劉倩 陳航燕 袁海泉

[摘? ?要]習(xí)題是教材的重要組成部分，劍橋IGCSE物理教材習(xí)題設(shè)置匠心獨(dú)具。仔細(xì)分析，可歸納得到四個(gè)方面的特征：1.設(shè)置了多功能型的簡答題;2.創(chuàng)新性的表格式習(xí)題;3.設(shè)置的習(xí)題與考試高度相關(guān);4.設(shè)置的習(xí)題具有遞進(jìn)性。這些特征對國內(nèi)初中物理教材習(xí)題編制具有一定的參考價(jià)值。

[關(guān)鍵詞]劍橋IGCSE物理教材;習(xí)題;特征分析

[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）11-0053-03

劍橋IGCSE物理教材由五個(gè)模塊組成，分別是力學(xué)、熱學(xué)、波的特性、電磁學(xué)、原子物理學(xué)，共有23個(gè)章節(jié)。習(xí)題設(shè)置為兩大部分：小結(jié)習(xí)題和章后習(xí)題，習(xí)題設(shè)置總量是626道，平均每章有27道習(xí)題。小結(jié)習(xí)題的總量是335道，題量最多的是第十三章《光》;章后習(xí)題的總量是291道，題量最多的是第二章《描述運(yùn)動(dòng)》。深入分析發(fā)現(xiàn)劍橋IGCSE物理教材習(xí)題設(shè)置有以下四個(gè)方面的特征。

一、設(shè)置了多功能型的簡答題[2]

劍橋IGCSE物理教材習(xí)題的題型豐富，分為選擇題、填空題、簡答題、計(jì)算題、作圖制表題、實(shí)驗(yàn)操作題、綜合題。簡答題有300道，占總數(shù)的47.9%，由圖1可知該教材對簡答題非常重視。從對簡答題的具體內(nèi)容分析可見，教材設(shè)置大量簡答題，意在充分發(fā)揮以下幾個(gè)方面的功能。

1.夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)

劍橋IGCSE 物理教材習(xí)題以基礎(chǔ)性習(xí)題為主，簡答可以幫助學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)。例如，“由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的力是什么力？質(zhì)量、速度、加速度的單位是什么？列舉三種化石燃料;用文字描述胡克定律”等，這類事實(shí)性、概念性的簡答題可以幫助學(xué)生建立基礎(chǔ)知識(shí)結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注基礎(chǔ)知識(shí)，彌補(bǔ)知識(shí)體系的缺漏。又如，“讀出游標(biāo)卡尺和螺旋測微器上的示數(shù);列舉用來測量長度的兩種儀器”等，這類簡答題用于考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)儀器及操作基本技能的掌握情況?！半p基”是教學(xué)內(nèi)容的核心，體現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)的基本要求，劍橋IGCSE物理教材用一定量的簡答題考查和夯實(shí)學(xué)生的“雙基”，警示學(xué)生加強(qiáng)對“雙基”的學(xué)習(xí)與運(yùn)用。

2.增強(qiáng)應(yīng)用能力

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，學(xué)習(xí)的目的在于實(shí)踐應(yīng)用。劍橋IGCSE物理教材設(shè)置的簡答題中，部分題目設(shè)置的目的是增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。例如，解釋：為什么高的樹比矮的樹更容易被大風(fēng)吹倒？你的朋友掉進(jìn)了有薄冰的池塘里，你在冰上放了一個(gè)梯子，沿著梯子爬向你的朋友去拯救他。用壓強(qiáng)的概念來解釋為什么使用梯子比直接在冰上行走更安全;太陽能電池（光電池）在陽光照射下發(fā)電，這個(gè)過程中發(fā)生了什么能量轉(zhuǎn)換？等等。這樣的簡答題是一些生活中客觀存在且未被加工的問題，學(xué)生需要將所學(xué)的物理知識(shí)遷移運(yùn)用到不同情景。通過此類簡答題可培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力、分析解決問題的能力，知行合一的意識(shí)和能力，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生多關(guān)注生活中蘊(yùn)含的物理知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)。

3.提升推理能力

推理能力是物理學(xué)習(xí)的關(guān)鍵能力之一。劍橋IGCSE物理教材在利用簡答題提升學(xué)生的推理能力方面做了有益的嘗試。例如，如圖2是一張汽車的位移（大?。獣r(shí)間關(guān)系圖像，汽車沿著軌道行駛，最終回到起始位置。請從圖2中分別找出符合A、B、C、D、E描述的點(diǎn)，并說明原因。A.這輛車是靜止的;B.這輛車正以最快的速度行駛;C.這輛車正在加速;D.這輛車正在減速; E.這輛車在往回走。

