5個版本高中物理“緒論”的比較和啟示

劉立雪

(天津市寶坻區第一中學 天津 301800)

首因效應賦予“緒論”特殊地位，比較研究5個版本高中物理“緒論”，博采眾長，將5個版本高中物理“緒論”重整化，對于更加完美地開啟高中物理第一課具有現實意義.

1 “緒論”概述

1.1 人教版“緒論”概述

人教版“緒論”(序言)以“物理學：研究物質及其運動規律的科學”為題，開篇點明物理學是人類自古以來探索各種神奇現象背后的規律和聯系過程中結出的最重要的果實之一，文字正下方的配圖“渾儀”彰顯物理學的歷史厚重感.“緒論”(序言)下設5個二級標題[1].

“洞天察地，萬物之理——物理學概述”部分，首先簡述物理學發展史，明確物理何以稱為“萬物之理”.其次簡述物理學是一門實驗科學，也是一門崇尚理性、遵循邏輯推理的理論科學.最后點明物理學已經并將繼續豐富人類對物質世界的認識、促進生產力發展和人類文明進步.

“觀察現象，揭示本質——物理學研究的特點”部分，首先通過“萬有引力定律”“牛頓第一定律”和“電磁感應定律”的發現過程揭示深刻認識物理規律靠的是精確實驗和嚴密邏輯分析.其次點明學習物理學，不但要掌握具體知識，而且要學習和體會科學方法，并努力運用科學方法解決各種實際問題.

“學以致知，客觀理性——物理學背后的科學精神”部分，突出強調學以致知、實事求是和理性分析3種科學精神，并且指出科學精神不僅對科學研究很重要，而且在社會生產、日常生活的各方面都是有價值的.

“揭示自然，造福人類——物理學的應用”部分，一方面，點明物理學引發了一次次產業革命，改變了人類的生產和生活方式；另一方面，點明技術的進步也大大推動了物理學的發展，特別是進入20世紀以后，這種作用更為顯著.

“前景廣闊，充滿挑戰——物理學的未來”部分，一方面，點明物理學這座大廈永遠也不會完工，更壯觀的還在后面，激發學生學習物理學的使命感；另一方面，點明學生將來即使不從事基礎科學研究，學好高中物理也會受益終身.

1.2 教科版“緒論”概述

教科版“緒論”以“走進物理學”為題，下設5個二級標題[2].

“物理是物質世界結構和運動的道理”部分，點明學習物理學要學會少數來自科學實驗和生產實踐的“大道理”，說明白許多小道理，并且要學習物理學家觀察世界的思想、方法和態度.

“物理學是現代科學技術的基礎”部分，通過身邊的物理學研究成果應用實例和“復姓”學科的發展事實，揭示每一個現代人的生活和工作都離不開物理.同時，點明學生將來無論從事什么工作，物理學都是必要的基礎.

“物理課堂，是鼓勵質疑和激勵探究的樂園”部分，點明學習物理學既要善于從日常生活和周圍環境中提出問題，也要因循一定的出發點和科學方法，要善于觀察和悉心思考.

“學好物理并不難”部分，點明只要始終保持學習的興趣和熱情，熟練掌握學習物理的科學方法，養成良好的學習習慣和態度，就一定能收到成效.

“物理是一種文化，是現代公民不可或缺的科學素養”部分，點明物理學是一門關鍵課程，以天眼的大幅配圖收尾，昭示著物理不可或缺，學好物理學任重道遠.

1.3 粵教版“緒論”概述

粵教版“緒論”下設5個二級標題[3].

“物理學——科學百花園中璀璨的明珠”部分，明確物理學是一門自然科學，它研究物質運動的一般規律、物質的相互作用以及物質的結構.點明物理學重視科學思維，是一門嚴密的理論學科、精密的定量學科、帶有方法論性質的學科，撥去籠罩在物理天空中的“烏云”，物理學將會展現出更加燦爛的前景.

“物理學與其他自然科學——人類文明進步的基石”部分，通過物理學的研究成果和研究方法在化學、生物學和天文學等自然科學發展中發揮的重要作用，說明物理在自然科學的各個領域都發揮著重要作用.

“物理學與現代技術——人類文明進步的助推器”部分，以我國電子信息技術、核能技術和激光技術等科學技術的高速發展，說明物理學直接推動了人類社會文明的進步.

“物理學與現代生活——人類文明的新向往”部分，一方面，通過同步通信衛星的實況轉播、北斗衛星導航、移動通信、高鐵等說明物理學技術成果正在深刻地改變著人們的生活方式；另一方面，點明物理學的技術成果也給人們帶來了一些憂慮.

