張 磊

(中國煙臺(tái)赫爾曼格邁納爾中學(xué) 山東 煙臺(tái) 265500) (山東師范大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院 山東 濟(jì)南 250014)

1 美國PPP教材介紹

美國教材《Physics: Principles and Problems》是由Paul W.Zitzewitz①等人編寫,美國McGraw-Hill公司出版的一部生活型取向的高中物理教材[1].這部教材自出版以來經(jīng)久不衰，自1990年到2005年一直在美國“常規(guī)一年的物理課程”中選用率最高.其最大特點(diǎn)是緊密聯(lián)系生活.教材的編寫者力圖通過將物理規(guī)律的講解與生活中物理現(xiàn)象的解釋聯(lián)系在一起，讓學(xué)生體會(huì)到物理學(xué)的巨大魅力.

2 中美物理教材知識(shí)難度比較[1～2]

表1中中國《物理》：必修1，必修2，選修3-1，3-2，3-3，3-4，3-5這七本教材所涵蓋的全部知識(shí)內(nèi)容是我國最難課程內(nèi)容的整體.但與美國教材相比我國教材的知識(shí)內(nèi)容仍然不夠豐富.由表1可見，美國教材力學(xué)部分第八章“轉(zhuǎn)動(dòng)”；第九章“動(dòng)量與動(dòng)量守恒”中涉及到的角動(dòng)量、角動(dòng)量守恒、二維空間中的碰撞；近代物理部分第二十九章“固態(tài)電子學(xué)”，這些內(nèi)容都是我國高中教材沒有涉及到的內(nèi)容.美國教材從知識(shí)的深度、廣度都難于我國教材.兩國教材的知識(shí)難度存在較大差異值得我們認(rèn)真思考.

3 中美物理教材知識(shí)難度差異成因分析

教材的編寫應(yīng)符合課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，因此課程的內(nèi)容與結(jié)構(gòu)制約著教材的內(nèi)容與結(jié)構(gòu)；教材是為教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)服務(wù)的，所以教師對(duì)教材的解讀方式影響著教材的編寫[3].由此可見，中美兩國不同的課程結(jié)構(gòu)與教學(xué)觀念是導(dǎo)致兩國教材知識(shí)難度存在差異的兩個(gè)重要因素.

3.1 中美兩國課程結(jié)構(gòu)差異對(duì)教材知識(shí)難度的影響

美國的物理課程分為4種：

(1)概念物理又稱“非理科物理”是為非理工方向發(fā)展的學(xué)生開設(shè)的物理課程.這類物理課程的重點(diǎn)是物理基本概念和研究方法，不注重定量的計(jì)算和技術(shù)性的細(xì)節(jié).

(2)常規(guī)一年的物理課程又稱之為“定量物理”,學(xué)生一般在畢業(yè)年級(jí)選修.

(3)榮譽(yù)生物理課程是一些學(xué)校為學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生開設(shè)的物理課程.內(nèi)容與常規(guī)一年的物理課程的內(nèi)容基本相同，部分內(nèi)容有所加深.

(4)高級(jí)物理課程，簡(jiǎn)稱AP課程是為最優(yōu)秀、最有學(xué)習(xí)動(dòng)力的中學(xué)生開設(shè)的一種具有大學(xué)水平的物理課程[4].

美國物理課程難度的層次性是逐漸加深的，每個(gè)水平物理課程的教學(xué)內(nèi)容都包含了力、熱、光、電、磁以及近代物理部分物理知識(shí)的整體內(nèi)容，只是不同課程對(duì)這些內(nèi)容闡釋的角度、深度不同.美國多層次的課程類型為美國教材的編寫提供了很大的靈活性.教材可以依據(jù)不同課程的不同難度要求編寫，有針對(duì)性的適應(yīng)不同能力水平學(xué)生的學(xué)習(xí)需求.因此教材無論是增加難度還是降低難度都有比較靈活的伸縮空間.

