高中物理教材“章首頁”對比分析

薛麗娜　陳航燕

［摘 要］教材章首頁是章節(jié)內(nèi)容的引子，對個(gè)體在學(xué)習(xí)過程中認(rèn)知系統(tǒng)的完善、前概念的轉(zhuǎn)換具有重要作用。文章基于眼動(dòng)注意理論和視覺注意理論，對國內(nèi)現(xiàn)行五版高中物理教材章首頁的布局與圖文相關(guān)度進(jìn)行分析對比，梳理各版教材章首頁設(shè)置的側(cè)重點(diǎn)，啟示教學(xué)實(shí)踐。

［關(guān)鍵詞］章首頁；高中物理教材；對比分析

［中圖分類號(hào)］? ? G633.7? ? ? ? ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號(hào)］? ? 1674-6058（2023）08-0048-04

章首頁，位置上位于教材章節(jié)先導(dǎo)位置，結(jié)構(gòu)上包括章首圖與章引言，內(nèi)容上以先入為主的、整體式知識(shí)呈現(xiàn)。章首頁對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生探索學(xué)習(xí)章節(jié)正文知識(shí)有重要引導(dǎo)作用。在高中階段，學(xué)生經(jīng)過初中物理學(xué)習(xí)后，并非“空著腦袋”學(xué)習(xí)物理，而是已經(jīng)具備一定的物理知識(shí)基礎(chǔ)，且形成前概念體系。因此，高中物理教材的章首頁一定程度上可以輔助學(xué)生將章節(jié)新知識(shí)與已有前概念進(jìn)行轉(zhuǎn)換，形成深層次的物理概念。自2001年我國開啟第八次基礎(chǔ)教育課程改革后，教科書從“一綱一本”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙痪V多本”，豐富多樣的教材成果，形成了百花齊放的教材建設(shè)格局。對各版教材章首頁進(jìn)行對比分析，在教材編寫上，有利于各版教材充分吸收不同版本教材的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)教材的可讀性；在教師教學(xué)上，有利于挖掘章首頁的潛在教學(xué)功能；在學(xué)生學(xué)習(xí)上，有利于激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。

本文以基于《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》編制的五版高中物理必修教材的“章首頁”為研究對象。五版教材分別為：人民教育出版社出版的《普通高中教科書·物理（必修第一冊、第二冊、第三冊）》（2019版，以下簡稱“人教版”）、科學(xué)教育出版社出版的《普通高中教科書·物理（必修第一冊、第二冊、第三冊）》（2019版，以下簡稱“教科版”）、廣東教育出版社出版的《普通高中教科書·物理（必修第一冊、第二冊、第三冊）》（2019版，以下簡稱“粵教版”）、上海科技教育出版社出版的《普通高中教科書·物理（必修第一冊、第二冊、第三冊）》（2019版，以下簡稱“滬科教版”）、上海科學(xué)技術(shù)出版社出版的《普通高中教科書·物理（必修第一冊、第二冊、第三冊）》（2020版，以下簡稱“滬科技版”）。

一、相關(guān)理論

（一） 眼動(dòng)注意理論

閱讀時(shí)，眼睛的運(yùn)動(dòng)以快速跳動(dòng)模式進(jìn)行。眼跳遵循彈道學(xué)原理，一旦啟動(dòng)，方向無法改變，且伴隨多次回掃現(xiàn)象。這種回掃現(xiàn)象僅占完整眼跳運(yùn)動(dòng)模式的10%左右。例如，文字閱讀時(shí)，人的視覺范圍約占鎖定字符的左側(cè)3～4個(gè)字符至右側(cè)14～15個(gè)字符以內(nèi)［1］。

眼動(dòng)注意理論對章首頁布局設(shè)計(jì)的啟示：如果文本與圖片左右布局，左圖右文，則圖片為閱讀重點(diǎn)，左文右圖，則文字為閱讀重點(diǎn)；如果文本與圖片上下布局，上圖下文，則圖片為重點(diǎn)，上文下圖，則文字為重點(diǎn)。

