国外高中物理教科书的卷首设计研究

曾 辉，张恩德

（韩山师范学院 物理与电子工程学院，广东 潮州 521041）

教科书设计要求课程观念、教材编制技艺、学科素养三者有机融合.优秀的教科书的逻辑结构应表层结构与深层结构相互关照、内容前后呼应贯通且具有较好的召唤性.我国高中物理教科书在呈现具体内容之前，往往会有开篇明义部分，或称为绪言、序言、前言，或以“物理学与人类文明”等替代.西方高中物理教科书在呈现学科主体内容之前，往往会有序言、致谢、致读者等内容.在本文中，笔者将教科书在学科主体内容之前呈现的部分统称为篇首.

篇首是教科书的内容与结构的重要部分，优秀的篇首部分具有良好的导读、导学、概览等作用，能较好地勾联学科与社会、历史与现代、愿景与实践、内容与结构等，给教科书使用者以提纲挈领的作用.但是，高中物理教科书篇首部分如何编写、功能与价值如何定位、与主体内容有何逻辑关系等等，国内外物理教育学界均未有理论澄明.本文以国外十二套高中物理教科书的篇首为研究对象，分析其内容结构、设计意图、组织与呈现，以回答高中物理教科书篇首如何编写、编写目的等问题.

1 研究对象与研究方法

基于比较研究需要，本文共选择四国高中物理教科书12套，其中美国9套，英国、澳大利亚、新加坡各1套.它们的具体信息如下（为研究方便，对下述教科书分别编号为1，2，3，4……12）：

1.《物质科学基础》（Foundations of physics science），由Arizona州立大学Bill W.Tillery于1991年编写，包括物理、化学、天文学和地球科学四部分，其中物理学计有八章.

2.《HOLT物理》（HOLT PHYSICS），由Raymond A.serway 和Terry S.Faughn于2002年编写.

3.《概念物理》（CONCEPTUAL PHYSICS），由Paul G.Hewitt主编，Prentice-Hall 公司2015年出版.

4.《概念物理》（CONCEPTUAL PHYSICS），由Paul G.Hewitt主编，Prentice-Hall 公司2002年出版.

5.《物质科学》（PHYSICS SCIENCE），是由The McGraw-Hill 公司于2005年出版的高中科学教科书，其中物理部分计14章.

6.《IB物理》（IB Physics），由Gregg Kerr和Paul Ruth 主编，再三修订后由IBID 出版社于2009年出版.

7.《物理：原理与问题》（Physics：Principles and Problems），由泊尔·兹特戴维斯主编，由Glencoe McGraw-Hill公司2005年出版.

8.《物理：原理与问题》（Physics：Principles and Problems），由泊尔·兹特戴维斯主编，再三修订后由Glencoe McGraw-Hill公司2013年再版.

9.《免费高中科学教科书》（Free High School Science Texts，简称FHSST），由马克·霍纳等主编，由美国自由软件基金会2005年出版.

10.《GCSE 物理》（GCSE Physics），由英国Jim Breithaupt 主编，Nelson Thornes Ltd 公司2006 年出版.

11.《物理基本原理》（Essentials of Physics），由澳大利亚JOHN WILKINSON 主编，MACMILLAN EDUCATION AUSTRALIAPTY LTD 公司2004年出版.

12.《物理视野（第二版）》（Physics Insights‘O’Level），由新加坡Pearson Education South Asia Pte Ltd公司2007年出版.

上述教科书在内容编排上，有重视知识分层设置、条理清晰、结构稳定、难度较大、凸显时代性等特征；在形式上，有分科与综合、历史跨度较大、使用范围较广、便于分析教科书篇首设计的历史传承等特点.基于上述多样性的教科书样本，本文从逻辑结构、具体内容、设计意图、组织呈现四个方面进行研究，探索国外高中物理教科书篇首设计的特点与变化趋势.

2 四国高中物理教科书篇首设计的比较

2.1 逻辑结构的比较

教科书篇首最能显性、集中地展现教科书的内容属性、教学属性、物理属性、出版商属性［1］等，其逻辑结构能较好地融合教科书的内容结构、学生心理结构和物理学科结构，体现不同时代、不同国家的不同版本教科书的设计风格与思路.因此，分析教科书篇首的逻辑结构对于教科书研究有着提纲挈领的作用.

