高中物理新人教版與新魯科版教材比較分析
——以必修第一冊為例

麥爾哈巴·買買提 劉于琪 向 梅* 布瑪麗亞·阿布力米提

1.新疆師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院 新疆烏魯木齊 830054；2.新疆師范大學(xué)附屬中學(xué) 新疆烏魯木齊 830054

2013年，教育部啟動了普通高中課程修訂工作。本次修訂深入總結(jié)21世紀(jì)以來我國普通高中課程改革的寶貴經(jīng)驗，充分借鑒國際課程改革的優(yōu)秀成果努力將普通高中課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)修訂成符合我國實際情況，又具有國際視野的綱領(lǐng)性教學(xué)文件，構(gòu)建具有中國特色的普通高中課程體系[1]。

2019版普通高中物理(魯科版)教材是在原實驗版教材的基礎(chǔ)上，根據(jù)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》修訂而成，新教材是山東科學(xué)技術(shù)出版社出版，亦稱“司南版”教材[2]。2019版普通高中物理(人教版)教材是在原實驗版教材的基礎(chǔ)上，根據(jù)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》修訂而成[3]。不同版本的新教材進(jìn)一步明確了普通高中教育的定位，優(yōu)化了課程結(jié)構(gòu)，更新了教學(xué)內(nèi)容，都各有特色。本研究將對現(xiàn)行的兩個不同版本的教材進(jìn)行比較分析。

1 新人教版與新魯科版教材在組織結(jié)構(gòu)上的比較分析

表1 不同版本教材目錄比較

續(xù)表

從目錄上可以看出，兩個版本的模塊知識結(jié)構(gòu)和章節(jié)知識結(jié)構(gòu)有所不同。高中物理必修第一冊作為高中物理的開端，新魯科版教材將緒論部分分為四個部分來進(jìn)行介紹物理，而新人教版教材從一個大標(biāo)題來進(jìn)行介紹。新魯科版教材每章開始之前有“導(dǎo)入”部分設(shè)計了豐富的情境，幫助學(xué)生更好地掌握到該章節(jié)的內(nèi)容。從章節(jié)數(shù)量來看，除了緒論部分以外，新魯科版教材設(shè)計了共五章20節(jié)內(nèi)容，新人教版教材設(shè)計了共四章19節(jié)內(nèi)容。章節(jié)數(shù)量新魯科版教材比較多，新人教版教材較少。

從內(nèi)容設(shè)計來看，強(qiáng)調(diào)了物理學(xué)科核心內(nèi)容，突出了物理學(xué)科的結(jié)構(gòu)性，融入了大概念的思想，有利于培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)性思維能力和邏輯思維能力[4]。在新人教版教材中強(qiáng)調(diào)知識的連貫性，為了讓學(xué)生更容易掌握，將牛頓第三定律的內(nèi)容調(diào)到第三章“相互作用——力”章中。新魯科版教材強(qiáng)調(diào)知識的邏輯性，單獨將力的合成與分解拿出來作為第四章“力與平衡”。該內(nèi)容邏輯性比較強(qiáng)，對于第一次接觸平行四邊形定則的學(xué)生來說，是一個大挑戰(zhàn)，也是一個大的飛躍[5]。學(xué)生習(xí)慣于代數(shù)運算，矢量運算是較困難的，也比較難接受。因此，將這些內(nèi)容單獨作為一章來講解，通過力的合成與分解的研究與規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，能夠培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、科學(xué)思維，提高科學(xué)素養(yǎng)。

