高中物理教材“章首頁”對比分析

薛麗娜　陳航燕

［摘 要］教材章首頁是章節內容的引子，對個體在學習過程中認知系統的完善、前概念的轉換具有重要作用。文章基于眼動注意理論和視覺注意理論，對國內現行五版高中物理教材章首頁的布局與圖文相關度進行分析對比，梳理各版教材章首頁設置的側重點，啟示教學實踐。

［關鍵詞］章首頁；高中物理教材；對比分析

［中圖分類號］? ? G633.7? ? ? ? ［文獻標識碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2023）08-0048-04

章首頁，位置上位于教材章節先導位置，結構上包括章首圖與章引言，內容上以先入為主的、整體式知識呈現。章首頁對激發學生學習興趣，引導學生探索學習章節正文知識有重要引導作用。在高中階段，學生經過初中物理學習后，并非“空著腦袋”學習物理，而是已經具備一定的物理知識基礎，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生將章節新知識與已有前概念進行轉換，形成深層次的物理概念。自2001年我國開啟第八次基礎教育課程改革后，教科書從“一綱一本”轉變為“一綱多本”，豐富多樣的教材成果，形成了百花齊放的教材建設格局。對各版教材章首頁進行對比分析，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點，增強教材的可讀性；在教師教學上，有利于挖掘章首頁的潛在教學功能；在學生學習上，有利于激發學生主動學習的興趣。

本文以基于《普通高中物理課程標準（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”）、上海科學技術出版社出版的《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、相關理論

（一） 眼動注意理論

閱讀時，眼睛的運動以快速跳動模式進行。眼跳遵循彈道學原理，一旦啟動，方向無法改變，且伴隨多次回掃現象。這種回掃現象僅占完整眼跳運動模式的10%左右。例如，文字閱讀時，人的視覺范圍約占鎖定字符的左側3～4個字符至右側14～15個字符以內［1］。

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

（二）視覺注意理論

視覺注意類似于一個聚光燈，視野內一個相對狹小區域內的目標能被清楚地看到，但很難看清楚那些注視點之外的目標［2］。例如在同一個視頻中，如果同時出現兩個及兩個以上的動作時，人往往只能注意到其中的一個而對另一個視而不見。

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

下面基于眼動注意理論對五版高中物理必修教材章首頁的布局進行對比分析，基于視覺注意理論對章首頁圖文相關度進行對比分析，梳理五版高中物理必修教材章首頁設置的側重點。

二、五版高中物理必修教材章首頁對比

（一）基于眼動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，關注章首頁的可讀性。根據眼動注意理論，讀者在閱讀上下布局的圖片文本時，若上圖下文，則圖片為閱讀重點，若上文下圖，則文字為閱讀重點。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，引言對章節內容進行高度概括與拓展，通過引言文字由表及里、層層推進的介紹，通過文字刺激激活學生的言語系統，引出章節學習主題，使得學生在學習正文內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學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，通過首圖的圖像刺激激活學生以意象加工為基礎的表象系統，激發學生的學習興趣。由于章首圖為閱讀重點，筆者對章首圖涉及的內容進行了分類，如表1所示。

教科版、粵教版章首圖中生活實例類較多，側重介紹物理在生活中的應用，幫助學生從物理學視角觀察、理解生活中的現象，引導學生在日常生活中主動探究、建構知識。滬科教版章首圖涉及范圍最為廣泛且各類別分布均勻，其中實驗器材類和物理學史類是其他教材章首圖未涉及的，實驗器材圖有助于學生從量化的角度了解相關物理知識，物理學史在章首頁中的介紹，有利于學生了解物理學家探索認識物理世界的過程，雖復雜曲折，但豐富多彩。物理學作為人類認識自然的方式之一，是不斷發展的，了解物理學史有助于激發學生研究物理的內在動機與質疑創新精神，有效滲透物理學科核心素養。滬科技版章首圖包括自然景觀、生活實例、科技應用以及對物理模型的介紹，其中關注較多的是物理技術推動國家科技進步，目的是拓寬學生的科技視野，在培養學生科技素養的同時增強學生的民族自信心和凝聚力，滲透愛國主義教育，激勵學生將個人學習成果與時代進步、祖國繁榮富強緊密聯系在一起。

（二）基于視覺注意理論的圖文相關度對比分析

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

如表2所示，人教版、教科版的章首頁圖文低相關占比較多，兩版教材對章首頁圖文一致性的問題關注較少。人教版章首頁上文下圖，圖文低相關較多，僅注重引言文字對章節內容的導入，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，圖文低相關較多，僅注重章首圖對讀者學習興趣的激發，忽視引言對圖片內容的補充與擴展作用，以及對讀者讀圖能力的培養。

粵教版、滬科教版和滬科技章版首頁圖文高相關較多，重視文字和圖片對信息表達的相互補充。章首圖和章引言內容保持一致性，根據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，借助圖像和言語雙重編碼來創設物理情境，增強讀者的讀圖能力和表達能力，使讀者有效讀圖，分析其中的物理現象，培養讀者的問題意識，引導讀者開展科學探究。

三、總結

總體而言，人教版章首頁側重文字信息對新知識的導入，突出顯示了章引言對正文文本的概括與拓展功能，側重培養學生分析文本進行邏輯推理的能力；相對弱化章首圖對文字信息的輔助作用，未強調培養學生對圖片意象的觀察能力和圖文結合分析問題的意識。

教科版章首頁以章首圖為閱讀重點，圖文低相關占比較多。章首圖中側重引入生活中的物理現象，有利于培養學生運用課堂知識解決生活中物理問題的能力；圖文低相關占比較多，弱化了文本對于圖像信息的補充功能。在培養學生的表達物理問題、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的同時，圖文高相關較多，借助圖像和言語雙重編碼創設物理情境，使讀者帶著問題學習，在學習過程中條理清晰、邏輯通順。

滬科教版章首頁突出以圖片為閱讀重點，圖文相關度較高。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、生活實例、科技應用、物理模型、實驗器材以及物理學史方面的介紹，有助于開闊學生的視野，激發學生對物理學習的內在動機。

滬科技版章首頁突出以章首圖為閱讀重點，關注圖文內容的一致性。在章首圖中突出介紹物理知識在科技中的應用，使學生意識到物理知識對人類探究未來的重要作用，樹立正確的科學態度與責任感。

四、啟示

章首頁是重要的教學資源，但是在實際教學活動中，教師對章首頁的教學一帶而過，學生忽視章首頁中的物理問題。在義務教育物理課程新版教材編寫“現在進行時”的大環境下，以期通過教材章首頁的對比和研究，呈現章首頁在教材編寫、教師教學、學生學習等方面的重要性。章首頁的對比，啟示教材編寫者應注意將心理學相關理論與物理知識相結合，關注教材的可讀性；教師應注意對章首頁教學功能的挖掘，可以利用章首頁設置本章學習的“第一節課”，帶領學生疏通目錄形成大框架，同時在每章學習開始之前結合章首頁的內容來呼應［9］；學生應擺正學習章首頁的態度，帶著問題進行正文學習，將問題意識貫穿整個學習過程。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?］

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

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

［3］? 彭云龍.高中三套化學必修教科書中插圖的對比研究［D］.蕪湖：安徽師范大學，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：上海科學技術教育出版社，2020.

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

（責任編輯 易志毅）