郭青春
高中物理教材擔(dān)負(fù)著將科學(xué)素養(yǎng)理念轉(zhuǎn)化為具體教學(xué)內(nèi)容的重任??茖W(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)離不開物理教材的改革創(chuàng)新,《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》(2017年版)明確指出:“在高中物理課程實(shí)驗(yàn)過程中,為了更好地落實(shí)物理課程的育人功能,提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng),高中物理教材作為直接的課程資源應(yīng)發(fā)揮重要作用?!北疚尼槍π傺览椭袊胀ǜ咧形锢斫滩膬?nèi)容進(jìn)行比較研究,從科學(xué)素養(yǎng)視角進(jìn)行總結(jié)分析,以利于中國學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
匈牙利擁有高水平的教育體系,自1900年以來,已經(jīng)有14位匈牙利人獲得諾貝爾獎,其中有11位在生化、物理和醫(yī)學(xué)類獲獎,這在世界上是獨(dú)一無二的。匈牙利普通高中物理教材把重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)方法上,教導(dǎo)學(xué)生如何通過觀察和實(shí)驗(yàn)積累經(jīng)驗(yàn),在經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上建立物理模型。用建立的物理模型解決實(shí)際問題、預(yù)言未知現(xiàn)象,用新的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象檢驗(yàn)?zāi)P?、進(jìn)一步修正模型。如,教材為建立聚集體彈子球模型,首先通過多種實(shí)驗(yàn)為氣體建一個模型,再用乒乓球?qū)嶒?yàn)檢驗(yàn)彈子球模型,然后通過多種實(shí)驗(yàn)為液體建一個模型,最后通過多種實(shí)驗(yàn)為固體建一個模型,最終建立聚集體彈子球模型。這是基于實(shí)驗(yàn)建構(gòu)物理模型的抽象概括過程,體現(xiàn)了對學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)。
匈牙利教材內(nèi)容廣泛。相對我國教材,力學(xué)方面多了剛體轉(zhuǎn)動、角動量守恒、自角動量定理,近代物理內(nèi)容多了統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、天體物理學(xué),并增加了大量的閱讀材料,如恒星的死亡、地球、化學(xué)演化、生物學(xué)演化、空間研究、人類和能量等內(nèi)容,及時(shí)納入了最新的物理學(xué)研究成果,并關(guān)注了物理學(xué)技術(shù)應(yīng)用帶來的社會變革。這些為培養(yǎng)全體學(xué)生物理核心素養(yǎng)、提升公民科學(xué)素養(yǎng)設(shè)置的“必修課程”為我們提供了很好的借鑒。
匈牙利教材有一定的深度。以電學(xué)為例,基本概念、基本規(guī)律要多于我國教材,設(shè)有電通量、源強(qiáng)、電場能密度、磁場能密度、能流密度、感抗、容抗、場的動量、場的質(zhì)量等內(nèi)容;麥克斯韋第一定律、麥克斯韋第二定律、麥克斯韋第三定律、麥克斯韋第四定律、基爾霍夫第一定律、基爾霍夫第二定律等研究方法的要求也要高于我國教材。對于靜電場的研究是從電場的力的性質(zhì)、電場的能的性質(zhì)兩個方面進(jìn)行的,且引入了電場強(qiáng)度、電勢及電勢差定量研究電場,用電場線及等勢面描述電場,結(jié)合電場線引入了電場線通量、源強(qiáng)及麥克斯韋第一定律。對于電勢、電勢差的引入,我國教材是從電場力做功引入電勢能,用比值法定義電勢,然后定義電勢差;匈牙利教材則是從功能關(guān)系定義了電勢差,然后用相對零電勢定義電勢。整個電學(xué)部分,匈牙利教材是以麥克斯韋定律為主線進(jìn)行研究,我國教材沒有提及麥克斯韋定律、基爾霍夫定律。匈牙利教材涉及矢量的多用矢量方程計(jì)算,我國教材涉及矢量的限于一維計(jì)算,這為學(xué)生個人需求和升學(xué)要求而設(shè)置的“選擇性必修課程”提供了參考。
“他山之石,可以攻玉?!蓖ㄟ^對教材內(nèi)容的分析,我們發(fā)現(xiàn)匈牙利高中物理教材極其重視科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng),希望通過比較研究,為我國的高中物理教學(xué)改革提供有益借鑒。
(責(zé) 編 行 之)