值得借鑒的美國(guó)主流高中物理“學(xué)材”的特點(diǎn)分析＊

劉運(yùn)新

（畢節(jié)學(xué)院物理系，貴州 畢節(jié) 551700）

1 問(wèn)題的提出

信息技術(shù)革命給學(xué)校教育帶來(lái)的一個(gè)顯著變革，就是多媒體走進(jìn)課堂.多媒體使教材突破了書(shū)本這種以文字為主的印刷媒體形式，而以多樣化的形式作用于學(xué)習(xí)者的所有感官.那么，這是否意味著長(zhǎng)期以來(lái)作為主要教材的教科書(shū)將讓位于新型的多媒體教材呢？回答是否定的.20世紀(jì)80年代特別是90年代以來(lái)，日本教科書(shū)研究中心的研究表明，在大量使用多媒體教材的課堂中，教科書(shū)仍將作為中小學(xué)各門學(xué)科教學(xué)的主要教材.研究報(bào)告指出：“所謂多媒體，是指毫無(wú)痕跡地整合所有信息樣式的信息環(huán)境，是文字、聲音、影像等全部可以超鏈接在一個(gè)畫(huà)面中進(jìn)行邊操作、邊對(duì)話的信息環(huán)境.教科書(shū)這種印刷媒體也囊括其中.無(wú)論什么學(xué)科，教科書(shū)都呈現(xiàn)最基礎(chǔ)的內(nèi)容.從教科書(shū)出發(fā)，再回到教科書(shū)，中間則由電子媒體來(lái)補(bǔ)充.教科書(shū)媒體和電子媒體的共存是一種理想的方式.”因此，今后新媒體的開(kāi)發(fā)將會(huì)創(chuàng)造更豐富多樣的教材，但教科書(shū)在其中擔(dān)負(fù)著“教材群之母港”的作用，這里所謂“母港作用”、“主要教材”作用的涵義，是指“教科書(shū)是賦予其他教材以教育意義的最終‘據(jù)點(diǎn)’”，也指教科書(shū)從歷來(lái)的“作為教學(xué)之用主要教材”轉(zhuǎn)型為“作為學(xué)習(xí)之用主要教材”.簡(jiǎn)言之，從“教材”轉(zhuǎn)型為“學(xué)材”.［1］

因此，如何做好將“教材”轉(zhuǎn)型為“學(xué)材”，也是教科書(shū)的建設(shè)中不可忽視的重要工作之一.分析研究先進(jìn)教育國(guó)家教科書(shū)的編設(shè)，借鑒他們的經(jīng)驗(yàn)，來(lái)審視我們的不足，從而編寫(xiě)出更具“學(xué)材”特點(diǎn)的教科書(shū).

本文以在美國(guó)選用率近50%并為許多英語(yǔ)國(guó)家選用的美國(guó)主流的高中物理教材《物理：原理與問(wèn)題》2005年最新版作為樣本，從“學(xué)材”的這一角度對(duì)其進(jìn)行分析闡述，并與我國(guó)普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理（2004年初審?fù)ㄟ^(guò)，以下簡(jiǎn)稱人教版教材）比較.從這一角度來(lái)看，其具有以下5個(gè)方面的特點(diǎn).

2 引發(fā)學(xué)生好奇心，激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣

《物理：原理與問(wèn)題》從內(nèi)容素材的選取及其呈現(xiàn)方式，到先行組織者的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、欄目板塊的設(shè)計(jì)、正文的敘述方式、習(xí)題的編設(shè)等都以引發(fā)學(xué)生的好奇心、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和保持學(xué)習(xí)興趣為最先目的，讓學(xué)生帶著濃厚的興趣自覺(jué)地學(xué)習(xí)物理知識(shí).人教版教材在這點(diǎn)上雖然有所改進(jìn)，但還顯不足.

例如在素材的選取及呈現(xiàn)方式上過(guò)于死板，以介紹全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS為例，中美教材對(duì)GPS文字介紹差異不大，但在其素材的選取及呈現(xiàn)方式上有所不同.人教版教材是將GPS放在“科學(xué)漫步”欄目中來(lái)介紹，在介紹GPS的正文的旁邊以開(kāi)窗口的形式插入一幅彩色小幅（約4.7cm×4.7cm）的 GPS定位器“實(shí)物”照片，圖片下面的文字直接要學(xué)生回答“這個(gè)GPS定位器此刻位于我國(guó)哪個(gè)城市的什么部位？從顯示屏中你能獲得哪些信息？”［2］，學(xué)生看了這干巴巴的GPS“實(shí)物”圖片，即便由于問(wèn)題的提出能激發(fā)出幾分興趣閱讀正文，但正文里并沒(méi)有GPS定位器的讀數(shù)方法的介紹，學(xué)生只學(xué)習(xí)課本上的知識(shí)是無(wú)法回答這些問(wèn)題的，增加了學(xué)習(xí)難度.由于沒(méi)有指明進(jìn)一步學(xué)習(xí)的方向，學(xué)習(xí)興趣也難以得到保持.

