物理核心素養(yǎng)在高中教材習(xí)題中的表現(xiàn)

郭慶 喬翠蘭

摘? ?要：為探究2019年版高中物理教材和2004年版高中物理教材在習(xí)題部分對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的考查情況，以《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中的物理學(xué)科核心素養(yǎng)及學(xué)業(yè)質(zhì)量水平為研究依據(jù)，以人民教育出版社和山東科技出版社高中物理必修一教材為例，在橫向與縱向上研究不同版本新舊教材在習(xí)題部分物理學(xué)科核心素養(yǎng)的表現(xiàn)情況。研究發(fā)現(xiàn)，2019年版高中物理教材習(xí)題量大增，所關(guān)注的核心素養(yǎng)比2004年版高中物理教材更全面，所達(dá)到的核心素養(yǎng)水平也更高。不同版本教材之間側(cè)重不同，人民教育出版社出版的2019年版必修一教材注重科學(xué)思維，山東科技出版社出版的2019年版必修一教材注重科學(xué)探究。

關(guān)鍵詞：教材;核心素養(yǎng);習(xí)題;教材比較

自1997年世界經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織最先提出素質(zhì)遴選項(xiàng)目以來(lái)，以“核心素養(yǎng)”為目標(biāo)的教育改革正如火如荼地進(jìn)行。我國(guó)于2016年正式公布了中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系[1]。各門(mén)學(xué)科也結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)、育人特點(diǎn)大力開(kāi)發(fā)本學(xué)科的核心素養(yǎng)，并成為新一輪課程改革的中心議題，與核心素養(yǎng)相關(guān)的各方面研究也成為這幾年教育研究領(lǐng)域、中學(xué)教學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。物理學(xué)是自然科學(xué)領(lǐng)域的一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，研究自然界物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。為貫徹“立德樹(shù)人”的根本任務(wù)，《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》已正式發(fā)布，提出了物理學(xué)科核心素養(yǎng)以及學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量水平評(píng)價(jià)，為基礎(chǔ)物理教育帶來(lái)了新的生機(jī)[2]。教材根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)，是教師教學(xué)的主要依據(jù)，是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要工具。教材是教學(xué)的載體，是核心素養(yǎng)的集中體現(xiàn)。新版教材“呼之欲出”，部分教材已于2019年夏季編寫(xiě)完畢。

習(xí)題是教材的重要組成部分，是核心素養(yǎng)的重要載體，是學(xué)生掌握知識(shí)、發(fā)展能力的重要工具，是教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的重要途經(jīng)。因此，對(duì)教材中的習(xí)題進(jìn)行分析，挖掘習(xí)題中滲透的核心素養(yǎng)，對(duì)有效教學(xué)意義重大。聞雷對(duì)四個(gè)版本數(shù)學(xué)教材“函數(shù)單調(diào)性”部分的情境與問(wèn)題、定義、例題、習(xí)題進(jìn)行了比較研究[3];孟靜宜等對(duì)人教版和北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)教材“20以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識(shí)”部分的習(xí)題進(jìn)行了比較研究，發(fā)現(xiàn)兩版教材各具特色[4];李晨晨等從題量、類(lèi)型、設(shè)置、難度四方面對(duì)人教A版和英國(guó)A-Level高中數(shù)學(xué)教材“向量”部分的習(xí)題進(jìn)行了比較研究，發(fā)現(xiàn)兩版教材各有優(yōu)劣[5];郭玉峰等以四版數(shù)學(xué)教材“函數(shù)”部分的書(shū)后習(xí)題為研究對(duì)象，對(duì)習(xí)題的核心素養(yǎng)及其達(dá)到的水平進(jìn)行分類(lèi)劃分，得出不同教材對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的差異[6];宋麗穎對(duì)中美物理教材“運(yùn)動(dòng)學(xué)”部分的內(nèi)容編排、概念建構(gòu)、習(xí)題和實(shí)驗(yàn)設(shè)置等方面進(jìn)行了比較研究，得出中美物理教材的差異[7]。這些研究都給了我們很好的思路和方法啟示。迄今為止，尚無(wú)人對(duì)2019年新版高中物理教材的習(xí)題進(jìn)行核心素養(yǎng)方面的研究。

