對蘇科版物理新舊教材插圖改動的解讀

繆躍林

摘?要：教材是課程內(nèi)容的物化產(chǎn)物，是組織教學(xué)的依據(jù)，是學(xué)生學(xué)習(xí)最主要的工具書.教材中插圖的視覺表象往往比文字的描述更為生動，是編者精心構(gòu)思與設(shè)計的.在教材修訂時，每次都有一些小的改動.這些改動使插圖在教學(xué)中更好地發(fā)揮作用，做到文圖交融，相得益彰.本文對比了教材插圖，從學(xué)生立場、學(xué)科立場和立德樹人等方面談?wù)剛€人對插圖修改的理解和解讀.

關(guān)鍵詞：插圖;改動;對比;解讀

文章編號：1008-4134（2019）18-0009中圖分類號：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

蘇科版物理教材自2003年第1版出版以來，已經(jīng)使用了十幾年.在筆者的教學(xué)生活中用過幾個版本的教材，用蘇科版教材時間最長.在多年的循環(huán)教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)編者對每年出版的新教材，都略有改動.特別關(guān)注了近幾年教材中插圖的修改并前后進(jìn)行了對比，發(fā)現(xiàn)這些改動使教材插圖與時俱進(jìn)更好地發(fā)揮作用，做到文圖交融，相得益彰.編者在這套教材上的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度更值得我們一線教師尊敬.

教師應(yīng)以教材提供的資源作為引導(dǎo)，認(rèn)真鉆研編者修改前后的一些科學(xué)因素和實際意義，并及時反饋到課堂教學(xué)中.

下面就教材中幾處插圖改動前后的變化細(xì)節(jié)，來談?wù)劰P者的理解.

1?順應(yīng)實際學(xué)情

1.1?探究冰、燭蠟的熔化特點

插圖對比：原圖中對裝有冰塊的試管裸露在空氣中，用空氣加熱;對燭蠟用“水浴法”加熱（如圖1a所示）.編者修改后是將盛有冰的試管放在溫水里加熱（如圖1b所示）.并對圖中的物質(zhì)加了文字注解.

改動解讀：讓科學(xué)思維與日常思維形成對比，符合學(xué)生認(rèn)知水平.原圖中的冰熔化，我們上課時都說用空氣加熱，但是學(xué)生的生活經(jīng)驗都是高溫的物品放在空氣中會冷卻，與生活認(rèn)知有沖突，學(xué)生不好理解.修改后的圖片更直觀的說明冰和燭蠟的熔化都需要吸熱.

1.2?研究氣泡的運(yùn)動規(guī)律

插圖對比：學(xué)生實驗“研究氣泡的運(yùn)動規(guī)律”中，原教材中的表述是：內(nèi)徑約為1cm、長為60—100cm的玻璃管中注滿水，管內(nèi)留一個氣泡.但是圖片上有刻度部分實際長度為40cm、刻度間間隔10cm（如圖2a所示）.修改后的表述是：內(nèi)徑約為0.8cm、長為100cm的玻璃管注水近滿，上端留一小段空氣柱，再塞住管口.圖片上刻度部分實際長度為80cm、刻度間間隔20cm（如圖2b所示）.

改動解讀：注重知識形成過程中的學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，讓實驗優(yōu)化操控和觀察，要求適度.本實驗方案是用眼看和耳聽來判斷氣泡的位置和時間關(guān)系的，且多人合作，因此誤差較大.修改后的玻璃管變細(xì)了，刻度間間隔變大了，氣泡也變成了空氣柱.由于氣泡（或空氣柱）在水中運(yùn)動情況受多種因素的影響，比較復(fù)雜，在這兒就不闡述.按教材修改后的要求進(jìn)行操作時，由于間隔距離長了，學(xué)生操作計時不再手忙腳亂.空氣柱比氣泡大，改變玻璃管的傾斜程度，易于調(diào)控空氣柱運(yùn)動的快慢.讓學(xué)生對其運(yùn)動快慢有一定的感性認(rèn)識，有的放矢地精確測量運(yùn)動時間.科學(xué)方法的教育無處不在，但遺憾的是有時我們忽視了.

1.3?物質(zhì)的物理屬性

插圖對比：原圖用的是茶色玻璃放在臺燈前，透過玻璃觀察燈光這樣一幅漫畫來說明物質(zhì)具有透明度（如圖3a所示）.修改后就是一座裝潢的玻璃陽臺（如圖3b所示）.