（二）視覺注意理論

視覺注意類似于一個(gè)聚光燈，視野內(nèi)一個(gè)相對狹小區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)能被清楚地看到，但很難看清楚那些注視點(diǎn)之外的目標(biāo)［2］。例如在同一個(gè)視頻中，如果同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)及兩個(gè)以上的動(dòng)作時(shí)，人往往只能注意到其中的一個(gè)而對另一個(gè)視而不見。

章首頁是由章首圖和章引言兩部分構(gòu)成的。加拿大心理學(xué)家佩維奧于1969年提出的雙重編碼理論（Dual? Coding Theory，簡稱 DCT）中指出，人腦中存在兩個(gè)功能不同卻又相互聯(lián)系的認(rèn)知系統(tǒng)：以語言加工為基礎(chǔ)的言語系統(tǒng)和以意象加工為基礎(chǔ)的表象系統(tǒng)。章引言的文字刺激激活了學(xué)生的言語系統(tǒng)，意象刺激同時(shí)激活了言語系統(tǒng)和表象系統(tǒng)，只有兩個(gè)系統(tǒng)聯(lián)合才能發(fā)揮強(qiáng)大的知識(shí)學(xué)習(xí)、記憶功能。由此啟示章首頁中應(yīng)盡量保持圖文內(nèi)容一致，這樣學(xué)生在閱讀教材時(shí)，才能有效利用視覺注意，激發(fā)言語系統(tǒng)和表象系統(tǒng)，最大化整合有效信息，促進(jìn)有效閱讀；如果圖文內(nèi)容相關(guān)度較低，不僅會(huì)影響學(xué)生接受視覺信息，還會(huì)影響文本的吸收和遷移［3］。基于此，在對比各教材章首頁時(shí)，根據(jù)章首圖和章引言表達(dá)內(nèi)容的相關(guān)度分為高、中、低三等。 “高相關(guān)”即首圖與引言主題、內(nèi)容均一致，且引言對首圖進(jìn)行細(xì)致描繪；“中相關(guān)”即首圖與引言主題、內(nèi)容一致，引言簡單涉及首圖內(nèi)容；“低相關(guān)”即首圖與引言僅主題一致，內(nèi)容無交叉。

下面基于眼動(dòng)注意理論對五版高中物理必修教材章首頁的布局進(jìn)行對比分析，基于視覺注意理論對章首頁圖文相關(guān)度進(jìn)行對比分析，梳理五版高中物理必修教材章首頁設(shè)置的側(cè)重點(diǎn)。

二、五版高中物理必修教材章首頁對比

（一）基于眼動(dòng)注意理論的布局對比分析

五版高中物理必修教材章首頁在首圖與引言布局上均采用上下布局方式，注重教材美學(xué)，關(guān)注章首頁的可讀性。根據(jù)眼動(dòng)注意理論，讀者在閱讀上下布局的圖片文本時(shí)，若上圖下文，則圖片為閱讀重點(diǎn)，若上文下圖，則文字為閱讀重點(diǎn)。如圖1所示，人教版均采用上文下圖的布局，教科版、粵教版、滬科教版、滬科技版多采用上圖下文的布局。

如圖2所示，人教版章首頁［4］上文下圖的布局突出引言文字為閱讀重點(diǎn)，引言對章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行高度概括與拓展，通過引言文字由表及里、層層推進(jìn)的介紹，通過文字刺激激活學(xué)生的言語系統(tǒng)，引出章節(jié)學(xué)習(xí)主題，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)正文內(nèi)容的過程中條理清晰、邏輯通順。總體而言，人教版章首頁注重培養(yǎng)學(xué)生分析文本及邏輯推理的能力。

教科版［5］（如圖3）、粵教版［6］（如圖4）、滬科教版［7］（如圖5）、滬科技版［8］（如圖6）的章首頁多采用上圖下文的布局，突出首圖為閱讀重點(diǎn)，通過首圖的圖像刺激激活學(xué)生以意象加工為基礎(chǔ)的表象系統(tǒng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。由于章首圖為閱讀重點(diǎn)，筆者對章首圖涉及的內(nèi)容進(jìn)行了分類，如表1所示。

