我国高中物理教材绪论部分70年演变分析

尹 悦 张 磊

(山东师范大学物理与电子科学学院,山东 济南 250358)

绪论,通常为一本教材的开篇,也是入学的第一课.由于“首因效应”[1]的作用,学生在绪论中了解到什么内容,就会对该教材留下先入为主的印象.因此,作为初高中物理知识的衔接部分,绪论是怎样编排的就显得十分重要了.在基础教育不断改革的现代社会,如何把握教材绪论发展的特点从而进行绪论的编写这一问题,值得我们深入探讨与分析.基于此,通过对教材中绪论的纵向比较研究,分析各套教材中有关绪论部分的发展变化,以期为教材的绪论制定提供有价值的参考.

1 教材绪论部分的概述

人民教育出版社自1950年成立至今以来,一共出版了10套中学物理课本,[2]根据时代背景的特殊性与局限性,本文选取代表性且使用范围较为广泛的7个版本的教材,即1952年6月出版的《高中新物理学》;[3]1955年7月出版的《高级中学课本物理学》;[4]1979年12月出版的《全日制十年制学校高中课本(试用本)物理》;[5]1983年11月出版的《高级中学课本(试用)物理(甲种本)》;[6]1983年12月出版的《高级中学课本(试用)物理(乙种本)》;[7]1995年10月出版的《高级中学课本 物理》[8]以及2004年5月出版的《普通高中课程标准实验教科书 物理》.[9]

7套教材的绪论部分从内容编排方面来看,大致可以分为4个阶段：第一阶段是以1952年版《高中新物理学》为代表,讲述实在的物理知识点的;第二阶段是1955年版《高级中学课本物理学》,描述了物质和运动的含义,为学生建立了运动的自然观从生产生活实际出发讨论了科学和它的意义以及物理学的研究对象和在祖国建设中的意义;第三阶段是以1979年版10年制教材,甲种本,乙种本,1995年版教材为代表的,叙述中学生学好物理必需做到的3个方面;第四阶段则是2004版教材为代表的叙述物理学研究的问题,它与其他科学技术的关系对人类文明起的作用.图1与表1分别为绪论内容图表统计.

表1 建国70年来7套高中物理教材绪论部分内容编排

图1 建国70年来7套高中物理教材绪论部分图表数量

2 教材绪论演变的历程

根据绪论内容发展的4个阶段,详细分析7套教材绪论部分演变历程如下.

2.1 讲述实在物理知识点

解放初期,我国由于来不及制定新的中学物理教学大纲和编写新的物理教科书,采用权宜之计使用解放前的老课本,如寿望斗的《高中新物理学》,在人民教育出版社成立后的一段时期内,仍重新出版作为我国解放初期的课本.

1952年,教育部印发的高中物理精简纲要要求“高级教材的选择偏重在实验和观察,略加计算,而教法偏重在灌输和演绎”,[5]从内容编排角度,该套教材的绪论部分分成了16个小节,从基本物理概念如“物质和物体”等、物理方法如“观察和实验”等、单位如“长度单位”等以及测量工具如“停表”等,分别叙述每小节内容,着重突出学习物理必须具备的实用性知识点.同时,描述单位和测量相关知识点时,教材设置图表进一步阐述定义,且图表较为丰富.此外,添加有关概念的定义及公式的简要回顾“温习提要”以及通过解决一些现实问题来帮助学生巩固掌握所学知识点“问题”两个部分,构成完整充实的开篇介绍,整个绪论部分篇幅为14页.

2.2 关注生产生活实际

1952年,人民教育出版社以《中学物理教学大纲(草案)》为依据,以苏联课本为蓝本,在“全面学习”苏联经验的基础上编写了《高级中学课本 物理学》.在内容编排上,该套教材分为3小节,分别是“物质与运动”、“科学和它的意义”以及“物理学和它在祖国建设中的意义”,主要描述了学习物理学的意义,为学生初步建立了一个运动着的自然观,奠定了辩证唯物主义世界观的基础,在科学和它的意义部分从实际生活出发叙述了自然现象、自然规律以及自然科学的目的,并举例说明了人类如何利用自然定律为人民服务,培养学生将其获得的知识应用到实际问题中去的能力,在国家第一个五年计划——集中力量进行以重工业为核心的工业化建设的背景下,物理学和它在祖国建设中的意义部分叙述了物理学的研究对象以及在建设祖国伟大事业要掌握的物理知识力学、分子物理学和热学、电学、光学以及原子物理学.但实用性知识非常少,篇幅5页,图片2幅,分别为“佛子岭水库的拦河坝”和“正在修建中的我国第一汽车制造厂工地一角”,都是真实生活场景图.

