并進(jìn)一步分析內(nèi)容主題維度的一致性和認(rèn)知水平維度的一致性,為教科書編寫者和一線教師提供有益的參考和借鑒．

1 研究對象與工具

1.1 研究對象

以2011年教育部頒布的《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”),2012年教育部審定的彭前程主編、人民教育出版社出版(以下簡稱“人教版”)的義務(wù)教育《物理》教科書8年級上冊、下冊和9年級全一冊,閆金鐸主編、北京師范大學(xué)出版社出版(以下簡稱“北師大版”)的義務(wù)教育《物理》教科書8年級上冊、下冊和9年級全一冊,劉炳昇、李容主編、江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社出版(以下簡稱“蘇科版”)的義務(wù)教育《物理》教科書8年級上冊、下冊和9年級上冊、下冊為研究對象．本研究只對認(rèn)知性目標(biāo)進(jìn)行比較研究,不包含技能性目標(biāo)與體驗性目標(biāo)維度．

1.2 研究工具

SEC一致性分析模式能夠適用于多種教育體系,可以比較分析不同教育要素之間的關(guān)系,具有較強(qiáng)的包容性．該模式能夠計算出精確的Porter一致性指標(biāo),定量地對各要素間的關(guān)系進(jìn)行分析,還可以通過數(shù)據(jù)的曲面圖和柱形圖,進(jìn)一步分析研究對象之間的定性關(guān)系,其研究結(jié)果很有參考價值．因此,本研究選用 SEC一致性分析模式,對3個版本的初中物理教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)的一致性進(jìn)行定量和定性的分析．

2 研究過程

2.1 一致性分析編碼框架

在SEC模式中,構(gòu)建“內(nèi)容主題×認(rèn)知水平”分析框架是首要的、也是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),這就需要對初中物理課程內(nèi)容進(jìn)行以上兩個維度的劃分和編碼．

表1 SEC一致性分析編碼框架

本研究的劃分以及一致性分析都基于課程標(biāo)準(zhǔn),內(nèi)容主題維度采用課程標(biāo)準(zhǔn)中“科學(xué)內(nèi)容”的二級主題(以下簡稱“內(nèi)容主題”)劃分,共分為14個內(nèi)容主題．認(rèn)知水平維度采用的是課程標(biāo)準(zhǔn)中認(rèn)知性目標(biāo)的水平,即“了解”、“認(rèn)識”和“理解”3個層次．由此形成如表1所示“14×3”的“內(nèi)容主題×認(rèn)知水平”的二維編碼框架．表1中二維單元格的數(shù)據(jù)為,對應(yīng)內(nèi)容主題和認(rèn)知水平的知識點數(shù)目．

2.2 教科書編碼依據(jù)

將3個版本教科書按照課程標(biāo)準(zhǔn)中各主題內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的描述劃分,使每章節(jié)的知識點對應(yīng)課程標(biāo)準(zhǔn)中的二級主題,在此基礎(chǔ)上分析每個二級主題內(nèi)容的認(rèn)知水平層次．由此,得到一個“14×3”的分析框架,形成本研究“14×3”的“內(nèi)容主題×認(rèn)知水平”二維表格．

對教科書中知識點的認(rèn)知水平的編碼是本研究的難點．因為教科書每節(jié)內(nèi)容并無明顯的行為動詞,而且教科書的設(shè)計欄目較多,對知識點需達(dá)到的認(rèn)知水平判斷就較為棘手．因此,為使教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)間的一致性研究更加有效,經(jīng)過多次嘗試和討論,最終確定了教科書的編碼原則:仔細(xì)分析教科書對一個知識點的呈現(xiàn)方式,參考吳剛平的國家課程標(biāo)準(zhǔn)中的學(xué)習(xí)水平與行為動詞解讀,[17]確定每個章節(jié)的知識點數(shù)目以及認(rèn)知水平層次．

2.3 研究對象的編碼結(jié)果

根據(jù)以上的編碼框架和編碼依據(jù),經(jīng)過多輪討論、協(xié)商和結(jié)合專家意見,得到的課程標(biāo)準(zhǔn)和3個版本教科書的編碼結(jié)果如表2和表3．

表2 課程標(biāo)準(zhǔn)編碼結(jié)果

表3 人教版、北師大版和蘇科版教科書編碼結(jié)果

3 研究結(jié)果及分析

3.1 一致性分析

3.1.1P值的臨界值

在計算Porter一致性指標(biāo)之前,還需要確定一致性指標(biāo)P的臨界值,只有Porter一致性指標(biāo)實際值大于這個臨界值,才能說兩個矩陣具有統(tǒng)計學(xué)意義上顯著的一致性．研究表明,對于14×3的二維矩陣,為了使其在0.05水平上達(dá)到顯著性一致,對應(yīng)的一致性系數(shù)的臨界值為P=0.8083．[18]

3.1.2 研究對象的P值

將課程標(biāo)準(zhǔn)和3個版本教科書編碼結(jié)果的比率數(shù)據(jù)代入一致性系數(shù)公式中,計算出3個版本的初中物理教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)之間的一致性系數(shù)P,結(jié)果如表4所示．

