王 力

(安徽省樅陽(yáng)縣第三中學(xué)，安徽 銅陵 246700)

最新人教版教材已于2019年出版發(fā)行，同年起在部分省份試用，其在繼承傳統(tǒng)教材特色的同時(shí)，順應(yīng)時(shí)代要求，大膽改革創(chuàng)新，滲透核心素養(yǎng)，彰顯育人理念。本文以“運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系”一章為例，分析比較2004年版和2019年版教材的章節(jié)設(shè)置、核心規(guī)律呈現(xiàn)方式、科學(xué)探究等內(nèi)容，展示2019年版教材的亮點(diǎn)。

1 兩版教材“運(yùn)動(dòng)與力”一章章節(jié)設(shè)置的編排比較

同樣的知識(shí)內(nèi)容，編者對(duì)其內(nèi)在聯(lián)系及結(jié)構(gòu)構(gòu)成的認(rèn)知不同，編寫出的教材便顯得不同。2004年版、2019年版教材“運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系”一章也不例外，新舊教材在章節(jié)設(shè)置上的異同如表1所示。

表1

表1從章標(biāo)題、節(jié)次編排上展示了2004年版、2019年版教材“運(yùn)動(dòng)與力”一章的異同，從表1中不難發(fā)現(xiàn)兩版教材不僅在章標(biāo)題上有所不同，而且在總節(jié)次和部分節(jié)標(biāo)題上也有所差異，兩版教材的章節(jié)設(shè)置異同可概括為“兩刪、兩改、一分離”。

1.1 兩刪

第一刪為“牛頓第三定律”。2004年版教材研究力與運(yùn)動(dòng)時(shí)按傳統(tǒng)的思路編排，即牛頓第一定律、牛頓第二定律、牛頓第三定律，最后是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用，知識(shí)體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔明了、脈絡(luò)清晰。2019年版教材打破了這一以知識(shí)結(jié)構(gòu)為主線的傳統(tǒng)編排思路，將牛頓第三定律從該章節(jié)前置到“相互作用”一章，從問(wèn)題的本質(zhì)來(lái)看，牛頓第三定律研究作用力與反作用力的關(guān)系，本就屬于相互作用的范疇，這樣的變化更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

第二刪為“共點(diǎn)力的平衡”。2004年版教材中將共點(diǎn)力的平衡看成是牛頓第二定律的特殊情況，即合力為零時(shí)的情形，因而將共點(diǎn)力的平衡內(nèi)容編排在“用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題(一)”中而2019版，教材則將其前置至“相互作用”一章章末，自成一節(jié)，節(jié)名為“共點(diǎn)力的平衡”，當(dāng)然，對(duì)于相互作用一章而言，在研究了重力、彈力、摩擦力、牛頓第三定律及處理力的方法、力的合成與分解等內(nèi)容后，研究共點(diǎn)力的平衡時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，故而2019年版教材順勢(shì)在“力的合成與分解”一節(jié)后追加“共點(diǎn)力的平衡”，以鞏固前面所學(xué)習(xí)的內(nèi)容和方法，恰到好處。

1.2 兩改

第一改為章名稱。2004年版教材章標(biāo)題定為“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”，其研究?jī)?nèi)容為牛頓三大定律及其應(yīng)用，章標(biāo)題即顯現(xiàn)出本章研究的內(nèi)容，相比之下，2019年版教材則將章標(biāo)題定為“運(yùn)動(dòng)和力”，該標(biāo)題表面上看與傳統(tǒng)標(biāo)題相比顯得另類，但細(xì)究其研究的內(nèi)容不難發(fā)現(xiàn)該標(biāo)題實(shí)際上比“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”更為貼切。其研究?jī)?nèi)容有“牛頓第一定律”“牛頓第二定律”“牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用”和“超重與失重”，牛頓第一定律研究的是物體在不受力情況下呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，牛頓第二定律描繪了物體在受到力作用時(shí)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，至于“牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用”和“超重與失重”內(nèi)容實(shí)質(zhì)均為兩定律在一定條件下所呈現(xiàn)的力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。

