基于不同版本物理教材教學邏輯對比分析和啟示
——以帶電粒子在電場中的運動為例

曹義才

(福建省長樂第二中學，福建 福州 350211)

基于不同版本物理教材教學邏輯對比分析和啟示
——以帶電粒子在電場中的運動為例

曹義才

(福建省長樂第二中學，福建 福州 350211)

教學邏輯是否清晰合理,是課堂教學有效性的重要指標．本文以帶電粒子在電場中的運動為例,對比分析不同版本教材教學邏輯,從知識邏輯、認知邏輯和學科邏輯3個維度探討優化教學邏輯的設想,旨在提升課堂教學的有效性,并為新一輪高中物理教材的編寫提供參考．

不同版本;高中物理教材;知識邏輯;認知邏輯;教學邏輯

教學邏輯是否清晰合理,是課堂教學有效性的重要指標．《高中物理課程標準》指出:“教師要善于結合實際教學需要,靈活地和有創造性地使用教材,對教材內容、編排順序、教學方法等方面進行適當的調整或取舍”.本文通過4種不同版本(教科版、滬科版、人教版、粵教版)“帶電粒子在電場中的運動”教學邏輯的比較分析,提出優化本節課教學邏輯的教學設想.

1 不同版本教材中教學邏輯的對比

表1

續表

2 不同版本教材中教學邏輯的評析

2.1 從知識邏輯角度看

教材上呈現的知識邏輯是靜態的,同時沒有關注各部分教學內容之間的緊密聯系,往往是不完整和不連貫的．教科版教材和粵教版教材在沒有任何知識鋪墊的情況下直接分析帶電粒子在電場中的加速和偏轉,使得知識間的聯系出現斷層； 滬科版教材通過電場和示波器作為一個單元整體設計,涉及認識和使用示波器,實驗探究觀察帶電油滴在勻強電場的偏轉等知識鋪墊,分析和論證電子束在示波管的運動規律,觀察在正弦規律變化的電場中電子束的偏轉,教材呈現的知識內容凌亂,導致了教學不便于順利展開； 人教版教材關于示波管的原理說明,以問題驅動的形式,通過思考與討論波形顯示原理,在沒有學習交變電壓的前提下,致使知識脫節和跳躍,同時沒有說明掃描電壓和信號電壓之間關系．

2.2 從認知邏輯角度看

認知邏輯是指學生認知事物的基本過程和合理順序,如從已知到未知、從一般到特殊、從感知到理解、從易到難等．示波管的原理是帶電粒子在電場中的加速和偏轉的具體應用,示波管中的電子束先后經加速電場、豎直偏轉電場和水平偏轉電場,最后到達熒光屏形成亮點,其中涉及到多個過程和多次空間位置的轉換,對學生的空間想象能力和抽象思維能力提出了較高的要求.

教科版教材側重觀察與實驗,通過想一想和實驗觀察,促進學生認識帶電粒子在電場的運動情況,但忽略了學生的原有認知； 滬科版教材在學生原有認識的基礎上,加以側重分析和論證； 人教版教材著眼于學生的“最近發展區”,通過分析和舉例帶電粒子在電場中的加速和偏轉,有利于促進學生新認知的形成； 粵教版教材側重分析帶電粒子在電場中的加速和偏轉,以對示波管的探秘,來發展學生新的認知．

2.3 從學科邏輯角度看

學科邏輯是人們認識事物的方法和過程,物理學科邏輯指的是反映真實的科學過程、體現物理學科知識的形成過程．合乎學科邏輯的教學邏輯就是學習科學的心理順序差不多就是前人探索科學的歷史順序．上述4種教材都是按照圖1所示的學科邏輯進行的,但在理論演繹和推理的處理方式上有所不同.教科版教材重視觀察與思考,滬科版教格重視分析與論證,人教版教材重視模型建構,粵教版教材重視規律推理．

圖1

3 優化教學邏輯的教學設想

教學邏輯具體隱含于課堂教學的各個流程之中,物理課堂的教學邏輯體現在教師基于教材的“知識邏輯”、學生的“認知邏輯”和物理的“學科邏輯”．帶電粒子在電場中的運動,涉及到力與運動、功和能相關知識和類平拋運動、理想模型等相關方法．筆者以不同版本教材的知識邏輯為藍本,對其進行合理的二次開發,從中構建了各教學內容和教學環節間的邏輯關系,以此實現貫通教材的知識邏輯、認知邏輯和學科邏輯．按照激發認知——鞏固原認知——發展新認知——拓展新認知的認知邏輯順序,通過“演繹推理”的學科邏輯開展教學,如表2所示.

表2 優化教學邏輯的教學設計

因此,設計好高中物理教學邏輯,是提高課堂教學有效性的“導航儀”．教師應該在比較不同版本高中物理教材編寫思路的基礎上,分析、研究貫穿于教材中的知識邏輯、符合學生學習的認知邏輯以及遵循物理科學的學科邏輯．

1 教育部.普通高中物理課程標準(實驗稿)[S].北京:人民教育出版社,2003.

2 吳加澍.對物理教學的哲學思考[J].課程·教材·教法,2005(7):68.

3 王俊. 物理優質課堂的“教學邏輯”探析——以“簡諧運動”為例[J].教育科學論壇,2016(4):52-56.

4 陳清梅,王慧,邢紅軍. “示波管的原理”教學的高端備課[J].首都師范大學學報(自然科學版),2014(6):14-16.

5 李常明.不同版本高中物理教材中左手定則的表述及分析[J].物理教師，2015(12)：21-23.

6 顧愛芬，潘華君.多版本教材中“晶體與非晶體”各向異性實驗的對比分析及改進[J].物理教師，2015(2)：52-53.

本文系福建省教科所“十二五”規劃2015年度課題“國內不同版本物理教材重要概念建構的比較研究”階段研究成果之一,立項批準號:FJJK15-557.

2016-11-10)