初中物理教材附加栏目优化设计初探

努尔艾力·阿卜杜外力 曹丽萍

摘      要

附加栏目作为人教版初中物理教材设计中的一个亮点，以巧妙的方式增强了教材设计的灵活性。其设计在具有诸多优点的同时也存一些不足，包括分布不均匀、设计不全面、系统性不强等。教材设计是一个系统工程，需在总结经验的基础上进行不断优化和调整。初中物理教材附加栏目的设计可从增强系统性和教育性的角度进行优化，这对初中物理教材育人价值的体现具有重要的推进作用。

关 键 词

初中物理教材;附加栏目;物理思想方法

引用格式

努尔艾力·阿卜杜外力，曹丽萍.初中物理教材附加栏目优化设计初探[J].教学与管理，2024（19）：61-65.

教材是课程理念、目标和要求的具体体现，是开展教学活动的基本依据和重要资源。随着课程改革的不断深入，物理教材栏目设计呈现多样化趋势。然而，教材栏目设计的合理性需接受教学实践和学界的进一步审视，并在此基础上进行适当的优化和调整。这对教材功能和价值的体现具有重要的意义。

物理教材栏目相关研究也引起学界不少的关注。其关注点主要集中于栏目比较和使用两个方面。从栏目比较的角度分析，学者对国内外物理教材栏目进行了比较研究，如有学者认为，中英高中物理教材拓展栏目在数量、呈现方式、内容类型、知识板块分布等维度均存在一定的差异，需要相互借鉴与学习[1];还有学者比较美国高中物理教材《物理学：原理和问题》和我国人教版高中物理教材《物理》（必修1）中的“加速度”相关内容，认为教科书应设计多样化、个性化的特色栏目[2];从教材栏目使用的角度分析，杜明荣等认为在物理教学中通过重现情境、修改情境以及补充情境的方法，可更好地实现“问题”栏目的功能[3];郑康认为教师在课堂上运用“科学漫步”栏目渗透物理文化教育有利于提高学生的物理文化素养的培养[4]。纵观以上研究，其对不同的物理教材栏目进行了整体比较或价值判断，并提出使用建议，但未对栏目设计的合理性进行分析。也有个别学者对初中物理教材栏目设计进行一些思考，如邹芳等认为初中物理教材栏目设计应在栏目内容创新、语言优化、提高科学性等方面进一步探索[5]。其关注初中物理教材栏目设计的特点并提出整体优化建议，但未能对栏目设计进行批判性思考、积极发现设计不足，并提出针对性的优化建议。附加栏目是初中物理教材正式栏目的补充与延伸，其在教材整体布局中起着重要的作用。基于批判性思考的优化与调整能够进一步完善教材结构与内容的同时，更好地体现其育人价值。

基于此，本文以人教版初中物理教材为研究对象，梳理和分析附加栏目设计状况，并提出几点优化建议。

一、初中物理教材附加栏目内容梳理

人教版初中物理教材在注重教材内容的同时，重视教材使用者和开发者的交互[6]，设计了“实验”“演示”“想想做做”“想想议议”“STS”“扩展性实验”“动手动脑学物理”“学到了什么”等丰富多彩的栏目。除了上述正规栏目之外，教材中还设计了一类模块，本文称之为“附加栏目”。本文对人教版初中物理三本教材附加栏目进行全面梳理，发现共17处设计了此类栏目，从内容来看，主要分为三大类：补充说明类、归纳与升华类及拓展与延伸类。其中，补充说明类栏目对实验操作、例题计算或概念介绍等内容做了进一步说明和提示;归纳与升华类栏目主要对实验或概念规律的得出过程进行进一步总结与归纳，向师生传递了物理知识背后的思想方法;拓展与延伸类栏目对教材内容进行一定的变换，引发学生积极思考，具体梳理结果如表1至表3所示。