2 新人教版與新魯科版教材在欄目設(shè)置比較分析

表2 不同版本教材欄目設(shè)置比較

從欄目設(shè)置來看，新人教版教材有11個欄目，新魯科版教材有16個欄目。在新魯科版教材中每章首頁設(shè)計了“本章學(xué)業(yè)要求”，這是根據(jù)2017年版課標(biāo)中的學(xué)科核心素養(yǎng)、課程內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平等，通過內(nèi)化提煉出來的[6]。在“本章學(xué)業(yè)要求”欄目中，從物理學(xué)科核心素養(yǎng)的四個方面提出了學(xué)習(xí)本章后要達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)。在“素養(yǎng)提升”欄目中，以便凸顯物理學(xué)的育人內(nèi)涵，讓學(xué)生不僅學(xué)習(xí)物理學(xué)內(nèi)容，而且知道學(xué)習(xí)這些內(nèi)容的真正目的是什么。“單元自我檢測”“請?zhí)釂枴薄拔业膶W(xué)習(xí)總結(jié)”等欄目體現(xiàn)了新魯科版教材注重以學(xué)生為本的理念，關(guān)注學(xué)生的心理，可以引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)物理過程中自我評價，反思自己的學(xué)習(xí)，使學(xué)生探索知識、獲取知識的同時，思考自己存在的問題，發(fā)表自己的見解，總結(jié)自己的學(xué)習(xí)情況。

在新人教版教材中每章每一節(jié)開始之前都設(shè)計了“問題”欄目，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生帶著問題帶著疑惑學(xué)習(xí)新的內(nèi)容，能夠引發(fā)學(xué)生主動思考，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識和提出問題的能力。在“STSA”欄目，主要介紹科學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境相互關(guān)聯(lián)的一些問題，屬于選學(xué)內(nèi)容。在“做一做”欄目中也體現(xiàn)了能夠利用好身邊的智能手機(jī)來完成物理實驗。比如，在第二章第三節(jié)“自由落體運動”中的“做一做”欄目里，要求學(xué)生利用智能手機(jī)來測量重力加速度。隨著手機(jī)的功能越來越多，手機(jī)除了可以娛樂和通信之外，手機(jī)還可以用來做有趣的物理實驗。這樣活用手機(jī)可以有效地增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)探究的主動性，為科學(xué)探究添加樂趣，對培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新精神和科學(xué)素養(yǎng)有重要的作用。每個欄目設(shè)計從不同的層面考慮如何提高學(xué)生的綜合能力。

總之，兩版教材的欄目設(shè)置反映教材的教育多功能，豐富了教師的教學(xué)形式，更容易激發(fā)學(xué)生的興趣，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的體驗。

3 新人教版與新魯科版教材實驗設(shè)計比較分析

表3 不同版本教材實驗設(shè)計比較

在物理教學(xué)中物理實驗特別重要，是物理教學(xué)中不可缺少的方法和手段。新人教版教材和新魯科版教材設(shè)置了不同類別的物理實驗，幫助學(xué)生建構(gòu)物理概念，學(xué)習(xí)物理研究方法和思想，培養(yǎng)出其提出問題，獲得證據(jù)，科學(xué)論證與解釋、合作交流等方面的能力[7]。在新魯科版教材中實驗設(shè)計周全，步驟規(guī)范，能夠讓學(xué)生更容易理解，給學(xué)生自主實踐的空間，更好地進(jìn)行科學(xué)探究。

對于演示實驗新人教版教材專門設(shè)計了“演示”欄目，在教材中一共有三個演示實驗，分別安排在自由落體運動、重力與彈力和摩擦力等章節(jié)內(nèi)容中。新魯科版教材中沒有設(shè)計演示欄目，通過實驗與探究欄目來進(jìn)行演示實驗，教材中共有六個實驗與探究。從數(shù)量上來看，新魯科版教材設(shè)計的演示實驗較多，新人教版相對少一點。