本研究以人民教育出版社2019年版（以下簡(jiǎn)稱人教新版）、人民教育出版社2004年版（以下簡(jiǎn)稱人教舊版）、山東科技出版社2019年版（以下簡(jiǎn)稱魯科新版）、山東科技出版社2004年版（以下簡(jiǎn)稱魯科舊版）的必修一書(shū)后習(xí)題（除例題）為研究對(duì)象，以《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中的物理學(xué)科核心素養(yǎng)及學(xué)業(yè)質(zhì)量水平為研究依據(jù)，在橫向與縱向上研究新舊不同、版本不同的教材在習(xí)題部分對(duì)于物理學(xué)科核心素養(yǎng)的表現(xiàn)情況。研究主要關(guān)注兩個(gè)問(wèn)題：一是根據(jù)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，將習(xí)題進(jìn)行歸類(lèi);二是根據(jù)新課標(biāo)學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的劃分，將其與核心素養(yǎng)結(jié)合在一起，判定每個(gè)習(xí)題在核心素養(yǎng)上所達(dá)到的水平。最后給出研究結(jié)論，給教材編寫(xiě)和物理教學(xué)提供一些參考意見(jiàn)。

1? ? 研究設(shè)計(jì)

1.1? ? 研究對(duì)象

考慮到新教材在知識(shí)結(jié)構(gòu)上的變化，本研究選擇知識(shí)結(jié)構(gòu)變化較小的必修一模塊進(jìn)行研究。研究對(duì)象是人教新版、人教舊版、魯科新版、魯科舊版四個(gè)版本的高中物理必修一的書(shū)后習(xí)題。

1.2? ? 研究的可行性

本研究進(jìn)行的前提是新舊教材在書(shū)后習(xí)題上存在差異，于是研究之前筆者對(duì)所選新舊教材必修一部分的全部習(xí)題進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。具體結(jié)果如表1所示。

由表1可知，新版教材不僅在習(xí)題數(shù)量上多于舊版教材，且大部分都是新題，新舊教材在書(shū)后習(xí)題上存在較為明顯的差異，因此有必要進(jìn)行對(duì)比研究。

1.3? ? 分類(lèi)統(tǒng)計(jì)模型

本研究認(rèn)為，每一道物理習(xí)題都考查和培養(yǎng)了學(xué)生某一方面或某幾個(gè)方面的核心素養(yǎng)，并且所培養(yǎng)和考查的核心素養(yǎng)處于學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的不同層次。本研究對(duì)每一道習(xí)題進(jìn)行素養(yǎng)類(lèi)型及水平劃分，通過(guò)統(tǒng)計(jì)進(jìn)行新舊教材、不同版本教材之間的對(duì)比研究。為達(dá)到此目的，筆者將物理學(xué)科核心素養(yǎng)及學(xué)業(yè)質(zhì)量水平進(jìn)行凝練、整合。整合方式是以課程標(biāo)準(zhǔn)中學(xué)業(yè)質(zhì)量水平五級(jí)劃分為依據(jù)，根據(jù)必修一習(xí)題的特點(diǎn)，將沒(méi)有考查到的質(zhì)量水平描述進(jìn)行刪減綜合，并將四個(gè)核心素養(yǎng)編碼為A、B、C、D;將每一個(gè)核心素養(yǎng)下的不同水平層次編碼為A1～A5、B1～B5、C1～C5、D1～D5，得出統(tǒng)計(jì)模型，如表2所示。