這道題不僅要求學(xué)生根據(jù)圖像分析出每一時(shí)間段的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，同時(shí)對答案作進(jìn)一步的解釋，通過解釋讓學(xué)生的思維過程外顯，表露出學(xué)生對物理概念和規(guī)律的理解程度，利用圖像信息推理運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，建立運(yùn)動(dòng)模型。這類簡答題對推理能力的訓(xùn)練價(jià)值很大。

又如，“以下問題涉及氣體的行為：A.把一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸中，氣缸被加熱，氣體壓強(qiáng)將如何變化？B.拉動(dòng)氣缸中活塞，氣體體積增大，氣體壓強(qiáng)將如何變化？”這道題需要學(xué)生在理解所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體情景進(jìn)行推理[4]。推理能力體現(xiàn)了學(xué)生一定的邏輯思維。在物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生的邏輯思維尤其重要，應(yīng)逐步提升。

二、創(chuàng)新性的表格式習(xí)題

表格可以高密度地呈現(xiàn)信息。劍橋IGCSE物理教材習(xí)題中，有一類習(xí)題用表格作為呈現(xiàn)方式，尤其是用表格提供部分信息，要求學(xué)生補(bǔ)充缺失信息，這類習(xí)題新穎獨(dú)特，具有創(chuàng)新性。

1.以表格形式呈現(xiàn)的選擇題和填空題

選擇題是常見的考題形式，形式較為固定，較多的應(yīng)答使學(xué)生對此缺少新鮮感。該教材中的部分選擇題是以新穎的表格形式呈現(xiàn)的。例如，“下表顯示了矢量和標(biāo)量之間的差異。A.選擇正確的單詞（矢量和標(biāo)量），填入表格第一列 ;B.將下列單詞（速度、速率、加速度、重量）填入表格第三列?！?/p>

這是一道區(qū)別于傳統(tǒng)選擇題的表格式選擇題，學(xué)生通過對知識(shí)的理解選出正確選項(xiàng)，完成表格，學(xué)生可利用這個(gè)完整的表格區(qū)分不同物理量之間的差異，以及通過表格的完善建構(gòu)知識(shí)。

例如，“完成下列表格”

這是一道表格式填空題，完成這道題，學(xué)生不僅要明白速度定義式中每個(gè)物理量的含義，還需要對基本公式進(jìn)行變形，同時(shí)重點(diǎn)考查學(xué)生對單位的運(yùn)用。通過該題的回答，學(xué)生不僅可以靈活運(yùn)用速度公式，還可以感知不同物體運(yùn)動(dòng)速度的大小。

許多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對物理量的單位不夠重視，在解題中直接將數(shù)字代入公式，不考慮單位，疏忽了數(shù)學(xué)計(jì)算和解物理習(xí)題之間的重要區(qū)別，該教材還專門用表格來考查學(xué)生對單位的掌握情況，以此來提示學(xué)生在解題過程中要細(xì)心，所謂細(xì)節(jié)決定成敗。例如：

這道題還有一特殊之處，就是它并不是單純地提問密度的單位，而是需要學(xué)生用質(zhì)量和體積的單位表示密度的單位，讓學(xué)生明白單位之間的聯(lián)系。

2.圖表結(jié)合的綜合性習(xí)題

在教學(xué)過程中，教師要不斷培養(yǎng)學(xué)生從圖像和表格中提取信息和整理信息的能力，以及圖像和表格之間轉(zhuǎn)化的綜合技能。劍橋IGCSE物理教材的習(xí)題也注重提升學(xué)生這方面的能力。例如，“一組學(xué)生進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，他們通過在末端懸掛重物來拉伸一段金屬絲。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。A.在表格下面添加一行，寫出每次加載后金屬絲長度的增量;B.用表格中的數(shù)據(jù)畫出重物重力與金屬絲長度增量的關(guān)系圖;C.通過圖像，求出重物重力為25.0 N時(shí)，金屬絲長度的增量;D.確定在金屬絲彈性限度內(nèi)重物重力的最大值?！?/p>

題目不僅要求學(xué)生提取表格信息，還需根據(jù)整理的信息畫出相應(yīng)的圖像，再結(jié)合表格和圖像對特殊值進(jìn)行推理，鍛煉學(xué)生將具體事物抽象化，使學(xué)生獲得初步建構(gòu)物理模型的感性認(rèn)識(shí)，提升學(xué)生的綜合能力。

三、設(shè)置的習(xí)題與考試高度相關(guān)

根據(jù)習(xí)題后的備注信息，可以將章后習(xí)題分為三種：無備注習(xí)題，有賦分備注的習(xí)題，有真題備注的習(xí)題。圖3表示三類習(xí)題占課后習(xí)題總數(shù)的百分比。

