【摘要】高中物理課程中,力學(xué)部分是重點(diǎn)內(nèi)容之一,也是備受關(guān)注的高考考點(diǎn),通過比較改版前和改版后的教材并加以分析,有助于教師提高教學(xué)質(zhì)量.根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),本文以核心素養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn),選擇2004年和2019年人教版高中物理必修一教材(力學(xué)部分)作為研究對(duì)象,探討兩者之間的特點(diǎn)以及不同之處.基于對(duì)比結(jié)果,提出一些教學(xué)建議,旨在進(jìn)一步提高物理教學(xué)的質(zhì)量.
【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);高中物理;力學(xué)
高中物理課程中,力學(xué)部分是重點(diǎn)內(nèi)容之一,也是備受關(guān)注的高考考點(diǎn).然而,在教授這一部分知識(shí)時(shí),教師們面臨困難,引發(fā)了廣泛討論.近年來,關(guān)于力學(xué)的文獻(xiàn)主要集中在如何做題、給出模型和應(yīng)用等方面,特別是曲線運(yùn)動(dòng)、受力分析和牛頓運(yùn)動(dòng)定律等章節(jié),但很少對(duì)教材中知識(shí)進(jìn)行深入分析,導(dǎo)致學(xué)生只了解其表面意義,未能真正理解其深層含義[1] .教材是傳播知識(shí)的主要工具,在教學(xué)中扮演著十分重要的角色.因此,通過比較改版前和改版后的教材并加以分析,有助于教師提高教學(xué)質(zhì)量.本研究主要以必修一(力學(xué)部分)為例對(duì)比分析2004年版人教版物理舊教材和2019版新教材,期望有助于教師的教學(xué).
1 新舊課程標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)比
對(duì)比兩版課標(biāo),整體框架相似,新課標(biāo)在細(xì)節(jié)有些不同,比如在第二章提出了學(xué)科核心素養(yǎng),在第五章新增學(xué)業(yè)質(zhì)量檢測(cè)章節(jié).新課標(biāo)對(duì)課程結(jié)構(gòu)劃分明顯更加細(xì)致入微,分為必修和選修,必修部分確保學(xué)生擁有扎實(shí)基礎(chǔ)體系,選修則是考慮不同學(xué)生需求和發(fā)展不一而設(shè)置,明顯更具人性化.
2 新舊教材內(nèi)容對(duì)比——以“力學(xué)部分”為例
2.1 新舊教材內(nèi)容對(duì)比分析
(1)第一章介紹了運(yùn)動(dòng)的基本概念和描述方法,強(qiáng)調(diào)建立理想化模型來研究運(yùn)動(dòng).重點(diǎn)學(xué)習(xí)了參考系、速度、加速度以及位移這些物理量,并給出了相關(guān)的轉(zhuǎn)化公式和應(yīng)用案例.
(2)第二章主要研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng).通過實(shí)驗(yàn)的方式探究小車研究速度和時(shí)間的關(guān)系進(jìn)而給出加速度的概念.
(3)第三章著重介紹了相互作用——力,包括眾多基本力(如重力、彈力)、相關(guān)定律(牛頓第三定律——相互定律)和力的合成、分解,并最終給出了共點(diǎn)力平衡的模型.
(4)在第四章中,教材探討了運(yùn)動(dòng)和力之間的關(guān)系,主要談到了牛頓第二定律(F=ma),并舉了超重和失重的例子(電梯加速上行和減速停止)幫助學(xué)生理解,通過將理論與實(shí)踐結(jié)合,幫助學(xué)生更好地理解知識(shí)和原理,并最終達(dá)到應(yīng)用的目的.