1.4? ? 習(xí)題素養(yǎng)類(lèi)型及水平劃分

1.4.1? ? 物理觀念的劃分

物理觀念是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華，是從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)[2]。物理概念既有一般概念的共性，又具有自身的特性。物理概念就客觀屬性來(lái)看，是反映物質(zhì)本身的物理性質(zhì)或某方面的特征，以及物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的某一狀態(tài)或過(guò)程的物理特征;就主觀屬性來(lái)看，是在大量事實(shí)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，對(duì)物理事實(shí)的一種近似的、突出本質(zhì)的反映[8]。理解物理概念的內(nèi)涵和外延是進(jìn)行本研究的準(zhǔn)備之一。必修一的概念主要包括兩大類(lèi)：運(yùn)動(dòng)學(xué)概念、動(dòng)力學(xué)概念。物理規(guī)律反映物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)中各個(gè)要素之間的必然聯(lián)系[9]，反映事物發(fā)展變化的趨勢(shì)，是物理概念發(fā)展和深化的必然結(jié)果，規(guī)律主要包括定律、定理、原理、法則和方程等。必修一中的規(guī)律均可統(tǒng)屬于力學(xué)規(guī)律[10]。

以下舉例說(shuō)明水平層次的劃分。

例1：以下說(shuō)法中，哪些指時(shí)間間隔？哪些指時(shí)刻？

本題在人教新版和人教舊版中皆有。題目所涉及的概念非常明確，即時(shí)間間隔、時(shí)刻，達(dá)到了對(duì)概念初步了解的水平，但并未考查和培養(yǎng)學(xué)生用概念解釋現(xiàn)象、解決問(wèn)題，故將其劃分為A1層。

例2：在“小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走”這兩句歌詞中，所選取的參考系分別是什么？請(qǐng)說(shuō)明理由。

本題取自魯科新版，考查了參考系的概念，并要求學(xué)生用參考系來(lái)解釋這兩句詩(shī)，由于解釋的現(xiàn)象較為簡(jiǎn)單，并且只涉及一個(gè)概念，故將其劃分為A2層。

例3：一輛汽車(chē)在教練場(chǎng)上沿平直公路行駛，以x表示它相對(duì)于出發(fā)點(diǎn)的位移，下圖（本文略）近似描寫(xiě)了汽車(chē)在0時(shí)刻到40 s這段時(shí)間的x-t圖像。試通過(guò)分析回答以下問(wèn)題：

（1）汽車(chē)最遠(yuǎn)位置距離出發(fā)點(diǎn)約多少米;

（2）汽車(chē)在哪段時(shí)間沒(méi)有行駛;

（3）汽車(chē)在哪段時(shí)間駛離出發(fā)點(diǎn)，在哪段時(shí)間駛向出發(fā)點(diǎn)。

本題取自人教新版，考查了學(xué)生多個(gè)物理概念，包括位移、時(shí)間、x-t圖像。學(xué)生首先要知道圖像橫、縱坐標(biāo)的意義，然后將圖像與位移、時(shí)間、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)聯(lián)系起來(lái)。本題已達(dá)到A3層水平，故將其劃分為該層。

例4：從高空下落的物體所受空氣阻力隨下落速度的增大而增大，經(jīng)過(guò)一段距離后將勻速下落，這個(gè)速度稱為此物體下落的終極速度。已知球形物體體積不大時(shí)所受的空氣阻力f與速度v和球半徑r成正比，即f=kvr。對(duì)于常溫下的空氣，k取3.4×10-4 N·s/m2。已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3，求半徑為0.1 mm的球形雨滴在無(wú)風(fēng)時(shí)的終極速度。

本題取自魯科新版，考查了學(xué)生速度、阻力、重力、密度等概念;考查了二力平衡的規(guī)律。要求學(xué)生能綜合運(yùn)用這些概念、規(guī)律解決問(wèn)題，故將其劃分為A4層。

例5：請(qǐng)根據(jù)第三章（相互作用）和第四章（力與平衡）的內(nèi)容，結(jié)合你的理解，畫(huà)出概念圖。

本題取自魯科新版，對(duì)概念理解的要求已經(jīng)達(dá)到系統(tǒng)的水平，學(xué)生要根據(jù)自己對(duì)于每個(gè)概念的理解，概念與概念之間的縱橫關(guān)系，利用概念圖的方法反映出自己對(duì)于概念的理解，這個(gè)理解不僅僅局限在概念本身的理解上，還包括每個(gè)學(xué)生對(duì)于上下級(jí)概念的不同理解，故將其劃分為A5層。

