我國高中物理教材緒論部分70年演變分析

尹 悅 張 磊

(山東師范大學物理與電子科學學院,山東 濟南 250358)

緒論,通常為一本教材的開篇,也是入學的第一課.由于“首因效應”[1]的作用,學生在緒論中了解到什么內容,就會對該教材留下先入為主的印象.因此,作為初高中物理知識的銜接部分,緒論是怎樣編排的就顯得十分重要了.在基礎教育不斷改革的現代社會,如何把握教材緒論發展的特點從而進行緒論的編寫這一問題,值得我們深入探討與分析.基于此,通過對教材中緒論的縱向比較研究,分析各套教材中有關緒論部分的發展變化,以期為教材的緒論制定提供有價值的參考.

1 教材緒論部分的概述

人民教育出版社自1950年成立至今以來,一共出版了10套中學物理課本,[2]根據時代背景的特殊性與局限性,本文選取代表性且使用范圍較為廣泛的7個版本的教材,即1952年6月出版的《高中新物理學》;[3]1955年7月出版的《高級中學課本物理學》;[4]1979年12月出版的《全日制十年制學校高中課本(試用本)物理》;[5]1983年11月出版的《高級中學課本(試用)物理(甲種本)》;[6]1983年12月出版的《高級中學課本(試用)物理(乙種本)》;[7]1995年10月出版的《高級中學課本 物理》[8]以及2004年5月出版的《普通高中課程標準實驗教科書 物理》.[9]

7套教材的緒論部分從內容編排方面來看,大致可以分為4個階段：第一階段是以1952年版《高中新物理學》為代表,講述實在的物理知識點的;第二階段是1955年版《高級中學課本物理學》,描述了物質和運動的含義,為學生建立了運動的自然觀從生產生活實際出發討論了科學和它的意義以及物理學的研究對象和在祖國建設中的意義;第三階段是以1979年版10年制教材,甲種本,乙種本,1995年版教材為代表的,敘述中學生學好物理必需做到的3個方面;第四階段則是2004版教材為代表的敘述物理學研究的問題,它與其他科學技術的關系對人類文明起的作用.圖1與表1分別為緒論內容圖表統計.

表1 建國70年來7套高中物理教材緒論部分內容編排

圖1 建國70年來7套高中物理教材緒論部分圖表數量

2 教材緒論演變的歷程

根據緒論內容發展的4個階段,詳細分析7套教材緒論部分演變歷程如下.

2.1 講述實在物理知識點

解放初期,我國由于來不及制定新的中學物理教學大綱和編寫新的物理教科書,采用權宜之計使用解放前的老課本,如壽望斗的《高中新物理學》,在人民教育出版社成立后的一段時期內,仍重新出版作為我國解放初期的課本.

1952年,教育部印發的高中物理精簡綱要要求“高級教材的選擇偏重在實驗和觀察,略加計算,而教法偏重在灌輸和演繹”,[5]從內容編排角度,該套教材的緒論部分分成了16個小節,從基本物理概念如“物質和物體”等、物理方法如“觀察和實驗”等、單位如“長度單位”等以及測量工具如“停表”等,分別敘述每小節內容,著重突出學習物理必須具備的實用性知識點.同時,描述單位和測量相關知識點時,教材設置圖表進一步闡述定義,且圖表較為豐富.此外,添加有關概念的定義及公式的簡要回顧“溫習提要”以及通過解決一些現實問題來幫助學生鞏固掌握所學知識點“問題”兩個部分,構成完整充實的開篇介紹,整個緒論部分篇幅為14頁.

2.2 關注生產生活實際

1952年,人民教育出版社以《中學物理教學大綱(草案)》為依據,以蘇聯課本為藍本,在“全面學習”蘇聯經驗的基礎上編寫了《高級中學課本 物理學》.在內容編排上,該套教材分為3小節,分別是“物質與運動”、“科學和它的意義”以及“物理學和它在祖國建設中的意義”,主要描述了學習物理學的意義,為學生初步建立了一個運動著的自然觀,奠定了辯證唯物主義世界觀的基礎,在科學和它的意義部分從實際生活出發敘述了自然現象、自然規律以及自然科學的目的,并舉例說明了人類如何利用自然定律為人民服務,培養學生將其獲得的知識應用到實際問題中去的能力,在國家第一個五年計劃——集中力量進行以重工業為核心的工業化建設的背景下,物理學和它在祖國建設中的意義部分敘述了物理學的研究對象以及在建設祖國偉大事業要掌握的物理知識力學、分子物理學和熱學、電學、光學以及原子物理學.但實用性知識非常少,篇幅5頁,圖片2幅,分別為“佛子嶺水庫的攔河壩”和“正在修建中的我國第一汽車制造廠工地一角”,都是真實生活場景圖.

