《科學(xué)探索者·電與磁》章節(jié)復(fù)習(xí)內(nèi)容研究

摘要：從《科學(xué)探索者#8226;電與磁》的章節(jié)復(fù)習(xí)內(nèi)容分析入手，通過(guò)與國(guó)內(nèi)同類型教材相比較，給出了教材章節(jié)與復(fù)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，并討論了習(xí)題教學(xué)和復(fù)習(xí)等相關(guān)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：教材；原始問(wèn)題；復(fù)習(xí)內(nèi)容

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-6148(2008)6(S)-0030-4

1 引言

2001年秋季，國(guó)家教育部頒發(fā)了《全國(guó)制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)，并配套出版了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教材，拉開了我國(guó)新一輪基礎(chǔ)教育改革的序幕。繼2001年安徽省蕪湖市進(jìn)入義務(wù)教育物理課程改革實(shí)驗(yàn)區(qū)后，2006年9月，安徽再次進(jìn)入課程改革實(shí)驗(yàn)區(qū)。在這一新形勢(shì)下，如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力就成了擺在我們這些中學(xué)物理教師或準(zhǔn)教師面前的重要課題。

現(xiàn)代科學(xué)教育觀認(rèn)為，科學(xué)教育除了科學(xué)知識(shí)的傳授和技能的訓(xùn)練外，還應(yīng)重視對(duì)學(xué)生探索興趣及能力、良好思維習(xí)慣與創(chuàng)造意識(shí)等的培養(yǎng)，使其樹立正確的科學(xué)觀。從科學(xué)教育的國(guó)際改革趨勢(shì)看，世界各國(guó)都在相應(yīng)調(diào)整基礎(chǔ)科學(xué)教育的培養(yǎng)目標(biāo)，變革對(duì)人才的培養(yǎng)模式，改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式；課程內(nèi)容進(jìn)一步關(guān)注學(xué)生日常生活經(jīng)驗(yàn)，反映社會(huì)、科技最新進(jìn)展；促進(jìn)學(xué)生潛能、個(gè)性及創(chuàng)造性等方面的發(fā)展，使學(xué)生有自信心和持續(xù)發(fā)展的能力［1］。長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)中學(xué)物理教學(xué)模式單一，教學(xué)內(nèi)容陳舊，教學(xué)方式過(guò)死，忽視了對(duì)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)以及學(xué)生個(gè)性的培養(yǎng)，這種呆板的千篇一律的教學(xué)內(nèi)容和方式在一定程度上限制了學(xué)生的主動(dòng)性與積極性，難以激發(fā)他們獨(dú)立思考的興趣和激情，抑制了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，仿佛就是新時(shí)代的“八股文”。如何從根本上打破這個(gè)枷鎖，成為我們探討摸索的重點(diǎn)。而國(guó)外的一些教材給了我們不少啟示，下面就美國(guó)具有代表性的研究性學(xué)習(xí)教材《科學(xué)探索者#8226;電與磁》(以下簡(jiǎn)稱《電與磁》)的章節(jié)復(fù)習(xí)內(nèi)容，談?wù)勎覀€(gè)人的一點(diǎn)不成熟的看法。

《電與磁》是“科學(xué)探索者”系列教材中的一本，由浙江教育出版社出版，全套共15本，該系列教材是由美國(guó)引進(jìn)的一套中學(xué)探索性的理科教材，現(xiàn)已有20多個(gè)國(guó)家翻譯出版。

