兩種版本物理教材對比分析及教學啟示

摘要：通過對上科版《物理：原理與問題》與新課標“人教版”高中物理教材的對比研究，總結出美國教材所具有的簡約性、外顯性、規范性、拓展性、批判性等編寫特色，結合教學實際，提出注重雙基、習慣養成、給學生自主空間、擴大知識視野、注重問題引領等建議，以提升物理教學的實效性。

關鍵詞：美國教材；人教版；對比分析；物理教學；教學啟示

中圖分類號：G633.7

文獻標識碼：A

文章編號：1003-6148（2013）4（S）-0071-4

《物理：原理與問題》（以下簡稱美國教材）共三冊，為美國9-12年級（高中）物理教材。它是由美國密執安一迪爾伯恩大學著名的物理學教授保羅·齊策維茨博士編著，由江蘇省物理特級教師、徐州市教研室仲新元先生翻譯，上?？茖W技術出版社出版的。該書文字簡約精煉、編寫風格獨特。筆者將該套教材與我們目前使用的新課標“人教版”高中物理教材（以下簡稱“人教版”）進行對比，從中獲益匪淺，啟發很大。

1 兩種教材的對比分析

兩套教材都體現了“以人為本”的編寫理念。編者能從閱讀者的角度設計教材，用簡潔生動的語言、靈動精美的插圖以及精當的欄目設計來增強教材的可讀性與趣味性，使學生在閱讀教材學習科學知識的同時，接受人文精神的熏陶。

1.1教材編寫的共性特征

物理教材就是要引領學生去認識自然。改造自然。感悟科學的魅力，領悟科學研究的方法。接受科學精神的陶冶。去“判天地之美。析萬物之理”。

1.1.1凸顯物理學科的探究性

兩套教材都重視實驗課的教學。據統計，美國教材共設置了物理實驗室31個。袖珍實驗室89個。引導學生積極參與到實驗探究活動之中，讓他們體驗科學研究的樂趣。“人教版”教材設置了演示實驗和分組實驗。演示實驗側重于探究，分組實驗偏重于驗證，同時也設置了較多理論探究的內容，如：對萬有引力規律、機械能守恒定律等建立過程的探究，讓學生在理解、記憶物理規律、原理、結論的同時，了解其來龍去脈，增強記憶質量，掌握科學探究的方法。

1.1.2突出物理學科的實用性

弄清學習的價值取向是激發學生物理學習的原動力。兩套教材都能緊密聯系實際，如：美國教材設置了“物理學與社會”、“物理學與技術”、“它是如何工作的”等欄目，介紹美國火星探測成果、條形碼識別器及煙霧探測器的原理等；“人教版”教材設置了“科學漫步”、“STS”等欄目，如：介紹黑洞、借助傳感器用計算機測速度等知識，讓學生及時了解科學發展的成就，學會學以致用，從而不斷地激發他們求知的欲望。進而培養他們應用所學知識解決實際問題的能力。

1.1.3彰顯教材內容的啟發性

兩套教材都能通過一些欄目的設計來引領學生自主學習。如：美國教材的每章開頭都設置了“你將學到什么”、“為什么這部分知識是重要的”等框圖。使學生閱讀教材時便于把握重點。做到有的放矢?！叭私贪妗痹O置“思考與討論”、“說一說”、“做一做”等欄目，引領學生深入思考、合作交流，進一步理解知識的內涵與外延。

1.2美國教材的編寫特色

由于文化背景不同，與“人教版”相比，美國物理教材的編寫有其獨特之處。

1.2.1內容編寫的簡約性

美國教材更注重知識框架的建構，對具體知識點關注度較小。教材涉及運動學、力學、熱學、聲學、光學、電磁學、量子理論、原子與原子核等內容，共計31章。每章安排節次較少，大部分2節，少數3-4節內容。每節涉及知識較為淺顯，涵蓋內容較多。例如：《功和能》一節，介紹了能量、動能及動能定理、功、功率等內容，大多屬蜻蜓點水。像動能定理這樣的重點內容也僅僅是提一下概念，只在例題中涉及動能定理的簡單應用。沒用過多的筆墨去強調。在“人教版”中，這些內容至少要用4課時方可完成。如：動能、動能定理要用2個課時，功和功率1課時，能量1課時。

1.2.2學習目標的外顯性

“人教版”每節課的教學目標都是隱性的、內斂的。需要讀者去領悟和挖掘。每個知識點要掌握到什么程度由教師說了算，學生只是處于被動的接受狀態。美國教材在每章開頭有學習內容提示。并明白地告訴讀者該部分知識為什么是重要的，讓學生學習時不但能知其然而且能知其所以然。每節內容都給出了學習目標，使學生自主學習時能做到有的放矢，也便于檢驗自己學習目標的達成情況。每章復習部分，都列出本章的關鍵詞，讓學生復習時也能把握住重點，時刻引領學生高效學習。