2.3 注重如何学好物理知识

十年浩劫结束后,党和国家为了使物理教育及早重新走上健康发展的轨道,以适应新时期对物理教师的要求,在总结我国解放以来的正反两方面的经验教训与积极吸收国外先进经验的基础上,及时进行了物理教学大纲的修订与物理教材的改革.1978年1月,教育部颁发了《全日制十年制学校中学物理教学大纲(试行草案)》,要求理顺在文革期间被搞乱了的物理学科的知识体系和理论与实际之间的联系,力图尽快缩短与发达国家之间的差距.因此,人民教育出版社也根据该大纲吸收国外新教材优秀经验的基础上,编写了《全日制十年制学校高中课本(试用本)物理》这套教材.

该套教材并未明确指出有“绪论”部分,而是将“学好物理知识”这部分作为第一章编入教材中,起到“绪论”的作用.该章围绕“如何学好物理知识”这一主题,将答案分为3个小节,分别是“做好物理实验”、“学好物理概念和规律”以及“做好练习”,主要以文字形式叙述,在每小节中穿插了如“系统误差和偶然误差”和“功的公式”等初中学过的物理概念和规律,点明高中对物理概念和规律的讨论比将要初中深入,指导学生从实验出发,总结出物理概念和规律,然后通过一定的练习即实践去巩固学到的物理知识,从实践出发最后又回到实践中,符合哲学辩证法思想,并且绪论部分将这些学好物理的方法明确编写下来,起到让学生对这些方法有些印象的作用,在以后学习具体知识时,教师再不断强调运用这些方法,便于让学生完全掌握这些学好物理的方法.整个绪论部分篇幅为8页,图片1幅.

1979版十年制教材开始供应中学物理试用教材以后,充分肯定了这版教材在加强物理基础知识和基本技能的训练,加强能力的培养等方面的改革是完全正确的.对于设备条件比较好的重点中学基本上是合适的,但对大多数条件一般的中学来说,则要求偏高,程度偏深,分量偏重,特别是理论要求过于严谨,使大多数学生感到难学,大部分老师感到难教.因此,教育部于1983年发布《高中物理教学纲要(草案)》,实行两种教学要求,即基本要求和较高要求.同时,人民教育出版社据此编写了适应两种要求的课本,即属于较高要求的《高级中学课本(试用)物理(甲种本)》(以下简称甲种本)和属于基本要求的《高级中学课本(试用)物理(乙种本)》(以下简称乙种本).

甲种本教材属于较高要求,是在1979年版十年制教材的基础上改编而成.因此,甲种本教材的基本内容同1979年版十年制教材基本相同,在教材内容编排方面也未提到“绪论”二字,而是用“引言——怎样学好物理知识”来代替,但是却起到了绪论的作用.具体内容也是围绕“怎样学好物理知识”分为“做好物理实验”、“学好物理概念和规律”以及“做好练习”这3小节,与1979年版教材基本相同,只是将“做好物理实验”这一小节中有关“系统误差和偶然误差”的知识点完全删减.整个部分的篇幅7页,图片1幅,内容与1979年版教材完全相同.

乙种本教材属于两种要求中的基本要求.“绪论”部分以纯文字的形式围绕“怎样进一步学好物理”这一主题,以3个小节的方式回答了3个方面——“认真阅读课本”,“认真听讲”和“注意观察,做好实验”,只是单纯叙述了学好物理的方法和意义.按“基本要求”编写的乙种本教材,内容降低理论难度和计算要求,改进讲述方法,注意学生的思维能力及实验能力的培养.在绪论部分叙述了学习物理学的目的以及完全不同于甲种本的学生学好物理需要做到的3个方面——认真阅读课本、认真听讲以及注意观察,做好实验.这部分内容在编排上,编者也是非常明确的点出了学好物理的方法,但并未提到具体的物理知识点,篇幅6页,无任何图表.