二、初中物理教材附加栏目审视

附加栏目以巧妙的方式完善物理教材结构的同时，为教材内容增加了活力。其设计具有诸多优点，但也存在一些不足，下面对此进行全面的审视。

1.设计特点

（1）注重物理思想方法的归纳与总结

初中物理教材附加栏目设计的一大亮点是注重对物理思想和方法的进一步归纳和总结。物理思想和方法的教育是物理教育的重要组成部分，然而当前的物理教育以知识教育为主，缺乏对思想和方法的传授[7]。从教材设计的角度分析，物理思想与方法通常以隐形的方式“隐藏”于科学知识之中，教材中很少或不会明确指出所运用的物理思想方法[8]。然而，附加栏目作为一种特色栏目，在物理思想方法的显性化方面做出了一些努力，有效弥补了教材的这一不足。这是教材设计中的重要转变，即从知识层面上升到思想方法的层面。教材设计的这种转变也在不断地向物理学本质的方向发展，并对物理教学的改进以及学生的发展起着重要的作用。

（2）尝试教材内容的拓展与延伸

拓展与延伸类栏目是附加栏目设计中的另一个亮点，其主要以设问的方式对教材内容进行一定的变换，让学生主动思考，积极探索，从而开拓学习视野。传统的教材设计过分强调知识的确定性和标准性[9]，从而失去其生命力。有鉴于此，初中物理教材附加栏目以设问的方式向学生抛出与教材内容相异的问题，增强了教材设计的活力。教材附加栏目设计符合认知弹性理论，其在原有教材内容的基础上进行灵活的调整，让教材从原来的确定性变为具有一定的灵活性[10]，为学生思维能力的提升提供更加适宜的资源。

（3）注重细节，起到良好的提醒和补充说明作用

补充说明类栏目在初中物理教材附加栏目中占不少比例。这一类栏目在不打破原有教材撰写风格的基础上，以附加栏目的形式，巧妙地进行内容补充和提示，比较完美地解决了教材内容系统性和完整性之间的关系。此类附加栏目设计比较注重细节。如，第一章运动的快慢一节中，教材在一道计算例题中设计了附加栏目，其内容为“计算中要注意：（1）不能只写公式和数字，一定要把必要的文字说明写出;（2）数字的后面要写上正确的单位”。这一类附加栏目非常注重细节，从教材第一章开始就关注计算题中的注意事项，帮助学生养成良好的解题习惯。除此之外，很多需要提示或说明的问题也以附加栏目的形式出现。这使得教材的功能由“控制者”走向“对话者”，让原本偏重于记载知识体系的教材更具生命力。这种设计能够提高教材的使用价值，让它更好地为师生服务。

2.设计不足

初中物理教材附加栏目在具有上述优点的同时，也存在一些不足，具体表现在如下三个方面。

（1）附加栏目分布不均匀

初中物理教材附加栏目分布呈现不均匀性，下面从不同的角度进行分析。从教材分布情况来看，第三本教材中的附加栏目数量最多，占47%，第一本次之，占41%，而第二本相对较少，仅占12%，具体情况如图1所示。

从图1可知，附加栏目在三本教材中的分布不均匀。其中第三本为九年级全册教材，其中附加栏目设计数量比较适中，而第一本教材中的数量偏高，第二本中的数量偏低。附加栏目分布不均匀性还体现在栏目类型上。如前文所述，初中物理教材附加栏目主要分为三种类型，即补充与说明类、归纳与升华类及拓展与延伸类。从类型分布的角度分析，补充说明类栏目占比较高，归纳与升华类栏目占比适中，而拓展与延伸类栏目占比偏低，具体情况如图2所示。

为了更加全面地了解初中物理教材附加栏目设计状况，本文对各章节中的栏目设计情况进行了统计，结果如表4所示。

从表4可知，附加栏目在各章内的出现频次大致落于1～3区间内。然而，有些章节中未设计附加栏目，如第二章、第七章、第十至第十二章等章节均未设计附加栏目，这说明附加栏目还有进一步开发的空间。从附加栏目在教材中所出现的位置来看，其主要呈现于概念与规律的介绍，例题计算，实验探究四种模块附近;从数量分布来看，53%的附加栏目出现于实验探究类模块附近，其占比最高;而其余三类模块中出现的频率较低，占比均处于25%以下，说明附加栏目在教材中的出现位置也存在不均衡性。总之，初中物理教材附加栏目在教材分布、类型分布、章节分布、位置分布等几个方面均呈现不均衡状况。