2 《電與磁》教材內(nèi)容

這本書內(nèi)容豐富，立足于電磁學(xué)的基本概念和基本規(guī)律，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，注重科學(xué)與人文的結(jié)合，體現(xiàn)了當(dāng)代科學(xué)教育理念的變化。課本所附的參考資料和附錄具體介紹了科學(xué)研究的程序和實(shí)驗(yàn)室規(guī)則，索引則為讀者提供了查閱學(xué)習(xí)的方便。該書以走進(jìn)科學(xué)——太空電器工程師開始引出所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，共計(jì)四章，分別是磁與電磁學(xué)、電荷與電流、電和磁做功以及電子學(xué)。此外，書中設(shè)計(jì)的探索還包括學(xué)科探索，跨學(xué)科探索和綜合探索。學(xué)科探索包括每章的探索課題、課前的思考和探索、增進(jìn)技能的專業(yè)訓(xùn)練、鞏固基本概念的“試一試”、強(qiáng)化探索技能的“技能實(shí)驗(yàn)室”和應(yīng)用科學(xué)知識(shí)的“生活實(shí)驗(yàn)室”。跨學(xué)科探索包括科學(xué)與歷史，科學(xué)與社會(huì)以及數(shù)學(xué)工具、語(yǔ)言藝術(shù)、社會(huì)研究和視覺(jué)藝術(shù)等項(xiàng)的“銜接”。綜合探索在這本書中所選擇的課題是“愛(ài)迪生——天才的發(fā)明家”。

這本書編寫突出探索性學(xué)習(xí)，每章節(jié)的復(fù)習(xí)題實(shí)用性很強(qiáng)，在掌握基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，更加著重于對(duì)學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。隨著新課程改革的深入，高考物理命題更傾向于對(duì)學(xué)生科學(xué)思想和實(shí)踐能力的考察，所以越來(lái)越多的人開始關(guān)注由習(xí)題作為切入口來(lái)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，而落后的題海戰(zhàn)只是模式化了的反復(fù)練習(xí)，過(guò)分追求解題的技巧和速度，缺乏對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的訓(xùn)練，正逐漸被物理教育者丟棄，而新的科學(xué)有效的習(xí)題教學(xué)正是我們現(xiàn)在探索的重點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。

3 章節(jié)復(fù)習(xí)內(nèi)容的分析

《電與磁》這本教材的習(xí)題設(shè)置很好的體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生科學(xué)思維能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。它所設(shè)置的習(xí)題在學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題并克服解題過(guò)程中所遇到困難的時(shí)候，培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)造能力。解題時(shí)，把自己所學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到生活的實(shí)際問(wèn)題中，由此來(lái)加強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在新課程改革的摸索階段，它給我們帶來(lái)了很多有價(jià)值的啟示。

3.1 習(xí)題的數(shù)量多

習(xí)題的數(shù)量相比國(guó)內(nèi)教材所設(shè)置的習(xí)題要多，第一章的復(fù)習(xí)題總數(shù)為28題、第二章29題、第三章27題、第四章26題、總計(jì)110題；各章中每節(jié)后面設(shè)置的復(fù)習(xí)作業(yè)題總量是75題。同類型的國(guó)內(nèi)教材，九年級(jí)《物理》(義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書編寫組．上海科學(xué)技術(shù)出版社．2001年8月．)由第十三章到十八章(分別為了解電路、探究電路、從測(cè)算家庭電費(fèi)說(shuō)起、從指南針到磁懸浮列車、電從哪里來(lái)、走進(jìn)信息時(shí)代)是與其相對(duì)應(yīng)的內(nèi)容，每章后面沒(méi)有總復(fù)習(xí)題，各章中每節(jié)設(shè)置的作業(yè)題總量為45題，對(duì)比如表1所示。

從上表中我們可以很清楚的看出，國(guó)內(nèi)教材在習(xí)題設(shè)置的量上要少于國(guó)外。而擁有一定數(shù)量有質(zhì)量的習(xí)題才能保證學(xué)生能夠較為全面的掌握住所學(xué)習(xí)的知識(shí)，鞏固學(xué)習(xí)的成果，充分讓學(xué)生將自己所掌握的理論應(yīng)用到解決身邊的問(wèn)題上，達(dá)到鞏固知識(shí)的目的。