第二改為節(jié)名稱。2004年版教材最后兩節(jié)節(jié)名稱分別為“用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題(一)”“用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題(二)”，而2019年版教材將其整合變更為“牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用”。

1.3 一分離

一分離即將2004年 版教材中“用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題(二)”一節(jié)中第二部分的“超重與失重”內(nèi)容分離出來(lái)，獨(dú)成一節(jié)，命名為“超重與失重”，2004年版教材該節(jié)由兩部分組成，2019年版教材將兩者分離出來(lái)，各自成一節(jié)，一者前置，一者保留，細(xì)究2019年版教材這一分離動(dòng)作，不無(wú)道理，超重與失重的本質(zhì)是物體在豎直方向上具有加速度，故其對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Τ尸F(xiàn)出不等于自身重力的現(xiàn)象，它是一種現(xiàn)象，這種現(xiàn)象可以用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解釋，因此可以歸結(jié)為牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用，這一編排的思路是“先認(rèn)知定律，再觀察生活現(xiàn)象，最后用定律解讀現(xiàn)象原因”。當(dāng)然，受標(biāo)題、情境等暗示，學(xué)生已知曉肯定要運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解讀這一現(xiàn)象，學(xué)生的思考分析是被動(dòng)的，相比之下，將其分離出來(lái)并將標(biāo)題定為“超重與失重”，既強(qiáng)調(diào)這一生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象，同時(shí)也為問(wèn)題的解決設(shè)置了一定的懸念(學(xué)生常對(duì)于將超重與失重內(nèi)容呈現(xiàn)在牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用的后一節(jié)感到茫然)，化被動(dòng)為主動(dòng)，有效地激發(fā)了學(xué)生的思考。

2 兩版教材中核心定律的呈現(xiàn)方式比較

物理定律是物理學(xué)家在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的定量分析概括推理得出，物理教材在呈現(xiàn)定律時(shí)，其方式非常重要，既要符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，又不能脫離定律實(shí)際，兩版本教材在牛頓第二定律呈現(xiàn)方式上的異同如表2所示。

表2

表2展示了兩版本教材在牛頓第二定律呈現(xiàn)方式上的異同，比較發(fā)現(xiàn)存在三方面的不同之處。

2.1 定律的導(dǎo)入

2004年版教材在節(jié)首未設(shè)置導(dǎo)入語(yǔ)和導(dǎo)入情境，開(kāi)門見(jiàn)山“由上節(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論得……”，2019年版教材則以其特色風(fēng)格“問(wèn)題導(dǎo)入法”為開(kāi)節(jié)，配以圖片引入本節(jié)內(nèi)容，在過(guò)渡上較2004年版更為自然。

2.2 定律內(nèi)容的形成

牛頓第二定律是實(shí)驗(yàn)定律，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析概括得出結(jié)論。兩版本教材在由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析概括、形成結(jié)論上顯得不同，在得出加速度與力成正比、與質(zhì)量成反比這一結(jié)論后，2004年版教材直接由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)圖像這一最直觀的方式生成結(jié)論，而2019年版教材在通過(guò)數(shù)據(jù)生成結(jié)論上顯得非常慎重，強(qiáng)調(diào)定律的形成既要有大量可靠數(shù)據(jù)的支撐，更要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，教材花了一定的篇幅論述實(shí)際圖像與理想圖像的區(qū)別，實(shí)際圖像要通過(guò)擬合處理方能得出正比關(guān)系，由此可見(jiàn)新教材更加注重科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)。

2.3 定律表達(dá)式的呈現(xiàn)

在得出F=kma后，如何將力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系表達(dá)得更為簡(jiǎn)單直接，即如何將該表達(dá)式中的比例系數(shù)定為1？新舊教材的處理方式略有不同，2004年版教材直接將F=kma中的k定為1，緊接著闡明該表達(dá)式F=ma即為牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，然后對(duì)1 N的力作詳細(xì)說(shuō)明，2019年版教材則恰好相反，在將F=ma中的k定為1后，并不急于說(shuō)明該表達(dá)式是牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，而是在解釋清楚1 N的力后，質(zhì)量單位取千克,加速度的單位取米/秒2再給出表達(dá)式F=ma，在定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式的呈現(xiàn)方面更為嚴(yán)謹(jǐn)。