由表1 可知，各高中物理教科书篇首结构均包含封面、版权页、目录等内容，它们体现现代教科书出版商属性的最基本要求.教科书3、8 的篇首结构（分别有13 项和10 项）复杂多样，从结构上较好地融通了教科书的出版商属性、内容属性和教学属性.如教科书8 中的“作者简介、编制过程”突出体现了出版商属性；“在线问题/帮助和调查、物理真实世界、理解物理、物理在线”既体现了内容属性，又体现了教学属性；“简目录、细目录”则同时体现了教科书的出版商属性、教学属性和内容属性.教科书3、8反映了美国最新高中物理教科书篇首突出教学属性和内容属性的设计理路.教科书3与4是美国《概念物理》不同时期的版本，教科书7与8是美国《物理：原理与问题》不同时期的版本，旧版本篇首的部分结构得到继承，但增加、更新了更多的结构，如教科书3 的目录包括简目录和细目录，前者只是呈现各单元的章名称及对应页码，后者则增加了各章各节名称、章节后栏目名称及对应页码.教科书3 还增加了“物理方法观念——现在是掌握物理的时候了、卓越内容及辅导、学生成绩、版权页、像集、致读者、致教师、教科书新特色、致谢”等内容.

表1 四国高中物理教科书篇首逻辑结构

教科书1-2、4-7、9-12 均为2010 年前编制的，其中教科书2、5-7、9、11、12 的篇首结构最简单，仅侧重教科书的出版商属性而内容属性与教学属性均较弱，教科书1、4、10的出版商属性和教学属性总体较突出.总体而言，2010年前的高中物理教科书篇首结构较简单，对教科书的整体关注度较少，且各国教科书的篇首结构具有一定的同质性，偏重学术型价值取向的高中物理教科书的教学特性偏弱，如《IB物理》.

2.2 篇首内容的比较

篇首结构与内容形成骨肉关系，内容决定着篇首的内涵以及结构的弹性.但是，篇首内容与结构并不存在原子式的固定与僵化的关系，类似结构对应的内容可能大相径庭，相似内容可能有不同的结构.因此，分析篇首内容有助于说明高中物理教科书的设计思想.

国外高中物理教科书的封面内容一般都包括书名、彩图、作者、出版社等信息，以突出教科书的出版商属性为主，辅助以一定的教学属性.致谢一般是主编对教科书编写的重要关系人的支持表示感谢，如教科书3 的主编Paul G.Hewitt 对审稿人、出版社、前版本的编者、图片提供者、家人等致以真挚的谢意.该教科书的致谢涉及人物量多、面广.教科书6 的致谢涉及人物有作者、校对者、项目管理者和设计者、编辑，但仅为人物罗列而略显形式化，教科书11和12的致谢主要针对图片版权人.各教科书的版权页主要涵盖版权声明、版权信息（如ISBN 号、各版本出版时间）等等.总之，教科书的封面、致谢、版权页主要体现了教科书的出版商属性.

四国高中物理教科书目录内容有繁简之分，前者如教科书2、5、7 的目录呈现了各章各节名称，列出了各章节的栏目、实验、总结、复习、测评等并配置对应页码.上述教科书还集中梳理了全书各章的实验、栏目及其对应页码，如实验室实验、快速实验、物理前沿、STS 等等，从而使目录一目了然，极大丰富了教科书的教学属性、出版商属性，也使内容属性得到彰显，体现了教科书对各种实验的类型及章节的合理分配.教科书4、6、9、11、12 的目录相对简洁，内容主要包括章名、节名、附录及对应页码.其它教科书的目录内容介于繁简之间，如教科书8 与教科书2 相比，没有集中全书所有的实验、栏目.教科书1 的目录提供了章概述、章名、节名、特色栏目名、章后栏目名、附录，但节次只有顺序而无页码标注.教科书10 与教科书4 相比，增加了章后总结、测试题及对应页码.总之，高中物理教科书的目录内容越丰富，展现的教学属性和出版商属性越好.

