新旧鲁科版高中物理教材内容呈现的比较

2021-06-15游铃慧刘健智

物理教学探讨 2021年5期

游铃慧刘健智

摘要：重力是高中生在物理教材中接触到的第一个有关力的概念，对新、旧鲁科版高中物理教材“重力与重心”小节内容进行比较分析，有助于教师和学生理解该部分内容。比较后发现，新教材对许多内容进行了删改，且在框架结构、栏目设置、正文内容、习题设置、插图等方面都进行了调整。结合教材内容对比，对教材编写和使用提出了建议。

关键词：鲁科版;高中物理教材;重力与重心;教材比较;核心素养

中图分类号：G633.7 文獻标识码：A 文章编号：1003-6148（2021）5-0019-6

为了更好地落实物理课程的育人功能，提升学生的物理学科核心素养，高中物理教材作为直接的课程资源应发挥重要作用。教材的内容编排应有利于教与学，教学内容在教材中出现的顺序与方式、每项内容所用的篇幅等，都应体现现代教育思想和教学理念。教材内容的编排可有多种形式，但无论采取哪种呈现方式，都应有利于促进学生核心素养的提升。

本文运用内容分析法对山东科学技术出版社出版的高中物理教材2019年版（以下简称新鲁科版）[1]和2011年版（以下简称旧鲁科版）[2]的“重力与重心”小节进行比较分析，从核心素养视角出发，梳理两者在内容呈现方面的相同点和差异，以期为物理教师提供一定的教学参考和启示。

1 框架结构和栏目设置的比较

新、旧鲁科版“重力与重心”小节大致框架结构与栏目设置如表1所示。

1.1 框架结构的比较

教科书的框架结构分析研究能够帮助教师快速、准确地把握教材的整体特征，提高对教材的认识，领会教材的编写理念，进而促进教师自身的发展。教科书基本框架结构研究主要对其整体特点进行研究，不涉及具体知识点，将注意力集中在主要内容分布和栏目设置等方面[3]。课程标准对本节的内容要求无变化，都是“认识重力”[4]。由表1可以看出，新、旧鲁科版教材的整体框架结构有较大的相似度，都分为力的描述、重力及其测量、重心及其应用。虽然新鲁科版在第三部分小标题上将“重心与稳定”修改成“物体的重心”，但从整体内容框架上来看，几乎没有变化。

1.2 栏目设置的比较

为了适应学生的需求，激发学生学习的兴趣，加深学生对知识的理解和掌握，物理教材设置了许多栏目，不同栏目有不同的教育功能，因此，有必要分析教材的栏目设置。本文中的栏目指在本小节中以相对独立的单元体系呈现的知识条目，如“信息窗”“迷你实验室”“实验与探究”“科学书屋”等。从表1可以看出，新、旧鲁科版在栏目设置上既有相同点，又有区别。新鲁科版在本节整体内容上有较大删减，教材内容篇幅由7页缩减到4页，栏目数量也由7个缩减为3个。对比人教版、沪科版、教科版等版本高中物理教材，其他版本教材在本节内容所占篇幅均在2～3页，所以考虑到教材篇幅以及课时限制，在保留基础栏目的基础上适当缩减旧教材的内容可以使得教材更加精练。同时，新鲁科版个别栏目的名称发生了变化，如“科学书屋”（旧教材称为“信息窗”），虽然栏目内容是一样的，但修改名称后，更能凸显对科学素养的强调，体现了新课标的理念，紧跟时代的步伐。

2 正文内容与习题设置的比较

从“重力与重心”小节正文内容的比较统计可以看出（表2），相对于旧版教材，新鲁科版在本节正文内容上的调整较大，以内容的删减为主，也有导入语言和方法变化、知识点编排顺序变化和知识点位置转移等调整，主要体现在以下几个方面。

2.1 正文内容的比较

2.1.1 导入方法变化

高一物理课导入的方法必须要考虑学生初中的相关知识基础和学生的实际情况。依据学生实际设计合理的情境导入，能使学生在已掌握的旧知识的基础上顺利过渡到新知识的学习。通过创设情境进行教学，可以更好地适应新高考改革的需要，是提高探究能力、增强实践意识、形成科学态度、提升物理学科核心素养的必经之路[5]。旧鲁科版用情境导入法引出了重力和物重的概念，而新鲁科版侧重于用复习导入法直接将重力的概念引出。相比较下，情境导入更能拉近学生与教学内容和教师的距离，调动学生的学习兴趣，使学生从生活情境自然地过渡到教学内容中，在这一小节有更好的学习效果。

2.1.2 内容删减

新鲁科版不论在语言表述上还是在相关知识点上都有所删减。删减教材部分内容在某种程度上有利于精简教材，从而突出主要内容。但笔者认为，部分删减的内容还有待商榷。结合表2的内容删减部分，归纳出如下几个特征。

