初中物理教材附加欄目優(yōu)化設(shè)計(jì)初探

努爾艾力·阿卜杜外力 曹麗萍

摘? ? ? 要

附加欄目作為人教版初中物理教材設(shè)計(jì)中的一個(gè)亮點(diǎn)，以巧妙的方式增強(qiáng)了教材設(shè)計(jì)的靈活性。其設(shè)計(jì)在具有諸多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也存一些不足，包括分布不均勻、設(shè)計(jì)不全面、系統(tǒng)性不強(qiáng)等。教材設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程，需在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷優(yōu)化和調(diào)整。初中物理教材附加欄目的設(shè)計(jì)可從增強(qiáng)系統(tǒng)性和教育性的角度進(jìn)行優(yōu)化，這對(duì)初中物理教材育人價(jià)值的體現(xiàn)具有重要的推進(jìn)作用。

關(guān) 鍵 詞

初中物理教材;附加欄目;物理思想方法

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努爾艾力·阿卜杜外力，曹麗萍.初中物理教材附加欄目優(yōu)化設(shè)計(jì)初探[J].教學(xué)與管理，2024（19）：61-65.

教材是課程理念、目標(biāo)和要求的具體體現(xiàn)，是開展教學(xué)活動(dòng)的基本依據(jù)和重要資源。隨著課程改革的不斷深入，物理教材欄目設(shè)計(jì)呈現(xiàn)多樣化趨勢。然而，教材欄目設(shè)計(jì)的合理性需接受教學(xué)實(shí)踐和學(xué)界的進(jìn)一步審視，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和調(diào)整。這對(duì)教材功能和價(jià)值的體現(xiàn)具有重要的意義。

物理教材欄目相關(guān)研究也引起學(xué)界不少的關(guān)注。其關(guān)注點(diǎn)主要集中于欄目比較和使用兩個(gè)方面。從欄目比較的角度分析，學(xué)者對(duì)國內(nèi)外物理教材欄目進(jìn)行了比較研究，如有學(xué)者認(rèn)為，中英高中物理教材拓展欄目在數(shù)量、呈現(xiàn)方式、內(nèi)容類型、知識(shí)板塊分布等維度均存在一定的差異，需要相互借鑒與學(xué)習(xí)[1];還有學(xué)者比較美國高中物理教材《物理學(xué)：原理和問題》和我國人教版高中物理教材《物理》（必修1）中的“加速度”相關(guān)內(nèi)容，認(rèn)為教科書應(yīng)設(shè)計(jì)多樣化、個(gè)性化的特色欄目[2];從教材欄目使用的角度分析，杜明榮等認(rèn)為在物理教學(xué)中通過重現(xiàn)情境、修改情境以及補(bǔ)充情境的方法，可更好地實(shí)現(xiàn)“問題”欄目的功能[3];鄭康認(rèn)為教師在課堂上運(yùn)用“科學(xué)漫步”欄目滲透物理文化教育有利于提高學(xué)生的物理文化素養(yǎng)的培養(yǎng)[4]。縱觀以上研究，其對(duì)不同的物理教材欄目進(jìn)行了整體比較或價(jià)值判斷，并提出使用建議，但未對(duì)欄目設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行分析。也有個(gè)別學(xué)者對(duì)初中物理教材欄目設(shè)計(jì)進(jìn)行一些思考，如鄒芳等認(rèn)為初中物理教材欄目設(shè)計(jì)應(yīng)在欄目內(nèi)容創(chuàng)新、語言優(yōu)化、提高科學(xué)性等方面進(jìn)一步探索[5]。其關(guān)注初中物理教材欄目設(shè)計(jì)的特點(diǎn)并提出整體優(yōu)化建議，但未能對(duì)欄目設(shè)計(jì)進(jìn)行批判性思考、積極發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)不足，并提出針對(duì)性的優(yōu)化建議。附加欄目是初中物理教材正式欄目的補(bǔ)充與延伸，其在教材整體布局中起著重要的作用。基于批判性思考的優(yōu)化與調(diào)整能夠進(jìn)一步完善教材結(jié)構(gòu)與內(nèi)容的同時(shí)，更好地體現(xiàn)其育人價(jià)值。