“怎樣學習高中物理”部分，指明學習物理要善于觀察、勤于實踐、獨立思考、勤學多問、樂于探究和敢于擔當.

1.4 魯科版“緒論”概述

魯科版“緒論”以“撩開物理學的神秘面紗”為題，下設5個二級標題[4].

“源自然之問”部分，以莊子名言“判天地之美，析萬物之理”開篇，再通過四幅插圖及簡短文字發問，勾勒出豐富多樣的神奇背后隱藏著大自然的秘密，并且明示這些秘密是可以探索的.在此基礎上，點明物理學是研究自然界物質的基本結構、相互作用和運動規律的一門學科.

“探萬物之秘”部分，以伽利略名言“一切推理都源于觀察與實驗”開篇，再通過四幅插圖及簡短的文字勾勒出物理學從通過肉眼直接觀察到利用儀器進一步實驗，人們持續不斷地探索著大自然的秘密.

“采科學之益”部分，以富蘭克林的名言“我們在享受他人發明帶來的巨大益處，也應樂于用自己的發明服務于他人”開篇，再通過四幅插圖及簡短的文字勾勒出物理學技術改變了人們的生產生活方式，推動了社會的發展.同時點明物理學技術也給人類生活與社會發展帶來了一些需要關注的問題.

“啟智慧之迪”部分，以愛因斯坦的名言“追求客觀真理和知識是人的最高和永恒的目標”開篇，再通過五幅插圖及簡短文字勾勒出高中物理將揭開大自然和生活的神奇面紗.同時明示本書邏輯嚴謹且妙趣橫生，激發學生學習物理的興趣和欲望.

1.5 滬科版“緒論”概述

滬科版“緒論”(開篇)以“激動人心的萬千體驗——歡迎學習高中物理課程”為題，下設3個二級標題[5].

“物理學——理性的追求”部分，首先明確物理學是一門基礎自然科學，它所研究的是物質的基本結構、最普遍的相互作用、最一般的運動規律.然后通過物理學史上3次大綜合告訴學生牢記“物理學——研究物質、能量和它們相互作用的學科——是一項國際事業，它對人類未來的進步起著關鍵的作用”.

“物理學——人類文明的瑰寶”部分，首先列舉古今中外實例，闡明物理改變了人們生產生活方式；其次通過物理學發展史，點明物理學的發展極大地豐富了人類的思想寶庫，特別是使人們悟出了人與自然必須和諧共處的道理.最后通過楊振寧、李政道和法拉第等著名物理學家的名言展示出物理與藝術的深刻關系，并呈現出著名畫家吳作人的畫作供學生體驗感悟.

“學物理——探究求真”部分，首先通過“轉動的水杯”和“皂液膜上的彩色條紋”告訴學生學習物理要“重視實驗、勤于思考”；其次通過“你知道超重、失重嗎？”和著名物理學家理查德·費曼的名言告訴學生學習物理必須“經歷過程、體會方法”；最后通過“從第谷、開普勒到牛頓”告訴學生學習物理的精髓在于“格物致知、探究求真”.

2 “緒論”比較

2.1 相同點

(1) 5個版本“緒論”均回答“什么是物理學”

人教版“緒論”以開篇主題的形式指出“物理學是研究物質及其運動規律的科學”.

教科版“緒論”指出小到肉眼看不見的微觀粒子和它們的相互作用，大到天體和星系的過去與未來，都遵循一些基本的規律，物理學家們從自然現象中發掘出這些道理，只是沒有明示“什么是物理學”.

粵教版“緒論”指出物理學是一門自然科學，它研究物質運動的一般規律、物質的相互作用以及物質的結構.

魯科版“緒論”指出物理學是研究自然界物質的基本結構、相互作用和運動規律的一門學科.

滬科版“緒論”指出物理學是一門基礎自然科學，它研究的是物質的基本結構、最普遍的相互作用、最一般的運動規律.

(2) 5個版本“緒論”均明確物理學的特點

人教版“緒論”闡述觀察現象、揭示本質是物理學研究的特點，學以致知、客觀理性是物理學背后的科學精神.

教科版“緒論”指出少數來自科學實驗和生產實踐的“大道理”管著物質世界所有的“小道理”.

粵教版“緒論”指出物理學是一門嚴密的理論學科、精密的定量學科、帶有方法論性質的學科.

魯科版“緒論”指出物理探萬物之秘.

滬科版“緒論”指出物理學還與自然科學的其他學科相結合，不斷孕育出許多新的交叉學科.

(3) 5個版本“緒論”均明確物理學改變了人們生產生活方式

人教版“緒論”從時間維度展示了物理學引發了一次次的產業革命，改變了人類的生產生活方式.