表4 3個版本教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)的一致性系數(shù)P值

由表4可知,人教版、北師大版和蘇科版初中物理教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)的Porter一致性系數(shù)均大于臨界值．因此,人教版、北師大版和蘇科版初中物理教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)之間存在統(tǒng)計學(xué)意義上顯著的一致性,其中北師大版教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)的一致性系數(shù)最大,其次分別為蘇科版和人教版教科書．

3.2 曲面圖分析

為了更直觀地比較分析課程標(biāo)準(zhǔn)和教科書在內(nèi)容主題和認(rèn)知水平的重點分布,將課程標(biāo)準(zhǔn)和教科書的比率數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)在曲面圖上．圖1為基于表2和表3的比率數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的內(nèi)容主題和認(rèn)知水平維度的曲面圖．

圖1 課程標(biāo)準(zhǔn)和3個版本教科書的曲面圖

從圖1中可知,在認(rèn)知水平維度,課程標(biāo)準(zhǔn)和3個版本教科書的曲面圖主要集中在“了解”水平;在內(nèi)容主題維度,課程標(biāo)準(zhǔn)的重點分布在“了解”水平的“1.1物質(zhì)的形態(tài)和變化”、“2.2機(jī)械運動和力”、“2.3聲和光”、“2.4電和磁”、“3.2機(jī)械能”和“3.4電磁能” 等6個主題;3個版本教科書內(nèi)容主題也重點分布在這6個主題,不同的是3個版本教科書“理解”水平的“2.2機(jī)械運動和力”的比例均高于課程標(biāo)準(zhǔn);3個版本教科書“了解”水平的“3.2機(jī)械能”的比例均低于課程標(biāo)準(zhǔn);人教版教科書的“了解”水平的“1.3物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的尺度”的比例低于課程標(biāo)準(zhǔn),從而導(dǎo)致教科書整體的認(rèn)知水平稍高與課程標(biāo)準(zhǔn)．從曲面圖可知,課程標(biāo)準(zhǔn)與3個版本教科書的重點分布情況基本一致,但是仍存在一些差異．下面通過柱形圖具體分析內(nèi)容主題和認(rèn)知水平維度的一致性．

3.3 柱形圖分析

3.3.1 課程標(biāo)準(zhǔn)與3個版本物理教科書內(nèi)容主題的比較

將表2和表3各內(nèi)容主題小計(即表格中橫向小計)的比率數(shù)據(jù)以內(nèi)容主題為橫軸呈現(xiàn)在柱形圖上得到如圖2的結(jié)果．從圖中可知,3個版本教科書的內(nèi)容主題的分配與課程標(biāo)準(zhǔn)基本一致,突出了“1.1物質(zhì)的形態(tài)和變化”、“2.2機(jī)械運動和力”、“2.3聲和光”、“2.4電和磁”、“3.2機(jī)械能”和“3.4電磁能” 等6個主題．

圖2 課程標(biāo)準(zhǔn)和3個版本物理教科書的內(nèi)容主題柱形圖

為了定量地了解課程標(biāo)準(zhǔn)與3個版本教科書在14個內(nèi)容主題分布比例的相關(guān)程度,利用表2和表3的比率數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析,其結(jié)果如表5所示．相關(guān)性系數(shù)的值均大于0.95,說明課程標(biāo)準(zhǔn)與3個版本教科書在14個內(nèi)容主題的分布情況具有很強(qiáng)的相關(guān)性,其中北師大版與課程標(biāo)準(zhǔn)在二級主題內(nèi)容分布的相關(guān)性最高,其次分別是蘇科版和人教版教科書,這一結(jié)果與一致性系數(shù)的結(jié)果也是相相吻合的．另外,根據(jù)顯著性值可知,樣本來自的總體之間均有顯著的相關(guān)關(guān)系．

表5 課程標(biāo)準(zhǔn)與3個版本教科書在14個內(nèi)容

3.3.2 課程標(biāo)準(zhǔn)與3個版本物理教科書認(rèn)知水平的比較

將表2和表3中 “了解”、“認(rèn)識”和“理解”層次小計(即表格中縱向小計)的比率數(shù)據(jù)以認(rèn)知水平為橫軸呈現(xiàn)在柱形圖上得到如圖3的結(jié)果．從圖中可知,3個版本教科書的認(rèn)知水平分布與課程標(biāo)準(zhǔn)基本一致,集中在“了解”層次上．通過具體分析可知,3個版本教科書的“了解”水平的比例稍低于課程標(biāo)準(zhǔn),“認(rèn)識”水平的比例與課程標(biāo)準(zhǔn)保持一致,“理解”水平的比例稍高于課程標(biāo)準(zhǔn)．為了判斷這種差異是否為統(tǒng)計學(xué)意義上的顯著性差異,在此采用卡方檢驗．由于認(rèn)知水平維度只有3個,所以不適合用皮爾遜相關(guān)系數(shù)說明相關(guān)性,所得的卡方檢驗值如表6所示．

