物理教材中原始物理问题的对比研究
——以人教版“机械运动”和沪科版“运动的世界”为例

李 淼 刘茂军

(吉林师范大学物理学院,吉林 四平 136000)

1 引言

2011年版本的《义务教育物理课程标准》明确指出:物理课程教学在义务教育阶段应该是一门以实验为主的基础课程[1]．在义务教育阶段,教学的目的主要是让学生通过学习来掌握基础学科知识,培养探究能力．在教学中,想要提升学生的实践探究能力,就要让学生将所学的物理知识融入到生活实际,而不是仅仅停留在书本上．这就需要将原始物理问题应用到习题教学中,通过与生活实际相关联的物理现象和事实,让学生在解决问题的过程中将物理知识进行内化,进而使学生掌握解决实际问题的能力[2]．在现阶段,越来越多的教育学者注意到了原始物理问题的重要性,在物理教材的编写中也有所体现．

因此以人教版初中物理教材中的“机械运动”一章和与之对应的沪科版初中物理教材“运动的世界”一章对比为例,寻找两版物理教材在原始物理问题应用上的异同点．

2 人教版和沪科版原始物理问题应用的统计

通常所指的原始物理问题是通过观察真实环境中的物理现象而产生的对所观察现象的疑问．原始物理问题是具体化的问题,是在生活中真实存在的问题,因此原始物理问题不同于一般的抽象物理习题．在解决原始物理问题时,不仅需要学生具有解决习题时的逻辑思维,还需要非逻辑思维,也称直觉思维．拥有直觉思维能力是培养学生科学思维的基础,这种能力可以让学生能够对现实问题进行描述、分析、建模、演算,进而解决[3]．学生具有一定的思维能力才能解决原始物理问题,原始物理问题解决的同时也能使思维能力大幅度提升,因此新版物理教材开始扩大使用原始物理问题的比例．通过分析两版教材,对教材中原始物理问题的应用数量,取材主题和习题类型3个方面进行归纳统计．

2.1 应用数量统计

通过比较两版教材,发现在沪科版和人教版中都会应用原始物理问题,但两版教材在使用数量上却稍有差别．在本章中,人教版一共有20个练习题,其中有14个是原始物理问题．沪科版有14个练习题,原始物理问题共有9个．

表1 两个版本教材中原始物理问题数量统计

表1清晰地展示了每一小节原始物理问题出现的数量,可以更直观的看出两版在应用数量上的区别,发现人教版更偏向在练习题上应用具有开放性的原始物理习题．在人教版物理教材中共有14个原始物理问题,占人教版本章所有习题的70%．而沪科版教材中共有9个原始物理问题,在沪科版教材中占所有习题的64%．并且在两版教材的每一小节中都有原始物理问题的应用．

2.2 取材主题统计

初中物理教科书中,选取的原始物理问题主要是与科学、技术、社会(STS)相关联．这有利于让学生将物理知识带入到现实生活中,帮助学生全面了解物理概念,掌握物理知识与技能,意识到这些知识在社会中的价值．科学技术相关的原始物理问题既能增加学生的科技知识,又能培养学生的创新意识和创造能力,使其有能力服务于社会．

表2 两个版本教材中原始物理问题取材统计

在人教版教材中,与科学相关联的原始物理问题只出现了1个,占所有原始物理问题的7%．与技术相关联的原始物理问题出现了5个,占全部原始物理问题的36%．有8个原始物理问题与社会生产生活相关,占总体的57%．在前3节的每节中都有与社会相联系的原始物理问题出现,因为这可以让学生了解这些物理知识的现实价值,并且能够调动学生学习物理知识的积极性．在沪科版物理教材中,与科学有关的原始物理问题出现了1个,占比11%．和技术相关的原始物理问题有3个,占33%．与社会有关的原始物理问题有5个,达到了56%．

2.3 习题类型统计

原始物理问题在初中物理教材中有资料题和实践题两种题型．但是这两种题型的呈现位置又有一定的不同．资料题会出现在正文和课后题中,但实践题却只出现在课后题中．正文主要是讲解新知,因此正文内容要能够让学生在阅读后产生一定的共鸣和进一步的思考,以此激发学生的学习兴趣．而课后题则是学生在学完本节内容,了解一定知识后进行的练习,意在帮助学生加深对所学内容的理解．

表3 两个版本教材中原始物理问题题型统计

通过表格,可以看出在人教版教材中有10个资料题和4个实践题．资料题占全部原始物理问题的71%,实践题占总数的29%．其中有7个资料类原始物理问题出现在正文中,占资料题的70%．在课后题中有3个原始物理问题是资料题,占30%．但是4道实践题全部出现在了课后题中,高达100%．沪科版中一共有5个资料题和4个实践题．其中资料题占全部原始物理问题的56%,实践题占总数的44%．有4个资料类原始物理问题出现在正文中,占资料题的80%．在课后题中只有1个资料题出现,占所有资料题的20%．并且沪科版里的4个实践题也全都出现在课后题中,占比100%．