序言被认为是教科书技术性支架的一部分［2］，它对如何使用教科书具有较好的帮助作用.教科书1 的序言介绍了教科书的主要特点、内容组织方式、教科书内容的特殊处理方法和相关教学设备.该序言认为教科书1 具有易于阅读的特点，主要服务于非科学专业学生的学习需要，介绍了日常生活案例及活动的意义与作用，说明了设置简单概要、简单总结、关键术语等学习助手的作用.教科书11的序言说明了教科书的使用对象、与原有课程关系、作者编写意图等等，介绍了教科书的特色，如：教科书每章以一系列目标开始且目标覆盖内容知识和过程技巧；特别注意学生的问题解决、获取信息、讨论、复习和练习等活动；呈现CSIRO 科学杂志的文章，向学生展示当前科学研究领域和最新技术案例等.教科书12 的序言介绍了教科书修订的依据、教科书的侧重点、教科书的变化、教科书的特色，介绍了各类教学项目的设计依据和目的.教科书6的序言介绍了新版本的变化之处，以第14章为例说明教科书的编制与课程标准的关系.总之，四国高中物理教科书仅有3 本教科书设置有序言，其内容与范畴方面的差异较大，其他教科书实际上已将传统的序言内容以其他方式呈现，如致读者、致教师等.

四国高中物理教科书中有3 本教科书设置有致读者、致学生或致教师等篇首内容，如教科书1 的“致读者”介绍了教科书的助学系统及其作用、对读者学习的建议，还包含了对审稿人、家人的致谢，强调了教科书对教师的适用性并介绍了教科书的购买方式.教科书3 的“致读者”强调了物理有用、有趣，激励学生通过学习物理概念、公式、问题解决并爱上物理；“致教师”介绍新旧版本教科书的不同，介绍了教科书的二维码特色、章栏目特点、章末材料的组织与使用、助学系统及如何使用建议.上述教科书“致读者”的作用与序言相似，均以彰显教科书的教学属性为主，辅以一定的出版商属性，因而没有特别设置序言.教科书6、7、8 设置有作者简介内容，主要介绍作者的学术能力、学术经历、学术声誉、教学经历等，教科书4 还在作者的话中说明了作者编写教科书的目的及教科书的语言风格.

另外，各国教科书还设置了其他篇首内容，如教科书3“物理方法观念——现在是掌握物理的时候了”介绍了教科书的4 个新特点：优秀的内容和优质的辅导、可分配的深度教程、MasteringPhysics网站、反馈与暗示等，还以案例形式介绍了互动的角色扮演活动、问题诊断、学习催化剂、指导活动等，该内容对学生具有极强的引导性和感召力.教科书4 介绍了其特色方法：探索（用有意义的案例和动手活动激发学生兴趣）——发展概念（用有趣的叙述和视觉、多媒体表述、练习题和问题来深化概念理解）——应用（加强和应用关键概念并动手实验操作，认真思考和问题解决）.教科书8的“真实的物理世界”介绍了教科书栏目特色，如，科学家如何开展前沿研究、各职业中的物理案例、章末特色、大观念明示等.教科书10的“欢迎来到AQA物理”主要介绍了栏目使用.

总之，四国高中物理教科书篇首内容以充分发挥教学属性为主，展示其出版商属性为辅，通过教学属性和出版商属性的彰显充分地展示了教科书的内容属性.

2.3 组织与呈现比较

教科书篇首内容的组织与呈现涉及内容的组织逻辑、展开样态和语言表达.良好的内容组织与呈现能充分展示教科书的内容属性、教学属性等.四国高中物理教科书封面设计图文醒目，图片生动逼真且色彩斑斓，文字信息简洁精炼，仅限于书名、作者、出版社等出版信息，一般采用优质硬质纸张，体现了教科书具有良好的出版商属性和物理属性.版权页多位于封二，一般都包括版权保护声明，其内容组织讲究条理性与规范性，其字体虽小但综合运用黑体字、醒目标识、行间距和留白，也能引人关注.目录的组织呈现有三种：一是章目录，如教科书11；二是章目录+节目录，如教科书4；三是章目录+节目录+其它目录（如实验目录、栏目目录等），如教科书2、5、7、8等.上述关于章目录+节目录，其组织与呈现方式又分为二种，一是一次性集中呈现章目录+节目录，二是先以简目录形式呈现章目录，后以细目录形式呈现章目录+节目录.有的教科书将章节实验、特色栏目、章节助学系统在章节目录中一并呈现，如教科书2、5、8等.有的教科书在章节目录中配有精彩图片、标识符、旁批，从而使得传统古板的目录生机盎然，指示性增强.