1.4.2? ? 科學(xué)思維的劃分

科學(xué)思維主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素[2]。在必修一的習(xí)題中，比較注重學(xué)生對(duì)物理模型的理解與運(yùn)用。常用模型分為兩大類(lèi)：實(shí)物模型和問(wèn)題模型。必修一中涉及到的實(shí)物模型有質(zhì)點(diǎn)、斜面、平面、輕繩、輕桿、傳送帶等，涉及到的問(wèn)題模型有剎車(chē)模型、相遇追及模型等[11]。由于物理習(xí)題通常從多個(gè)維度考查學(xué)生，因此我們?cè)跉w類(lèi)時(shí)應(yīng)深入分析，將習(xí)題劃分到可能的多個(gè)素養(yǎng)、水平下。

例：請(qǐng)你為乒乓球和戰(zhàn)斗機(jī)各創(chuàng)設(shè)兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)問(wèn)題中可以把它看成質(zhì)點(diǎn)，另一個(gè)問(wèn)題中不能把它看成質(zhì)點(diǎn)。

本題取自人教新版，考查學(xué)生是否理解“質(zhì)點(diǎn)”這個(gè)理想模型，并要求學(xué)生能在熟悉的問(wèn)題情境中運(yùn)用該模型，這對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的考查達(dá)到了B2層水平，故將其劃分為該層。其次，本題對(duì)學(xué)生“物理觀念”方面的考查也達(dá)到了A1層水平。

1.4.3? ? 科學(xué)探究的劃分

科學(xué)探究主要包括問(wèn)題、證據(jù)、解釋、交流等要素[2]。在必修一的習(xí)題中，多以實(shí)驗(yàn)題的形式出現(xiàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生提出的要求的高低、實(shí)驗(yàn)操作的難易程度、所涉及知識(shí)的復(fù)雜程度等可將習(xí)題考查的學(xué)生的科學(xué)探究能力進(jìn)行層次劃分。

例1：從高出地面3 m的位置豎直上拋一個(gè)小球，它上升5 m后回落，最后到達(dá)地面。分別以地面和拋出點(diǎn)為原點(diǎn)建立一維坐標(biāo)系，方向均以向上為正，將下列表格填寫(xiě)完整（本文略）。

本題取自人教新版（人教舊版重復(fù)出現(xiàn)），題目已經(jīng)給出操作步驟，要求學(xué)生做的就是根據(jù)表格的要求讀取對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，故將其劃分為C1層。由于表格中填入的數(shù)據(jù)是位置與位移，這也考查了學(xué)生對(duì)位移概念的理解，故也達(dá)到了A2層水平。

例2：頻閃照相是研究變速運(yùn)動(dòng)常用的實(shí)驗(yàn)手段。照片中的數(shù)字是小球下落的距離，如何通過(guò)照片測(cè)量自由落體加速度。

本題取自人教新版（人教舊版重復(fù)出現(xiàn)），題目已經(jīng)給出明確的實(shí)驗(yàn)操作步驟，要求學(xué)生獲取并簡(jiǎn)單處理數(shù)據(jù)，得出自由落體加速度的值，故將其劃分為C2層。同時(shí)也考查了對(duì)自由落體加速度這個(gè)概念的理解，達(dá)到了A2層水平。

例3：你能不能把下面刻度尺的長(zhǎng)度刻度直接標(biāo)注為時(shí)間刻度，使它變?yōu)椤叭说姆磻?yīng)時(shí)間測(cè)量尺”？

本題取自人教新版，題目中已經(jīng)交待了，可以用學(xué)生捏住尺子處的刻度表示學(xué)生的反應(yīng)時(shí)間，再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)可以直接讀時(shí)間的尺子。可以理解成沒(méi)有讓學(xué)生完全獨(dú)立地設(shè)計(jì)探究方案，而是在一定的指導(dǎo)下，讓學(xué)生設(shè)計(jì)，故將其劃分為C3層。由于設(shè)計(jì)出這樣的尺，必須理解自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，故也達(dá)到了A2層水平。

例4：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量鞋底與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

本題取自魯科新版，完全讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)探究方案，故將其劃分為C4層。同時(shí)，對(duì)滑動(dòng)摩擦力的理解達(dá)到了A2層水平。

