以“機械能守恒定律”為例比較人教版與滬科版高中物理教材的知識呈現方式

摘要：以“機械能守恒定律”為例，系統分析與比較了人教版高中物理課程標準實驗教科書（必修2的第七章）和滬科版高中物理課程標準實驗教科書（必修2的第三章與第四章）中的知識內容和編排方式。研究發現，兩種版本物理教材各有側重、特點鮮明，均可作為理想的教科書使用。

關鍵詞：物理教科書；機械能守恒定律；人教版；滬科版

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）24-0136-03

物理是一門研究物質結構、物質相互作用及運動規律的基礎自然科學。史實證明，正是它所取得的巨大成就，推動著這人類文明的延續和發展。而物理教科書作為物理學科知識和學生間的連接紐帶，是學生獲得物理知識的主要來源和教師教學的主要依據，其編寫歷來受到教育研究者們的重視。本文主要以“機械能守恒定律”為例，從知識分布、插圖使用、教材案例和課后習題幾方面，對比了人教版高中物理課程標準實驗教科書必修2第七章和滬科版高中物理課程標準實驗教科書必修2第三章、第四章中相關內容的知識編排及呈現方式的差異，探索兩本物理教材中知識的呈現特點。

一、知識分布的比較

“機械能守恒定律”相關知識點在人教版與滬科版兩種教科書中的分布比較如表1所示。

“機械能守恒定律”在人教版教材中占一章內容，知識點呈現較為集中、詳細，但課時安排較多，增加了教學負擔。而滬科版教材將此分為兩章，層次較為分明，針對性更強。7課時的安排雖少于人教版，但這樣的安排對課堂教學效率提出更高要求。雖然兩種版本教科書關于“機械能恒定律”的相關內容分布有所差別，但基本上都涵蓋了新課標中要求的知識點，如“功”、“功率”、“做功與能量變化的關系”以及“動能和動能定理”等。作者認為，人教版教材傾向于將與“機械能守恒定律”有關的基本物理量如“功”、“勢能”、“重力勢能”等優先逐一呈現給學生，而后，在學生學習過這些基本物理量的前提下進一步教學生利用這些知識展開對功能轉化以及能量守恒問題的探究?？梢?，人教版教材更強調物理知識的系統性傳授，有助于學生建構扎實的物理基礎；而滬科版教材則注重在學生探究“功能轉化關系”以及“能量守恒”問題的同時將所需的基本物理量滲透其中，說明其更加注重物理知識間的關聯和滲透，這有利于培養學生物理探究思維，但對學生素質提出較高的要求。

二、插圖的比較

物理教材中插圖的引用為高中物理教學質量的提高發揮了積極作用。插圖不僅有助于為學生模擬展現出抽象的物理過程和微觀物理現象，還有助于將教材物理知識與學生生活實際特別是愛國熱情緊密聯系起來[1]，集教育性、趣味性、情感價值觀培養于與一體，使學生在生動、形象、趣味的環境中獲得物理知識。兩本教材中插圖使用情況見表2。

對比發現，滬科版教材插圖使用總數較人教版教材多12幅，其中包括2幅模型圖，9幅實物圖和1幅人物圖，人物圖涉及物理學史。由此，作者認為，滬科版教材更重視利用插圖來強化物理知識與實際生活的聯系，更強調物理學史的教用價值及其在教材中的滲透。但人教版教材在“機械能守恒定律”這一章首頁呈現了一副大尺寸且能反映本章節主題的過山車圖片，在給學生帶來視覺沖擊的同時，突出了本章知識特點，設計精妙。

三、教材案例與課后習題的比較

教材案例與課后習題的呈現在兩本教材中也存在著差異。在“機械能守恒定律”相關章節中，人教版共呈現5道教材案例，而滬科版這部分內容的教材案例共13道，分布見表3。

人教版5道教材案例全部涉及計算。，作者認為其更注重學生計算能力的培養，雖然案例題量較小，但內容設計更精練，重點突出，為學生僅通過有限的案例計算就能掌握教學重點提供了可能，同樣也為減輕學生課堂負擔提供了可能。滬科版教材13道案例中9道計算題，4道分析題。9道計算題中有4道涉及動能定理應用計算，較人教版多2道，可見滬科版教材對“動能定理”相關應用的重視程度。其余案例計算還涉及到重力做功與重力勢能以及能量的轉化效率，可見覆蓋面較廣，利于學生強化基礎。此外滬科版教材還另設4道分析案例，引導學生對物理現象進行分析、推理，這種設計有利于發揮教材案例對培養學生良好物理思維習慣的功用，同時也利于提高課堂效率[2]。

人教版“機械能守恒定律”章節共28道課后習題，滬科版教材共50道課后習題，見表4。

比較發現，兩種版本教材在習題類型設計上相差不大，題型多樣，均考查察了學生的多種能力。但習題總量有所差別，人教版題量小，以考查察基礎知識為主，題型分布以簡答、計算、推斷為主，難度適中，有利于由淺及深地強化學生對本章知識的掌握；滬科版多于人教版22道，作者發現與人教版相比，滬科版在每章節后還設有綜合習題，多達17道，由此造成二者總題量的差別。作者認為滬科版教材設計章節后綜合習題，有助于強化學生物理知識的復習與鞏固，有助于學生把握章節知識脈絡，是可取之處。滬科版實驗類和活動類習題較人教版多，強調培養學生的探究能力和動手能力，要求較高。

四、結論

通過比較分析，作者認為人教版高中物理教材知識點呈現較為集中，強調物理知識的系統性傳授，有助于學生建構扎實的物理基礎；插圖突出章節主題，設計精妙；案例習題題量精練，重點鮮明，強化基礎，利于學生由淺入深系統建構物理知識。滬科版教材針對性更強，層次分明，更注重在學生物理探究能力的培養；強調物理知識與實際生活的聯系，注重物理學史的教用價值；案例習題題量豐富，內容廣泛，注重知識引導和鞏固，有益于學生物理思維與探究能力的養成。

參考文獻：

[1]蘭世書.插圖與愛國主義教育[J].中學物理（初中版），1997，（05）.

[2]龐新美.淺談運用物理教材例題提高教學效率[J].學周刊，2012，（11）.

作者簡介：李洋（1984-），男，山西大同人，研究生（2011級碩士），學科教學專業。

通信作者：辛云宏（1967-），男，陜西蒲城人，陜西師范大學教授。