2.3 注重如何學好物理知識

十年浩劫結束后,黨和國家為了使物理教育及早重新走上健康發展的軌道,以適應新時期對物理教師的要求,在總結我國解放以來的正反兩方面的經驗教訓與積極吸收國外先進經驗的基礎上,及時進行了物理教學大綱的修訂與物理教材的改革.1978年1月,教育部頒發了《全日制十年制學校中學物理教學大綱(試行草案)》,要求理順在文革期間被搞亂了的物理學科的知識體系和理論與實際之間的聯系,力圖盡快縮短與發達國家之間的差距.因此,人民教育出版社也根據該大綱吸收國外新教材優秀經驗的基礎上,編寫了《全日制十年制學校高中課本(試用本)物理》這套教材.

該套教材并未明確指出有“緒論”部分,而是將“學好物理知識”這部分作為第一章編入教材中,起到“緒論”的作用.該章圍繞“如何學好物理知識”這一主題,將答案分為3個小節,分別是“做好物理實驗”、“學好物理概念和規律”以及“做好練習”,主要以文字形式敘述,在每小節中穿插了如“系統誤差和偶然誤差”和“功的公式”等初中學過的物理概念和規律,點明高中對物理概念和規律的討論比將要初中深入,指導學生從實驗出發,總結出物理概念和規律,然后通過一定的練習即實踐去鞏固學到的物理知識,從實踐出發最后又回到實踐中,符合哲學辯證法思想,并且緒論部分將這些學好物理的方法明確編寫下來,起到讓學生對這些方法有些印象的作用,在以后學習具體知識時,教師再不斷強調運用這些方法,便于讓學生完全掌握這些學好物理的方法.整個緒論部分篇幅為8頁,圖片1幅.

1979版十年制教材開始供應中學物理試用教材以后,充分肯定了這版教材在加強物理基礎知識和基本技能的訓練,加強能力的培養等方面的改革是完全正確的.對于設備條件比較好的重點中學基本上是合適的,但對大多數條件一般的中學來說,則要求偏高,程度偏深,分量偏重,特別是理論要求過于嚴謹,使大多數學生感到難學,大部分老師感到難教.因此,教育部于1983年發布《高中物理教學綱要(草案)》,實行兩種教學要求,即基本要求和較高要求.同時,人民教育出版社據此編寫了適應兩種要求的課本,即屬于較高要求的《高級中學課本(試用)物理(甲種本)》(以下簡稱甲種本)和屬于基本要求的《高級中學課本(試用)物理(乙種本)》(以下簡稱乙種本).

甲種本教材屬于較高要求,是在1979年版十年制教材的基礎上改編而成.因此,甲種本教材的基本內容同1979年版十年制教材基本相同,在教材內容編排方面也未提到“緒論”二字,而是用“引言——怎樣學好物理知識”來代替,但是卻起到了緒論的作用.具體內容也是圍繞“怎樣學好物理知識”分為“做好物理實驗”、“學好物理概念和規律”以及“做好練習”這3小節,與1979年版教材基本相同,只是將“做好物理實驗”這一小節中有關“系統誤差和偶然誤差”的知識點完全刪減.整個部分的篇幅7頁,圖片1幅,內容與1979年版教材完全相同.

乙種本教材屬于兩種要求中的基本要求.“緒論”部分以純文字的形式圍繞“怎樣進一步學好物理”這一主題,以3個小節的方式回答了3個方面——“認真閱讀課本”,“認真聽講”和“注意觀察,做好實驗”,只是單純敘述了學好物理的方法和意義.按“基本要求”編寫的乙種本教材,內容降低理論難度和計算要求,改進講述方法,注意學生的思維能力及實驗能力的培養.在緒論部分敘述了學習物理學的目的以及完全不同于甲種本的學生學好物理需要做到的3個方面——認真閱讀課本、認真聽講以及注意觀察,做好實驗.這部分內容在編排上,編者也是非常明確的點出了學好物理的方法,但并未提到具體的物理知識點,篇幅6頁,無任何圖表.