2.2 新舊教材內(nèi)容編排的對(duì)比分析
經(jīng)過對(duì)比發(fā)現(xiàn),兩版教材在單元設(shè)計(jì)和內(nèi)容編排方面有許多共同之處,它們都是從易到難,在內(nèi)容安排上,它們都注重基礎(chǔ)性和理論嚴(yán)密性,兩版教材都從感性認(rèn)識(shí)出發(fā),例如先給出例子激發(fā)學(xué)生閱讀興趣,再給出定理公式和應(yīng)用例題,也就是上升到理性研究[2].總而言之,二者都十分符合課標(biāo)和育人理念,十分契合當(dāng)下高考形勢(shì).當(dāng)然二者也有很多不同之處,主要有以下幾點(diǎn):
在第一章運(yùn)動(dòng)的描述中,新教材將原有的5個(gè)小節(jié)內(nèi)容精簡(jiǎn)為4個(gè)小節(jié).新教材刪除了原教材第1節(jié)中的坐標(biāo)系,并將原第4小節(jié)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整合到現(xiàn)在的第3節(jié)中.現(xiàn)在的第2節(jié)“時(shí)間位移”整合了原有第3節(jié)的一部分內(nèi)容,即坐標(biāo)與坐標(biāo)變化量.通過對(duì)原有內(nèi)容的縮減和整合,每個(gè)小節(jié)的內(nèi)容變得更加簡(jiǎn)潔,這種處理能減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),減少了前后重復(fù)的內(nèi)容,比如原第1節(jié)的坐標(biāo)系、第2節(jié)的直線運(yùn)動(dòng)位置與位移以及第3節(jié)中的坐標(biāo)和坐標(biāo)變化量,這些內(nèi)容被提煉到新教材的第2節(jié)中形成了一個(gè)名為“直線運(yùn)動(dòng)的位移”的小模塊.此外,新教材還加入了位移與時(shí)間圖像的內(nèi)容,使得教材內(nèi)容更加充實(shí),邏輯更加緊密,既完整又基礎(chǔ).
新教材對(duì)第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的探究進(jìn)行了調(diào)整,新教材的第3節(jié)“勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系”整合了舊教材第4節(jié)“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移關(guān)系”的相關(guān)內(nèi)容.同時(shí),原先的第6節(jié)“伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究”被納入上一節(jié)的科學(xué)漫步欄目中.新教材并沒有對(duì)舊教材的內(nèi)容進(jìn)行徹底的刪除,而是對(duì)一些內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整.這些調(diào)整主要是調(diào)整位置和順序,比如納入科學(xué)漫談欄目或者放在作業(yè)題中涉及,這樣處理能夠減少學(xué)習(xí)難度和壓力,讓學(xué)生有更多的精力去學(xué)習(xí)前面基本的、重要的內(nèi)容.
新教材在第三章(相互作用)對(duì)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整,將原先教材中分為兩節(jié)的“重力”和“彈力”合并到一起,同樣處理的還有“力的合成與分解”.另外,教材在這部分新增了牛頓第三定律和共點(diǎn)力平衡.通過這樣的調(diào)整,更符合邏輯順序,學(xué)生能夠更好地理解知識(shí)的銜接,使整個(gè)章節(jié)更加通順,并能更好地與前文承接和鋪墊下一章.
新教材和舊教材在第四章的章節(jié)題目上有所不同.舊教材選用的是牛頓運(yùn)動(dòng)定律,突出了其重要性.而新教材以運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系作為題目,既涉及了力,也涉及了前面的運(yùn)動(dòng)學(xué)章節(jié),這樣處理就好像一座橋梁,可以幫助學(xué)生串聯(lián)已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)點(diǎn).從章節(jié)內(nèi)容來看,舊教材注重的是內(nèi)容的覆蓋面,而新教材注重“精”,對(duì)知識(shí)的講解更加具有重點(diǎn)和細(xì)致化.
3 新舊教材例題與習(xí)題的對(duì)比
3.1 教材例題的對(duì)比分析
例題具有示范引領(lǐng)、解釋方法、介紹新知、鞏固新知、思維訓(xùn)練、文化育人等功能,一般設(shè)置在新知識(shí)后面,是教材組成非常重要的部分,也是教師實(shí)施教學(xué)過程、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)、完成育人使命的關(guān)鍵.新教材在計(jì)算題的數(shù)量上有一定程度的減少,從15題變成13題,難易程度有所變化,新版教材難度適當(dāng),注重知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用與邏輯思維的考查,且題目綜合度較高,兼顧鞏固新知與提高技能,皆從生活視角進(jìn)行情境描述,與時(shí)代、科技緊密相連,分析精簡(jiǎn),解答凝練,邏輯清晰,步驟完整.
新舊教材例題的對(duì)比分析顯示,新教材的例題相較于舊教材具有以下優(yōu)勢(shì):
(1)示范引領(lǐng):新教材的例題能夠起到示范引領(lǐng)的作用,通過具體的示范,引導(dǎo)學(xué)生掌握解題方法和技巧.