基于此，本文以人教版初中物理教材為研究對(duì)象，梳理和分析附加欄目設(shè)計(jì)狀況，并提出幾點(diǎn)優(yōu)化建議。

一、初中物理教材附加欄目內(nèi)容梳理

人教版初中物理教材在注重教材內(nèi)容的同時(shí)，重視教材使用者和開發(fā)者的交互[6]，設(shè)計(jì)了“實(shí)驗(yàn)”“演示”“想想做做”“想想議議”“STS”“擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)”“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”“學(xué)到了什么”等豐富多彩的欄目。除了上述正規(guī)欄目之外，教材中還設(shè)計(jì)了一類模塊，本文稱之為“附加欄目”。本文對(duì)人教版初中物理三本教材附加欄目進(jìn)行全面梳理，發(fā)現(xiàn)共17處設(shè)計(jì)了此類欄目，從內(nèi)容來看，主要分為三大類：補(bǔ)充說明類、歸納與升華類及拓展與延伸類。其中，補(bǔ)充說明類欄目對(duì)實(shí)驗(yàn)操作、例題計(jì)算或概念介紹等內(nèi)容做了進(jìn)一步說明和提示;歸納與升華類欄目主要對(duì)實(shí)驗(yàn)或概念規(guī)律的得出過程進(jìn)行進(jìn)一步總結(jié)與歸納，向師生傳遞了物理知識(shí)背后的思想方法;拓展與延伸類欄目對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行一定的變換，引發(fā)學(xué)生積極思考，具體梳理結(jié)果如表1至表3所示。

二、初中物理教材附加欄目審視

附加欄目以巧妙的方式完善物理教材結(jié)構(gòu)的同時(shí)，為教材內(nèi)容增加了活力。其設(shè)計(jì)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些不足，下面對(duì)此進(jìn)行全面的審視。

1.設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）注重物理思想方法的歸納與總結(jié)

初中物理教材附加欄目設(shè)計(jì)的一大亮點(diǎn)是注重對(duì)物理思想和方法的進(jìn)一步歸納和總結(jié)。物理思想和方法的教育是物理教育的重要組成部分，然而當(dāng)前的物理教育以知識(shí)教育為主，缺乏對(duì)思想和方法的傳授[7]。從教材設(shè)計(jì)的角度分析，物理思想與方法通常以隱形的方式“隱藏”于科學(xué)知識(shí)之中，教材中很少或不會(huì)明確指出所運(yùn)用的物理思想方法[8]。然而，附加欄目作為一種特色欄目，在物理思想方法的顯性化方面做出了一些努力，有效彌補(bǔ)了教材的這一不足。這是教材設(shè)計(jì)中的重要轉(zhuǎn)變，即從知識(shí)層面上升到思想方法的層面。教材設(shè)計(jì)的這種轉(zhuǎn)變也在不斷地向物理學(xué)本質(zhì)的方向發(fā)展，并對(duì)物理教學(xué)的改進(jìn)以及學(xué)生的發(fā)展起著重要的作用。

（2）嘗試教材內(nèi)容的拓展與延伸

拓展與延伸類欄目是附加欄目設(shè)計(jì)中的另一個(gè)亮點(diǎn)，其主要以設(shè)問的方式對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行一定的變換，讓學(xué)生主動(dòng)思考，積極探索，從而開拓學(xué)習(xí)視野。傳統(tǒng)的教材設(shè)計(jì)過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的確定性和標(biāo)準(zhǔn)性[9]，從而失去其生命力。有鑒于此，初中物理教材附加欄目以設(shè)問的方式向?qū)W生拋出與教材內(nèi)容相異的問題，增強(qiáng)了教材設(shè)計(jì)的活力。教材附加欄目設(shè)計(jì)符合認(rèn)知彈性理論，其在原有教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行靈活的調(diào)整，讓教材從原來的確定性變?yōu)榫哂幸欢ǖ撵`活性[10]，為學(xué)生思維能力的提升提供更加適宜的資源。