表1

我國新課標(biāo)的物理課程由12個(gè)模塊構(gòu)成.這12個(gè)模塊各自有不相同的物理知識(shí)內(nèi)容，每個(gè)模塊占2學(xué)分,最低修滿6學(xué)分.其中物理1與物理2是必修模塊,其余是選修模塊.選修模塊的梯度如圖1所示.

圖1

必修模塊物理1與物理2所有學(xué)生必須修讀；修滿可獲得4學(xué)分.剩下的2學(xué)分學(xué)生可以依據(jù)其興趣、能力和以后的職業(yè)需求選擇[5].在6學(xué)分修滿之后,學(xué)生仍然可以依據(jù)其興趣來選擇物理課程.由此可見，我國物理課程的難度梯度是通過讓學(xué)生選擇不同的知識(shí)板塊實(shí)現(xiàn).這種課程結(jié)構(gòu)的梯度更多、更靈活，但在實(shí)施的過程中存在著一些問題.

美國課程難度梯度的劃分是通過對(duì)物理學(xué)各部分知識(shí)內(nèi)容整體難度的加深或降低實(shí)現(xiàn).我國則是通過逐步減少或增加學(xué)生學(xué)習(xí)的物理知識(shí)內(nèi)容模塊實(shí)現(xiàn)課程難度梯度的劃分.兩國劃分課程梯度的不同方式,使得同樣選修最低標(biāo)準(zhǔn)物理課程的中美學(xué)生收獲有很大差異.選修美國最低標(biāo)準(zhǔn)物理課程的學(xué)生在修完課程后,能夠?qū)ξ锢碇R(shí)的各個(gè)方面(力、熱、光、電、磁、近代物理)都有一個(gè)初步的了解；選修我國最低標(biāo)準(zhǔn)物理課程的學(xué)生在修滿學(xué)分后,只能學(xué)習(xí)到完整的力學(xué)部分和電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)、近代物理學(xué)中的某一部分.例如,學(xué)生在必修基礎(chǔ)上又選修了3-1模塊，他在修滿6學(xué)分后只能了解力學(xué)和電學(xué)部分的物理知識(shí)，無緣了解其他部分的物理知識(shí).我國物理課程的這種選修模式會(huì)造成學(xué)生物理知識(shí)的缺失,不利于學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的整體認(rèn)識(shí).

在我國無論是高中會(huì)考還是高考都要求學(xué)生掌握比較全面的物理知識(shí)內(nèi)容，這使得學(xué)生無論能力高、低，未來發(fā)展方向如何，都必須學(xué)習(xí)與高考相關(guān)的全部物理知識(shí)內(nèi)容.我國的課程結(jié)構(gòu)的靈活性與我國當(dāng)下的學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)方式本身存在矛盾，最終導(dǎo)致我國大部分地區(qū)并沒有真正落實(shí)新課程結(jié)構(gòu)對(duì)物理課程的靈活選擇的要求，仍然是所有的學(xué)生選擇同樣的文科課程或理科課程.文科物理課程選用的教材是必修1,必修2,選修1-1到2-3；理科物理課程選用的教材是必修1,必修2,選修3-1到3-5.

我國新課標(biāo)教材是按照課程標(biāo)準(zhǔn)的要求編寫，匹配新的課程結(jié)構(gòu)，每一個(gè)模塊的課程都有與之相對(duì)應(yīng)的教材.但由于我國新課程結(jié)構(gòu)本身存在著不足并且新的課程結(jié)構(gòu)并沒有得到真正意義上的落實(shí)，致使我國新的課程結(jié)構(gòu)并沒有為我國教材編寫提供靈活加深或降低教材知識(shí)難度的空間.選修同一知識(shí)板塊的學(xué)生的能力水平發(fā)展方向仍然差距懸殊，教材的編寫仍需要照顧到不同層次學(xué)生的發(fā)展需要.因此我國教材非但不能加深知識(shí)難度，反而為了照顧大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求要適當(dāng)降低知識(shí)難度，最終導(dǎo)致我國教材無法像美國教材那樣將一些比較難的物理知識(shí)內(nèi)容納入到高中教材中.