3.2 題型多樣

國(guó)內(nèi)教材在習(xí)題的選用上，題型比較單一。計(jì)算題、填空題和思考題占了絕大部分。單調(diào)簡(jiǎn)單的習(xí)題設(shè)置使學(xué)生對(duì)習(xí)題的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生了偏差，真正意義上的習(xí)題被思考題和計(jì)算題替代了。在這本教材中，相對(duì)而言，題型較為豐富，有選擇題、判斷題、簡(jiǎn)述題、形象思維、運(yùn)用技能和理性思維六個(gè)部分。其中的選擇和判斷題各5題，涉及一章中的基本概念和基本規(guī)律，是每章中的基礎(chǔ)知識(shí)；簡(jiǎn)述題有7~10題，考察學(xué)生對(duì)基本規(guī)律和理論的理解，絕大多數(shù)是教材的內(nèi)容，目的是考察對(duì)知識(shí)的理解和培養(yǎng)語(yǔ)言表述能力。簡(jiǎn)述題的最后一題是“小習(xí)作”，專門針對(duì)章節(jié)中所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，來(lái)充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造能力；而形象思維題每章一題，填一個(gè)章節(jié)的知識(shí)圖表，將所學(xué)習(xí)的知識(shí)形成一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有利于知識(shí)的記憶；運(yùn)用技能是一個(gè)大題，分成3~4個(gè)小題，是對(duì)每章中最重要研究對(duì)象的深層次探索，利用實(shí)物圖或物理圖象，來(lái)考察學(xué)生的總結(jié)歸納和想象能力；最后是理性思維題4~6題，是對(duì)整章中的重點(diǎn)和難點(diǎn)的理解，設(shè)有計(jì)算和分析，需要學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)加以綜合運(yùn)用。主要部分的細(xì)節(jié)如表2所示。

3．3 難易程度區(qū)分明確

每章復(fù)習(xí)題的六個(gè)部分難易程度逐漸增加，選擇和判斷題是簡(jiǎn)單的對(duì)所學(xué)概念和小知識(shí)點(diǎn)的回顧，在書中可以明確的找到答案；簡(jiǎn)述題難度稍有增加，是對(duì)書本上較為復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)的回顧，但注重了對(duì)學(xué)生的語(yǔ)言組織能力的培養(yǎng)，最后一題小習(xí)作的難度較大，主要培養(yǎng)學(xué)生開放思維、知識(shí)運(yùn)用和創(chuàng)造能力；形象思維題相對(duì)簡(jiǎn)述題難度又有所增加，考察了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的聯(lián)系，運(yùn)用網(wǎng)狀圖或者樹狀圖幫助學(xué)生形成一種運(yùn)用聯(lián)系來(lái)記憶的方法；運(yùn)用技能題具有較高的難度，是對(duì)所學(xué)的知識(shí)作進(jìn)一步的深入考察，需要學(xué)生做一些想象、觀察和抽象的思維；最后一題難度最大，開放性很強(qiáng)，需要對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行比較和總結(jié)。這樣難度層層遞進(jìn)的習(xí)題設(shè)置也方便于不同程度的學(xué)生進(jìn)行選擇。而相應(yīng)的國(guó)內(nèi)教材設(shè)置的習(xí)題則是難度相當(dāng)，沒(méi)有由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的遞進(jìn)過(guò)程。較差的學(xué)生做課后的習(xí)題時(shí)往往會(huì)束手無(wú)策，產(chǎn)生反感的情緒。

3．4 習(xí)題的知識(shí)點(diǎn)覆蓋率高

每章節(jié)中的知識(shí)點(diǎn)在復(fù)習(xí)題中均有出現(xiàn)，很好的對(duì)所有知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了復(fù)習(xí)。《物理》中的習(xí)題設(shè)置往往偏向考察較為復(fù)雜的物理規(guī)律和與其相關(guān)的思考題和計(jì)算題，忽略了對(duì)基本的知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)和鞏固，知識(shí)點(diǎn)覆蓋率低。

4 復(fù)習(xí)內(nèi)容的特點(diǎn)

這套教材復(fù)習(xí)題的特點(diǎn)與同種國(guó)內(nèi)教材相比，有以下兩個(gè)特點(diǎn)。

4．1 原始問(wèn)題頻繁出現(xiàn)