無備注的習(xí)題主要分布在章后習(xí)題的前2/5，以基礎(chǔ)題為主，用于鞏固新知;有賦分備注的習(xí)題是指習(xí)題后面?zhèn)渥⒎謹(jǐn)?shù)（比如[3]，表示這道題滿分是3分，給每一個(gè)解題步驟賦予一定的分值），主要分布在章后習(xí)題的中間部分，約占總數(shù)的2/5，這些題目通常出自模擬卷，屬于中等程度的習(xí)題，賦分的設(shè)定有利于學(xué)生明白該題在真題試卷中所處的難度等級，同時(shí)教師可根據(jù)答題情況判斷學(xué)生的能力是否達(dá)到考核要求;有真題備注的習(xí)題是指習(xí)題后面?zhèn)渥⑦@道題具體出自哪份試卷，每章后習(xí)題的最后兩題都是真題，約占總數(shù)的1/5，這些習(xí)題具有綜合性。例如，“一個(gè)帶有通氣閥的燒瓶，容積是200立方厘米，當(dāng)充滿空氣時(shí)，燒瓶的質(zhì)量是30.98克。通氣閥和真空泵連接，將燒瓶中空氣抽出，再關(guān)閉閥門，此時(shí)瓶身質(zhì)量是30.72克。A.計(jì)算出燒瓶連接真空泵前的空氣質(zhì)量[2];B.計(jì)算出燒瓶中空氣的密度。[4] [Cambridge IGCSE Physics 0625/23，Question 5，October/November，2011]”， 說明這道習(xí)題是2011年IGCSE物理學(xué)科考試真題，共6分。

第二類和第三類習(xí)題都與考試高度相關(guān)，學(xué)生可以通過課后習(xí)題對考試的題型和難度以及內(nèi)容有多方面的了解，教師和學(xué)生也會(huì)將更多的注意力放在教材習(xí)題上，增加教材的利用度，拉近學(xué)生和真題之間的距離，減少陌生感。

四、習(xí)題設(shè)置具有遞進(jìn)性

無論是小結(jié)習(xí)題還是章后習(xí)題，它們本身都具有一定的遞進(jìn)性，同時(shí)兩類習(xí)題之間也有一定的遞進(jìn)關(guān)系（由小結(jié)習(xí)題向章后習(xí)題遞進(jìn)），體現(xiàn)了理解知識(shí)、掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)的層次，也間接展現(xiàn)了劍橋IGCSE物理教材的習(xí)題難度是由易到難、層層進(jìn)階的，這樣的遞進(jìn)方式使得一整章的習(xí)題具有系統(tǒng)性、完整性，符合知識(shí)的邏輯順序、學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展順序和心理發(fā)展順序。

不同國家的物理教材存在一定的差異，這與每個(gè)國家的教育理念、教育現(xiàn)狀、科技發(fā)展、社會(huì)環(huán)境、社會(huì)需求以及學(xué)生的認(rèn)知水平等因素有關(guān)。習(xí)題是教材的重要組成部分，是課堂教學(xué)的延續(xù)和補(bǔ)充，是學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)的重要形式。習(xí)題一方面幫助教師檢查教學(xué)效果，及時(shí)獲得反饋，調(diào)整教學(xué)方法;另一方面幫助學(xué)生理解新知、掌握新知、運(yùn)用新知，讓學(xué)生在物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等方面有所收獲。劍橋IGCSE物理教材習(xí)題設(shè)置的幾個(gè)特征對國內(nèi)初中物理教材習(xí)題的編制具有重要啟示：（1）充分發(fā)揮簡答題的多種功能，讓學(xué)生思維外顯;（2）靈活運(yùn)用表格創(chuàng)新題型，增加習(xí)題的新鮮感;（3）習(xí)題要與考試真題密切相關(guān)，提高教材的使用率;（4）強(qiáng)化習(xí)題層次性和系統(tǒng)性。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? David Sang. Cambridge IGCSE Physics Coursebook[M]// Cambridge IGCSE physics coursebook. Cambridge University Press， 2014.

[2]? 張雷，李俊文.中美主流高中化學(xué)教材中有機(jī)化學(xué)習(xí)題的比較研究[J]. 現(xiàn)代中小學(xué)教育，2017（3）：86-92.

[3]? 張艷香，金新喜.關(guān)于人教版初中物理教材習(xí)題設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考[J].課程·教材·教法，2013（4）：91-95.

[4]? 黃開智.中澳高中物理教材習(xí)題的對比研究[J].物理教師，2014（2）：64-66.

（責(zé)任編輯 易志毅）