（3）注重細(xì)節(jié)，起到良好的提醒和補(bǔ)充說明作用

補(bǔ)充說明類欄目在初中物理教材附加欄目中占不少比例。這一類欄目在不打破原有教材撰寫風(fēng)格的基礎(chǔ)上，以附加欄目的形式，巧妙地進(jìn)行內(nèi)容補(bǔ)充和提示，比較完美地解決了教材內(nèi)容系統(tǒng)性和完整性之間的關(guān)系。此類附加欄目設(shè)計(jì)比較注重細(xì)節(jié)。如，第一章運(yùn)動(dòng)的快慢一節(jié)中，教材在一道計(jì)算例題中設(shè)計(jì)了附加欄目，其內(nèi)容為“計(jì)算中要注意：（1）不能只寫公式和數(shù)字，一定要把必要的文字說明寫出;（2）數(shù)字的后面要寫上正確的單位”。這一類附加欄目非常注重細(xì)節(jié)，從教材第一章開始就關(guān)注計(jì)算題中的注意事項(xiàng)，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的解題習(xí)慣。除此之外，很多需要提示或說明的問題也以附加欄目的形式出現(xiàn)。這使得教材的功能由“控制者”走向“對(duì)話者”，讓原本偏重于記載知識(shí)體系的教材更具生命力。這種設(shè)計(jì)能夠提高教材的使用價(jià)值，讓它更好地為師生服務(wù)。

2.設(shè)計(jì)不足

初中物理教材附加欄目在具有上述優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也存在一些不足，具體表現(xiàn)在如下三個(gè)方面。

（1）附加欄目分布不均勻

初中物理教材附加欄目分布呈現(xiàn)不均勻性，下面從不同的角度進(jìn)行分析。從教材分布情況來看，第三本教材中的附加欄目數(shù)量最多，占47%，第一本次之，占41%，而第二本相對(duì)較少，僅占12%，具體情況如圖1所示。

從圖1可知，附加欄目在三本教材中的分布不均勻。其中第三本為九年級(jí)全冊(cè)教材，其中附加欄目設(shè)計(jì)數(shù)量比較適中，而第一本教材中的數(shù)量偏高，第二本中的數(shù)量偏低。附加欄目分布不均勻性還體現(xiàn)在欄目類型上。如前文所述，初中物理教材附加欄目主要分為三種類型，即補(bǔ)充與說明類、歸納與升華類及拓展與延伸類。從類型分布的角度分析，補(bǔ)充說明類欄目占比較高，歸納與升華類欄目占比適中，而拓展與延伸類欄目占比偏低，具體情況如圖2所示。

為了更加全面地了解初中物理教材附加欄目設(shè)計(jì)狀況，本文對(duì)各章節(jié)中的欄目設(shè)計(jì)情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表4所示。

從表4可知，附加欄目在各章內(nèi)的出現(xiàn)頻次大致落于1～3區(qū)間內(nèi)。然而，有些章節(jié)中未設(shè)計(jì)附加欄目，如第二章、第七章、第十至第十二章等章節(jié)均未設(shè)計(jì)附加欄目，這說明附加欄目還有進(jìn)一步開發(fā)的空間。從附加欄目在教材中所出現(xiàn)的位置來看，其主要呈現(xiàn)于概念與規(guī)律的介紹，例題計(jì)算，實(shí)驗(yàn)探究四種模塊附近;從數(shù)量分布來看，53%的附加欄目出現(xiàn)于實(shí)驗(yàn)探究類模塊附近，其占比最高;而其余三類模塊中出現(xiàn)的頻率較低，占比均處于25%以下，說明附加欄目在教材中的出現(xiàn)位置也存在不均衡性。總之，初中物理教材附加欄目在教材分布、類型分布、章節(jié)分布、位置分布等幾個(gè)方面均呈現(xiàn)不均衡狀況。

（2）設(shè)計(jì)不全面，缺乏系統(tǒng)性

梳理初中物理教材附加欄目不難發(fā)現(xiàn)，其中存在設(shè)計(jì)不全面、不系統(tǒng)的問題。其表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是附加欄目設(shè)計(jì)缺失。有些物理思想和方法很有必要通過附加欄目的形式呈現(xiàn)，然而整套教材無一處與此相關(guān)的設(shè)計(jì)。如在初中物理第二本教材第九章第三節(jié)大氣壓強(qiáng)相關(guān)內(nèi)容中，教材設(shè)計(jì)了一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，即大氣壓的測量，實(shí)驗(yàn)中通過測量水銀柱的高度差來測量大氣壓，在這一實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了間接測量法。間接測量法是物理學(xué)中一種重要的實(shí)驗(yàn)方法和思想，能夠幫助我們測量在一般情況下較難以測量的物理量[11]，然而教材附加欄目中卻未體現(xiàn)間接測量法。二是欄目設(shè)計(jì)系統(tǒng)性不強(qiáng)。如控制變量法是物理學(xué)中非常重要的思想方法，其在科學(xué)探究中的作用毋庸置疑，然而三本教材只有一處附加欄目中體現(xiàn)了此方法，即第二本教材第十章“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)。從整體來看，三本教材設(shè)計(jì)了諸多類似的探究影響因素類實(shí)驗(yàn)，如“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)，“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)等。以上實(shí)驗(yàn)均應(yīng)用控制變量法，但均未設(shè)計(jì)相應(yīng)的附加欄目，以對(duì)其中的思想方法進(jìn)行進(jìn)一步歸納和升華，顯然不利于物理思想方法的進(jìn)一步強(qiáng)化與滲透。