1.2.3例題教學的規范性

盡管“人教版”教材給出的例題解答也很詳盡，有分析過程和解題過程。但對解題規范性要求不夠，不能給學生以很好的示范。美國教材這方面處理較好。每個章節所設置的例題，不論難易程度如何，都能規范地給出解題過程。每道例題都包含作出簡圖、運算過程、檢查答案等三大環節。作出簡圖包括畫狀態簡圖、建立坐標軸、畫出運動圖、畫出受力圖等；運算過程包括已知、求、解題策略分析、運算過程解答等內容；檢查答案基本包含單位正確嗎？符號有意義嗎？大小符合實際嗎？等三個問題。這既為學生的解題提供了很好的示范，也有利于讓學生養成縝密思考、規范解題的良好習慣。

1.2.4學習視野的拓展性

“人教版”盡管在序言里介紹了物理學科與其他學科的聯系。在教學中引用了宋代詩人陳與義的一首詩來描述物體的相對運動等，但在其他部分聯系較少，拓展性不夠。美國教材共提供了64個“小資料”。如：介紹頻閃觀測儀、昆蟲下落運動等小知識。設置了22處“連接”。將物理知識與文學、地理、生物等其他學科有機結合，從而豐富了學生的知識儲備。拓展了學生的知識視野。另外每冊教材的第一章第一頁上都給出了因特網的學習網址。為學有余力的同學提供了更為廣闊的自主學習空間，為學生獲取終身學習能力提供了平臺。

1.2.5物理學習的批判性

要培養學生的創造性思維品質。就要敢于質疑、敢于挑戰權威，而不是人云亦云。該套美國教材在每章復習題中都設置了批判性思考的問題，在每道例題后面都有“答案檢查”環節。能夠有效引導學生進行批判性學習?？梢员苊鈱W生在習題運算時出現低級錯誤，有利于養成質疑問難、勤于總結、善于反思的良好習慣，更有利于提升學生的反思能力和創新思維能力。

2 對比研究后的教學啟迪

2.1應該強化“雙基”教學

美國教材非常注重對學生基本知識、基本技能的訓練，不論是書中例題、書后習題，還是章末復習題都是非?；A的題目，有的盡管多達70多道。也只是對基礎知識的簡單應用，沒有一道像我們高考題那樣難的。反思我們的教學，高一就搞一步到位，歷年的高考題蜂涌而至。從高一到高三，題目做了一遍又一遍，分數一次比一次低，搞得學生心灰意冷，學習的自信心喪失殆盡。俗話說。萬丈高樓平地起。基本知識和基本技能就是物理教學的根基。根基不牢，何談穩固？因此，我們不能好高騖遠，舍本逐末，應該把精力放在基礎知識和實驗技能的熟練應用上，不要讓學生還未學會走，就要讓其跑，結果只能事與愿違。

2.2應該注重良好學習習慣的培養

調查表明。學習成績差的同學存在一個共性問題就是學習習慣差。提升其成績的關鍵是加強其良好學習習慣的培養。

2.2.1養成規范解題的習慣

在教學中，我們老師要規范學生的解題行為，引導學生認真做好依據題意畫出簡圖（運動行程圖、物體受力圖），仔細閱讀題意標明已知量與待求量，確定解題策略、寫出解題過程、檢查答案的合理性等各環節工作。這樣長期堅持，就能夠養成好的解題習慣，也可以大大降低解題的錯誤率，提升物理學習成績。

2.2.2養成學后反思的習慣

孔子曰：學而不思則罔，思而不學則殆。這深刻地揭示了學與思的辯證關系。這就要求我們在傳授知識的時候，還要引導他們去悟和反思。例如：學習質點的概念。我們不僅要領悟質點的涵義。同時還要引導學生反問自己：為什么要引入質點的概念？什么情況可把物體視為質點，哪些情況不可以？學過的知識，講過的例題，我們都要讓學生多問自己幾個為什么。引導學生多進行學后反思、題后反思，這樣才能讓學生加深對相關知識的理解，做到觸類旁通、舉一反三。