3 人教版和沪科版原始物理问题应用的分析

通过以上数据对比发现,两版教材都有其自身的特点．下面根据前面统计的应用数量、取材主题、习题类型这三点对原始物理问题的应用数量对比、取材内容的价值表现以及题型选取的依据来进行人教版和沪科版初中物理教材异同的论述．

3.1 人教版的应用数量更多

通过对两版教材中原始物理问题应用数量的统计,可以发现人教版的原始物理问题比沪科版原始物理问题的应用数量多．并且两版教材在编写时都没有单一使用抽象物理习题或原始物理问题,而是做到了将两者合理的结合．因为物理知识本身就是从客观事实或真实的现象中总结而来的,不是类似于数学的简单应用计算．学生如果只掌握复杂演算的能力,这对学生今后的物理学习和物理学自身的发展都是不利的,因为这违背了物理学的发展规律．但不是所有的物理概念都能以原始物理问题的形式呈现给学生,因此不能过分排斥抽象物理习题的选用．虽然沪科版教材中的原始物理问题的数量相对人教版较少,但是可以看出该版教材中也有超过半数的练习题是原始物理问题．说明两版教材共同注重原始物理问题的应用．而且两版教材中的每一节都会有原始物理问题的应用,新的物理概念越多,应用的原始物理问题数量也会相应增多．

3.2 两版教材都注重STS在教材中的渗透

基于对取材主题的统计,发现两版教材的原始物理问题都和科学、技术、社会(STS)相关联,而且两版教材对不同主题的选取比例也近乎相同．通过对比,不难发现二者具有一定的共性——都大量应用了和学生日常相关的,或者可以通过简单的网络搜索来获取的常识性问题．这可以让学生养成观察生活的习惯,并能激发学生的求知欲望,增强学生的学习兴趣,能够让学生带着疑问进行学习,使教学效果达到最佳．日常相关的原始物理问题也让物理教学内容变得更加生动,使得教材更具有现代化的气息．以科学为背景的习题能扩展学生的知识面,让学生了解该物理知识所具有的应用价值,培养学生的科学思维,使学生逐步形成适应终身发展和社会发展需要的必备品质和关键能力[4]．虽然在两个版本中与科学相关的原始物理问题的应用数量都较少,但是结合初二年级学生的身心发展特点,初二物理教材中的确不宜出现过多的抽象的科学知识,而是应该以生活实例为主．技术相关的原始物理问题的选取在两版教材中占比都较大,因为它能提升学生的实践探究能力,让学生敢于动手、敢于尝试．可以增强学生思维的灵活性,使学生有机会成为一名创造型的人才[5]．

3.3 沪科版更注重学生的实践参与

根据习题类型的统计数据,可以发现不论是人教版教材还是沪科版教材,都会在正文位置应用资料类原始物理问题,因为这可以提升学生的学习兴趣,了解相关物理知识在社会中的应用．两版教材都没有直接在正文中应用实践题,因为实践活动题不是让学生直接进行行动就可以完成的,还需要在活动前掌握一定的基础知识,设计实践的具体步骤,最后才能付诸实践．实践问题的应用是为了让学生在学会理论知识后,将理论结合到实践中．实践题既能达到训练学生基础技能的目的,又能培养学生的思维能力和合作精神．但是初中阶段的学生自我控制能力较差,如果教师带领学生在课堂上直接进行实践探究活动,很难让学生按其设计的步骤进行活动,混乱的场面会影响教学进度．因此教材中实践类型的原始物理问题都选择在课后题中出现．人教版主要是直接引入与学生相关联的生活实例,让学生思考该现象出现的具体原因．而沪科版则是在引入生活情境的基础上,更多的选取实践题以让学生在掌握物理知识后,能够将知识运用到生活中．说明沪科版教材更注重学生的实践参与,而人教版主要注重学生的思维培养．

4 结论

通过研究,发现两版教材中既有共同点也有各自的特点．两版教材中都会渗透大量的原始物理问题,原始物理问题的选取也紧跟时代的步伐,让教材内容更能吸引学生注意,以做到引起学生共鸣、激发学生学习欲望的目的,使教材的编写更具有意义性．而且原始物理问题主要围绕科学、技术与社会这三方面中与学生生活相近的内容进行取材,彰显以学生为主体的教育理念．在选取不同题型时,都注意到要选择适当的位置进行呈现,题型都适应学生的身心发展规律和知识点的类型．基于此可以看出,虽然原始物理问题的应用在教材编写时具有重要意义,但是在应用前也应进行多方位的考虑,这样才能达到最佳的使用效果．