教科版“緒論”說明物理學是現代科學技術的基礎.

粵教版“緒論”從物理學與現代技術的角度闡明物理學改變了人們的生產方式，從物理學與現代生活的角度闡明了物理學改變了人們的生活方式.

魯科版“緒論”明確物理學的技術應用，改變了人們的生產生活方式，推動了社會的發展.

滬科版“緒論”指出物理學為技術創新打下了基礎，從而催生了琳瑯滿目的高新技術成果，改變了人們的生活方式.

(4) 5個版本“緒論”均明確物理學的學習方法

人教版“緒論”指出學習物理學不但要掌握具體知識，而且要學習和體會科學方法，并努力運用它們解決各種實際問題.

教科版“緒論”指出學習物理學不需要死記硬背，要明白道理，要注重自己動手、領悟科學思維.

粵教版“緒論”詳細論述了學習物理要善于觀察、勤于實踐、獨立思考、勤學多問、樂于探究和敢于擔當.

魯科版“緒論”通過介紹教科書豐富多彩的欄目功能，并給出了學習物理的方法.

滬科版“緒論”通過較長篇幅闡述學習物理要重視實驗、勤于思考，經歷過程、體會方法，格物致知、探究求真.

2.2 不同點

(1)整體差異

5個版本“緒論”的整體差異如圖1所示.

圖1 5個版本“緒論”的整體差異

可以看出，二級標題數量的差異不明顯，但是篇幅和插圖的數量差異顯著，這也能反映出5個版本“緒論”特色鮮明，值得兼收并蓄.

(2)行文邏輯差異

人教版“緒論”的行文邏輯是:物理學是什么→物理學的成就→物理學的未來.

教科版“緒論”、粵教版“緒論”和滬科版“緒論”的行文邏輯是:物理學是什么→物理學的成就→怎樣學習物理學.

魯科版“緒論”的行文邏輯是:物理學是什么→怎樣學習物理學→物理學的成就→高中物理將要做什么.

(3)是否明確物理學習方法的差異

教科版“緒論”、粵教版“緒論”和滬科版“緒論”分別以二級標題“學好物理并不難”“怎樣學習高中物理”和“學物理——探究求真”較為詳細地闡明了學習物理學的方法，但是人教版“緒論”和魯科版“緒論”則沒有明顯論述學習物理學的方法.

(4)是否明確物理學帶來負面影響的差異

粵教版“緒論”指出物理學的技術成果在給人類帶來深刻影響的同時，也給人們帶來了一些憂慮；魯科版“緒論”指出物理學技術在給人類帶來巨大益處的同時，也給人類生活和社會發展帶來一些需要關注的問題；滬科版“緒論”通過開放性問題“你能不能列舉現代社會生活中的一些事實，說明物理學與技術、社會、環境的關系”，啟迪學生思考；人教版“緒論”和教科版“緒論”則沒有明確指出這一點.

3 “緒論”教學啟示

基于5個版本高中物理“緒論”的比較，本文認為“緒論”的教學應該在以下3個方面著力分析.

(1)明晰教學邏輯

基于對5個版本教科書“緒論”行文邏輯的重整化，得出的教學邏輯為：物理學是什么→物理學的成就→物理學的未來→怎樣學習物理學.

(2)突出物理學史和物理成就

要引導學生簡要學習經典物理學發展史，特別是要引導學生學習中國物理學史，使學生知道中國古人對力學現象、熱現象、聲學現象、光學現象和電磁現象等的認識，使學生在知道“什么是物理學”和“物理學從哪里來”的同時，對中國優秀的傳統文化產生自豪感.

要引導學生學習現代物理學發展史，特別是要引導學生學習我國激光物理學、原子核物理學和粒子物理學等發展進程，使學生在知道“物理學要到哪里去”的同時，增強學習物理學的使命感.

(3)突出核心素養和學習方法

落實《普通高中物理課程標準(2017年版)》，培養學生物理核心素養[6]，應該從“緒論”開好局.物理觀念是基礎，科學思維和科學探究是關鍵能力，科學態度和責任是必備品格，這4個核心素養相互依賴、共同發展.我們應該立足選定版本教科書“緒論”，博采其他版本教科書“緒論”的鮮明特色， 精心設計幾個現象神奇的實驗——注重強化學生體驗、注重顯化科學思維、注重純化科學本質.

事實上，“物理觀念”“科學思維”“科學探究”和“科學態度與責任”這4個物理核心素養已經指明了學習物理學的方法——將“科學思維”和“科學探究”結合起來研究物理現象、建構理想模型、建立概念規律、領悟物理思想，逐漸形成物理觀念，需要特別指出的是學習物理學必須始終指向“科學態度與責任”.