2.2.3養成歸納總結的習慣

學生經過一輪復習，二輪復習。也做了不少題目。為何拿到一個新題目仍束手無策呢？這是因為我們的學生只知做題。而不會體悟與聯系，不會歸納總結?？吹降闹皇且豢每脴淠?。而看不到由這些樹木所組成的森林。無論多新穎的題目。它包含的物理原理應該是我們所熟知的。它也一定與我們做過的題目有著千絲萬縷的聯系。如果每做一道題目，都能引導學生總結出這一類問題的一般求解思路。然后觸類旁通，舉一反三，就可以避免再遇到類似題目的尷尬與無奈。每學過一節、一章、一本書之后，如果都能讓學生及時總結，查漏補缺。那么得到的不僅是知識。更是學習的能力。

2.3應該還給學生更多的自由空間

學生是認識的主體。只有對學生主體的充分尊重，才有利于調動學生學的積極性和主動性。

2.3.1給學生更多的話語權

教學效果的最終體現是學生的學。因此課堂上要有效利用問題驅動法。引領學生自主學習、合作探究、互動交流，讓學生自己去總結解題思路、自己去設計實驗。如：在探究加速度與力和質量的關系內容時。讓學生自己根據實驗原理確定研究方法，選擇實驗器材，設計實驗方案。讓學生在實際操作中去理解平衡摩擦力的作用。弄清讓牽引小車的沙和沙桶的總質量要遠小于小車質量的道理。課堂上教師所要做的就是當學生出現疑惑時或操作存在問題時，適時給予點撥和指正。學生只有學得主動，才能學得有效。

2.3.2讓學生有更多展示的機會

在農村中學，家長對學生科學興趣培養的投入幾乎是沒有的。這就要求我們老師要有效挖掘教學資源，豐富學生的課余生活，讓有科學愛好的學生有用武之地。平時，我們可以利用科普讀書角、科普知識講座、物理知識競賽等活動培養學生的科學素養。充分利用校內教學資源，將物理實驗室。電子閱覽室周末、周日隨時向學生開放。讓學有余力的同學更有機會在自然的王國里去探求知識的奧秘。

2.4應該擴大學生的知識視野

我們的物理課堂不應是封閉、專制的課堂。而應是一個開放的課堂，一個充滿著人文關懷、師生之間彼此尊重、相互交流、平等對話的民主課堂：它不應是就物理講物理，而應是在社會發展的大背景下來探求物理發展規律和實際應用。使學生的境界更高遠、視野更寬廣、知識的掌握更靈活。

2.4.1用好活動欄目

面對物理教學周課時數在減少、學生重視程度在降低、教學質量在下滑的這一現實，物理教師只能迎難而上。首先要認真鉆研教法、研究學法、把握學情、精心備課、充分利用課堂45分鐘這一主陣地，提高課堂教學效率和效能。其次，要充分利用“思考與討論”、“說一說”、“做一做”等欄目的功能，啟發思維。激發學生的求知欲。調動學生學的積極性，讓他們通過相互辯論、相互交流、動手操作、主動獲取知識。再次，要利用“科學漫步”、“STS”等欄目，讓學生注重理論聯系實際，學會從身邊熟悉的生產、生活中去觀察和發現物理現象、探求物理規律。并運用所學知識去解決實際問題，實現“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念。

2.4.2加強文理融合

大自然就是我們的物理課堂。生活就是我們學習的素材。我們要善于引導學生去發現生活（包括其他學科）中的物理現象，并能用學過的物理知識來解釋這些現象和問題。如：當我們被美妙的音樂所陶醉時。可以引導學生去探求各種樂器的發聲原理：當我們吟誦“兩岸青山相對出，孤帆一片日邊來”、“池水照明月。潭清疑水淺”這些詩歌時，可以引導學生去領悟其中的物理學原理。此外，地理、生物、化學等學科涉及的物理知識是極為豐富的。這些都是極為寶貴的學習資源。我們不能整天圍著物理課本轉圈圈，而應在學生喜聞樂見的現實生活中去挖掘我們物理的教學素材，同時從其他學科汲取營養，并用所學的物理知識來理解其原理及知識背景，做到融會貫通。

2.5應該注重問題引領

美國教材非常注重學生問題意識的培養。教材精心設計一系列的活動來激發學生的求知欲望。每一節內容都能通過問題來引領學生在自然王國里翱翔。我們在教學中也應該創設問題情境、將知識轉化為物理問題，在學生求得問題解決的過程中激發學習的興趣。在學習能力提升中獲得成功的體驗。

2.6物理教師視界要高遠

海納百川，有容乃大。在知識多元化的今天，高中物理教材版本很多。每種版本都有其亮點和編寫特色，都能給我們的教學提供借鑒和參考。因此，我們物理老師不能只局限于所教的教材和學科，還要把視野拓寬一些。認真研究各種版本教材（包括國外）的特點，兼收并蓄，為我所用，才能有效提高我們教師駕馭教材的能力和水平。

（欄目編輯 鄧磊）