初中物理教科書與課程標準的一致性分析
——以人教版、北師大版和蘇科版為例

趙雪珍 陳 宇 魏志方 崔雪梅

(延邊大學(xué)師范學(xué)院,吉林 延吉 133002)

2011 年教育部頒布了《義務(wù)教育物理課程標準(2011年版)》,在“一標多本”的教材多樣化政策下,不同出版社經(jīng)教育部審核出版了初中物理教科書．課程實踐中,課程各個要素之間具有良性匹配和較高的吻合度是課程系統(tǒng)有效運行的基本前提．[1]因此,依據(jù)2011年版義務(wù)教育物理課程標準編寫的初中物理教科書是否與課程標準的要求一致,對有效實施2011年版義務(wù)教育物理課程標準具有重要的意義．

教科書編寫人員依據(jù)課程標準編寫教科書,努力使教科書與課程標準的要求保持一致．為了明確教科書與課程標準的一致性程度,有必要對兩者的一致性程度進行定量和定性的研究．[2-14]

國外的一致性研究工作已有20多年的發(fā)展歷史．最初,美國的一致性研究主要是為了評價行為目標與任務(wù)兩者之間的一致性,并研究出一些一致性分析模式．一致性分析模式就是判斷和分析課程系統(tǒng)各個要素之間吻合程度的理念、程序與方法的總和．[15]SEC一致性分析模式[16]是美國學(xué)者安德魯·帕特(Andrew Porter)和約翰·史密斯(John Smithson)在韋伯一致性分析模式[15]的基礎(chǔ)上提出的應(yīng)用最廣泛的一致性分析模式之一．

本文利用美國學(xué)者帕特(Porter)于2002年提出的SEC一致性分析模式,對《義務(wù)教育物理課程標準(2011年版)》與3個版本初中物理教科書之間的一致性進行分析,探查3個版本教科書與課程標準的一致性程度,并進一步分析內(nèi)容主題維度的一致性和認知水平維度的一致性,為教科書編寫者和一線教師提供有益的參考和借鑒．

1 研究對象與工具

1.1 研究對象

以2011年教育部頒布的《義務(wù)教育物理課程標準(2011年版)》(以下簡稱“課程標準”),2012年教育部審定的彭前程主編、人民教育出版社出版(以下簡稱“人教版”)的義務(wù)教育《物理》教科書8年級上冊、下冊和9年級全一冊,閆金鐸主編、北京師范大學(xué)出版社出版(以下簡稱“北師大版”)的義務(wù)教育《物理》教科書8年級上冊、下冊和9年級全一冊,劉炳昇、李容主編、江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社出版(以下簡稱“蘇科版”)的義務(wù)教育《物理》教科書8年級上冊、下冊和9年級上冊、下冊為研究對象．本研究只對認知性目標進行比較研究,不包含技能性目標與體驗性目標維度．

1.2 研究工具

SEC一致性分析模式能夠適用于多種教育體系,可以比較分析不同教育要素之間的關(guān)系,具有較強的包容性．該模式能夠計算出精確的Porter一致性指標,定量地對各要素間的關(guān)系進行分析,還可以通過數(shù)據(jù)的曲面圖和柱形圖,進一步分析研究對象之間的定性關(guān)系,其研究結(jié)果很有參考價值．因此,本研究選用 SEC一致性分析模式,對3個版本的初中物理教科書與課程標準的一致性進行定量和定性的分析．

2 研究過程

2.1 一致性分析編碼框架

在SEC模式中,構(gòu)建“內(nèi)容主題×認知水平”分析框架是首要的、也是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),這就需要對初中物理課程內(nèi)容進行以上兩個維度的劃分和編碼．

表1 SEC一致性分析編碼框架

本研究的劃分以及一致性分析都基于課程標準,內(nèi)容主題維度采用課程標準中“科學(xué)內(nèi)容”的二級主題(以下簡稱“內(nèi)容主題”)劃分,共分為14個內(nèi)容主題．認知水平維度采用的是課程標準中認知性目標的水平,即“了解”、“認識”和“理解”3個層次．由此形成如表1所示“14×3”的“內(nèi)容主題×認知水平”的二維編碼框架．表1中二維單元格的數(shù)據(jù)為,對應(yīng)內(nèi)容主題和認知水平的知識點數(shù)目．

2.2 教科書編碼依據(jù)

將3個版本教科書按照課程標準中各主題內(nèi)容標準的描述劃分,使每章節(jié)的知識點對應(yīng)課程標準中的二級主題,在此基礎(chǔ)上分析每個二級主題內(nèi)容的認知水平層次．由此,得到一個“14×3”的分析框架,形成本研究“14×3”的“內(nèi)容主題×認知水平”二維表格．