（3）拓展與延伸作用不明顯

初中物理教材附加欄目在教材內(nèi)容的拓展與延伸方面進(jìn)行了有益嘗試，但作用不明顯。從數(shù)量來看，全套教材僅兩處設(shè)有拓展與延伸類欄目，數(shù)量偏少;從整體來看，拓展與延伸類欄目僅表現(xiàn)出一種代表性，未能對(duì)教材進(jìn)行全面的分析和挖掘，未能設(shè)計(jì)更多具有啟發(fā)性、思維性和發(fā)散性的欄目內(nèi)容。如在第十二章杠桿一節(jié)中，對(duì)動(dòng)力臂這一概念進(jìn)行了界定，即動(dòng)力臂是指從支點(diǎn)O到動(dòng)力作用線的距離l1，如圖3所示。

仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，此處缺乏一些必要的說明和解釋，然而這正好給我們提供了對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行拓展與延伸的機(jī)會(huì)，即可通過附加欄目的形式設(shè)計(jì)拓展與延伸類內(nèi)容，即“為什么不能把動(dòng)力臂規(guī)定為從支點(diǎn)O到動(dòng)力作用點(diǎn)（手的接觸點(diǎn)）的距離呢”？教材中多處具有進(jìn)一步挖掘的空間，這需要對(duì)教材進(jìn)行進(jìn)一步開發(fā)。

三、初中物理教材附加欄目優(yōu)化建議

從上文可知，初中物理教材附加欄目在具有諸多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也存在一些不足，下面基于上文分析，提出幾點(diǎn)優(yōu)化建議。

1.注重附加欄目設(shè)計(jì)系統(tǒng)性

附加欄目以獨(dú)特的風(fēng)格展現(xiàn)教材的活力和魅力，教材設(shè)計(jì)需在原有設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)一步增強(qiáng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)性。首先，要對(duì)三本教材附加欄目進(jìn)行系統(tǒng)梳理，并在此基礎(chǔ)上對(duì)教材進(jìn)行再次挖掘和分析，在原有附加欄目的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加不同類型的附加欄目，使得教材附加欄目數(shù)量充足。其次，要保持附加欄目設(shè)計(jì)均衡性，使得各類附加欄目在數(shù)量上得到一定的平衡，避免某一類欄目數(shù)量占比過高的情況。從不同教材和章節(jié)的角度考慮，重點(diǎn)對(duì)附加欄目數(shù)量較少的第二冊(cè)教材和未設(shè)計(jì)附加欄目的章節(jié)進(jìn)行內(nèi)容分析和挖掘，補(bǔ)充相應(yīng)的附加欄目。最后，應(yīng)在附加欄目設(shè)計(jì)中保持前后內(nèi)容的連貫性，即教材中同一類型的附加欄目應(yīng)連續(xù)地設(shè)計(jì)，從第一次出現(xiàn)的位置開始，要重復(fù)地呈現(xiàn)同一類內(nèi)容，以增強(qiáng)視覺效應(yīng)，從而進(jìn)一步發(fā)揮附加欄目的作用。如控制變量法作為重要的實(shí)驗(yàn)探究思想方法，須在每一類應(yīng)用此方法的實(shí)驗(yàn)中加以呈現(xiàn)。