另外，由于照片較小，照片上GPS定位器屏幕上的示數(shù)不是很清晰，尤其角標(biāo)，學(xué)生辨認(rèn)很困難，即便學(xué)生通過(guò)查資料學(xué)會(huì)了GPS定位器的讀數(shù)方法，也無(wú)法回答問(wèn)題，學(xué)生心理上不能產(chǎn)生成就感，少了一份激勵(lì).《物理：原理與問(wèn)題》則是在講述“先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)”的正文中將GPS作為一種先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)來(lái)介紹，在介紹GPS的正文上方先插入了一幅考察團(tuán)人員面帶自豪且充滿自信的成功喜悅正在把GPS接收器安裝在珠穆朗瑪峰頂?shù)母咔逦噬闹蟹s11cm×7cm）“實(shí)景”照片，在照片旁以小字體旁白：“考察團(tuán)人員成功地把GPS接收器安裝在了珠穆朗瑪峰頂.通過(guò)這種方法，科學(xué)家提高了所測(cè)得的珠穆朗瑪峰高度的準(zhǔn)確性：珠穆朗瑪峰確切的海拔為8 844.43m，而不是8 848m”［3］，與人教版教材相比，顯而易見(jiàn)，后者更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺(jué)性.

首先，《物理：原理與問(wèn)題》以學(xué)生感興趣的先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)GPS應(yīng)用實(shí)例來(lái)吸引學(xué)生的注意力，不僅使學(xué)生自覺(jué)的閱讀正文，而且還引發(fā)了學(xué)生更深了解GPS的濃厚興趣，同時(shí)也降低了學(xué)習(xí)的難度（并沒(méi)要求學(xué)生會(huì)使用GPS），使學(xué)習(xí)興趣得以保持.其次，照片上的考察團(tuán)人員的成功喜悅，無(wú)疑對(duì)學(xué)生也是一種精神刺激，能激發(fā)他們成功的希望，從而增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的自覺(jué)性.

3 使學(xué)生明確意識(shí)到自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)和課題

首先，《物理：原理與問(wèn)題》不僅有每章內(nèi)容提要，而且每一節(jié)都有學(xué)習(xí)目標(biāo)和關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)，“物理實(shí)驗(yàn).互聯(lián)網(wǎng)”中也有實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，除了教材一般都有的章課題、節(jié)課題、實(shí)驗(yàn)課題外，還有具體到每一個(gè)物理概念和物理規(guī)律及其應(yīng)用的小課題，提示了所有學(xué)生必須共同學(xué)習(xí)的課題和共同達(dá)到的目標(biāo).

其次，《物理：原理與問(wèn)題》的“物理實(shí)驗(yàn).互聯(lián)網(wǎng)”中設(shè)有“進(jìn)一步探索”、每一章測(cè)評(píng)中的“科技寫(xiě)作”、每一章的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試中的“拓展題”，以及“挑戰(zhàn)性問(wèn)題”、“物理學(xué)的應(yīng)用”和“技術(shù)與社會(huì)”、“未來(lái)技術(shù)”、“工作原理”、“物理學(xué)前沿”.這些特設(shè)欄目中的每一個(gè)專題內(nèi)容既有發(fā)生在學(xué)生身邊的，也有關(guān)于高科技發(fā)展的，還有尖端前沿的，內(nèi)容的跨度非常大，不僅大大拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，而且提示了學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的方向和不同程度的學(xué)生進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)的多種選擇方向，以適應(yīng)每個(gè)學(xué)生的不同興趣.

人教版教材跟《物理：原理與問(wèn)題》相比，前者在這點(diǎn)上也略顯不足.例如，人教版教材中沒(méi)有明確的提示節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)和關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)，從預(yù)習(xí)來(lái)說(shuō)這尤顯重要.