3.2 中美教學(xué)觀念的差異對(duì)教材知識(shí)難度的影響

美國教材本身所涵蓋的知識(shí)難度不等于美國學(xué)生所學(xué)習(xí)到的知識(shí)難度.美國教師與我國教師應(yīng)用教材的思想存在著很大不同.美國教師是“用教材教”，我國教師則是“教教材”.雖然美國教材知識(shí)的難度深度都很大，但美國的教師不會(huì)嚴(yán)格按照教材教授物理課程.美國常規(guī)一年的物理課程內(nèi)容分布如表2[4].

表2 美國常規(guī)一年物理內(nèi)容分布

課程內(nèi)容熱學(xué)與分子動(dòng)理論近代物理其他所占比例/%1392

美國教師會(huì)在教材中選擇適合學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)內(nèi)容.

美國教師之所以能夠?qū)⒈容^難的物理知識(shí)傳授給學(xué)生，在于美國的物理教育是對(duì)物理知識(shí)內(nèi)容本身的教學(xué)，而不是將純粹思辨性的物理式數(shù)學(xué)題引入到教學(xué)中.美國《PPP》教材的習(xí)題很多,但多數(shù)是比較簡(jiǎn)單的物理知識(shí)的靈活應(yīng)用，很少有需要繁雜的數(shù)學(xué)計(jì)算、思辨性強(qiáng)和難于理解的.美國物理教學(xué)沒有過多的習(xí)題負(fù)擔(dān)，因此可以將比較難的物理知識(shí)體系在高中的物理教材介紹.

我國教材的內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單，教材中的習(xí)題較少并且難度不大.但我國教師為了提高學(xué)生的應(yīng)試能力,通常將練習(xí)冊(cè)視為學(xué)生的第二教材.練習(xí)冊(cè)中的題量通常較大，并且題目較難，趣味性較低.解決練習(xí)題通常需要的更多是數(shù)學(xué)手段，而不是物理知識(shí)本身.我國物理教學(xué)把過多的時(shí)間用于處理數(shù)學(xué)式的物理練習(xí)題上，減少了物理知識(shí)本身的教學(xué)時(shí)間，因而增大了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力.

美國教師的教學(xué)觀念是變繁為簡(jiǎn)，我國教師的教學(xué)觀念則是變簡(jiǎn)為繁.我國教師將簡(jiǎn)單知識(shí)復(fù)雜化的教學(xué)方式是我國教材難以加深難度的主要原因.在權(quán)衡了我國教師的教學(xué)方式和為學(xué)生減負(fù)的課改宗旨，我國教材在編寫過程中不得不大幅度的變動(dòng)了教材中的一些物理知識(shí)內(nèi)容.一方面通過減少物理教材的內(nèi)容直接降低學(xué)生學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)；另一方面通過對(duì)部分物理知識(shí)的刪減來降低學(xué)生的習(xí)題負(fù)擔(dān).由此可見，我國教師對(duì)教材變簡(jiǎn)為繁的解讀方式使我國教材很難像美國教材那樣拓展教材內(nèi)容的深度和廣度.

4 對(duì)中美物理教材知識(shí)難度差異的思考

我國教材與美國教材的難度差異不只是簡(jiǎn)單的物理教材之間內(nèi)容與形式上的差異.中美兩國物理教育不同的課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)觀念和評(píng)價(jià)機(jī)制是兩國教材產(chǎn)生差異的原因所在.在不同課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)觀念與評(píng)價(jià)機(jī)制作用下教材的建設(shè)完全不同.就中美教材知識(shí)難度差異本身而言，教材中的知識(shí)并不是越難越好,更不是越簡(jiǎn)單越好.教材中知識(shí)的難易程度以其能夠適應(yīng)學(xué)生的發(fā)展需要為宜，因此不能單純的就教材知識(shí)難度的高低論兩國教材的優(yōu)劣.我國教材知識(shí)難度偏低只是課程改革存在問題的一個(gè)表象，其背后反映的課程、教材、教學(xué)觀念、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)方式本身存在的不合理因素以及這些環(huán)節(jié)之間在新課程實(shí)施過程中的脫節(jié),才是我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)真思考的實(shí)質(zhì)性問題.為了使我國課程改革能夠更好的得到落實(shí)，筆者認(rèn)為我國當(dāng)下的課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)觀念與評(píng)價(jià)方式應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整.

