课程标准与教材修订（四）

廖伯琴 霍静

摘   要：文章介绍了修订版教材修订习题的依据，并呈现了修订版教材中关于“例题”“节练习”“章末练习”“单元自我检测”的修订思路及案例。在“例题”中侧重体现示范及迁移的功能;在“节练习”中侧重体现复习巩固、拓展思维的功能;在“章末练习”中侧重体现综合交融、多元发展的功能;在“单元自我检测”中侧重体现评估反思、促进发展的功能。这样的习题修订有利于促进学生物理学科核心素养的达成。

关键词：高中物理;课程标准;物理教材;习题

习题作为教材的一个重要组成部分，有着极其丰富的内涵和功能。修订高中物理教材中的习题，首先以《普通高中物理课程标准（2017年版）》（以下简称2017版课标）的要求为依据，另外还借鉴了国际比较和国内调研的结果，以使修改后的习题能更有效地促进学生物理学科核心素养的达成。下面从2017版课标要求、国际比较与国内调研、修订版教材习题修订思考与案例这三个方面来讨论相关问题。

1    2017版课标提出的学业质量水平

高中物理学业质量是依据物理学科核心素养中的“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面及其水平，结合课程的内容要求，依据不同水平学业成就表现的关键特征而制定的，是学生在完成本学科课程学习后的学业成就表现。高中物理学业质量水平是根据问题情境的复杂程度、知识和技能的结构化程度、思维方式或价值观念的综合程度等划分的。其中，学业质量水平2是高中毕业生应达到的合格要求，是学业水平合格性考试的命题依据;学业质量水平4是用于高等院校招生录取的学业水平等级性考试的命题依据。为了便于比较，表1呈现了关于学业质量水平2和水平4在四个维度的描述[1]。

从表1可见，关于水平2和水平4的描述，存在明显区别。例如，在与“物理观念”相关的描述中，水平2强调“了解”“简单”等，水平4则强调“理解”“综合应用”等;在与“科学思维”相关的描述中，水平2强调“熟悉”“简单”“直接”“意识”等，水平4则强调“实际”“转换”“综合”“恰当”“有依据”等;在与“科学探究”相关的描述中，水平2强调“观察”“已有的”“初步的”“简单”等，水平4则强调“准确”“合适的”“合理的”“完整的”等;在与“科学态度与责任”相关的描述中，水平2强调“兴趣”“了解”等，水平4则强调“创造性”“责任感”等。

因此，在修订教材习题时，应根据育人目标，关注学生对物理内容的掌握情况以及学生的物理学科核心素养的不同表现，参考学业质量水平的不同特征及要求，恰当设计有利于培养学生物理学科核心素养的习题。

2    教材习题的国际比较及我国相关现状调研

曾有研究者选定美、英、法、德、俄、中、日、韩、新、澳十个代表性国家的主流高中物理教材，比较研究了教材难度[2]及习题难度[3]，其中与习题难度比较相关的结果如图1。

由图1可知，习题难度从高到低的排序为：美、新、法、英、澳、中、俄、德、韩、日，我国教材的习题难度排序第六，属于中等偏易的水平。关于习题广度（习题量）的比较结果如图2所示，其排序依次为：美、新、法、澳、俄、英、中、韩、德、日，我国教材的习题广度排序第七。这说明我国高中物理教材的习题偏易，且习题量偏小。

当依据《普通高中物理课程标准（实验稿）》编写的国家普通高中物理教材（实验版）在我国使用过程中，有研究小组承担教育部原基础教育二司委托项目“普通高中新课程物理教科书使用情况调研”，对北京、安徽、甘肃、杭州、河南、吉林、江西、重庆、湖北、云南十个省市进行了调研。其中，关于教师从课外辅导资料中补充习题的调研结果如图3所示，有72.81%的教师总是或者经常从课外辅导资料中补充习题，22.17%的教师有时补充習题，4.85%的教师偶尔补充习题，0.16%的教师从不补充习题。这一结果说明，教材中的习题不能满足教学的需求，多数教师都需要从课外辅导资料中补充习题。进一步调研得知，教师们希望增加的习题量及习题类型，他们希望合理加强教材的习题量及深度，希望增加能促进学生全面发展的习题，如增加有生活或自然情境的习题、能培养学生实验能力的习题、有不同层次不同功能的习题等。这些皆为教材的习题修订提供了参考。

3    修订版教材的习题设计及案例剖析

根据2017版课标的要求、国际比较和国内调研结果，修订版教材的习题设计注重融入对“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面的检测，关注学生的认知规律，反映物理学科本质，密切联系生产、生活实际，体现习题在促进学生发展、甄别学生学业质量水平的功能。下面分别从“例题”“节练习”“章末练习”“单元自我检测”几个方面来展示修订版教材（侧重鲁科版，即司南版教材）对习题设计的思考。