改動解讀：從生活走向物理，沒有必要將簡單問題改為較復(fù)雜的實驗操作，避免生硬的說教和牽強(qiáng)附會.觀察物質(zhì)透明度的物理屬性，教室周圍都是透明的玻璃窗.用學(xué)生司空見慣的物體闡述物理屬性，比較方便.

1.4?杠桿

插圖對比：原圖是直板形開瓶器（如圖4a所示）.修改成彎鉤形開瓶器（如圖4b所示）.

改動解讀：改動雖小，卻更有利于學(xué)生今后運(yùn)用物理模型解釋實際問題.能讓學(xué)生更形象地弄清支點和阻力作用點的位置.

2?體現(xiàn)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)

2.1?聲音的傳播

插圖對比：原圖是在水中搖動小鈴鐺，你能聽到鈴聲嗎？（如圖5a所示）.編者替換成將正在發(fā)聲的手機(jī)裝入塑料袋，扎緊袋口后用細(xì)線懸掛在水中，你還能聽到手機(jī)發(fā)出的聲音嗎？（如圖5b所示）.

改動解讀：探究方法更科學(xué)，器材既常用又現(xiàn)代.原來的實驗中，小鈴鐺在水中搖動時，由于水的黏滯阻力等作用，聲音不清脆、較沉悶.由于用手拿住，有些學(xué)生誤解為聲音是由手臂傳過來的（事實也是這樣）.替換的實驗，聲音清晰，現(xiàn)象較明顯;用細(xì)線懸掛也大大減小了對固體傳聲的誤解.從器材的選用上，手機(jī)比鈴鐺更具有時代性.啟發(fā)學(xué)生，可以把手機(jī)作為實驗器具來進(jìn)行科學(xué)探究.

2.2?“樂音的特性”后面的“www”

插圖對比：將原來摩擦高腳酒杯的實驗（如圖6a所示）移至引言部分.編者替換成對著試管吹氣，使其發(fā)聲（如圖6b所示）;改變水量，吹氣時的音調(diào)有何變化？

改動解讀：對比學(xué)習(xí)思維，激發(fā)好奇心.培根說過“知識是一種快樂，而好奇則是知識的萌芽.”兩個實驗都是改變水量區(qū)別聲音有何變化，將這兩個實驗出現(xiàn)在同一教材中，可以對比學(xué)習(xí).同樣都是水、玻璃和空氣的組合，為什么發(fā)聲的效果不一樣.這樣的安排能激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲.

2.3?“溫度的測量”后面的“www”

插圖對比：對原圖的描述是用溫度計測量熱水冷卻時的溫度變化，每隔2min記錄一次，并將溫度值標(biāo)在圖中對應(yīng)的溫度計上（如圖7a所示）;最后用平滑的曲線把各溫度計的標(biāo)記連接起來，從中能發(fā)現(xiàn)什么？編者修改后增加了“以溫度為縱坐標(biāo)，時間為橫坐標(biāo)建立平面直角坐標(biāo)系”（如圖7b所示）.將圖中的溫度計除去，留下的就是熱水冷卻的圖像.

改動解讀：第一次學(xué)會熟練使用實驗儀器，用函數(shù)圖像法處理物理數(shù)據(jù)，有利于學(xué)生進(jìn)階學(xué)習(xí)，并把難點逐步分解.該活動是在學(xué)習(xí)了溫度計的使用后出現(xiàn)的，實際操作中就是再次練習(xí)使用溫度計，并初步學(xué)會描點、連圖像.為后面描述沸騰、熔化、凝固等圖像打下基礎(chǔ).原圖中沒有坐標(biāo)，除去溫度計后僅留下干癟的圖像，增加了坐標(biāo)系之后就是函數(shù)圖像.能方便查找圖像上任意時刻的大致溫度，也能由溫度查找此時的時刻，直觀地描述物理過程.初步認(rèn)識圖像和數(shù)形結(jié)合來解決物理問題的優(yōu)點，為后面的學(xué)習(xí)預(yù)設(shè)鋪墊.

2.4?觀察“碘錘”中的物態(tài)變化

插圖對比：原圖用酒精燈的外焰直接對玻璃泡加熱并仔細(xì)觀察碘狀態(tài)的變化（如圖8a所示）.修改后的圖片是將碘錘玻璃泡浸入加熱的水中，仔細(xì)觀察碘狀態(tài)的變化（如圖8b所示）.

改動解讀：修改體現(xiàn)了編者嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神，更加注重探究方法的科學(xué)改進(jìn).