4 注意培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和思考方法的能力

首先，《物理：原理與問(wèn)題》在第1章“物理學(xué)工具箱”中就明確指出研究物理學(xué)的“科學(xué)方法——進(jìn)行觀察、做實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)建模型或提出理論，以解釋你的結(jié)果，或做出新的預(yù)測(cè)”.［3］《物理：原理與問(wèn)題》每1章均有“起步實(shí)驗(yàn)”、“迷你實(shí)驗(yàn)”、“物理實(shí)驗(yàn).互聯(lián)網(wǎng)”.“起步實(shí)驗(yàn)”設(shè)置在每章的開(kāi)始，它由實(shí)驗(yàn)課題、問(wèn)題、步驟、分析組成，將本章的內(nèi)容及主要概念用問(wèn)題引出，在步驟中強(qiáng)調(diào)觀察，有助于學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方法和觀察方法，在分析中設(shè)置理性思維問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)概念或?qū)嶒?yàn)結(jié)果的進(jìn)一步探究，有助于學(xué)生改進(jìn)思考方法；“迷你實(shí)驗(yàn)”由實(shí)驗(yàn)課題、過(guò)程、分析與結(jié)論組成，在過(guò)程中強(qiáng)調(diào)預(yù)測(cè)，有助于學(xué)生改進(jìn)對(duì)未知世界的預(yù)測(cè)的思維方式，分析與結(jié)論則有助于學(xué)生改進(jìn)創(chuàng)建模型或提出理論的抽象思維方式；“物理實(shí)驗(yàn).互聯(lián)網(wǎng)”由“實(shí)驗(yàn)課題（包含內(nèi)容提要）”、“問(wèn)題”、“目標(biāo)”、“安全警示”、“實(shí)驗(yàn)器材”、“實(shí)驗(yàn)步驟”、“分析”、“結(jié)論與應(yīng)用”、“進(jìn)一步探索”、“生活中的物理學(xué)”、“交流數(shù)據(jù)（張貼即發(fā)表、討論等）”、“物理在線”等組成，這是一個(gè)要求學(xué)生在觀看互聯(lián)網(wǎng)提供的實(shí)驗(yàn)室錄像片后自行做實(shí)驗(yàn)的綜合性比較強(qiáng)的大型物理實(shí)驗(yàn)，它促使學(xué)生進(jìn)一步改進(jìn)學(xué)習(xí)方法、改進(jìn)思考方法、改進(jìn)調(diào)查和觀察與實(shí)驗(yàn)的方法、改進(jìn)討論方法和發(fā)表方法.

其次，《物理：原理與問(wèn)題》在重要的章節(jié)中還設(shè)有“解題策略”，以幫助學(xué)生改進(jìn)解題方法.

另外，每一章的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試中的“考試小貼士”提示學(xué)生進(jìn)一步改進(jìn)自己的考試方法.

在這一點(diǎn)上，人教版教材雖有改進(jìn)，但還顯不足.例如，沒(méi)有提示學(xué)生改進(jìn)發(fā)表的方法、考試的方法，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)安全警示，對(duì)預(yù)測(cè)這一重要思維方式的培養(yǎng)的力度也很弱，等等.

5 促進(jìn)學(xué)習(xí)個(gè)性化和個(gè)別化

首先，《物理：原理與問(wèn)題》的“物理實(shí)驗(yàn).互聯(lián)網(wǎng)”中的“進(jìn)一步探索”、“生活中的物理學(xué)”以及“技術(shù)與社會(huì)”、“未來(lái)技術(shù)”、“工作原理”、“物理學(xué)前沿”這些特設(shè)欄目中的“進(jìn)一步探索”不僅提示了學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的方向和不同程度的學(xué)生進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)的多種選擇方向，而且表明學(xué)習(xí)不只為了求得正確的結(jié)果，也允許各種思考方式的存在，允許開(kāi)放的學(xué)習(xí)結(jié)果；“物理實(shí)驗(yàn).互聯(lián)網(wǎng)”中的“物理在線”則指明了進(jìn)一步學(xué)習(xí)所需的信息源.

其次，《物理：原理與問(wèn)題》在版面的設(shè)計(jì)上注重“留白”作用，正文只占除了一般書(shū)的“邊白”外所剩余的版面的2／3，另1／3或旁白或留空，給人一種錯(cuò)落有致的美感，有助于學(xué)生開(kāi)闊視野，放開(kāi)思維.相比來(lái)說(shuō)，人教版教材除了一般書(shū)的“邊白”外，極少有空白的地方（即使有也是極?。o人一種“滿”的感覺(jué).

6 注重鞏固學(xué)習(xí)

《物理：原理與問(wèn)題》不僅有節(jié)復(fù)習(xí)題，而且每章后附有“復(fù)習(xí)指南”、“測(cè)評(píng)”以及“標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試”，以方便學(xué)生自主復(fù)習(xí)和自我評(píng)價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生的自我評(píng)價(jià)能力.而人教版教材只在每節(jié)后面設(shè)置了由幾個(gè)簡(jiǎn)單題目組成的“問(wèn)題與練習(xí)”，不方便學(xué)生自主復(fù)習(xí)和自我評(píng)價(jià).

日本筑波大學(xué)高倉(cāng)翔教授認(rèn)為，作為學(xué)材的教科書(shū)應(yīng)當(dāng)發(fā)揮5大功能，即：激發(fā)學(xué)習(xí)欲望的功能，提示學(xué)習(xí)課題的功能，提示學(xué)習(xí)方法的功能，促進(jìn)學(xué)習(xí)個(gè)別化與個(gè)性化的功能，鞏固學(xué)習(xí)成果的功能.［1］從以上的分析來(lái)看，《物理：原理與問(wèn)題》確實(shí)是一本在我們編寫(xiě)高中物理教科書(shū)工作中值得借鑒的“學(xué)材”.

1 鐘啟泉.現(xiàn)代課程論.上海：上海教育出版社，2003.378，388

2 人民教育出版社 課程教材研究所 物理課程教材研究開(kāi)發(fā)中心.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理（必修）1.北京：人民教育出版社，2004.11

3 ［美］保羅·齊澤維茨著.沈珊雄，徐在新，錢振華譯.物理：原理與問(wèn)題.杭州：浙江教育出版社，2008.28，22