3.1    “例题”：体现示范、促进迁移

教材中的“例题”具有启发学生应用知识、归纳方法、培养能力和发展思维的育人功能，具有问题解决的示范及迁移作用。修订版教材精选“例题”，且通过不同环节及栏目设计等，充分发挥“例题”的育人功能。

下面以必修第一册第5章第5节的“例题”为例（图4）[4]，展示修订版教材中关于“例题”设计的思考。在“例题”中，含有“分析”“解”“讨论”“迁移”环节和“策略提炼”栏目。在“分析”环节，主要示范性地引导学生学习如何分析题干，如何从题干中提取解题的关键信息;在“解”环节，引导学生学习如何规范地解题，给学生规范解题的示范，提示学生通过解题，不仅获得答案，而且要理清解题思维的发展脉络，关注解题步骤的逻辑联系;在“讨论”环节，提醒学生仅仅获得答案是不够的，还需学习如何反思、评估，如何提出有依据的质疑等;在“迁移”环节，给学生提供举一反三的思维发展空间，培养学生的迁移能力。

另外，特别为“例题”设计的“策略提炼”栏目，则是对此“例題”解题方法的进一步提炼与升华，以便学生触类旁通，站在更高的平台理解该“例题”的意义。例如，在超重和失重“例题”的“策略提炼”中，提醒学生“解决超重与失重的问题，其实是牛顿运动定律的运用。在解决此类问题时，要注意分析运动情况及受力情况，尤其要注意加速度的方向。如果物体的加速度方向向上，则该物体处于超重状态;若加速度方向向下，则该物体处于失重状态。”这从解题的角度提炼的解题策略不仅适用于此题，而且适用于关于超重、失重的一类问题。这样的“策略提炼”具有指导解题的实用性，能很好地指导学生解题。当然，我们知道，学习物理的目的不仅仅是为了解题，而是为了更高远的目的，即提升学生的物理学科核心素养。为此，教材在紧挨该“例题”的前面特别通过“素养提升”栏目强调了与超重、失重现象相关的物理核心内容，即“能理解牛顿运动定律的内涵，能分析超重和失重现象，知道单位制的意义及国际单位制中的力学单位;能用牛顿运动定律解释生产、生活中的相关现象，解决一些相关的实际问题。具有与牛顿运动定律相关的运动与相互作用观念。”这里强调牛顿运动定律才是物理的核心内容，而超重、失重本身仅仅是运用牛顿运动定律分析的现象。以此提示学习者怎样抓住学习的重点。

3.2    “节练习”：巩固习得、发展思维

修订版教材每节后面的“节练习”从易到难，从单一至综合，通常有6题左右。根据2017版课标中规定的学业质量要求，在“节练习”中给出了不同水平的习题，必修教材中设计了1-2 水平（黑色标号）、 3-4 水平（红色标号）和标有“*” 的习题。其中，标有“*”的习题有一定难度，可根据具体情况选做。例如，在必修第一册第1章第3节“速度”的“节练习”中（图5），有6题，其中第1题和第2题为选择题;第3题是与子弹穿过扑克牌有关的简单计算题及问答题;第4题是根据位移-时间图像求飞机的巡航速度;第5题求摩托车总的平均速度，是有一定难度的计算题;第6题是以“龟兔赛跑”为背景的涉及平均速度和瞬时速度的思辨题。前四题（标记黑色）属于1-2水平的习题，后两题（标记红色）则为3-4水平的习题。在选择性必修教材的“节练习”中，习题对应不同的学业质量水平，其中标有“*”的习题有一定难度，可根据具体情况选做。“节练习”的习题皆注重基础性，侧重帮助学生复习、巩固并拓展该节的学习内容，习题素材源于生活、源于自然，引导学生通过情境建模解决问题。在“节练习”的后面还设计了“请提问”栏目，希望通过此栏目引导学生反思，培养学生发现问题、提出问题的能力。

另外，修订版教材还有与学生必做实验有关的“节练习”设计。在本刊今年第3期文章中介绍了修订版教材的学生必做实验设计[5]，每个学生必做实验都通过节名凸显出来，那么在该节的“节练习”则围绕此实验展开。例如，必修第一册第2章第4节“科学测量：做直线运动物体的瞬时速度”对应的“节练习”有6题，其中第1题是完成该实验有关的实验报告;第2、第3、第4题分别是通过打点纸带或频闪照片判断物体的运动情况或求瞬时速度和加速度;第5题则是属于3-4水平的题目（图6），因其是在必做实验基础上的拓展，有一定的迁移发展功能。