(2)解釋方法:新教材的例題還能夠解釋解題方法,給出詳細(xì)的步驟和思路,讓學(xué)生能夠更加清晰地理解解題過程.
(3)鞏固新知:新教材的例題在介紹新知識(shí)后設(shè)置,可以幫助學(xué)生將新知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題中.通過解決例題,學(xué)生能夠加深對(duì)知識(shí)的理解和記憶.
(4)思維訓(xùn)練:新教材設(shè)置的例題都具有適當(dāng)?shù)碾y度,并且讓學(xué)生解題的目的并不是會(huì)做這一道題,而是培養(yǎng)學(xué)生思維,讓學(xué)生能夠更好地做到舉一反三.
3.2 教材習(xí)題的對(duì)比分析
通過對(duì)新舊教材題目數(shù)量對(duì)比發(fā)現(xiàn),新版教材的題目總量明顯增加,從80變?yōu)?40,其中簡(jiǎn)答題、計(jì)算題、作圖題、實(shí)驗(yàn)題、實(shí)踐題大幅增加,通過以上對(duì)比和教材的觀察,可以得出以下結(jié)論:
(1)習(xí)題類型:兩版教材題目類型變化不大,主要以計(jì)算題、簡(jiǎn)答題和作圖題為主,均占據(jù)了總習(xí)題的80%以上,這表明兩個(gè)版本的教材都非常重視這三類題型的練習(xí).兩版教材在習(xí)題類型的具體數(shù)量上有一些變化,相比于舊教材而言,新教材加大了計(jì)算題和實(shí)驗(yàn)題所占的比例,因?yàn)檫@兩類題型更能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力.相反,簡(jiǎn)答題題量明顯變少,主要原因是這類題型解答比較固定,容易忽視解題過程,與理科的“活”相違背.通過這樣的調(diào)整,教材更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際運(yùn)用能力和科學(xué)思維,使學(xué)生能夠更好地理解和應(yīng)用理論知識(shí).
(2)習(xí)題內(nèi)容:新教材題目更注重綜合度,開放式試題更多,很多習(xí)題無法劃分到具體的一個(gè)類型中.例如,“根據(jù)這張照片估算此時(shí)地鐵的加速度.加速度方向指向照片的哪個(gè)方向?請(qǐng)寫明測(cè)量步驟、數(shù)據(jù)、計(jì)算過程和結(jié)果”這樣的習(xí)題,無法明確定義為簡(jiǎn)答題、實(shí)踐題還是實(shí)驗(yàn)題,只能根據(jù)主觀判斷傾向于哪種類型,這樣的改動(dòng)有助于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際問題實(shí)際分析和舉一反三的能力.
(3)習(xí)題難易程度:新教材的節(jié)末習(xí)題分為練習(xí)與應(yīng)用兩個(gè)部分.練習(xí)部分較為基礎(chǔ),旨在幫助學(xué)生記憶和理解新知識(shí);應(yīng)用部分分為A組和B組,A組習(xí)題注重概念的強(qiáng)化和簡(jiǎn)單的情境應(yīng)用,總體難度適中,與學(xué)業(yè)水平考試的合格層次相當(dāng);B組習(xí)題注重模型構(gòu)建和思維提高,難度較高,可媲美高考水平.舊教材的節(jié)末復(fù)習(xí)題與新教材相比差異不大,整體難度較低,基礎(chǔ)性強(qiáng),在思維提升方面相對(duì)較弱.
4 新舊教材欄目?jī)?nèi)容的對(duì)比
4.1 欄目種類的對(duì)比
新舊教材的欄目種類基本相同,包括引入、導(dǎo)學(xué)、新課、拓展、練習(xí)、復(fù)習(xí)、名人語(yǔ)錄等.但是,新教材增加了一些新的欄目,如“思維拓展”“實(shí)驗(yàn)探究”“物理實(shí)踐”等,這些欄目更加注重學(xué)生的實(shí)踐能力和思維能力的培養(yǎng)
4.2 欄目?jī)?nèi)容的對(duì)比
新舊教材的欄目?jī)?nèi)容也有所不同.例如,在“引入”欄目中,新教材更加注重引導(dǎo)學(xué)生思考,提出問題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增加了大量的問題引入;在“新課”欄目中,新教材更加注重知識(shí)的體系性和科學(xué)性,更加注重知識(shí)的聯(lián)系和應(yīng)用,練習(xí)與應(yīng)用的占比多達(dá)19例,占比15.7%,且原有的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用也增加了3例;同時(shí)在“拓展”欄目中,新增加了拓展學(xué)習(xí)的欄目,同時(shí)大量減少了章節(jié)復(fù)習(xí)與小結(jié)的練習(xí)題,這說明新教材更加注重知識(shí)的拓展和延伸,更加注重學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力.