1990年国家教育委员会印发《现行普通高中教学计划的调整意见》,将普通高中的课程分为必修课和选修课两部分.人民教育出版社根据新的教学计划和教学大纲,编写了高中物理课本第一、二册(必修),第三册(选修).

该套教材是在1987版教材的基础上编写完成的,而1987版教材则是1983版乙种本教材书名删除“乙种本”字样修订而成,因此该套教材的内容编排与乙种本教材基本相同,绪论部分完全相同,同样是以纯文字的形式叙述了学好物理知识的3个方面,篇幅6页,没有任何图表.

2.4 与人类文明相联系

2004年人民教育出版社出版的这套教材的绪论部分也未提及“绪论”二字,而是用“物理学与人类文明”代替,内容编排分为5小节,分别是“物理学”、“物理学与其他科学技术”、“物理学与社会进步”、“物理学与思维观念”和“物理学的未来”.介绍其物理学起源,学科特点,物理学与其他科学技术的联系,物理学的发展能够推动社会进步,扩展人类思维方式以及介绍物理学的未来.通过介绍许多科学家的重要发现和发明都是产生于他们才思敏捷的青年期,从而鼓励学生从高中物理学习中树立创新精神.

该套教材绪论部分图文并茂,将“图文结合”的思想渗透于内容编排的方方面面,选用了14幅与生活实际相关的生动图片如“电视机显像管的剖面图”、“半导体芯片的照片”、“超导磁悬浮照片”、“单晶硅片”等,还有“20世纪物理学重大发现举例”这一表格,篇幅7页.

3 教材绪论演变的特点

纵观我国70年高中物理教材发展历史,各套教材绪论部分的编写都各具匠心,绪论部分的演变历程也各有其特点.

(1) 从这4种绪论的演变历史来看,我国物理教材70年来的发展与其当时的历史要求是相符合的.

1952年,正值我国建国初期,当时的历史实情要求学生注重知识的记忆与积累.在该版教材绪论部分用最精炼的语言叙述了与当时的中国生产实际相结合的16个实在知识点.1955年正值我国一五计划建设时期,要求物理教材要从生活实际出发讨论概念与规律,该版教材绪论部分涉及到了实际生活中的自然现象、自然规律以及在建设祖国伟大事业要掌握的物理知识.1978年文革刚刚结束,该版教材的绪论部分直抒胸臆,叙述了学生学好物理知识要做到的3点,符合“要求理顺在文革期间被搞乱的物理学科知识体系和理论与实际之间的联系,尽快缩短与发达国家之间的差距”这一历史背景.由于1979年版教材内容分量重,要求高,多数教师反应难教,学生反应难学,教育部颁布“较高要求”和“较低要求”,人教社对应要求编写了甲种本和乙种本,甲种本绪论与1979年版本相同,而乙种本的绪论更为细致易懂,层层深入揭示学生如何学好物理学.1990版教材分为必修与选修,适应高中文、理分科的需求,其绪论部分是由在乙种本教材的基础上改编而来,强调学生学习物理的方法.为了加强素质教育,克服“应试教育”的弊端,2003年4月,教育部颁布了《普通高中物理课程标准(实验)》,强调三维目标即知识与技能、过程与方法以及情感态度与价值观,该版教材绪论部分则介绍了物理学研究的问题,与其他科学和技术的关系以及对人类文明所起的作用,使学生感受到学习物理的重要性,激发学生的学习兴趣,并鼓励学生树立远大理想,符合这一时期强调教材中要传递情感态度与价值观要求.

(2) 全面发展的学生观不断得到加强.