圖3 課程標(biāo)準(zhǔn)和3個版本物理教科書的認(rèn)知水平柱形圖

檢驗指標(biāo)人教版北師大版蘇科版 與課程標(biāo)準(zhǔn)差異的卡方檢驗值χ20.01670.01270.0163

4 研究結(jié)論及討論

4.1 結(jié)論

通過研究可知,在0.05顯著性水平上,人教版、北師大版和蘇科版初中物理教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)容主題和認(rèn)知水平維度上保持一致,并且北師大版教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)的一致性程度略高于蘇科版和人教版教科書．

在知識內(nèi)容主題和認(rèn)知水平分布上,3個版本初中物理教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)基本保持一致,重點均分布在“了解”水平的6個主題上,“認(rèn)識”和“理解”水平的知識分布比例較小,充分體現(xiàn)了義務(wù)教育階段物理課程的基礎(chǔ)性．3個版本教科書在“了解”水平的內(nèi)容分布稍低于課程標(biāo)準(zhǔn),典型的是“3.2機(jī)械能”主題,“理解”水平的內(nèi)容分布稍高于課程標(biāo)準(zhǔn),典型的是“2.2機(jī)械運動和力”主題,但這樣的差異并不是統(tǒng)計學(xué)意義上的顯著性差異．

4.2 討論

4.2.1 教科書編寫者在課程改革中發(fā)揮著重要的作用

從以上的研究可知,3個版本初中物理教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)的一致性程度較高,這也證實了教科書編寫者在課程改革進(jìn)程中及時領(lǐng)會課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,并將課程標(biāo)準(zhǔn)的要求準(zhǔn)確、有效地體現(xiàn)在教科書中,為課程改革的有效推進(jìn)發(fā)揮了重要的作用．

3個版本教科書在內(nèi)容主題和認(rèn)知水平維度上相對于課程標(biāo)準(zhǔn)均有一些非顯著的差異．為了進(jìn)一步提高教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)的一致性,教科書編寫者在教科書編審過程中,需要進(jìn)一步全面貫徹課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)的課程理念和課程目標(biāo),也應(yīng)該發(fā)現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)中存在的問題,為課程標(biāo)準(zhǔn)的研制者提供進(jìn)一步修改的意見和建議,使義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)更加科學(xué)、合理．

4.2.2 義務(wù)教育初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)有待進(jìn)一步完善

課程標(biāo)準(zhǔn)是課程的中觀結(jié)構(gòu),教科書是課程的微觀結(jié)構(gòu);課程標(biāo)準(zhǔn)中提出了面向全體學(xué)生的基本要求,內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是概括性的,因此在教科書編審中如何準(zhǔn)確體現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求顯得尤為重要．分析中發(fā)現(xiàn),3個版本教科書對于某些章節(jié)內(nèi)容的處理上與課程標(biāo)準(zhǔn)有著共性的差異,如“理解”水平比例高于課程標(biāo)準(zhǔn)等．這表明3個版本教材的編寫者可能對該部分課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的理解和解讀有相同的誤區(qū),或者課程標(biāo)準(zhǔn)在這部分存在一些的問題.這就需要課程標(biāo)準(zhǔn)的研制者思考課程標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性和合理性．

另外,在編碼過程中發(fā)現(xiàn),初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中界定的行為動詞中包含“了解”、“認(rèn)識”、“理解”等心理動詞,而且“認(rèn)識”水平只有一個行為動詞就是“認(rèn)識”．行為動詞界定不規(guī)范,可能導(dǎo)致課程標(biāo)準(zhǔn)不能準(zhǔn)確、有效地實施．因此,初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中的行為動詞有必要進(jìn)一步修改．

4.2.3 教師在教學(xué)中要合理地使用教科書

研究表明,教科書的認(rèn)知水平相對于課程標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)知水平要求有所提高,也就是說教科書中的一些內(nèi)容相對于課程標(biāo)準(zhǔn)的難度有所增加．因此,教師在教學(xué)過程中,要參考課程標(biāo)準(zhǔn),兼顧物理學(xué)科知識的特點,合理地使用教科書和其他教學(xué)資源．

5 研究展望

本研究通過實證的方法分析初中物理教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)的一致性程度,探查了課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)教材編寫功能發(fā)揮的情況,為教材編寫人員的今后工作提供了基于研究的證據(jù)．本研究只對認(rèn)知性目標(biāo)進(jìn)行了比較研究,未包含技能性目標(biāo)與體驗性目標(biāo)維度．在學(xué)生全面發(fā)展的過程中,技能性目標(biāo)和體驗性目標(biāo)的重要性是眾所周知的．因此,有必要繼續(xù)進(jìn)行技能性目標(biāo)和體驗性目標(biāo)維度的研究,從認(rèn)知性、技能性和體驗性目標(biāo)維度檢測教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)的一致性程度,為教科書編寫人員和一線教師提供更加全面的參考依據(jù),有效推進(jìn)課程改革的進(jìn)程．