教科书6、11、12 序言内容主要介绍教科书的编写目的、组织、特色、变化，但类似内容的组织与呈现方式略异.教科书12对教科书变化的说明非常精简，对教科书特色则以案例结合图文、旁批形式以详尽阐释，占用约3 个版面.其它教科书序言的组织与呈现以精炼的文字叙述为主，配以黑体形式的标题、关键词予以凸显.致谢、作者简介、关于作者等除了教科书4 的语言融入较多感情，教科书8 配备了作者图像之外，其他则多采用叙述式的公文文体且语言朴实，力求说明周全.教科书3 致读者、致教师与致学生的呈现与组织因对象不同而异，致学生的语言多具有引导性与趣味性，语言轻松自然，致读者、致教师则语言的专业性强，展现编者的编写意图以及对教师的教学期待.

篇首其他内容的组织与呈现则因性质而异，如单位换算系数、公制前缀、相片集、证书等内容的组织与呈现追求简洁明了、可理解性强，没有作过多展开.实验活动的安全性、教科书的使用性内容则较充分翔实，如实验室安全分为废物放置、热安全、手安全等9 类，对应的安全标识醒目、条目式说明简要而清晰，如教科书8中就将新特色、卓越内容及辅导等结合教科书正文中的体例，配合旁批、图片、漫画、黑体字予以说明.总体而言，高中物理教科书通过相关内容表现教科书特色的趋势加强，篇幅加长，图文例三者结合较好.

3 思考与启示

3.1 高度重视篇首的价值与功能

篇首是教科书的眼睛与窗口，它能最直接体现教科书的四大特性，也是教科书的利益攸关方品阅教科书的最佳抓手.国外高中物理教科书普遍重视篇首的内容、结构、呈现与组织方式的设计，篇首的篇幅趋长且内涵日益丰富.透过高中物理教科书的篇首，教师可以洞悉编者的设计意图与教科书的特色，学生可以领悟物理课程的逻辑魅力、学术挑战的召唤和有用有趣等实用价值.核心素养作为高中物理教科书编制的压舱石，它需要篇首部分分担落实物理学科核心素养的重任，篇首部分需要一定的容量、篇幅、类型以凸显教科书的四大属性，并给师生概览教科书提供更多途径.我国高中物理新教科书的篇首部分能简洁明了展现教科书的表层结构，以图文并茂的方式展现物理学的历史长度与科学本质，很好地勾联了物理与社会、历史与现代，导读、导学、概览等特色明显.

3.2 客观辩证地把握教科书特色

教科书的特色源于其使用对象的不同和编者课程理解的差异，但课程理解的差异不能理解为水平的优劣差异，而应为课程价值取向侧重的差异.即使编者有课程理解的个人独特性自由，但课程理解必须与教科书的使用对象协调.因此，分析国外教科书的特色需要结合教科书的使用对象、编制背景等因素综合而定，切忌毫无辩证批判的全盘接收.四国高中物理教科书或偏重人文思想，或偏重学科逻辑，或偏重实验探究等，有些教科书虽然取向有所偏重，但没有过多短板，而有些教科书则优点与缺点并存，如教科书6、9、11.我国高中物理教科书在借鉴他国高中物理教科书的优秀特色的同时，一定要坚持文化自信，避免国外教科书不良意识的隐性渗透，要结合国情和实际，探索具有中国特色、中国风格的高中物理教科书.

3.3 注意教科书内容结构的融通

优秀的教科书应注意篇首内容与正文内容的相互融通，注意教科书内容与结构的相互支撑.篇首内容可以丰满全面，但不能只是简单无序的堆积.四国高中物理教科书篇首内容既存在共性，也有各自特点.有些篇首内容只是单纯的工具性知识的前置，其内容结构与正文相游离，使得正文略显突兀，这类篇首内容结构的设计方式正逐步被抛弃.透过四国高中物理教科书，可以清晰地看到教科书实验活动的内容与结构关系、栏目内容与结构关系、各栏目类型、各实验活动类型的配置，体会到内容的集中呈现与分散呈现、总体叙述与部分叙述的良好搭配.篇首内容与结构应具有较好的浓缩性，能展现助学系统、表层结构、深层结构的一致性与自洽性.