2019版與2010版高中物理教材的對比研究

王義梁 逄型玉

摘? ?要：文章從教材內(nèi)容、章節(jié)欄目、物理實驗、課文插圖、課堂例題、課后習(xí)題六個方面對人教版2019版和2010版高中物理教材進(jìn)行分析對比研究，找出新教材的特色，提出教師應(yīng)在轉(zhuǎn)變物理教學(xué)觀念、注重問題導(dǎo)引教學(xué)、提高實驗教學(xué)水平、提升習(xí)題教學(xué)能力上下功夫。

關(guān)鍵詞：高中物理教材;對比研究;教材分析

1? ? ?引? 言

2019年秋季學(xué)期，隨著期待已久的新版《普通高中教科書物理》（本文簡稱2019版教材）出版發(fā)行，在浙江等6省市開始正式使用，舊版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書物理》（本文簡稱2010版教材）也將逐漸退出歷史舞臺。教科書作為教學(xué)載體和學(xué)生最主要的文本學(xué)習(xí)資料，在物理教學(xué)過程中起到了重要作用，它的地位是任何一本教輔資料不能替代的。在新、舊教材更替的時間節(jié)點上，研究新教材，弄清新教材的特色，對新教材的使用和新課程的推進(jìn)都有重要意義。

2? ?兩個版本教材的比較

舊版教材是在2004年秋季學(xué)期正式開始使用的，在教材使用過程中根據(jù)實際使用情況微調(diào)部分教學(xué)內(nèi)容，再版印刷，2010版是這套教材的第三版。2019版教材是依據(jù)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》編寫的，它繼承了2010版教材的許多成功經(jīng)驗，吸收了十幾年來普通高中課程改革的優(yōu)秀成果，緊扣立德樹人的最終育人目標(biāo)，聚焦物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，關(guān)注物理課程的時代發(fā)展。

2.1? ? 教材內(nèi)容凸顯簡約性

2010版教材分7個模塊，共有26章，147節(jié);2019版教材分6個模塊，共有27章，125節(jié)。兩個版本的教材都采用模塊化布局和“章—節(jié)”結(jié)構(gòu)，都涵蓋力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)等內(nèi)容，見表1。

2010版教材有很多“大章節(jié)”，如“機械能守恒定律”“靜電場”“恒定電流”等。2019版教材通過整合教學(xué)內(nèi)容，刪減部分教學(xué)難度偏大或非主干內(nèi)容，拆分部分“大章節(jié)”。例如，《必修3》中“電磁感應(yīng)與電磁波初步”整合了2010版教材“磁場”“電磁感應(yīng)”“電磁波”以及“能量量子化”的內(nèi)容，而把2010版教材中的“靜電場”拆分為“靜電場及其應(yīng)用”“靜電場中的能量”兩章，分別從力的性質(zhì)和能的性質(zhì)來描述電場。又如，《必修1》把“力的合成”“力的分解”合并為“力的合成與分解”，突出力的合成，弱化力的分解，同時在下一節(jié)內(nèi)容“共點力的平衡”中突出正交分解的方法。通過這些措施，在章數(shù)大致相同的情況下，節(jié)數(shù)減少了22節(jié)，實現(xiàn)了章節(jié)內(nèi)容“瘦身”的目的。這樣處理可以有效降低教學(xué)難度，減少學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。

2.2? ? 章節(jié)欄目凸顯多樣化

2019版教材刪除了2010版教材中的“說一說”欄目，增加了“問題”“科學(xué)方法”“拓展學(xué)習(xí)”“復(fù)習(xí)與提高”四個欄目，“練習(xí)與應(yīng)用”“STSE”兩個欄目與2010版教材的“問題與練習(xí)”“STS”基本相同，見表2。