1990年國家教育委員會印發《現行普通高中教學計劃的調整意見》,將普通高中的課程分為必修課和選修課兩部分.人民教育出版社根據新的教學計劃和教學大綱,編寫了高中物理課本第一、二冊(必修),第三冊(選修).

該套教材是在1987版教材的基礎上編寫完成的,而1987版教材則是1983版乙種本教材書名刪除“乙種本”字樣修訂而成,因此該套教材的內容編排與乙種本教材基本相同,緒論部分完全相同,同樣是以純文字的形式敘述了學好物理知識的3個方面,篇幅6頁,沒有任何圖表.

2.4 與人類文明相聯系

2004年人民教育出版社出版的這套教材的緒論部分也未提及“緒論”二字,而是用“物理學與人類文明”代替,內容編排分為5小節,分別是“物理學”、“物理學與其他科學技術”、“物理學與社會進步”、“物理學與思維觀念”和“物理學的未來”.介紹其物理學起源,學科特點,物理學與其他科學技術的聯系,物理學的發展能夠推動社會進步,擴展人類思維方式以及介紹物理學的未來.通過介紹許多科學家的重要發現和發明都是產生于他們才思敏捷的青年期,從而鼓勵學生從高中物理學習中樹立創新精神.

該套教材緒論部分圖文并茂,將“圖文結合”的思想滲透于內容編排的方方面面,選用了14幅與生活實際相關的生動圖片如“電視機顯像管的剖面圖”、“半導體芯片的照片”、“超導磁懸浮照片”、“單晶硅片”等,還有“20世紀物理學重大發現舉例”這一表格,篇幅7頁.

3 教材緒論演變的特點

縱觀我國70年高中物理教材發展歷史,各套教材緒論部分的編寫都各具匠心,緒論部分的演變歷程也各有其特點.

(1) 從這4種緒論的演變歷史來看,我國物理教材70年來的發展與其當時的歷史要求是相符合的.

1952年,正值我國建國初期,當時的歷史實情要求學生注重知識的記憶與積累.在該版教材緒論部分用最精煉的語言敘述了與當時的中國生產實際相結合的16個實在知識點.1955年正值我國一五計劃建設時期,要求物理教材要從生活實際出發討論概念與規律,該版教材緒論部分涉及到了實際生活中的自然現象、自然規律以及在建設祖國偉大事業要掌握的物理知識.1978年文革剛剛結束,該版教材的緒論部分直抒胸臆,敘述了學生學好物理知識要做到的3點,符合“要求理順在文革期間被搞亂的物理學科知識體系和理論與實際之間的聯系,盡快縮短與發達國家之間的差距”這一歷史背景.由于1979年版教材內容分量重,要求高,多數教師反應難教,學生反應難學,教育部頒布“較高要求”和“較低要求”,人教社對應要求編寫了甲種本和乙種本,甲種本緒論與1979年版本相同,而乙種本的緒論更為細致易懂,層層深入揭示學生如何學好物理學.1990版教材分為必修與選修,適應高中文、理分科的需求,其緒論部分是由在乙種本教材的基礎上改編而來,強調學生學習物理的方法.為了加強素質教育,克服“應試教育”的弊端,2003年4月,教育部頒布了《普通高中物理課程標準(實驗)》,強調三維目標即知識與技能、過程與方法以及情感態度與價值觀,該版教材緒論部分則介紹了物理學研究的問題,與其他科學和技術的關系以及對人類文明所起的作用,使學生感受到學習物理的重要性,激發學生的學習興趣,并鼓勵學生樹立遠大理想,符合這一時期強調教材中要傳遞情感態度與價值觀要求.

(2) 全面發展的學生觀不斷得到加強.