教科版、粵教版章首圖中生活實(shí)例類較多，側(cè)重介紹物理在生活中的應(yīng)用，幫助學(xué)生從物理學(xué)視角觀察、理解生活中的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生在日常生活中主動(dòng)探究、建構(gòu)知識(shí)。滬科教版章首圖涉及范圍最為廣泛且各類別分布均勻，其中實(shí)驗(yàn)器材類和物理學(xué)史類是其他教材章首圖未涉及的，實(shí)驗(yàn)器材圖有助于學(xué)生從量化的角度了解相關(guān)物理知識(shí)，物理學(xué)史在章首頁中的介紹，有利于學(xué)生了解物理學(xué)家探索認(rèn)識(shí)物理世界的過程，雖復(fù)雜曲折，但豐富多彩。物理學(xué)作為人類認(rèn)識(shí)自然的方式之一，是不斷發(fā)展的，了解物理學(xué)史有助于激發(fā)學(xué)生研究物理的內(nèi)在動(dòng)機(jī)與質(zhì)疑創(chuàng)新精神，有效滲透物理學(xué)科核心素養(yǎng)。滬科技版章首圖包括自然景觀、生活實(shí)例、科技應(yīng)用以及對物理模型的介紹，其中關(guān)注較多的是物理技術(shù)推動(dòng)國家科技進(jìn)步，目的是拓寬學(xué)生的科技視野，在培養(yǎng)學(xué)生科技素養(yǎng)的同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的民族自信心和凝聚力，滲透愛國主義教育，激勵(lì)學(xué)生將個(gè)人學(xué)習(xí)成果與時(shí)代進(jìn)步、祖國繁榮富強(qiáng)緊密聯(lián)系在一起。

（二）基于視覺注意理論的圖文相關(guān)度對比分析

為便于讀者最大化整合圖文中的有效信息，章首頁中應(yīng)保持圖文內(nèi)容一致，根據(jù)前文敘述，應(yīng)保持“圖文高相關(guān)”，以促進(jìn)有效閱讀。如果圖文相關(guān)度低，由于圖片較文字表達(dá)更具體形象，極易使讀者的注意力片面集中于以圖片加工為基礎(chǔ)的表象系統(tǒng)，從而忽視對言語信息的處理，不利于激發(fā)讀者的雙重編碼體系，影響有效學(xué)習(xí)。

如表2所示，人教版、教科版的章首頁圖文低相關(guān)占比較多，兩版教材對章首頁圖文一致性的問題關(guān)注較少。人教版章首頁上文下圖，圖文低相關(guān)較多，僅注重引言文字對章節(jié)內(nèi)容的導(dǎo)入，忽視章首圖對引言文字的輔助作用；教科版章首頁上圖下文，圖文低相關(guān)較多，僅注重章首圖對讀者學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)，忽視引言對圖片內(nèi)容的補(bǔ)充與擴(kuò)展作用，以及對讀者讀圖能力的培養(yǎng)。

粵教版、滬科教版和滬科技章版首頁圖文高相關(guān)較多，重視文字和圖片對信息表達(dá)的相互補(bǔ)充。章首圖和章引言內(nèi)容保持一致性，根據(jù)視覺注意理論和雙重編碼理論，在有效集中讀者注意力的同時(shí)，借助圖像和言語雙重編碼來創(chuàng)設(shè)物理情境，增強(qiáng)讀者的讀圖能力和表達(dá)能力，使讀者有效讀圖，分析其中的物理現(xiàn)象，培養(yǎng)讀者的問題意識(shí)，引導(dǎo)讀者開展科學(xué)探究。

三、總結(jié)

總體而言，人教版章首頁側(cè)重文字信息對新知識(shí)的導(dǎo)入，突出顯示了章引言對正文文本的概括與拓展功能，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生分析文本進(jìn)行邏輯推理的能力；相對弱化章首圖對文字信息的輔助作用，未強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生對圖片意象的觀察能力和圖文結(jié)合分析問題的意識(shí)。