原始問(wèn)題是指自然界及社會(huì)生活、生產(chǎn)中客觀存在、能夠反映科學(xué)概念、規(guī)律本質(zhì)且未被加工的典型科學(xué)現(xiàn)象和事實(shí)［2］。而習(xí)題則是把科學(xué)現(xiàn)象和事實(shí)經(jīng)過(guò)一定程度抽象后加工出來(lái)的練習(xí)作業(yè)。問(wèn)題是針對(duì)什么科學(xué)現(xiàn)象和事實(shí)的，這是原始問(wèn)題的核心，而習(xí)題是把科學(xué)現(xiàn)象和事實(shí)抽象過(guò)后的科學(xué)模型，已經(jīng)把原始問(wèn)題的一些次要細(xì)節(jié)、非本質(zhì)的聯(lián)系舍去，沒(méi)有科學(xué)現(xiàn)象和事實(shí)作為背景，甚至脫離了科學(xué)現(xiàn)象。習(xí)題與原始問(wèn)題反映了兩種不同的心理現(xiàn)實(shí)。原始問(wèn)題簡(jiǎn)化成問(wèn)題通常有三個(gè)步驟：①原始問(wèn)題經(jīng)過(guò)直覺(jué)的認(rèn)識(shí)、分析、判斷得到表征問(wèn)題；②表征問(wèn)題經(jīng)過(guò)分解、簡(jiǎn)化、抽象之后建立模型；③對(duì)建立的模型進(jìn)行演算和推導(dǎo)使問(wèn)題解決。

以往的習(xí)題教學(xué)只側(cè)重上述三個(gè)過(guò)程中的第二個(gè)過(guò)程和第三個(gè)過(guò)程，尤其注重第三個(gè)過(guò)程，幾乎沒(méi)有對(duì)學(xué)生第一個(gè)過(guò)程的考察和訓(xùn)練。在《電與磁》的教材的復(fù)習(xí)內(nèi)容中，原始問(wèn)題出現(xiàn)的情況很多。例如第一章的復(fù)習(xí)題第25題是“為什么一個(gè)沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的探險(xiǎn)者使用指南針也可能迷路?”對(duì)于這個(gè)問(wèn)題我們就可以歸納為原始問(wèn)題。它是一個(gè)典型的未被加工的科學(xué)現(xiàn)象和事實(shí)，在書中沒(méi)有給出很明確的答案，這個(gè)事實(shí)出現(xiàn)的原因也并不是只有唯一答案，具有很強(qiáng)的開放性，需要學(xué)生仔細(xì)思考，才能認(rèn)清問(wèn)題的本質(zhì)。同樣類型的原始問(wèn)題每章中都有，例如：第一章中的18和23題、第二章中的20和29題、第三章中的15和26題、第四章中的17和26題等等。相比較而言，國(guó)內(nèi)教材習(xí)題具有很強(qiáng)的明確性，答案唯一，使得很多學(xué)生對(duì)只知道死板的利用已知條件去求解，遇到實(shí)際問(wèn)題就束手無(wú)策了。

4．2 編寫規(guī)范

國(guó)內(nèi)現(xiàn)在使用的教材在課后的習(xí)題編寫上沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范，不管是滬科版、粵教版還是人教版，它們的習(xí)題編寫都沒(méi)有很明確的針對(duì)學(xué)生各種思維進(jìn)行專項(xiàng)的訓(xùn)練，題型簡(jiǎn)單，考查的知識(shí)點(diǎn)很少，沒(méi)有對(duì)習(xí)題進(jìn)行比較確切的分類。也沒(méi)有對(duì)學(xué)生形象思維、抽象思維的培養(yǎng)和練習(xí)，這顯然是不妥當(dāng)?shù)摹?~9年級(jí)的學(xué)生剛接觸較深層次的科學(xué)知識(shí)，在他們?cè)趯W(xué)習(xí)掌握這些知識(shí)的過(guò)程中，作為教育工作者，我們?cè)诟鞣矫娑家⒁鈱?duì)他們科學(xué)思想和科學(xué)思維的培養(yǎng)。《電與磁》的復(fù)習(xí)內(nèi)容編寫十分規(guī)范，有常規(guī)性的復(fù)習(xí)(選擇、判斷、簡(jiǎn)述)，也有專項(xiàng)對(duì)思維的訓(xùn)練(形象思維、運(yùn)用技能、理性思維)。對(duì)于形象思維，教材每章中的“形象思維”這個(gè)專項(xiàng)就是對(duì)學(xué)生的形象思維的專門訓(xùn)練，在第一章的19題中，用一個(gè)概念圖，很形象的將所學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系在一起了，學(xué)生完成了這一題，就很容易記住概念圖附帶給他的知識(shí)。第二章的21題是一個(gè)關(guān)于串、并聯(lián)電路維恩圖，第三章的20題是電磁學(xué)的概念圖，第四章的18題是關(guān)于電話通信的流程圖。這些圖表在復(fù)習(xí)題中的出現(xiàn)給了學(xué)生很好的形象思維的鍛煉。而復(fù)習(xí)題中的“運(yùn)用技能”和“理性思維”是對(duì)抽象思維的訓(xùn)練，第一章中的20~28題，第二章的22~29題，第三章中的21~27題，最后一章的19~26題都是抽象思維的訓(xùn)練題。例如，第二章中的運(yùn)用技能題22～25題是考察和訓(xùn)練基本電路和串