對教科書中知識點的認知水平的編碼是本研究的難點．因為教科書每節(jié)內(nèi)容并無明顯的行為動詞,而且教科書的設(shè)計欄目較多,對知識點需達到的認知水平判斷就較為棘手．因此,為使教科書與課程標準間的一致性研究更加有效,經(jīng)過多次嘗試和討論,最終確定了教科書的編碼原則:仔細分析教科書對一個知識點的呈現(xiàn)方式,參考吳剛平的國家課程標準中的學(xué)習(xí)水平與行為動詞解讀,[17]確定每個章節(jié)的知識點數(shù)目以及認知水平層次．

2.3 研究對象的編碼結(jié)果

根據(jù)以上的編碼框架和編碼依據(jù),經(jīng)過多輪討論、協(xié)商和結(jié)合專家意見,得到的課程標準和3個版本教科書的編碼結(jié)果如表2和表3．

表2 課程標準編碼結(jié)果

表3 人教版、北師大版和蘇科版教科書編碼結(jié)果

3 研究結(jié)果及分析

3.1 一致性分析

3.1.1P值的臨界值

在計算Porter一致性指標之前,還需要確定一致性指標P的臨界值,只有Porter一致性指標實際值大于這個臨界值,才能說兩個矩陣具有統(tǒng)計學(xué)意義上顯著的一致性．研究表明,對于14×3的二維矩陣,為了使其在0.05水平上達到顯著性一致,對應(yīng)的一致性系數(shù)的臨界值為P=0.8083．[18]

3.1.2 研究對象的P值

將課程標準和3個版本教科書編碼結(jié)果的比率數(shù)據(jù)代入一致性系數(shù)公式中,計算出3個版本的初中物理教科書與課程標準之間的一致性系數(shù)P,結(jié)果如表4所示．

表4 3個版本教科書與課程標準的一致性系數(shù)P值

由表4可知,人教版、北師大版和蘇科版初中物理教科書與課程標準的Porter一致性系數(shù)均大于臨界值．因此,人教版、北師大版和蘇科版初中物理教科書與課程標準之間存在統(tǒng)計學(xué)意義上顯著的一致性,其中北師大版教科書與課程標準的一致性系數(shù)最大,其次分別為蘇科版和人教版教科書．

3.2 曲面圖分析

為了更直觀地比較分析課程標準和教科書在內(nèi)容主題和認知水平的重點分布,將課程標準和教科書的比率數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)在曲面圖上．圖1為基于表2和表3的比率數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的內(nèi)容主題和認知水平維度的曲面圖．

圖1 課程標準和3個版本教科書的曲面圖

從圖1中可知,在認知水平維度,課程標準和3個版本教科書的曲面圖主要集中在“了解”水平;在內(nèi)容主題維度,課程標準的重點分布在“了解”水平的“1.1物質(zhì)的形態(tài)和變化”、“2.2機械運動和力”、“2.3聲和光”、“2.4電和磁”、“3.2機械能”和“3.4電磁能” 等6個主題;3個版本教科書內(nèi)容主題也重點分布在這6個主題,不同的是3個版本教科書“理解”水平的“2.2機械運動和力”的比例均高于課程標準;3個版本教科書“了解”水平的“3.2機械能”的比例均低于課程標準;人教版教科書的“了解”水平的“1.3物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的尺度”的比例低于課程標準,從而導(dǎo)致教科書整體的認知水平稍高與課程標準．從曲面圖可知,課程標準與3個版本教科書的重點分布情況基本一致,但是仍存在一些差異．下面通過柱形圖具體分析內(nèi)容主題和認知水平維度的一致性．

3.3 柱形圖分析

3.3.1 課程標準與3個版本物理教科書內(nèi)容主題的比較

將表2和表3各內(nèi)容主題小計(即表格中橫向小計)的比率數(shù)據(jù)以內(nèi)容主題為橫軸呈現(xiàn)在柱形圖上得到如圖2的結(jié)果．從圖中可知,3個版本教科書的內(nèi)容主題的分配與課程標準基本一致,突出了“1.1物質(zhì)的形態(tài)和變化”、“2.2機械運動和力”、“2.3聲和光”、“2.4電和磁”、“3.2機械能”和“3.4電磁能” 等6個主題．

圖2 課程標準和3個版本物理教科書的內(nèi)容主題柱形圖

為了定量地了解課程標準與3個版本教科書在14個內(nèi)容主題分布比例的相關(guān)程度,利用表2和表3的比率數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析,其結(jié)果如表5所示．相關(guān)性系數(shù)的值均大于0.95,說明課程標準與3個版本教科書在14個內(nèi)容主題的分布情況具有很強的相關(guān)性,其中北師大版與課程標準在二級主題內(nèi)容分布的相關(guān)性最高,其次分別是蘇科版和人教版教科書,這一結(jié)果與一致性系數(shù)的結(jié)果也是相相吻合的．另外,根據(jù)顯著性值可知,樣本來自的總體之間均有顯著的相關(guān)關(guān)系．