（1）科技教育内容的删减

新鲁科版删去了仅有的两个传感器内容，分别是正文中的传感器测量重力的方法和“信息窗”中的电子秤和压力传感器的基本原理。传感器的广泛应用给生产生活带来了很大便利，在极大程度上也推动着人类社会与文明的发展和进步，利用传感器可以优化高中物理课堂教学，改进探究活动，充实课堂教学内容[6]。因此，传感器技术的引入应该成为高中物理教材中的一大闪光点，它不仅能增强学生的学习兴趣，还可以拓展学生探究日常生活中物理现象的能力。如果教师运用得当，它将会是很好的科技教育的素材，能够提升学生的科学素养和信息素养。新鲁科版删去了传感器测量重力的方法，教师在教学时可适当补充传感器技术的介绍。

（2）安全教育内容的删减

“汽车倾倒的条件及图示”是一个非常适合于进行交通安全教育的素材，新鲁科版删除了这一内容。如果教材可以提供安全教育的相关素材，教师也能够结合素材因地制宜地进行教育，做到知识获取和能力提升两不误，将更好地促进物理学科的生活化，使学生更好地了解科学、技术、社会、环境的关系，培养学生珍惜生命的意识，促进学生科学态度与责任的形成。

（3）知识点的删减

在重力加速度的影响因素部分，新鲁科版将其编写在了必修一第二章第五节“自由落体运动”中，以表格形式让学生自行总结重力加速度的影响因素，并删减了高度影响因素的相关内容。对比人教版、沪科版、教科版等版本高中物理教材，其他版本教材在本节内容中均无高度影响因素的相关内容，但在必修二的“万有引力”章节均有涉及。由此可见，新鲁科版对这一知识点的删减不仅不破坏系统知识的完整体现，还精简了教材，为其余重要知识点腾出篇幅空间。

（4）语言生动性降低

旧鲁科版教材引用了垂悬的高压输电线的例子，并伴随极具画面感的优美语言以及唯美的插图，引起学生对大自然的好奇心和探究热情，培养学生热爱自然的科学态度与责任，同时也更加容易激发学生的美感和创造美的意识。相比较而言，新鲁科版的导入语言略显生硬，没能像旧鲁科版一样充分发挥导入的“激发学生学习兴趣”的功能。

（5）史料内容的删减

关于“古代汲水瓶”，旧鲁科版将它设置在“信息窗”栏目中，在开头第一段第一句话说明了“在西安半坡文化遗址，出土了一种新石器时代（距今6000年）使用的汲水瓶”，用具体的历史史实导入，体现了内容的真实性、科学性和严谨性;结合传统文化，彰显教材的人文气息，充分体现了古代劳动人民的智慧。新鲁科版将这一内容放在正文之中，删去了具体史实的文字说明，通过阅读本部分内容，学生可能知道这是中国古代的伟大发明，但是却不清楚这个发明具体来自哪个城市，难以追根溯源地进行深入探索和学习，大大降低了学生对这段史实的感知，使得史实可靠性减弱。因此，虽然新鲁科版也有相关传统文化教育的内容，但语言的删减容易使得史实的可靠度降低，教师在教学时可适当补充相关史实的介绍。

2.1.3 知识点位置的转移

个别知识点在新鲁科版中的位置有所转移，产生的主要影响是：知识点编排逻辑的变化和学生学习方式的转变。

（1）知识点编排逻辑的变化

新、旧鲁科版中都有四种基本相互作用的内容。由于四种基本相互作用包括重力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用、强相互作用，所以重力相对于四种基本相互作用应该是一个下位概念。旧鲁科版先介绍四种基本相互作用，再详细讲解重力，在安排顺序上有很自然的导入效果。新鲁科版将该栏目置于“重力及其测量”之后、“重心”之前，先讲解重力，然后讲四种基本相互作用，知识点衔接得不够自然。

（2）学习思维方式的转变

新鲁科版将旧鲁科版正文中的一些知识点，如测量不规则物体重心的方法和自制倾角仪，从正文部分移到了习題部分。将正文内容移到课后习题，并以探究学习的方式展现，有利于学生养成主动学习的习惯，为学生提供充分的探究式学习的机会，培养学生的科学探究能力，这样的转变能够使学生更加注重学习的“亲历”，而不只是“功利性”地在乎结果[7]，让学生真正成为学习的主人，调动学生学习的积极性，从而使思维活跃起来。