查閱資料發(fā)現(xiàn)：常壓下，碘的熔點為113.60℃，碘的沸點為184.25℃，酒精燈外焰的溫度約800℃.根據(jù)這些數(shù)據(jù)，如果用外焰直接加熱，碘也可能經(jīng)歷了先熔化再汽化的物態(tài)變化過程，并不能直接得出碘升華的結(jié)論.如果放在加熱的水中，一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點為100℃，這個溫度低于碘的熔點.加熱時有紫色的碘蒸氣彌漫于玻璃泡的空間，能直觀說明碘易升華的物理屬性.

3?實現(xiàn)立德樹人

3.1?觀察有趣的物理現(xiàn)象

插圖對比：原圖是加熱燒瓶頸部觀察小金魚的活動（如圖9a所示）.編者替換成摩擦高腳酒杯的杯口（如圖9b所示），及改變杯中水量后摩擦杯口聲音會變化嗎？

改動解讀：器材簡單，教學(xué)中操作安全，學(xué)生可模仿;體現(xiàn)了一定的人文情懷;能促進(jìn)學(xué)生思考.原圖實驗在實際教學(xué)中，操作難度較大，他要求金魚很小，加熱過程中要保持教室環(huán)境安靜，實驗時間較長;魚受到驚嚇可能會游到開水區(qū)燙壞（第一堂課就顯得不尊重生命）;實際課堂上部分老師是播放視頻來解決.修改后的實驗器材易得，學(xué)生課后可再現(xiàn)操作，無危險;現(xiàn)象直觀、有趣，而且結(jié)果出人意料，能給學(xué)生留下較大的想象空間;讓他們懷著對知識的渴求走進(jìn)物理世界.第一堂課開始啟發(fā)學(xué)生：瓶瓶罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實驗.

3.2?測量燒杯中水的質(zhì)量

插圖對比：原教材安排了三個步驟：（1）計算燒杯中水的質(zhì)量;（2）測量燒杯和水的總質(zhì)量;（3）測量燒杯的質(zhì)量，并思考按怎樣的順序進(jìn)行操作（無圖）.修改后，省略了三個步驟的表述，直接給出了燒杯和一個盛有少量水的錐形瓶（如圖10所示），思考如何測量瓶中水的質(zhì)量.

改動解讀：讓學(xué)生學(xué)會根據(jù)實驗原理設(shè)計測量步驟;不對測量誤差提高要求，糾纏于此會沖淡教學(xué)主題;從而學(xué)會辯證的看待問題.修改前的教材，在“www”中給出的意思是有兩種不同的操作順序.即先測量燒杯的質(zhì)量和后測量燒杯的質(zhì)量，對實驗的結(jié)果有何影響？修改后的教材對測量液體的質(zhì)量也有兩種情況：第一種是待測液體未知，如本圖中瓶里的水;第二種情況是要稱量一定質(zhì)量的水，如“www”中需要在燒杯中注入90g的水.兩種情況不同，測量的方法也不同.而第一種情況比較常見，根據(jù)實驗原理得出步驟：（1）測量瓶與水的總質(zhì)量m1;（2）將瓶中水倒入燒杯，再測瓶的質(zhì)量m2;（3）水的質(zhì)量m水=m1-m2.事實上原來的教材，對于我們教者來說，雖然實驗的順序決定了誤差的大小，但一味糾纏的是先測容器的質(zhì)量還是后測容器的質(zhì)量，就變成了討論如何減小誤差了.仔細(xì)觀察，我們會發(fā)現(xiàn)將水倒入燒杯后，將瓶子稍微空一空，沾在瓶壁上的水不會超過零點幾克，誤差很小，應(yīng)該可以接受的.

教材是教學(xué)的載體，教材的修改體現(xiàn)了編者對教材科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度.實際教材中還有許多科學(xué)的改動地方，比如“電功和電熱部分”等等，在此就不一一列舉.編者根據(jù)當(dāng)前社會的發(fā)展對教學(xué)內(nèi)容做出了相應(yīng)的調(diào)整，適時充實了適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)與生活的即時信息.刪除了教材中過時的、用處不大的內(nèi)容，把這些與當(dāng)代社會生活密切相關(guān)的內(nèi)容整合進(jìn)教材中.優(yōu)化了教學(xué)方式，…….這些能夠有效開闊學(xué)生的視野，讓他們切實感受到學(xué)有所用，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣.教材修改的難度肯定大于我們平時教學(xué)資料的修改.我們作為一線教師，要理解關(guān)注教材修改背后的含義，更新自己的教學(xué)理念，及時修改教學(xué)軟件（如PPT等）.認(rèn)真鉆研教法和學(xué)法，做一個有扎實學(xué)識的好教師，以適應(yīng)社會發(fā)展對教育教學(xué)的要求.

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