建國初期,我國高中物理教材緒論的編寫更關注實質性知識的講解,例如1952年版緒論中的“物理量”、“單位”、“長度之單位”等16個實用那個知識點.到了改革開放后,逐漸注意到學生學好物理的方法,例如1979年版和1983年版緒論中 “做好物理實驗”、“學好物理概念和規律”、“做好練習”、“認真閱讀課本”、“認真聽講”和“注意觀察,做好實驗”等內容.到義務教育階段,教材緒論部分則更注重培養學生的能力,強調經歷和體驗學習的過程,例如2004版緒論中“物理學與其他科學技術”、“物理學與社會進步”、“物理學與思維觀念”等內容.歷經70年的風雨變換,我國人教版高中物理教材的緒論部分從只注重知識的培養到注重知識,技能和實際相結合的培養,在這一發展歷程中全面發展的學生觀不斷得到強化.

(3) 學生個體差異性的需求逐步得到滿足.

從建國初期我國高中物理教材只注重實在知識的講解,到1983年根據“較高要求”和“基本要求”編寫的甲種本和乙種本教材,到1990年根據與文、理分科相適應的選修、必修教材,再到義務教育階段內容更加豐富,多樣化的選修、必修教材,到“讓不同需求的學生學習不同類別的課程”[5]的要求得到進一步的落實,使得教材的針對性更強了.這一點在不同教材的緒論部分都得到了明顯體現.再者,2004年版教材的緒論部分沒有再編排1979年版、甲種本、乙種本、1995年版緒論中都講述的學好物理的方法這一部分,不同學生的學習特點以及適合自己的學習方法是大不相同的,若一味的強調一種統一的學習方法會遏制學生學習的積極性,不利于其個性的發展,因此2004年版緒論部分發生以上改變的原因正是旨在滿足不同學生間的個體差異性.

4 教材緒論編寫的建議

通過對7套教材的縱向比較研究,結合新課標對學生物理學科核心素養的培養,筆者對新教材緒論部分的編寫提出如下建議.

(1) 正確處理知識與能力二者之間的關系.

70年來,有的教材只注重實在知識的講解而忽略了對學生能力的培養;而有的教材卻又過分忽視了知識的作用而片面強調能力的培養.知識和能力二者之間的關系是互為支撐,相輔相成的,在物理學的學習過程中,片面強調知識,會使學生死記硬背,能力低下,而如果片面強調能力,會使學生忽視物理知識的核心概念,學不好物理.在編寫緒論部分時,可以在敘述部分基礎且常用的物理實在知識點的同時,穿插著點明學習這些知識點的方法掌握方法后,能力便會增強,反過來促進學生對所學知識的理解與鞏固.

(2) 重視數學知識在物理學中的應用.

2017年新課程標準要求,通過物理概念和規律的學習過程,了解數學工具在物理學發展過程中的作用.具體體現為數學知識、數學方法在學生可得物理知識與方法及解決物理問題過程中的運用.學生在學習具體物理知識如力的合成與分解時,通常會用到三角函數等數學知識,而這樣的數學知識在數學課本中的編排順序較為靠后,學生在學習這部分物理知識時,通常還沒有學到相應的數學知識,導致學生學起來比較吃力.因此,可以在緒論部分編寫一部分學生學習物理知識時所用到的工具性的數學知識,如單位換算,三角函數以及正余弦定理等,這樣學生在學習物理知識時,可以方便調用這部分數學工具,利于他們的學習.

(3) 重視學生學習興趣的激發.

由于“首因效應”的作用,學生在教材緒論部分首先看到的內容,是影響學生是否對該教材乃至該學科感興趣的關鍵因素.因此在緒論部分的編寫上要重視從實驗、聯系生活與科技,增強學生體驗等多方面來激發學生興趣,多增加幾幅與生活、現代高科技相聯系的圖片,讓學生感受到學習物理這門學科的有用之處,從而激發學生學習物理的興趣,讓他們自發地積極主動地想去學好物理.

(4) 重視語言風格的親和力.

高中物理教材的緒論部分是整套教材的開篇,因此緒論部分的編寫必須重視語言的親和力與生動性.7套教材中,除以講述物理實在知識點為特點的1952版教材外,其余6套教材緒論部分在內容的編寫上都以“我們”為人稱代詞,話語描述中都是從學生的角度出發,便于學生理解并對其產生共鳴感.因此,這啟示我們在緒論編寫過程中,要從學生的需求出發,用具有親和力的語言,從內在的引導學生學習物理要經歷的過程.