（2）设计不全面，缺乏系统性

梳理初中物理教材附加栏目不难发现，其中存在设计不全面、不系统的问题。其表现在以下两个方面：一是附加栏目设计缺失。有些物理思想和方法很有必要通过附加栏目的形式呈现，然而整套教材无一处与此相关的设计。如在初中物理第二本教材第九章第三节大气压强相关内容中，教材设计了一个演示实验，即大气压的测量，实验中通过测量水银柱的高度差来测量大气压，在这一实验中应用了间接测量法。间接测量法是物理学中一种重要的实验方法和思想，能够帮助我们测量在一般情况下较难以测量的物理量[11]，然而教材附加栏目中却未体现间接测量法。二是栏目设计系统性不强。如控制变量法是物理学中非常重要的思想方法，其在科学探究中的作用毋庸置疑，然而三本教材只有一处附加栏目中体现了此方法，即第二本教材第十章“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验。从整体来看，三本教材设计了诸多类似的探究影响因素类实验，如“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验，“探究影响导体电阻大小的因素”实验等。以上实验均应用控制变量法，但均未设计相应的附加栏目，以对其中的思想方法进行进一步归纳和升华，显然不利于物理思想方法的进一步强化与渗透。

（3）拓展与延伸作用不明显

初中物理教材附加栏目在教材内容的拓展与延伸方面进行了有益尝试，但作用不明显。从数量来看，全套教材仅两处设有拓展与延伸类栏目，数量偏少;从整体来看，拓展与延伸类栏目仅表现出一种代表性，未能对教材进行全面的分析和挖掘，未能设计更多具有启发性、思维性和发散性的栏目内容。如在第十二章杠杆一节中，对动力臂这一概念进行了界定，即动力臂是指从支点O到动力作用线的距离l1，如图3所示。

仔细分析发现，此处缺乏一些必要的说明和解释，然而这正好给我们提供了对教材内容进行拓展与延伸的机会，即可通过附加栏目的形式设计拓展与延伸类内容，即“为什么不能把动力臂规定为从支点O到动力作用点（手的接触点）的距离呢”？教材中多处具有进一步挖掘的空间，这需要对教材进行进一步开发。

三、初中物理教材附加栏目优化建议

从上文可知，初中物理教材附加栏目在具有诸多优点的同时，也存在一些不足，下面基于上文分析，提出几点优化建议。

1.注重附加栏目设计系统性

附加栏目以独特的风格展现教材的活力和魅力，教材设计需在原有设计基础上进一步增强设计系统性。首先，要对三本教材附加栏目进行系统梳理，并在此基础上对教材进行再次挖掘和分析，在原有附加栏目的基础上适当增加不同类型的附加栏目，使得教材附加栏目数量充足。其次，要保持附加栏目设计均衡性，使得各类附加栏目在数量上得到一定的平衡，避免某一类栏目数量占比过高的情况。从不同教材和章节的角度考虑，重点对附加栏目数量较少的第二册教材和未设计附加栏目的章节进行内容分析和挖掘，补充相应的附加栏目。最后，应在附加栏目设计中保持前后内容的连贯性，即教材中同一类型的附加栏目应连续地设计，从第一次出现的位置开始，要重复地呈现同一类内容，以增强视觉效应，从而进一步发挥附加栏目的作用。如控制变量法作为重要的实验探究思想方法，须在每一类应用此方法的实验中加以呈现。

2.提高物理思想方法类附加栏目的比例

从上文可知，初中物理教材附加栏目在物理思想方法的总结与归纳上做出了有益尝试，但总体来讲还显有些单薄，需要进一步加强此类内容的设计。物理思想与方法是物理学的重要组成部分，正如杨振宁先生所说：“物理学最重要的部分是与物理思想有关的 ，物理思想是物理学的根源。”[12]物理教材呈现物理思想与方法既是课程教学改革深化的需求，又是我国物理教材编写思想的积淀。长期以来，物理思想与方法相关内容并未在教材中得到令人满意的呈现[13]。从物理教育结构分析，完整意义上的物理教育应包括物理知识教育、物理方法教育、物理思想教育、物理观念教育以及物理精神教育，它们共同构成了物理教育的结构[14]，如图4所示。