2.2 习题设置的比较

高中物理教材中每道例题和习题的编制都蕴含着教材编写者的良苦用心，它们具有“建构”和“培养”功能，使学生通过解题的过程提升素养[8]。教材中的习题对培养学生发现并解决问题的能力也有重要作用。旧鲁科版有4道习题（2道选择题，1道计算题，1道开放题），新鲁科版有6道习题（2道选择题，1道计算题，3道开放题）。对比发现，新鲁科版的习题难度更大，开放题的比例增加，因此更强调学生学以致用、形成实践意识和实际解决问题的能力。新鲁科版将大部分习题与生活中的真实情境结合起来，引导学生通过已有知识探究现实生活中的问题。而旧鲁科版中的大部分习题没有联系生活实际，只是单纯地考查知识点，割裂了物理与生活的联系。新教材设置的习题，不仅考查学生对知识的掌握情况，还注重联系生活实际，加强了对科学思维、科学探究的考查，有利于培养学生的物理核心素养。

3 插图的比较

教材插图是教材传递知识信息的一个重要组成部分，笔者选取新、旧鲁科版本节内容中具有代表性的插图以表格形式进行比较，具体内容如表3所示。

3.1 插图类型的比较

两版教材都有摄影图、绘画图、示意图等类型的插图。新鲁科版在本节中的摄影插图居多，而旧鲁科版则是以绘画插图居多。真实的实物照片色彩丰富、生动形象，更符合学生真实生活的感受，进而能为学生构建一个贴近生活的物理情境，帮助学生更好地理解教学中的知识点，营造良好的学习氛围，激发学生自主学习的兴趣[9]。如新鲁科版中的“走钢丝表演”插图给人以强烈的视觉冲击，仿佛能够亲身体验走钢丝的惊险感。绘画插图表现的形式往往更加夸张和幽默，如果使用得好，可激发中学生学习物理的兴趣。

3.2 插图内容的比较

教材中每一幅插图想要传递的信息是不同的，尽管只是微调，也能彰显教材特色。如新鲁科版中“中国古人对力的认识”的插图将原先的生活实物图变成了甲骨文的原型图，这样改动的优点在于更好地结合中国传统文化，有较为直接的科普意义，更有利于学生科学态度与责任的培养。缺点是甲骨文原型图片较为抽象，学生乍一看很难看出这是汉字“力”的原型，记忆点不强。

需要注意的是，从表3中可以感受到，不论是“不同的力作用效果不同”的插图还是“走钢丝表演”的插图，在新鲁科版中都删掉了一些必要的图示与文字说明。新鲁科版在“不同的力作用效果不同”的插图中删掉了标明力方向的箭头图示，此时中学生已经在之前的学习中掌握了一些基本图示的画法，删去图示，使得插图内容不那么浅显易懂，但是对于学习能力较弱的学生，会加剧他们在理解上的困难。同样，旧鲁科版在“走钢丝表演”插图上标明了重心和支点的位置，并配上一定量的文字说明，可以使学生对物理定则的应用更加清晰，有利于加深学生对物理观念的理解，并指导学生自习和复习。

4 对教材编写与使用的建议

新教材的编写应是在旧教材基础上的继承、凝练和升华，应取其精华、去其糟粕，密切结合物理学科核心素养。课堂教学是落实学科核心素养培养的主阵地，因此，对学生物理学科核心素养的培养也必须扎根于物理课堂教学中[10]。本文在对新、旧鲁科版“重力与重心”小节比较分析后，对教材编写以及教师教学提出建议。

4.1 对教材编写的建议

通过比较可以看出，新鲁科版在保留新课标要求的基础知识内容上做了一些与时俱进的改变。通过对比与总结，笔者对教材编写提出如下建议。

（1）立足物理核心素养，合理优化教学内容

教材的编写应基于高中物理学科核心素养，最大限度地优化教材内容的呈现方式，新版教材应争取保留旧版教材中符合物理学科核心素养的部分，在此基础上进行优化，从而使教材内容更加符合新课改的要求，培养学生的物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任素养。

（2）联系现代生活实际，渗透科学技术教育

随着现代科学技术的飞速发展，教材编写也应该跟上时代进步的步伐。结合最新的科技进展编写教材，可以更好地体现物理学科的生活化，让学生真切地感受到物理渗透在生活中的方方面面，从而才能更加有兴趣去学习物理，摆脱对物理学科的恐惧。

（3）善于结合传统文化，培养爱国情怀

将传统文化穿插在教材的各个适宜插入的环节之中，让传统文化真正与物理学科教学相融合，如果教材将其融合得自然且具有真实感，就能让学生在学习物理的过程中体会古代劳动人民的伟大，潜移默化地培养学生的爱国情怀以及将科学服务于人类的意识。

4.2 对教师使用教材的建议

通过比较可以看出，新鲁科版教材的变化是多方面的，这也对教师的能力及素养提出了要求。现结合新旧教材对比，对教师使用新教材进行教学提出如下建议。