4 新人教版與新魯科版教材習(xí)題設(shè)置的比較分析

兩個版本教材的習(xí)題設(shè)置從習(xí)題類型、數(shù)量、層次等方面有所不同。從數(shù)量上新魯科版教材的習(xí)題有160道題，新人教版教材習(xí)題有140道題。新魯科版教材的習(xí)題包括“節(jié)練習(xí)”“章末練習(xí)”和“單元自我檢側(cè)”。章末練習(xí)可以幫助學(xué)生綜合復(fù)習(xí)、深化、鞏固該章的基礎(chǔ)知識，提升利用各種方法分析問題、知識的靈活應(yīng)用等方面的能力，以及科學(xué)探究和綜合解決問題的能力。將每節(jié)后面的練習(xí)題設(shè)置為從易到難6道題左右，根據(jù)題的難易程度用不同的顏色標(biāo)出來，簡單一點的標(biāo)為黑色，較難的標(biāo)為紅色，難一點的標(biāo)“*”，學(xué)生根據(jù)自己的情況選做。

新人教版教材的習(xí)題設(shè)置為三個層次，節(jié)后練習(xí)題、章末練習(xí)A、章末練習(xí)B，A組練習(xí)題相對簡單一些，要求所有學(xué)生做。B組練習(xí)題相對難一點，學(xué)生根據(jù)自己的情況選做[8]。

總之，新魯科版教材和新人教版教材在習(xí)題設(shè)置注重分解難度、降低臺階、逐步到位。遵從從易到難、順序漸進(jìn)的教學(xué)規(guī)律，符合學(xué)生的認(rèn)知特點。習(xí)題設(shè)置的問題情景也接近學(xué)生的生活，注重從生活走向物理，從物理走向社會的基本理念。

5 教材中全方位系統(tǒng)化滲透培植學(xué)生科學(xué)精神

物理學(xué)對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神有著不可忽視的重要作用。教材注重從正文內(nèi)容中滲透科學(xué)精神，也注重從課外閱讀欄目等內(nèi)容的選取和組織上系統(tǒng)地進(jìn)行滲透，使科學(xué)精神的培養(yǎng)能夠貫穿教材的始終[9]。

在新人教版教材中通過“問題”“拓展學(xué)習(xí)”“科學(xué)方法”“STSA”等欄目內(nèi)容中滲透了科學(xué)方法和科學(xué)思維。在教材的第一章第二節(jié)“時間位移”的“科學(xué)漫步”欄目中，在介紹全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)中，講述了我國的導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)以及取得的成就。通過這些內(nèi)容增強(qiáng)學(xué)生的民族自信心和自豪感。在第二章第四節(jié)“自由落體運動”中“STSA”欄目中通過講述伽利略的生涯，從物理學(xué)史的角度來掌握科學(xué)歷史、科學(xué)探索過程，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家的探索方法和探索精神。

在新魯科版教材中通過“本章學(xué)業(yè)要求”“素養(yǎng)提升”“科學(xué)書屋”“物理聊吧”“迷你實驗室”等欄目中，通過我國古代及現(xiàn)代科技成就、科技的進(jìn)步、物理學(xué)史等內(nèi)容來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。比如在教材的第一章第一節(jié)“空間和時間”中，在2003年我國首次載人航天飛行中便有一系列扣人心弦的時刻和時間展現(xiàn)出來，呈現(xiàn)了我國實現(xiàn)航天夢的精彩內(nèi)容及太空探索的卓越成就。在第四章的導(dǎo)入部分“感悟平衡之美”中將貴州梵凈山的蘑菇石和山西懸空寺有關(guān)的內(nèi)容放在導(dǎo)入部分，通過大自然的制造和人類的杰作，讓學(xué)生感受到力與平衡之美，體現(xiàn)了古代工匠們的偉大智慧和鬼斧神工的建筑技藝。