建国初期,我国高中物理教材绪论的编写更关注实质性知识的讲解,例如1952年版绪论中的“物理量”、“单位”、“长度之单位”等16个实用那个知识点.到了改革开放后,逐渐注意到学生学好物理的方法,例如1979年版和1983年版绪论中 “做好物理实验”、“学好物理概念和规律”、“做好练习”、“认真阅读课本”、“认真听讲”和“注意观察,做好实验”等内容.到义务教育阶段,教材绪论部分则更注重培养学生的能力,强调经历和体验学习的过程,例如2004版绪论中“物理学与其他科学技术”、“物理学与社会进步”、“物理学与思维观念”等内容.历经70年的风雨变换,我国人教版高中物理教材的绪论部分从只注重知识的培养到注重知识,技能和实际相结合的培养,在这一发展历程中全面发展的学生观不断得到强化.

(3) 学生个体差异性的需求逐步得到满足.

从建国初期我国高中物理教材只注重实在知识的讲解,到1983年根据“较高要求”和“基本要求”编写的甲种本和乙种本教材,到1990年根据与文、理分科相适应的选修、必修教材,再到义务教育阶段内容更加丰富,多样化的选修、必修教材,到“让不同需求的学生学习不同类别的课程”[5]的要求得到进一步的落实,使得教材的针对性更强了.这一点在不同教材的绪论部分都得到了明显体现.再者,2004年版教材的绪论部分没有再编排1979年版、甲种本、乙种本、1995年版绪论中都讲述的学好物理的方法这一部分,不同学生的学习特点以及适合自己的学习方法是大不相同的,若一味的强调一种统一的学习方法会遏制学生学习的积极性,不利于其个性的发展,因此2004年版绪论部分发生以上改变的原因正是旨在满足不同学生间的个体差异性.

4 教材绪论编写的建议

通过对7套教材的纵向比较研究,结合新课标对学生物理学科核心素养的培养,笔者对新教材绪论部分的编写提出如下建议.

(1) 正确处理知识与能力二者之间的关系.

70年来,有的教材只注重实在知识的讲解而忽略了对学生能力的培养;而有的教材却又过分忽视了知识的作用而片面强调能力的培养.知识和能力二者之间的关系是互为支撑,相辅相成的,在物理学的学习过程中,片面强调知识,会使学生死记硬背,能力低下,而如果片面强调能力,会使学生忽视物理知识的核心概念,学不好物理.在编写绪论部分时,可以在叙述部分基础且常用的物理实在知识点的同时,穿插着点明学习这些知识点的方法掌握方法后,能力便会增强,反过来促进学生对所学知识的理解与巩固.

(2) 重视数学知识在物理学中的应用.

2017年新课程标准要求,通过物理概念和规律的学习过程,了解数学工具在物理学发展过程中的作用.具体体现为数学知识、数学方法在学生可得物理知识与方法及解决物理问题过程中的运用.学生在学习具体物理知识如力的合成与分解时,通常会用到三角函数等数学知识,而这样的数学知识在数学课本中的编排顺序较为靠后,学生在学习这部分物理知识时,通常还没有学到相应的数学知识,导致学生学起来比较吃力.因此,可以在绪论部分编写一部分学生学习物理知识时所用到的工具性的数学知识,如单位换算,三角函数以及正余弦定理等,这样学生在学习物理知识时,可以方便调用这部分数学工具,利于他们的学习.

(3) 重视学生学习兴趣的激发.

由于“首因效应”的作用,学生在教材绪论部分首先看到的内容,是影响学生是否对该教材乃至该学科感兴趣的关键因素.因此在绪论部分的编写上要重视从实验、联系生活与科技,增强学生体验等多方面来激发学生兴趣,多增加几幅与生活、现代高科技相联系的图片,让学生感受到学习物理这门学科的有用之处,从而激发学生学习物理的兴趣,让他们自发地积极主动地想去学好物理.

(4) 重视语言风格的亲和力.

高中物理教材的绪论部分是整套教材的开篇,因此绪论部分的编写必须重视语言的亲和力与生动性.7套教材中,除以讲述物理实在知识点为特点的1952版教材外,其余6套教材绪论部分在内容的编写上都以“我们”为人称代词,话语描述中都是从学生的角度出发,便于学生理解并对其产生共鸣感.因此,这启示我们在绪论编写过程中,要从学生的需求出发,用具有亲和力的语言,从内在的引导学生学习物理要经历的过程.