中國與新加坡初中物理教材內(nèi)容的比較研究

李晨露　袁海泉

[摘? ?要]物理教材是實(shí)現(xiàn)物理課程目標(biāo)的重要文本，不同國家的物理教材體現(xiàn)不同的風(fēng)格和教育理念。文章將蘇科版初中物理教材[1]和新加坡《Physics Matters》‘O LEVEL（第二版）[2]中光學(xué)部分的相關(guān)內(nèi)容，從編排順序、范圍、應(yīng)用實(shí)例、例題與習(xí)題、插圖設(shè)計(jì)、欄目設(shè)置等幾個(gè)方面進(jìn)行了比較研究，發(fā)現(xiàn)新加坡‘O LEVEL教材在學(xué)生學(xué)習(xí)的多樣性、教材的可讀性、知識的延伸與應(yīng)用性方面有優(yōu)勢，蘇科版教材在探究性學(xué)習(xí)、遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、滲透STSE教育思想等方面有特色。

[關(guān)鍵詞]新加坡;物理教材;比較研究;光學(xué)

[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）05-0043-04

物理教材是根據(jù)物理課程標(biāo)準(zhǔn)編訂的、系統(tǒng)反映物理學(xué)科內(nèi)容的教學(xué)用書，是教師教和學(xué)生學(xué)的主要依據(jù)，是實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)目標(biāo)的重要文本。因此教材是否恰當(dāng)，對學(xué)生理解知識的程度、科學(xué)素養(yǎng)的提高、能力的培養(yǎng)以及教師教學(xué)質(zhì)量的高低都有至關(guān)重要的作用。比較分析教材有助于更好地運(yùn)用教材，開展教學(xué)，并有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)水平[3]。

一、兩套教材光學(xué)內(nèi)容編排的順序比較

我國蘇科版教材在光的反射規(guī)律之前，先簡單介紹了光的色彩和顏色特點(diǎn)，以及光的直線傳播，即先讓學(xué)生對光有了初步認(rèn)識，再介紹平面鏡成像的規(guī)律，為學(xué)生學(xué)習(xí)光的反射和折射規(guī)律做了鋪墊。‘O LEVEL教材沒有介紹光的色散、光的三原色等，而是直接給出光源，并介紹光的反射。從這方面來看，蘇教版教材更注重知識之間的邏輯關(guān)系。

蘇教版教材在介紹光的反射之前，介紹了平面鏡成像規(guī)律，這為光的反射的學(xué)習(xí)做了鋪墊，最后還介紹了“人眼通過平面鏡看到的是虛像”;‘O LEVEL教材將平面鏡成像規(guī)律安排在光的反射規(guī)律之后，作為光反射的深入學(xué)習(xí)，通過虛像的示意圖加文字講解，與例題展示將兩個(gè)知識點(diǎn)綜合起來，這樣的知識結(jié)構(gòu)難度有所增加，需要更好地把握“人眼如何看到虛像”這一原理。

二、兩套教材光學(xué)內(nèi)容范圍比較

由表1可，從光學(xué)內(nèi)容章節(jié)占比與頁數(shù)占比數(shù)據(jù)可以看出，蘇科版教材光學(xué)內(nèi)容章節(jié)數(shù)量多于‘O LEVEL教材，但是在頁數(shù)占比上兩套教材相差不多，雖然‘O LEVEL教材設(shè)計(jì)為一章，但介紹光學(xué)內(nèi)容的篇幅與蘇科版教材相差甚小，而從涉及的內(nèi)容來看，兩套教材側(cè)重點(diǎn)各有不同。

從光學(xué)內(nèi)容涉及的廣度來看，蘇科版教材增加了光的混合、人眼看不見的光、光的直線傳播等一些幾何光學(xué)基礎(chǔ)知識，但這些內(nèi)容只是粗略地講解，這樣有助于學(xué)生循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)，而且可以幫助學(xué)生更加細(xì)致全面地認(rèn)識光。