6 教學(xué)建議

本文通過對高中物理新人教版和新魯科版教材兩種教材的比較，結(jié)合高中物理新課標(biāo)的要求，針對兩種教材的教學(xué)實施提出了以下建議：

6.1 對比分析，單獨使用一種版本的教材內(nèi)容

以物理必修一“相互作用——力”這一章來講，在新人教版教材中章節(jié)安排依次是“重力與彈力”“摩擦力”“牛頓第三定律”。在新魯科版教材中章節(jié)安排依次是“重力”“彈力”“摩擦力”。在新人教版教材中前兩節(jié)都是關(guān)于力的內(nèi)容，將牛頓第三定律安排到這兩節(jié)后面，強(qiáng)調(diào)了知識的連貫性，也符合學(xué)生的認(rèn)知順序。在新魯科版教材中將“牛頓第三定律”安排到最后一章的內(nèi)容，在結(jié)構(gòu)上來看是將牛頓三大定律整合到一章的內(nèi)容，但是從內(nèi)容來看將“牛頓第三定律”安排在學(xué)生學(xué)完關(guān)于力的內(nèi)容，更為符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律。因此，對于使用新人教版的地區(qū)學(xué)校，可使用自己使用的版本教材進(jìn)行教學(xué)，而使用新魯科版的地區(qū)學(xué)校，可根據(jù)實際情況，選擇一種版本進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)。

6.2 合理取舍，組合使用不同版本的教材

在目前的物理教學(xué)中，學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)顯得不足，物理科學(xué)精神的培養(yǎng)是一個長期的過程[10]，這個過程涉及學(xué)生、教師、教材、教學(xué)評價等幾個方面。“良好的開端是成功的一半”，緒論課是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)教育的良好載體[11]。以物理必修一“緒論”部分而言，在新人教版教材序言部分“物理學(xué)的未來”這一主題中在介紹世界著名的物理學(xué)家及其貢獻(xiàn)的同時，也將國內(nèi)著名的物理學(xué)家及其貢獻(xiàn)體現(xiàn)在教材中，這樣的編排有助于樹立學(xué)生的民族自豪感和自信心。在新魯科版“序言”部分，也介紹了世界聞名的物理學(xué)家及其貢獻(xiàn)，我國科技發(fā)展，但是沒有有關(guān)國內(nèi)物理學(xué)家的事跡。因此，在使用不同版本的教材時要鑒戒其他教材對教材進(jìn)行取彼之長，補己之短，靈活運用。從教教材變?yōu)橛媒滩模蕴岣呓虒W(xué)質(zhì)量。

6.3 整合統(tǒng)整，理順教學(xué)設(shè)計的新思路

不同版本教材的整合是根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和實際的學(xué)習(xí)情況，為了達(dá)到特定的教學(xué)要求，將各教材中不同層次、不同結(jié)構(gòu)、不同內(nèi)容的教學(xué)資源，進(jìn)行識別與選擇形成具有條理性、系統(tǒng)性和價值型的新教學(xué)資源的過程[12]。在新魯科版教材中每一章前設(shè)計了“本章學(xué)業(yè)要求”，這是根據(jù)2017年版課標(biāo)中的學(xué)科核心素養(yǎng)、課程內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平等，通過內(nèi)化提取出來的。因此，使用新人教版教材地區(qū)的教師根據(jù)實際情況適當(dāng)?shù)亟梃b其他版本教材，在教學(xué)上，教師要更加深入分析和挖掘教材內(nèi)容的多種價值，根據(jù)學(xué)生的實際需要設(shè)計教學(xué)活動，切忌一成不變、如出一轍地處理教材。

結(jié)語

總體看，新人教版教材與新魯科版教材無論是在編寫思想、編寫原則以及具體的內(nèi)容排版上都各有特色。通過比較發(fā)現(xiàn)新魯科版教材更為凸出核心素養(yǎng)的相關(guān)描述，更為明確核心素養(yǎng)的要求，教材的習(xí)題設(shè)置呈現(xiàn)時代性和探究性，有豐富的習(xí)題資源，能夠幫助學(xué)生知識點的再現(xiàn)與識記。新人教版教材的實驗設(shè)計做到了重視學(xué)生的情感體驗，幫助學(xué)生更積極地學(xué)習(xí)物理知識，提升物理素養(yǎng)。

不同版本的新教材的內(nèi)容編寫契合了新課標(biāo)的課程理念，凸顯出物理學(xué)科核心素養(yǎng)。