“問題”這個欄目在每一節(jié)的開頭，主要是創(chuàng)設(shè)一個問題情境，引發(fā)學(xué)生對問題的思考，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，進(jìn)而提升學(xué)生提出問題的能力，引導(dǎo)教師以“問題組”的形式開展教學(xué)活動，倡導(dǎo)“問題導(dǎo)引”的教學(xué)方式?！翱茖W(xué)方法”是對物理學(xué)中常用的科學(xué)思想和方法的歸納、總結(jié)，是對正文中科學(xué)思想和方法的有效補充?！巴卣箤W(xué)習(xí)”主要是知識的拓展和外延，突出利用傳感器和計算機等設(shè)備記錄和處理數(shù)據(jù)，方便有條件的學(xué)校供學(xué)生選學(xué)?！皬?fù)習(xí)與提高”在每一章的最后，是針對本章學(xué)習(xí)內(nèi)容專門設(shè)計的練習(xí)題，分A組和B組。A組難度較小，可以有效鞏固基礎(chǔ)知識和基本方法;B組難度較大，題目情境新，很多情境來源于學(xué)生生活實際，但需要建構(gòu)合適的物理模型，應(yīng)用正確的物理方法，這部分練習(xí)題可以很好地滿足學(xué)有余力的學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

2.3? ? 物理實驗凸顯探究性

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗在物理教學(xué)中起著重要的作用，實驗也是落實科學(xué)探究的重要形式。物理教材把實驗分為演示實驗和學(xué)生實驗兩大類。演示實驗主要是教師展示、學(xué)生觀察的實驗形式;學(xué)生實驗是通過教師引導(dǎo)，由學(xué)生設(shè)計實驗方案并動手操作的實驗形式。從表3數(shù)據(jù)分析可以看出，兩個版本的教材都重視物理實驗的教學(xué)，2010版教材中演示實驗比學(xué)生實驗要多近一半，更加突出教師的示范引領(lǐng)作用，學(xué)生必做實驗數(shù)量偏少;2019版教材大幅減少演示實驗，增加學(xué)生分組實驗，特別是必做實驗，將近增加了原來的一半。2019版教材的學(xué)生實驗只是提供給學(xué)生實驗的思路，學(xué)生應(yīng)分組討論“實驗要探究什么，需要測量哪些物理量，用什么工具或方法來測量，如何處理實驗數(shù)據(jù)和分析實驗誤差”，設(shè)計出實驗方案。在這些過程中，應(yīng)突出學(xué)生在實驗教學(xué)中的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究的能力。

2.4? ? 課文插圖凸顯真實性

物理新課標(biāo)指出，“關(guān)于科學(xué)探究的表達(dá)形式……包括文字、表格、圖像、公式、插圖等，根據(jù)內(nèi)容選擇恰當(dāng)?shù)男问竭M(jìn)行交流?！盵1]由此可見，課文插圖在教學(xué)中起到了重要作用。2019版教材的插圖總數(shù)達(dá)到了1348幅，比2010版增加了243幅，增加了兩成多，平均每節(jié)增加3幅多，增加了四成多，見表4。2019版教材更加重視插圖的使用，使用了大量真實照片，使學(xué)生直觀感受到神奇的物理世界，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。插圖選材凸顯真實性，力求科學(xué)性和時代性。例如，《必修1》中研究質(zhì)點時，把原來的老式火車更新為和諧號動車組列車，更加貼近學(xué)生生活，緊扣時代脈搏。又如，《選擇性必修3》中“強力吸盤掛鉤”這個習(xí)題的模型就來源于日常生活，題目還附了彩色照片以及抽象之后的工作原理圖，學(xué)生一目了然。

2.5? ? 課堂例題凸顯示范性

根據(jù)表4統(tǒng)計可知，從例題的數(shù)量上來看，2019版教材的例題與2010版相比略有減少，但是平均每節(jié)的比例略有增加。2010版教材雖然有非常詳細(xì)的分析過程和解答過程，但是解答過程規(guī)范性強調(diào)不夠，不能給學(xué)生起到很好的示范作用。2019版教材的課堂例題呈現(xiàn)出以下兩個特點：一是解題過程凸顯示范性，每道題都有確定的研究對象、用不同顏色的有向線段畫受力分析圖和運動過程圖、建立坐標(biāo)系、根據(jù)物理原理列方程、代數(shù)據(jù)出結(jié)果等，培養(yǎng)了學(xué)生良好的解題習(xí)慣。二是注重“一題多解”的示范，讓學(xué)生應(yīng)用不同方法解決同一個物理問題，注重培養(yǎng)學(xué)生解決問題時的發(fā)散思維。

