物理新课程知识观在教科书中的体现

潘岳松

摘要：本文以沪科教版《伽利略对落体运动的研究》一节的编写为例，论述了新课程知识观下的物理知识在教科书中呈现的一些基本特征，包括物理课程知识所具有的对学生的召唤力，显现出新教材走向学生、靠近学生的姿态和突出对学生能力的培养等方面的新风貌。

关键词：课程知识观；物理知识；表征；教科书编写

中图分类号：G633.7

文献标识码：A

文章编号：1003-6148(2012)5(s)-0069-3

新课程知识观下的物理知识是以一种与学生在精神上存在某种际遇、在地位上平等对话的姿态出现的。同以往知识呈现出的静态化特征(公式、定律、原理的直接呈现等)相比，新课程知识观下的物理知识鲜明地显现出一种走进学生的动态化特征。

本文以沪科教版《伽利略对落体运动的研究》一节为例，来看看物理新课程知识观是如何具体地体现在教科书中的。本节内容可分为两大部分，一部分是亚里士多德和伽利略对力和运动的主要观点和研究方法，另一部分是伽利略通过研究自由落体运动，创立了科学的研究方法。

1知识的呈现具有召唤力

本节物理课程知识在呈现上不再是一个冷漠的“无言者”，而是一个积极的、饱含热情的“召唤者”，一个活跃的“对话者”。

1.1知识是可批判、可商讨的

一开始引言部分就以生活中的常见事例来引发学生的兴趣和思考，接着以“小石头诘难大哲学家”来激发学生的好奇心。并对自己可能解决好大哲学家都没能解决的问题充满期待，这样一来，伽利略的探究之路也成了学生和伽利略同步实验、思考和交流的探究之路。“超越伽利略”、“课题研究”等栏目则是学生学习的升华，为学生学习潜能的挖掘、创造性的发挥提供了开放、多样的可能路径。

在本节编写中，知识是以一种与师生平等商讨的面貌出现的。无论是亚里士多德，还是伽利略，他们的研究成果都是学生思考的对象，而不是直接接受的圭皋。在学习的过程中，学生的主体能动性可以获得充分的彰显，迈出他们从“旁观者”向“参与者”转变的步伐。尽管“佯谬”、“物体运动性质的含义”等表述可能会在一定程度上妨碍学生的理解，但适度新颖的词语和适当的词语难度反而可以促进学生了解的兴趣，并不会阻止他们探究的动力。

1.2问题意识贯穿全文

如表1所示，“诘难、佯谬、迷雾、探究之路、超越、课题研究”等栏目新颖别致，不断给学生以问题引导和启发。学生在不同阶段有不同的兴趣点和学习任务，自然会积极参与研究和讨论。从引言、“小石头诘难大哲学家”到最后的课题研究，各阶段的学习任务是连贯的，学生认识由现象到本质，逐步深入。在习题编写上，还有包括可动手做的简单易操作的实验、问题讨论等形式。这种习题编制方式超越了为解题而学习的认识樊笼，为学生学习上升到思考物理问题本质，进行研究性学习的层面做出了有益的探索。

1.3多种物理语言表征

从知识的表征角度来看，如果学生在学习过程中仅仅依靠某一种物理语言，那么这往往会造成他们对物理理解的浅化和窄化。只有在对物理知识表征的各个侧面(实物表征、图像表征、符号表征等)进行了充分认识后才能更好地把握物理的本质。

本节教科书在物理语言上使用了文字、实物、漫画、图表等多种表征方式，安排了多处信息刺激物。教材形式生动活泼、版式新颖、图文并茂，其由过去的与学生单向信息交流向综合信息交流转变。物理语言的多种表征方式从不同角度反映了物理现象的一般本质，学生自身的体验、感悟、经验、直觉、想象、信念乃至信仰等都可参与到整个知识的理解和创生过程。因此。多种物理语言表征避免了由于使用单一物理语言所造成的思维定势，尽可能的开发了学生的潜能。

1.4知识的学习是蕴涵意义的过程

新课程知识观下物理知识的编写，把学生的知识学习、能力培养与情感体验有机地结合起来，关注学生的学习进程，走进学生的心灵。在本节教科书编写中，学生通过对落体运动的探究，凭借他们有限的知识去理解广袤无垠的现实，体验探索自然规律的艰辛和喜悦；通过探索知识与人的关系，在与知识的精神性对话中提升自己的精神世界，从而超越物理基础知识的“掌握”标准。走向获得学习意义的更高层面。

