(江蘇省張家港市樂余高級中學(xué)，江蘇 張家港 215621)

1 問題的提出

高中物理教材中的“時間和位移”一節(jié)內(nèi)容是在初中“長度與時間的測量”內(nèi)容上的延伸與拓展。

其中“位移”概念是學(xué)生進(jìn)入高中接觸到的第一個矢量，有別于初中的路程概念。運動學(xué)研究的一個教學(xué)難點就是“合理、熟練地進(jìn)行矢量處理”，從多年的教學(xué)經(jīng)驗看，高一學(xué)生對矢量概念的掌握情況并不好。

正確區(qū)分“時間間隔”和“時刻”，這也是本節(jié)教學(xué)的目標(biāo)之一，而初中教材中的“時間測量”主要涉及一段時間。

基于以上分析，對比國內(nèi)現(xiàn)有部分版本教材(本文比較的版本是人教版、滬科教版、教科版和粵教版)的內(nèi)容設(shè)置，體悟編寫專家的意圖，充分汲取各版教材的優(yōu)點，并對其進(jìn)行有效整合，將有助于本節(jié)教學(xué)的順利開展。

2 教材比較和評析

2.1 教材結(jié)構(gòu)與知識邏輯

教材知識的呈現(xiàn)順序、邏輯和編排結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了編寫專家對教材體系的認(rèn)知和對課堂教學(xué)的引導(dǎo)思路。從教材的結(jié)構(gòu)和知識邏輯順序等維度分析和對比教材，有助于教師理解編者的意圖。四版教材中“時間和位移”的知識邏輯順序如表1所示，從表1可見，四個版本的編排有較大的差異，這一差異具體表現(xiàn)在教材內(nèi)容的選取上。

表1

2.2 教材“路程與位移”的內(nèi)容設(shè)置

人教版在“路程與位移”的內(nèi)容設(shè)置上，著墨不多。該版教材以“北京到重慶”的交通圖為例，引發(fā)學(xué)生思考，得出位移與路程的相關(guān)概念。其后，通過具體的事例探討了標(biāo)量的運算法則，然后以“位移”為例，讓學(xué)生初次感知矢量的運算特點。由于矢量概念對于剛進(jìn)入高中的學(xué)生來說是“新事物”，理解上有一定的難度，編者的意圖應(yīng)該是采用逐漸滲透的方式來幫助學(xué)生理解和應(yīng)用。課后的“問題與練習(xí)”欄目中，設(shè)計了三道涉及“路程與位移”的習(xí)題，其中“問題4”通過表格的方式，討論了“在不同坐標(biāo)原點下，各位置的坐標(biāo)和高度差”和“不同過程下的位移”，讓學(xué)生第一次清晰感知“高度的相對性”和“高度差的絕對性”等。

滬科教版以一張“上海航空港的航線圖”，通過“航線”引入位置的變化，然后配以“上海到烏魯木齊的位移與路程”圖片，對比了位置變化和軌跡特點，引出了位移與路程的概念，并強調(diào)了位移具有“方向”這一特點。通過“討論與思考”欄目，設(shè)置了兩個具體的情境，意圖通過學(xué)生的思考，讓學(xué)生能夠回答“位移與路程的區(qū)別”和“何種情況下，位移的大小等于路程”這兩個問題。最后以一個具體的事例，引出“用坐標(biāo)表示位置和位移”，并從一維情況向二維、三維拓展。在課后的“家庭作業(yè)與活動”欄目中，設(shè)置了4個問題，涉及生活中的交通工具、體育運動等情境。在整個教材內(nèi)容的設(shè)計中，該版本主要特點是通過情景創(chuàng)設(shè)，以問題來呈現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容，教材圖文并茂。

教科版中的“位移”單獨成節(jié)，以“穿越沙漠”圖片為例，提出3個問題：“我在哪里？”“我要去的地方在哪里？”“選哪條路線最佳？”從而引出三個物理量“位置”“位移”“路程”。在“確定位置的方法”中，以海、陸、空三張圖片為例，引發(fā)學(xué)生思考：如何確定物體的位置？從而順利地引出一維和二維坐標(biāo)系問題。在“位移”這部分內(nèi)容中，教材以兩個運動實例引出位移概念，并通過一個例題加以強化。最后教材對“標(biāo)量和矢量”進(jìn)行了簡單討論。在教材的結(jié)尾處，設(shè)計了三個欄目：(1) “討論交流”欄目，通過具體的三個問題的設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)“路程與位移”的區(qū)別；(2) “練習(xí)與評價”欄目設(shè)計了兩道課后習(xí)題，對本節(jié)進(jìn)一步強化；(3) “發(fā)展空間”欄目，對“全球定位系統(tǒng)”進(jìn)行介紹，既達(dá)到科普的目的、拓展學(xué)生的視野，又激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，教材內(nèi)容比較詳實豐富。