3.3    “章末练习”：强化综合、多元发展

修订版教材每章末有“章末练习”，含“科学认知”“科学辨析”“科学探究”“科技交流”“温故知新”“我的学习总结”等几大类型的习题，通常有10～12题左右。其中，“科学认知”类题目有选择题、问答题和计算题等，旨在帮助学生综合复习、巩固该章的概念及规律等;“科学辨析”类题目主要是简答题、说明题等，旨在提升学生在科学建模、科学推理、科学论证或质疑创新等方面的能力;“科学探究”类题目主要是实验题，通常出现在该章有学生必做实验的“章末练习”中，旨在提升学生的科学探究能力;“科技交流”类题目主要是论述题，培养学生的陈述能力以及关心相关社会问题的责任感等;“温故知新”类题目主要检测不同章的内容，要求学生画出概念图，皆出现在每单元最后一章的“章末练习”中，旨在提升学生综合解决问题的能力;“我的学习总结”主要引导学生反思、总结、梳理，以使其更好地进步。“章末练习”与“节练习”类似，也是从易到难按照不同水平设计题目，划分了1-2水平（黑色标号）、 3-4水平（红色标号）和标有“*”的习题。例如，必修第一册第2章的“章末练习”有12个题目（图7），其中“科学认知”类题目有8个，前5题为1-2水平，第6题的航母舰载机问题、第7题的自行车与汽车的问题、第8题的升降机问题皆为3-4水平，有一定难度;第9题用自制“滴水计时器”探究小车运动的问题是“科学探究”类题目，因为该章含学生必做实验，所以该章的“章末练习”有与此相关的探究类习题;第10题为“科技交流”类题目，培养学生论证自己观点的交流表达能力;“温故知新”类题目的第11题旨在培养学生综合解决问题的能力，第12题要求学生根据第 1 章（运动的描述）和第 2 章（匀变速直线运动）的内容画出概念图，这是第一单元最后一章对应的题目（先让学生思考并画出概念图，老师可参考“教师用书”给出的概念图参考答案作出判断）[6]。

3.4    “单元自我检测”：强化评估、利于反思

修订版教材在每个单元末通常设计有“单元自我检测”（若某单元属于科普常识介绍，或某单元可与其相邻单元的自我检测整合，则不再专门设计）。每个“单元自我检测”通常一节课可以完成，3个单选题、 2个多选题、1个实验题、2个计算题，教师可根据具体情况让学生完成“单元自我评价”。完成“单元自我评价”有两种形式：一种是完成开放式的单元自我评价报告，另一种则是完成单元自我评价的表格。无论哪种方式，皆旨在引导学生进行自我评价，反思自己学会了什么、存在什么问题及今后努力的方向等。

例如，必修第一册第1章和第2章组成的与运动学有关的第一单元[7]，其“单元自我检测”如图8所示。其中，第一类题目为选择题，引导语为“选择题（本题共 5 小题。在每小题给出的四个选项中，第 1 ～ 3 题只有一项符合题目要求，第 4、5 题有多项符合题目要求）”;第二类题目为非选择题，第6题是实验题，因为此单元含学生必做实验，第7、第8题是计算题，有一定难度。最后是“单元自我评价”栏目，要求学生完成开放式的“单元自我评价”报告。

必修教材与选择性必修教材（6册）共有16个“单元自我检测”。其中，必修第一册对应“运动学”“静力学”“力与运动”3个单元;必修第二册对应“功与能”“抛体运动”“万有引力定律”3个单元;必修第三册对应“静电场”“电路”“电磁场”3个单元;选择性必修第一册对应“动量及其守恒”“机械振动与机械波”“光”3个单元;选择性必修第二册对应“安培力与洛伦兹力”“电磁感应与交变电流”2个单元;选择性必修第三册对应“分子与热学”“原子与原子核”2个单元。这些“单元自我检测”强化了习题的评价与反思功能。

总体看，修订版教材的习题设计，定位于促进学生物理学科核心素养的培养。力图发挥习题的巩固与延伸功能，帮助学生形成物理自然观;发挥习题培养与发展能力的功能，培养学生的科学思维、科学探究能力等;发挥习题反馈与交流的功能，了解学生的学习水平，发现其遇到的困难，以便进一步改进教学方法，提高教学质量，让学生不断进步。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]廖伯琴.中小学理科教材难度国际比较研究（高中物理卷）[M]. 北京：教育科学出版社，2016.

[3]廖伯琴，罗军兵，马兰，等.高中物理教材习题难度国际比较[J].物理教学探讨，2017，35（11）：1-4.

[4]廖伯琴.普通高中教科书物理必修第一册[M]. 济南：山东科学技术出版社，2019：7.

[5]廖伯琴.课程标准与教材修订（三）——如何在教材中凸显物理实验的育人功能[J]. 物理教学探讨， 2020，38（3）：1-5.

[6]廖伯琴.普通高中教科书物理必修第一册（教师用书）[M].济南：山东科学技术出版社，2019：141.

[7]廖伯琴.课程标准与教材修订（一）——基于2017版课标对高中物理教材进行修订的总体思考[J].物理教学探讨，2020，38（1）：1-4.

（栏目编辑    廖伯琴）