并聯(lián)電路的有關(guān)知識(shí)的題目，需要對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)和對(duì)比，充分、全面地對(duì)學(xué)生的抽象思維進(jìn)行了訓(xùn)練。基本分類如表3所示：

不光是每章的復(fù)習(xí)題，在每一節(jié)后面設(shè)置的復(fù)習(xí)題中，也突現(xiàn)了編寫規(guī)范這一特點(diǎn)，在每節(jié)設(shè)置的4~6個(gè)復(fù)習(xí)題目中，前面的題目是復(fù)習(xí)教材的內(nèi)容，后面在鞏固前面的知識(shí)基礎(chǔ)上設(shè)置一個(gè)理性思維題，如預(yù)測(cè)、提出假設(shè)、對(duì)比、應(yīng)用概念等等。

5 總結(jié)

對(duì)教材復(fù)習(xí)內(nèi)容的分析，同樣反映了教學(xué)內(nèi)容改革的一個(gè)重要趨勢(shì)，那就是加強(qiáng)對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，注重科學(xué)教育和人文的結(jié)合。國(guó)內(nèi)的教育工作者已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了這個(gè)問(wèn)題。

中國(guó)科學(xué)院發(fā)表在《2001科學(xué)發(fā)展報(bào)告》中的《面向21世紀(jì)發(fā)展我國(guó)教育的建議》中，談到了對(duì)科學(xué)教育內(nèi)涵理解和中國(guó)科學(xué)教育的對(duì)策和建議。這個(gè)建議強(qiáng)調(diào)科學(xué)教育是將科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)思想和科學(xué)精神作為整體體系這樣的一個(gè)過(guò)程，使其內(nèi)化成受教育者的信念和行為。這個(gè)建議的目標(biāo)在于是提高全體國(guó)民的素養(yǎng)和培養(yǎng)創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的人才，以成就健全的人格。

科學(xué)知識(shí)是死的，而科學(xué)是不斷發(fā)展的。把中學(xué)物理教學(xué)的重點(diǎn)放在傳授科學(xué)知識(shí)上，不如把重點(diǎn)放在培養(yǎng)科學(xué)探索的興趣、方法和探索能力上。《電與磁》這套叢書理念先進(jìn)，內(nèi)容設(shè)計(jì)安排合理，讀來(lái)引人入勝、誘人深思，尤其能培養(yǎng)科學(xué)探索的興趣和科學(xué)探索能力，甚至在培養(yǎng)人文素質(zhì)方面也是極為有價(jià)值的。該書在科學(xué)與人文、科學(xué)與社會(huì)、科學(xué)與歷史的結(jié)合上達(dá)到了非常和諧的境界，學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)課的同時(shí)，不知不覺(jué)提高了人文素養(yǎng)、也提高了文化修養(yǎng)。它的編寫有助于我們實(shí)現(xiàn)進(jìn)行科學(xué)教育的目的，促進(jìn)了當(dāng)代教育改革的發(fā)展，也給我國(guó)的教學(xué)內(nèi)容改革提供了很好的借鑒。

參考文獻(xiàn)：

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［3］林純鎮(zhèn)，吳崇試．我國(guó)赴美物理研究生考試歷屆試題集解(1980~1984)［M］．北京：高等教育山版社，1985．

(欄目編輯鄧 磊)