2.提高物理思想方法類附加欄目的比例

從上文可知，初中物理教材附加欄目在物理思想方法的總結(jié)與歸納上做出了有益嘗試，但總體來講還顯有些單薄，需要進(jìn)一步加強(qiáng)此類內(nèi)容的設(shè)計(jì)。物理思想與方法是物理學(xué)的重要組成部分，正如楊振寧先生所說：“物理學(xué)最重要的部分是與物理思想有關(guān)的 ，物理思想是物理學(xué)的根源。”[12]物理教材呈現(xiàn)物理思想與方法既是課程教學(xué)改革深化的需求，又是我國物理教材編寫思想的積淀。長期以來，物理思想與方法相關(guān)內(nèi)容并未在教材中得到令人滿意的呈現(xiàn)[13]。從物理教育結(jié)構(gòu)分析，完整意義上的物理教育應(yīng)包括物理知識(shí)教育、物理方法教育、物理思想教育、物理觀念教育以及物理精神教育，它們共同構(gòu)成了物理教育的結(jié)構(gòu)[14]，如圖4所示。

從教育理論的視角來看，教材承載著建構(gòu)學(xué)科觀念、培養(yǎng)思維技能、增進(jìn)意義建構(gòu)、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的功能[15]，物理教育應(yīng)從教材設(shè)計(jì)伊始就統(tǒng)籌考慮物理教育各要素，在呈現(xiàn)物理知識(shí)的同時(shí)要更加注重物理思想方法以及物理精神的體現(xiàn)。從上文分析可知，物理教材對(duì)物理方法進(jìn)行了一定的總結(jié)與歸納，但在物理思想、物理觀念以及物理精神的體現(xiàn)方面略顯單薄。從物理思想的角度考慮，物理學(xué)包含守恒思想、等效思想、轉(zhuǎn)化思想、比較思想等多種思想，這需在教材設(shè)計(jì)中有所體現(xiàn)。如在初中物理第一冊(cè)教材第六章密度一節(jié)中，通過比值定義法得到了密度的表達(dá)式，此類方法在物理學(xué)中處處可見，但其中隱含的思想——比較思想從未提起，這可以在相關(guān)章節(jié)中通過附加欄目的形式加以呈現(xiàn)。

3.加強(qiáng)啟發(fā)引導(dǎo)類欄目的開發(fā)與設(shè)計(jì)

從上文可知，全套教材僅兩處設(shè)計(jì)了啟發(fā)引導(dǎo)類欄目，這一設(shè)計(jì)從內(nèi)容來講具有較強(qiáng)的靈活性和發(fā)散性，但因數(shù)量極少，作用不夠明顯，需要系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計(jì)。教材在呈現(xiàn)系統(tǒng)化的知識(shí)體系的同時(shí)，也要給學(xué)生留出主動(dòng)思考的空間，從而讓他們發(fā)散思維空間，提升學(xué)習(xí)的靈活性和主動(dòng)性。教材設(shè)計(jì)中可通過設(shè)問的方式進(jìn)行引導(dǎo)。如第二冊(cè)教材第十九章家庭電路一節(jié)有一段描述：“控制用電器的開關(guān)要連接在火線和用電器之間。”此處可設(shè)計(jì)附加欄目，即提出問題：“開關(guān)為什么不接在零線與用電器之間呢？這與通常畫的電路圖有何區(qū)別？為什么？”這樣的設(shè)問能夠引發(fā)學(xué)生的思考，讓他們對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行加工，而非被動(dòng)地接受知識(shí)。這種設(shè)計(jì)可以增強(qiáng)教材知識(shí)的開放性，給學(xué)生提供思維鍛煉的機(jī)會(huì)，從而幫助學(xué)生提高科學(xué)思維能力。當(dāng)然，啟發(fā)引導(dǎo)類欄目設(shè)計(jì)不應(yīng)局限于設(shè)問方式，也可探索更多的呈現(xiàn)形式，如科學(xué)小故事、小科學(xué)家等。

綜上所述，教材是教育教學(xué)的關(guān)鍵要素，教材的設(shè)計(jì)應(yīng)做到在繼承中發(fā)展、在改革中創(chuàng)新。附加欄目作為人教版初中物理教材的有機(jī)組成部分，在豐富教材內(nèi)容體系的同時(shí)也完善了教材欄目架構(gòu)。然而，附加欄目在設(shè)計(jì)全面性、系統(tǒng)性和啟發(fā)性方面需要進(jìn)一步優(yōu)化和調(diào)整，這對(duì)初中物理教材學(xué)科育人價(jià)值的體現(xiàn)及教學(xué)導(dǎo)向作用的充分發(fā)揮無疑具有重要的意義。

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