教科版章首頁以章首圖為閱讀重點(diǎn)，圖文低相關(guān)占比較多。章首圖中側(cè)重引入生活中的物理現(xiàn)象，有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用課堂知識(shí)解決生活中物理問題的能力；圖文低相關(guān)占比較多，弱化了文本對于圖像信息的補(bǔ)充功能。在培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)物理問題、抽象物理模型的能力方面未在章首頁部分凸顯出來。

粵教版章首頁在突出以圖片為閱讀重點(diǎn)的同時(shí)，圖文高相關(guān)較多，借助圖像和言語雙重編碼創(chuàng)設(shè)物理情境，使讀者帶著問題學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中條理清晰、邏輯通順。

滬科教版章首頁突出以圖片為閱讀重點(diǎn)，圖文相關(guān)度較高。章首圖類型涉及廣泛，且分布均勻，章首頁對物理在自然景觀、生活實(shí)例、科技應(yīng)用、物理模型、實(shí)驗(yàn)器材以及物理學(xué)史方面的介紹，有助于開闊學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)機(jī)。

滬科技版章首頁突出以章首圖為閱讀重點(diǎn)，關(guān)注圖文內(nèi)容的一致性。在章首圖中突出介紹物理知識(shí)在科技中的應(yīng)用，使學(xué)生意識(shí)到物理知識(shí)對人類探究未來的重要作用，樹立正確的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感。

四、啟示

章首頁是重要的教學(xué)資源，但是在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中，教師對章首頁的教學(xué)一帶而過，學(xué)生忽視章首頁中的物理問題。在義務(wù)教育物理課程新版教材編寫“現(xiàn)在進(jìn)行時(shí)”的大環(huán)境下，以期通過教材章首頁的對比和研究，呈現(xiàn)章首頁在教材編寫、教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)等方面的重要性。章首頁的對比，啟示教材編寫者應(yīng)注意將心理學(xué)相關(guān)理論與物理知識(shí)相結(jié)合，關(guān)注教材的可讀性；教師應(yīng)注意對章首頁教學(xué)功能的挖掘，可以利用章首頁設(shè)置本章學(xué)習(xí)的“第一節(jié)課”，帶領(lǐng)學(xué)生疏通目錄形成大框架，同時(shí)在每章學(xué)習(xí)開始之前結(jié)合章首頁的內(nèi)容來呼應(yīng)［9］；學(xué)生應(yīng)擺正學(xué)習(xí)章首頁的態(tài)度，帶著問題進(jìn)行正文學(xué)習(xí)，將問題意識(shí)貫穿整個(gè)學(xué)習(xí)過程。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?］

［1］? 徐四華，丁玉瓏，高定國.關(guān)于閱讀的眼動(dòng)研究［J］.心理科學(xué)，2005（2）：467-469.

［2］? 章明.視覺認(rèn)知心理學(xué)［M］.上海：華東師范大學(xué)出版社，1991：132-136.

［3］? 彭云龍.高中三套化學(xué)必修教科書中插圖的對比研究［D］.蕪湖：安徽師范大學(xué)，2014.

［4］? 人民教育出版社，課程教材研究所，物理課程教材研究開發(fā)中心.普通高中教科書? 物理? 必修? 第三冊［M］.北京：人民教育出版社，2019.

［5］? 陳熙謀，吳祖仁.普通高中教科書? 物理? 必修? 第一冊［M］.北京：教育科學(xué)出版社，2019.

［6］? 熊建文.普通高中教科書? 物理? 必修? 第三冊［M］.廣州：廣東教育出版社，2019.

［7］? 束炳如，何潤偉.普通高中教科書? 物理? 必修? 第三冊 ［M］.上海：上海科技教育出版社，2019.

［8］? 蔣最敏，高景.普通高中教科書? 物理? 必修? 第三冊［M］.上海：上海科學(xué)技術(shù)教育出版社，2020.

［9］? 郭璐萌.新舊人教版高中生物教科書章首頁的比較：以《分子與細(xì)胞》模塊為例［J］.教育進(jìn)展，2022，12（6）：2062-2066.

（責(zé)任編輯 易志毅）