表5 課程標準與3個版本教科書在14個內(nèi)容

3.3.2 課程標準與3個版本物理教科書認知水平的比較

將表2和表3中 “了解”、“認識”和“理解”層次小計(即表格中縱向小計)的比率數(shù)據(jù)以認知水平為橫軸呈現(xiàn)在柱形圖上得到如圖3的結(jié)果．從圖中可知,3個版本教科書的認知水平分布與課程標準基本一致,集中在“了解”層次上．通過具體分析可知,3個版本教科書的“了解”水平的比例稍低于課程標準,“認識”水平的比例與課程標準保持一致,“理解”水平的比例稍高于課程標準．為了判斷這種差異是否為統(tǒng)計學(xué)意義上的顯著性差異,在此采用卡方檢驗．由于認知水平維度只有3個,所以不適合用皮爾遜相關(guān)系數(shù)說明相關(guān)性,所得的卡方檢驗值如表6所示．

圖3 課程標準和3個版本物理教科書的認知水平柱形圖

檢驗指標人教版北師大版蘇科版 與課程標準差異的卡方檢驗值χ20.01670.01270.0163

4 研究結(jié)論及討論

4.1 結(jié)論

通過研究可知,在0.05顯著性水平上,人教版、北師大版和蘇科版初中物理教科書與課程標準在內(nèi)容主題和認知水平維度上保持一致,并且北師大版教科書與課程標準的一致性程度略高于蘇科版和人教版教科書．

在知識內(nèi)容主題和認知水平分布上,3個版本初中物理教科書與課程標準基本保持一致,重點均分布在“了解”水平的6個主題上,“認識”和“理解”水平的知識分布比例較小,充分體現(xiàn)了義務(wù)教育階段物理課程的基礎(chǔ)性．3個版本教科書在“了解”水平的內(nèi)容分布稍低于課程標準,典型的是“3.2機械能”主題,“理解”水平的內(nèi)容分布稍高于課程標準,典型的是“2.2機械運動和力”主題,但這樣的差異并不是統(tǒng)計學(xué)意義上的顯著性差異．

4.2 討論

4.2.1 教科書編寫者在課程改革中發(fā)揮著重要的作用

從以上的研究可知,3個版本初中物理教科書與課程標準的一致性程度較高,這也證實了教科書編寫者在課程改革進程中及時領(lǐng)會課程標準的要求,并將課程標準的要求準確、有效地體現(xiàn)在教科書中,為課程改革的有效推進發(fā)揮了重要的作用．

3個版本教科書在內(nèi)容主題和認知水平維度上相對于課程標準均有一些非顯著的差異．為了進一步提高教科書與課程標準的一致性,教科書編寫者在教科書編審過程中,需要進一步全面貫徹課程標準倡導(dǎo)的課程理念和課程目標,也應(yīng)該發(fā)現(xiàn)課程標準中存在的問題,為課程標準的研制者提供進一步修改的意見和建議,使義務(wù)教育物理課程標準更加科學(xué)、合理．

4.2.2 義務(wù)教育初中物理課程標準有待進一步完善

課程標準是課程的中觀結(jié)構(gòu),教科書是課程的微觀結(jié)構(gòu);課程標準中提出了面向全體學(xué)生的基本要求,內(nèi)容標準是概括性的,因此在教科書編審中如何準確體現(xiàn)課程標準的要求顯得尤為重要．分析中發(fā)現(xiàn),3個版本教科書對于某些章節(jié)內(nèi)容的處理上與課程標準有著共性的差異,如“理解”水平比例高于課程標準等．這表明3個版本教材的編寫者可能對該部分課程標準內(nèi)容的理解和解讀有相同的誤區(qū),或者課程標準在這部分存在一些的問題.這就需要課程標準的研制者思考課程標準的科學(xué)性和合理性．

另外,在編碼過程中發(fā)現(xiàn),初中物理課程標準中界定的行為動詞中包含“了解”、“認識”、“理解”等心理動詞,而且“認識”水平只有一個行為動詞就是“認識”．行為動詞界定不規(guī)范,可能導(dǎo)致課程標準不能準確、有效地實施．因此,初中物理課程標準中的行為動詞有必要進一步修改．

4.2.3 教師在教學(xué)中要合理地使用教科書

研究表明,教科書的認知水平相對于課程標準的認知水平要求有所提高,也就是說教科書中的一些內(nèi)容相對于課程標準的難度有所增加．因此,教師在教學(xué)過程中,要參考課程標準,兼顧物理學(xué)科知識的特點,合理地使用教科書和其他教學(xué)資源．

5 研究展望

本研究通過實證的方法分析初中物理教科書與課程標準的一致性程度,探查了課程標準的指導(dǎo)教材編寫功能發(fā)揮的情況,為教材編寫人員的今后工作提供了基于研究的證據(jù)．本研究只對認知性目標進行了比較研究,未包含技能性目標與體驗性目標維度．在學(xué)生全面發(fā)展的過程中,技能性目標和體驗性目標的重要性是眾所周知的．因此,有必要繼續(xù)進行技能性目標和體驗性目標維度的研究,從認知性、技能性和體驗性目標維度檢測教科書與課程標準的一致性程度,為教科書編寫人員和一線教師提供更加全面的參考依據(jù),有效推進課程改革的進程．