(1)新課程改革將以往的文科課程與理科課程變成了多層次、多梯度的物理課程，這是我國課程改革邁出的一大步.但通過知識(shí)板塊選擇的方式來實(shí)現(xiàn)課程難度梯度的劃分，會(huì)使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中對(duì)自己未選修的物理知識(shí)產(chǎn)生盲點(diǎn)，不利于學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的全面了解，形成完整的科學(xué)素養(yǎng).因此我國物理課程難度梯度應(yīng)在保證各層次課程知識(shí)整體性的前提下，通過要求定量計(jì)算的程度、物理內(nèi)容難度的高低劃分課程難度梯度，并且為了保證課程結(jié)構(gòu)更容易實(shí)施，我國當(dāng)前的課程梯度不宜過多.

(2)教師對(duì)新課程標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行是我國課程改革得以實(shí)施的基本保障.教師、學(xué)校急功近利的教學(xué)思想將我國物理教育曲解成了“考試教育”.應(yīng)當(dāng)盡快轉(zhuǎn)變教師“為考試而教”的教學(xué)思想.我國教師教學(xué)思想的形成一方面由于教師自身對(duì)新課程改革的認(rèn)識(shí)不夠造成；一方面由于高考?jí)毫蛯W(xué)校對(duì)教師的評(píng)價(jià)過分重視教學(xué)成績(jī)的因素造成.因此轉(zhuǎn)變教師教學(xué)觀念一方面要為教師提供盡可能多的繼續(xù)教育以加深對(duì)新課程改革的理解；另一方面要弱化教學(xué)成績(jī)?cè)谠u(píng)價(jià)教師時(shí)所占的比重，為教師的觀念轉(zhuǎn)變掃清障礙.

(3)我國多層次的課程結(jié)構(gòu)呼喚多梯度的學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)方式.高考一直以來是我國公平有效的選拔人才方式，但隨著新課程改革課程梯度靈活性的增高，高考非文即理的考試方式已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)下的課程結(jié)構(gòu).應(yīng)當(dāng)盡快調(diào)整學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)方式以適應(yīng)我國當(dāng)下多梯度的課程結(jié)構(gòu).

物理課程改革是一個(gè)長(zhǎng)期的過程.改革中不同環(huán)節(jié)的改革難度不同、速度不同.教材的改革比課程結(jié)構(gòu)的改革、教學(xué)觀念和評(píng)價(jià)機(jī)制的改革更容易操作，因此我國新課程改革中教材的改革更容易實(shí)現(xiàn).這就造成教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變與課程結(jié)構(gòu)的落實(shí)不能與教材改革同步，至使教材改革與課程改革、教學(xué)觀念改革之間的進(jìn)程不匹配.這種課程、教材、教學(xué)觀念、評(píng)價(jià)方式的脫節(jié)在改革初期的一段時(shí)間內(nèi)是不可避免的;但從改革實(shí)施的長(zhǎng)遠(yuǎn)來看應(yīng)盡量及時(shí)調(diào)整各個(gè)環(huán)節(jié)，使它們能夠相互匹配，實(shí)現(xiàn)課程改革優(yōu)勢(shì)最大化.

參考文獻(xiàn)

1 Paul W.Zitzewitz.Physics: Principles and Problems..McGraw-Hill Companies，2005.86～117

2 人民教育出版社物理室.普通高級(jí)中學(xué)教科書(物理).北京：人民教育出版社，2006.67～85

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4 郭玉英.物理比較教育.南寧:廣西教育出版社，2006.75～136

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