2知识表征显现出走向学生、靠近学生的姿态

物理课程知识的呈现只有关注学生已有的经验世界，促进学生的自主建构，才能获得充沛的生命力。

2.1知识呈现方式从静态走向动态

自由落体运动规律，即自由落体运动时初速度为零的匀加速直线运动，如果就该规律本身的陈述式的语言叙述而言，其表现为客观的、静态的、价值中立的形态，还没有脱离教科书高高在上的“真理持有者”的姿态。但是本节内容在编写上做出了较大的创新，将过去纯叙述的独白式的物理内容改变为有利于学生自主探究式的材料，由过去知识呈现的模式化(问题、原理、例题、习题)向个性化(问题、实验、图片、最新科技成果、物理学家等)转变，不是直接给出知识的结论，而是将知识的发生、发展过程淋漓尽致地展示了出来。知识获得是学生自主建构的，且在建构过程中也渗透了科学方法的训练和科学精神的培育。

2.2知识扎根于具体情境中

“传统教材正是由于将教材等同于知识，将教材设计等同于知识的选择和呈现，因而忽视了知识的境域化问题”，“没有认识到教材应为知识对话情境的根本品性”。本节编写立足于学生的生活与精神世界，从情境导入，贴近学生实际；书中的实验设备简单、易于操作；实验描述具体、清晰：知识的呈现不再是孤零零的语言陈述，而是和生活、社会紧密联系，知识走向开放。

3

知识表征重视学生能力的培养

物理课程知识不仅是外显陈述性与内隐程序性知识的统一；也是物理认知策略、思维方法、科学精神的统一。

3.1思维逻辑从演绎走向归纳

过去教科书往往是将本节内容作为匀变速直线运动的特例来编写的，是先由一般原理再到特殊事例，不符合学生由具体到一般、由感性到理性的认知规律。本节是通过小球在斜面上实验，得出小球运动速度和所花时间关系的结论，再通过思维的“合理外推”得出自由落体运动的规律。这种演绎式编写有利于学生解决有标准答案的良好结构问题。

3.2突出科学探究能力的培养

伽利略的探究之路这一部分内容注重了学生探究能力的培养。在对亚里士多德观点否定的基础上，提出了落体运动性质是什么的问题，进而通过学生的讨论，提出速度与时间关系的猜想。猜想与假设是根据已有问题，对因素遵循某种规律形态的一种预见，是科学发现的一个重要环节。猜想是初步阶段，需要根据已有知识积累和直觉等因素，多来自于对现象的直接体察：假设是在猜想的基础上，对猜想的种种可能进行了理性的筛选、加工和凝炼，使问题的解决更具有科学性、指向性。

在遇到瞬时速度不易测量的第一个困难时，运用了数学推理的方法；对实验的第二个困难，即减缓小球下落速度，采用了斜面实验的办法。教科书在这里并没有给出该实验的详细步骤和方法，而由学生自己去构想和设计，表现出了较大的开放性。第三个困难，对斜面实验结论能否外推至落体运动，运用了“合理外推”的思想方法。教科书最后并没有给出探究的结论，而是需要学生自己总结得出。

3.3物理学习策略、科学思维方法的显处理

过去物理教科书往往把物理原理、法则、公式等陈述性知识显处理；把物理学习策略、方法等程序性知识隐处理。在本节内容编写中，伽利略采用反证法推翻了亚里士多德观点，凸现逻辑的力量：他巧妙地利用了数学推理和“冲淡重力”的斜面实验，间接证明了他的假设，又打破了传统的以思辨性的论战来决定是非的古板方法，在当时具有划时代的意义；他又把把斜面实验的结论采用“合理外推”的方法推广到竖直的情况，这是他思维方法上的再一次“升华”。在教科书版面中专门列出“突出主要因素、忽略次要因素”、“间接测量的方法”、“合理外推的思维方法”等小板块，并引用了科学家拉普拉斯的名言，强调科学方法的重要，物理思维的魅力尽现其中。这种编写方式给予了物理学习策略、科学思维方法在物理中应有的地位，促进了学生学习方法的明确化，优化了学生的物理思维结构。

(栏目编辑邓磊)