从教育理论的视角来看，教材承载着建构学科观念、培养思维技能、增进意义建构、促进社会发展的功能[15]，物理教育应从教材设计伊始就统筹考虑物理教育各要素，在呈现物理知识的同时要更加注重物理思想方法以及物理精神的体现。从上文分析可知，物理教材对物理方法进行了一定的总结与归纳，但在物理思想、物理观念以及物理精神的体现方面略显单薄。从物理思想的角度考虑，物理学包含守恒思想、等效思想、转化思想、比较思想等多种思想，这需在教材设计中有所体现。如在初中物理第一册教材第六章密度一节中，通过比值定义法得到了密度的表达式，此类方法在物理学中处处可见，但其中隐含的思想——比较思想从未提起，这可以在相关章节中通过附加栏目的形式加以呈现。

3.加强启发引导类栏目的开发与设计

从上文可知，全套教材仅两处设计了启发引导类栏目，这一设计从内容来讲具有较强的灵活性和发散性，但因数量极少，作用不够明显，需要系统开发和设计。教材在呈现系统化的知识体系的同时，也要给学生留出主动思考的空间，从而让他们发散思维空间，提升学习的灵活性和主动性。教材设计中可通过设问的方式进行引导。如第二册教材第十九章家庭电路一节有一段描述：“控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间。”此处可设计附加栏目，即提出问题：“开关为什么不接在零线与用电器之间呢？这与通常画的电路图有何区别？为什么？”这样的设问能够引发学生的思考，让他们对教材内容进行加工，而非被动地接受知识。这种设计可以增强教材知识的开放性，给学生提供思维锻炼的机会，从而帮助学生提高科学思维能力。当然，启发引导类栏目设计不应局限于设问方式，也可探索更多的呈现形式，如科学小故事、小科学家等。

综上所述，教材是教育教学的关键要素，教材的设计应做到在继承中发展、在改革中创新。附加栏目作为人教版初中物理教材的有机组成部分，在丰富教材内容体系的同时也完善了教材栏目架构。然而，附加栏目在设计全面性、系统性和启发性方面需要进一步优化和调整，这对初中物理教材学科育人价值的体现及教学导向作用的充分发挥无疑具有重要的意义。

参考文献

[1] 高倩，李富强.中英高中物理教材拓展栏目比较研究[J].物理教师，2014，35（04）：66-68.

[2] 刘健智，卢宇梦，颜熠乔.中美高中物理教材内容呈现方式的比较——以“加速度”的编写为例[J].物理教师，2014，35（05）：59-62.

[3] 杜明荣，魏靖尧.人教版高中物理教材“问题”栏目的情境分析与使用建议[J].课程·教材·教法，2023，43（04）：127-132.

[4] 郑康.新教材中“科学漫步”栏目的物理文化教育价值与教学建议[J].物理教师，2022，43（05）：27-30+34.

[5] 邹芳，周新雅，王惠玲，等.基于核心素养视角下的物理教材特色栏目设计探析——以沪粤版教材“力学”内容部分为例[J].中学物理，2018，36（18）：11-13.

[6] 李富强，高倩.中德初中物理教材结构比较研究——以“人教版”与卡尔斯鲁厄教材为例[J].外国中小学教育，2017（05）：66-73.

[7][14] 邢红军，张抗抗.论物理思想的教育价值及其启示[J].教育科学研究，2016（08）：61-68.

[8] 柯珊，马云鹏.多元视角下的中学理科教材分析——以高中物理为例[J].教育理论与实践，2016，36（14）：50-52.

[9] 郭晓明，蒋红斌.论知识在教材中的存在方式[J].课程·教材·教法，2004，24（04）：3-7.

[10] 王世伟.调适教科书：使用教科书的实然与应然取向之间的中庸之道[J].教师教育研究，2011，23（05）：43-49.

[11] 胡帅，高太长，李浩，等.基于近红外体散射数据的气溶胶尺度谱正则化反演方法[J].红外与激光工程，2015，44（01）：17-26.

[12]孙鹏伟.建构“五位一体”的课堂教学  有效落实学科核心素养——以“动能定理”教学为例[J].中学物理教学参考，2018，47（17）：7-8+66.

[13]胡扬洋，邢红军，谷雅慧.物理教科书编写呈现科学方法的研究——以人教社高中物理必修教科书为例[J].课程·教材·教法，2016，36（09）：63-67.

[15] 高洁，房丽敏，潘苏东.落实核心素养的物理教材分析观[J].课程·教材·教法，2021，41（03）：104-109.

【责任编辑    孙晓雯】