從光學(xué)內(nèi)容涉及的深度來看，‘O LEVEL教材在介紹完光的反射后，新增一節(jié)全反射內(nèi)容，這在光學(xué)內(nèi)容知識的介紹上難度較大。

因此，蘇科版教材更符合初中生的認(rèn)知與身心發(fā)展規(guī)律，更注重綜合實(shí)踐探究活動。蘇科版教材更注重在與生活、大自然的互動中培養(yǎng)興趣、提升科學(xué)素養(yǎng)。

三、兩套教材光學(xué)部分應(yīng)用實(shí)例比較

幾何光學(xué)是人類認(rèn)識客觀世界的一個(gè)重要手段，與人類的生產(chǎn)、生活實(shí)踐緊密相關(guān)，作為該知識點(diǎn)的應(yīng)用實(shí)例，與社會生產(chǎn)實(shí)踐息息相關(guān)，因此比較知識點(diǎn)的應(yīng)用實(shí)例具有積極意義。

由表2可知，‘O LEVEL教材對規(guī)律的應(yīng)用實(shí)例介紹更多，涉及的范圍更廣，更加豐富。兩套教材的知識點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例有相同部分，比如平面鏡、凹面鏡、凸面鏡、放大鏡、照相機(jī)、投影儀、眼睛、眼鏡、望遠(yuǎn)鏡、潛望鏡、照相機(jī)等，說明這些經(jīng)典的例子在中外幾何光學(xué)知識的應(yīng)用中是很重要的。‘O LEVEL教材不僅有經(jīng)典應(yīng)用實(shí)例，還出現(xiàn)了像視力測試、儀器表、電子提詞機(jī)、光纖、電信行業(yè)、醫(yī)學(xué)方面、液晶顯示投影儀等與現(xiàn)代生活緊密聯(lián)系的應(yīng)用實(shí)例，能更好地讓學(xué)生體會到物理來源于生活，讓學(xué)生認(rèn)識到物理是動態(tài)的、變化的、不斷更新的。然而，蘇科版教材僅僅關(guān)注經(jīng)典的應(yīng)用實(shí)例，缺乏與現(xiàn)代技術(shù)、科學(xué)前沿的聯(lián)系。

四、兩套教材光學(xué)部分的例題、習(xí)題比較

1.例題比較

蘇科版教材無例題，‘O LEVEL教材設(shè)置了數(shù)量不等的例題，見表3。

由表3可知，‘O LEVEL教材中大量的例題極大地提升了教材的可讀性，例題中呈現(xiàn)出的直觀形象的光路圖可幫助學(xué)生理解抽象的幾何光學(xué)問題，這與蘇科版教材0例題形成鮮明的對比。‘O LEVEL教材的例題整體難度不大，題目由簡到繁，循序漸進(jìn)。例如12.1節(jié)在“光的反射”中給出三道例題，三道題的解答過程均配模型圖、文字解析，解題思路清晰，步驟與格式規(guī)范。

[例1]（Worked Example 12.1）給出一束入射光照射在鏡面上（圖1中標(biāo)明入射光、入射角、法線）。要求陳述光的反射定律;畫出反射光線;寫出入射角、反射角的度數(shù)。

[例2]（Worked Example 12.2）一束光射到鏡子的一側(cè)鏡面上（圖中標(biāo)注光與鏡面夾角以及對折鏡面的夾角）。要求完成光路圖;寫出對折鏡面上光的入射角和反射角的度數(shù)。

[例3]（Worked Example 12.3）天花板上有裂縫，眼前鏡子頂端與其距離是50 cm，眼睛距天花板120 cm，眼距鏡子140 cm。要求畫出眼從鏡子中看到裂縫的光路圖。

這些例題關(guān)注規(guī)律在生活中的應(yīng)用，體現(xiàn)了‘O LEVEL教材不僅重視學(xué)生對概念、規(guī)律的理解與解題思路、解題步驟的把握，還比較關(guān)注物理與社會、科技、生產(chǎn)實(shí)踐的緊密聯(lián)系。

2.兩套教材光學(xué)部分的習(xí)題比較

（1）兩套教材光學(xué)部分的習(xí)題欄目比較