3 兩版本教材中科學(xué)探究的比較

科學(xué)探究作為核心素養(yǎng)的重要方面，旨在通過(guò)對(duì)學(xué)生“猜想發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、設(shè)計(jì)探究方案、分析處理數(shù)據(jù)、推理概括”等能力的培養(yǎng)，達(dá)到在實(shí)際生活中解決相關(guān)問(wèn)題的目的，這是科學(xué)探究素養(yǎng)的精髓所在。筆者就2004年版與2019年版教材中最具代表性的實(shí)驗(yàn)“加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的探究作了簡(jiǎn)要比較(表3)。

表3

表3從實(shí)驗(yàn)構(gòu)成、參考案例數(shù)量、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)器材及實(shí)驗(yàn)裝置圖等方面對(duì)兩版本教材的實(shí)驗(yàn)編排作了比較，同中有異，異中有同。

3.1 探究實(shí)驗(yàn)的構(gòu)成

探究實(shí)驗(yàn)在兩版本教材中均分為四個(gè)板塊，2004年版教材中四板塊分別為：“加速度與力的關(guān)系、加速度與質(zhì)量的關(guān)系、制定實(shí)驗(yàn)方案時(shí)的兩個(gè)問(wèn)題、怎樣由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論”，標(biāo)題表述較為口語(yǔ)化，在實(shí)驗(yàn)探究基本要素的呈現(xiàn)方面存在不足。2019年版教材則設(shè)有“實(shí)驗(yàn)思路、物理量的測(cè)量、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析”四個(gè)板塊，其標(biāo)題名稱均為科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)，探究目標(biāo)明確、思路清晰，盡顯實(shí)驗(yàn)探究韻味。

3.2 參考案例

2004年版教材編排了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，2019年版教材則編排了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案供選用，其中一個(gè)與2004年版方案相同，2019年版的探究方案更為翔實(shí)。

兩種教材實(shí)驗(yàn)方案上的不同主要體現(xiàn)在加速度的測(cè)量上，2004年版教材運(yùn)用位移之比等于加速度之比，無(wú)需通過(guò)紙帶上的點(diǎn)處理數(shù)據(jù)以計(jì)算加速度，而2019年版教材的參考案例2則運(yùn)用了傳統(tǒng)的紙帶法求解加速度。另外，在傳統(tǒng)物理教材中“平衡摩擦力”這一動(dòng)作，在2019年版教材中代之為“阻力補(bǔ)償法”。

3.3 實(shí)驗(yàn)裝置與器材

2019年版教材較2004年版教材有一細(xì)微的改變，將2004年版教材實(shí)驗(yàn)裝置中與繩相連的小盤和砝碼更換為槽碼，其優(yōu)勢(shì)在于可通過(guò)其數(shù)量的增減實(shí)現(xiàn)合力(將槽碼的重力近似看作小車受到的合力)的整數(shù)倍變化，這在探究加速度與力的正比關(guān)系時(shí)效果非常明顯，相比之下，使用小盤加砝碼這一裝置，因其總重力等于砝碼重力與小盤重力之和，故在增減砝碼數(shù)目時(shí)不能實(shí)現(xiàn)總重力的整數(shù)倍變化。

4 結(jié)語(yǔ)

2019年版教材是新事物，顯然有許多亮點(diǎn)，但也不是完美無(wú)暇，因此，2019年版教材的推廣使用，并不是告訴我們就要與2004年版教材甚至其他版本教材完全告別，辯證、客觀地審視教材、使用教材，既看到每種教材的特色，也要理解每種教材的不足，因而一線教師任何時(shí)候手中都應(yīng)當(dāng)持有不同版本的教材，各取所長(zhǎng)，相互彌補(bǔ)，真正做到用教材教，而不是教教材。