2.6? ? 課后習(xí)題凸顯情境化

從習(xí)題數(shù)量上來看，2019版教材練習(xí)題總數(shù)達(dá)到了884題，比2010版教材增加了294題，與2010版相比增加了近一半的習(xí)題量，平均每節(jié)增加3題多，增加了四分之三（見表4）。從習(xí)題背景上來看，2019版教材重視創(chuàng)設(shè)習(xí)題的物理情境，物理情境更加貼近生活實際，更加注重物理方法的應(yīng)用。例如，在《必修1》中的“測量地鐵啟動過程中的加速度”這個習(xí)題的模型就來源于日常生活，利用身邊的細(xì)繩、圓珠筆、手機和量角器，只要建構(gòu)正確的物理模型，就可以估算出地鐵啟動時的加速度。

3? ? 教師應(yīng)做好的準(zhǔn)備

3.1? ? 轉(zhuǎn)變物理教學(xué)觀念

研讀最新的物理課程標(biāo)準(zhǔn)和教材，領(lǐng)悟課程內(nèi)涵，關(guān)注教學(xué)目標(biāo)的變化，發(fā)現(xiàn)新課程注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。作為一線教師，在概念和規(guī)律的形成過程中就應(yīng)當(dāng)重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識。努力變革物理課堂，由“重結(jié)果”向“重過程”轉(zhuǎn)變，牢固樹立學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位。教師不越權(quán)，不代替，始終把“培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)”放在教學(xué)的第一位。

3.2? ? 注重問題導(dǎo)引教學(xué)

2019版教材新增了“問題”這個欄目，每一節(jié)新課都以問題引入，引發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)動力。教師可以以問題為線索展開教學(xué)，組織學(xué)生交流、討論、合作、探索，學(xué)生在解決老師提出的一個又一個問題的過程中，學(xué)習(xí)新知識，掌握新方法，提出新問題。問題導(dǎo)引教學(xué)，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，最終還能培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力。

3.3? ? 提高實驗教學(xué)水平

物理實驗教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分，新教材更加注重學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，要讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，掌握科學(xué)探究的方法。作為一線教師，對待物理實驗的態(tài)度是：能分組的不做演示，能演示的不看視頻，極個別受到學(xué)校條件影響沒辦法演示的才用視頻代替。對于學(xué)生分組實驗，教師可以給學(xué)生創(chuàng)設(shè)合適的物理情境，通過觀察，引發(fā)學(xué)生思考，大膽提出猜想與假設(shè)。教師搭建任務(wù)平臺，通過小組討論交流，學(xué)生在完成任務(wù)的過程中，確定實驗?zāi)康暮蛯嶒炘?，設(shè)計實驗方案，選擇和使用實驗器材，采集和處理實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論，分析實驗誤差，甚至可以提出實驗的改進(jìn)方案，等等。物理實驗教學(xué)要讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)的探究過程，體會科學(xué)探究的方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒灢僮髂芰Α?/p>

3.4? ? 提升習(xí)題教學(xué)能力

2019版教材大幅增加了課后習(xí)題數(shù)量，這就要求教師重視習(xí)題教學(xué)。新版教材的課堂例題和課后習(xí)題大部分以生活實際為背景，物理情境新穎。教師在平時的教學(xué)過程中要培養(yǎng)學(xué)生在新情境下建構(gòu)物理模型的能力，要讓學(xué)生體會建構(gòu)物理模型的思維方法，理解物理模型的適用條件。忽略研究問題的次要因素，抓住主要矛盾，如質(zhì)點、點電荷、單擺、勻強磁場等物理概念都是抽象出來的物理模型，勻變速直線運動、拋體運動也是抽象之后的物理模型等。

4? ? 結(jié)束語

全新的課程方案、課程標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺，全新的物理教材已經(jīng)開始使用，當(dāng)前我們的首要任務(wù)就是把課程理念變成具體行動。教師應(yīng)當(dāng)研究物理課程標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確把握新教材特色，作為具體行動的實踐者，教師的教學(xué)行為將直接關(guān)系到課程改革能否真正落地，立德樹人的育人目標(biāo)能否最終實現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]熊澤本，馬世紅.中美基礎(chǔ)物理實驗教科書的對比與啟示[J].物理與工程，2017（3）：10-17.

（欄目編輯? ? 劉? ?榮）