4.3 欄目設(shè)計(jì)的對(duì)比
新教材的欄目設(shè)計(jì)更加合理和科學(xué),更加符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和特點(diǎn).例如,在“導(dǎo)學(xué)”欄目中,新教材采用了“知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)入”“問題導(dǎo)入”“實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入”等多種方式,更加靈活多樣;在“名人語(yǔ)錄”欄目中,新舊教材都采用了名人名言、名人故事、名人事跡等多種形式,生動(dòng)有趣,變化不大.
總的來說,新舊教材欄目?jī)?nèi)容的對(duì)比表明,新教材更加注重學(xué)生的實(shí)踐能力和思維能力的培養(yǎng),更加注重知識(shí)的聯(lián)系和應(yīng)用,更加注重知識(shí)的拓展和延伸.同時(shí),新教材的欄目設(shè)計(jì)更加合理和科學(xué),更加符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和特點(diǎn),這些改進(jìn)有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果,更好地促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展.
5 教學(xué)建議
5.1 認(rèn)真研讀教材,發(fā)揮引導(dǎo)作用
基于新課程標(biāo)準(zhǔn)和核心素養(yǎng),對(duì)教材進(jìn)行深入解讀,教師應(yīng)理解教材中的核心素養(yǎng)要求,將其作為教學(xué)的引領(lǐng),幫助學(xué)生形成物理觀念,增強(qiáng)科學(xué)思維和探究能力.教材是根本,是基礎(chǔ),教師講課絕不能脫離教材,在備課時(shí)要對(duì)新教材足夠熟悉,深入研究例題、習(xí)題,充分理解題目深層含義和核心素養(yǎng),并結(jié)合實(shí)際情況展開教學(xué)[3].教師本就是擔(dān)任著一個(gè)引導(dǎo)者的角色,所謂“授人以魚不如授人以漁”,教師應(yīng)該通過引導(dǎo)學(xué)生分析解題思路、掌握解題方法,逐步培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力.還可以通過示范和解釋來引導(dǎo)學(xué)生理解和運(yùn)用習(xí)題中的知識(shí)和技巧.
5.2 促使學(xué)生思考,靈活布置作業(yè)
新教材給予學(xué)生更多關(guān)于當(dāng)下技術(shù)問題的思考空間,幫助學(xué)生思考并解決實(shí)際問題,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任.因此,教師在布置作業(yè)時(shí)應(yīng)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)程度選擇合適的題目,不要盲目地將所有習(xí)題一下子全部給學(xué)生,這樣可以避免浪費(fèi)習(xí)題,同時(shí)也有利于學(xué)生自主分配學(xué)習(xí)進(jìn)度和時(shí)間.
5.3 注重情境建構(gòu)和實(shí)驗(yàn)探究
新教材整體注重情境建構(gòu)和實(shí)驗(yàn)探究,在編寫過程中廣泛采用與生產(chǎn)、生活和科技相關(guān)的問題進(jìn)行聯(lián)系[4].整體內(nèi)容圍繞物理學(xué)科核心素養(yǎng)展開,體現(xiàn)了時(shí)代特點(diǎn).同時(shí),合理開發(fā)教材資源,注重教學(xué)情境的建立和實(shí)際實(shí)驗(yàn)探究的過程.教師要在依托教材的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性和啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),確保實(shí)驗(yàn)探究不僅僅是形式上的完成,而是真正有助于學(xué)生的理解和學(xué)習(xí).
【項(xiàng)目來源:本文為江西省“十四五”規(guī)劃2021年度普通類一般課題“高中物理新舊教材‘力與運(yùn)動(dòng)’部分比較實(shí)踐研究”階段成果,課題編號(hào):21PTYB040】
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