粵教版在“路程與位移”的內(nèi)容設(shè)置上，較為簡化。該版教材以告知的方式配以一張圖片，引出位移與路程兩個概念，設(shè)計了一道例題,通過解答強化學(xué)生對概念的理解。在“標(biāo)量和矢量”的內(nèi)容設(shè)計上，該版以旁白的方式告知。課后練習(xí)中共設(shè)計了2道習(xí)題。

2.3 教材“時間與時刻”的內(nèi)容設(shè)置

四版教材在“時間和時刻”的內(nèi)容設(shè)置上均較為簡單：(1) 在欄目名稱的設(shè)計上，粵教版、教科版和滬科教版等三版的名稱均為“時間和時刻”，人教版的名稱為“時間間隔和時刻”。(2) 人教版、教科版和滬科教版均引入了時間軸從而區(qū)分“時刻”和“時間間隔”，該種方式能夠有效幫助學(xué)生區(qū)分兩個概念；粵教版則在“討論與交流”欄目設(shè)計了一張“列車時刻表”要求學(xué)生讀出時刻和時間間隔，該方式聯(lián)系生活實際，有效激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。(3) 在習(xí)題的選編和課后拓展上，粵教版在教材尾頁處設(shè)計了一個“資料活頁”欄目，介紹了“時鐘的發(fā)展史”，拓展了學(xué)生的視野。

3 教學(xué)策略的兩點優(yōu)化

從教學(xué)現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，部分教師在處理“時間與位移”知識點時，往往是節(jié)奏快、用時少，只關(guān)注把概念講清楚，不注重概念的生成過程。運用這種方式，學(xué)生只是被動的“知識接收者”，無法真正達(dá)到理解、貫通。筆者認(rèn)為，在概念的新授課中，應(yīng)關(guān)注學(xué)生已有的知識水平，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)那榫?，沿著學(xué)生的思維生長方向，顯化方法教育，提升關(guān)鍵能力。

3.1 在“比較”中生成

本節(jié)教材涉及的幾個概念均具有對比性，教學(xué)中可以充分利用“比較”法，通過一定的情景創(chuàng)設(shè)，在比較中明確差異，在比較中尋找特征，從而生成概念。

例如在“時間間隔和時刻”概念的引入中，教師可以投影教室里的“作息時間表”和粵教版中的“列車時刻表”，讓學(xué)生觀察兩表上對應(yīng)時間的內(nèi)涵，明確“時間間隔”和“時刻”的意義，學(xué)會區(qū)分。

又如在“位移”概念的引入中，可以出示人教版中的“北京到重慶的交通圖”，設(shè)計以下幾個問題“從北京到重慶，在交通工具上，你可以有哪些選擇？”“不同的選擇下，有何相同點和不同點？”。學(xué)生在這樣的問題引領(lǐng)下，去自主尋找、發(fā)現(xiàn)特征，在“求同存異”中發(fā)現(xiàn)相同點和不同點，從而真正理解為什么要建立“位移”和“路程”兩個概念，以及各自的特點。

3.2 在生活化場景中生成

物理來源于生活，又回歸于生活。在課堂教學(xué)中，教師有目的地引入一些生活化的實例或場景，讓學(xué)生在情境體驗中發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，在問題的解決中建立物理觀念、實現(xiàn)能力的提升和情感的升華，從而有效地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

例如“位移”概念的引入，除了可以借助教材上的事例，教師還可以設(shè)計一些生活化的場景，如“每天中午放學(xué)后，你從教室到食堂，有哪些可選的路徑？如何才能更快地到達(dá)食堂？”由于大部分高中學(xué)生都是在食堂用餐，這一事例與他們的生活密切相關(guān)。在實際的課堂教學(xué)中，這一問題拋出后，學(xué)生參與度非常高，各抒己見。教師順勢引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)相同點和不同點，從而正確地建構(gòu)概念。

再如“矢量”概念，學(xué)生初次接觸時，往往是通過記憶的方式去記住某些概念是不是矢量，時間一長，往往就會混淆。如何來正確區(qū)分標(biāo)量和矢量的特點？從運算法則入手是一種有益的嘗試。教學(xué)中可以設(shè)計一定的情景，如“每個蘋果0.25kg，兩個合起來多少？”和“一個物體先向東直線運動3m，再向南直線運動4m，請畫出運動示意圖，并計算(1) 每一個小過程的位移與路程；(2) 計算全過程的位移與路程”。通過以上問題的設(shè)計，讓學(xué)生明確感知“標(biāo)量的運算法則”，在嘗試中初次體悟“矢量的運算法則”，為以后矢量的運算打下基礎(chǔ)。