1.4.4? ? 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的劃分

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的劃分主要包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、社會(huì)責(zé)任等要素[2]。這一塊的考查和培養(yǎng)并不出現(xiàn)在某一個(gè)單獨(dú)的題目中，而是滲透在各個(gè)題目中。比如，在題目中加入一些背景知識(shí)，加入一些科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的啟示。

例1：現(xiàn)代人經(jīng)常低頭玩手機(jī)，這會(huì)使頸椎長(zhǎng)期受壓，可能引發(fā)頸椎病。人低頭時(shí)，可粗略認(rèn)為頭受到重力、肌肉拉力和頸椎支持力，如圖所示（本文略）。某同學(xué)頭重為G……由此估算頸椎受到的壓力為多大。

本題取自魯科新版。首先，將生活中玩手機(jī)會(huì)導(dǎo)致頸椎病的事例作為本題的背景，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)與生活、健康存在聯(lián)系，這對(duì)于學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)達(dá)到了D1層水平。其次，學(xué)生要根據(jù)給出的力的示意圖，利用力的合成與分解的知識(shí)求解出頸椎的受力大小，故本題也達(dá)到了A2層水平。

例2：某同學(xué)為研究雨滴下落的規(guī)律查閱資料，了解到：較大的雨滴是從大約1000 m的高空形成并下落的，到達(dá)地面的速度大約為4 m/s。根據(jù)以上信息，可以把雨滴的運(yùn)動(dòng)模型看成是1000 m高空的物體在有空氣阻力的空間中由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)，雨滴所受的空氣阻力隨速度的增大而增大。請(qǐng)你分析雨滴下落的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，描述雨滴下落過(guò)程中速度和加速度的變化，并定性作出雨滴下落的v-t圖像。

本題取自人教新版。首先，本題涉及到自由落體運(yùn)動(dòng)、受力分析、v-t圖像等知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生要了解它們之間的關(guān)系，解釋自然現(xiàn)象，達(dá)到了A3層的水平。其次，將雨滴看成質(zhì)點(diǎn)模型，將雨滴下落看成自由落體模型，對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的考查達(dá)到了B2層水平。再次，將生活中常見(jiàn)的雨滴下落現(xiàn)象作為題目的背景，讓學(xué)生意識(shí)到物理與生活的聯(lián)系，故本題還達(dá)到了D1層水平。

1.5? ? 對(duì)于分類(lèi)模型的分析

在分類(lèi)之前，筆者用分層抽樣的方式從四版教材中共抽取20道習(xí)題，并尋找了三位物理教育方向的研究生。進(jìn)行簡(jiǎn)單培訓(xùn)之后，筆者與三人共同對(duì)選取樣本進(jìn)行分類(lèi)。收集結(jié)果后，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS25.0中，進(jìn)行Kendalls W檢驗(yàn)，得出肯德?tīng)柡椭C系數(shù)W=0.846，相關(guān)性良好，表明此分類(lèi)模型具有一定的客觀性。

2? ? 研究數(shù)據(jù)

2.1? ? 習(xí)題在素養(yǎng)類(lèi)型上的劃分

對(duì)四版必修一教材的習(xí)題在各個(gè)素養(yǎng)上的劃分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果的百分比數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為更為直觀的柱形圖，如圖1所示，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示。

2.2? ? 習(xí)題在素養(yǎng)水平上的劃分

四版必修一教材的書(shū)后習(xí)題在素養(yǎng)水平上的劃分，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，百分比結(jié)果如表4所示。 將不同教材在每個(gè)素養(yǎng)每個(gè)水平下的數(shù)據(jù)制作成更為直觀的雷達(dá)圖，如圖2、圖3、圖4、圖5所示。

在科學(xué)態(tài)度與責(zé)任上各水平的分布

3? ? 研究結(jié)論

3.1? ? 教材習(xí)題在素養(yǎng)類(lèi)型上的分布

3.1.1? ? 教材習(xí)題數(shù)量明顯增加

觀察表3發(fā)現(xiàn)，人教新版書(shū)后習(xí)題總數(shù)是140道，而人教舊版只有87道，新版題數(shù)增加了約61%;魯科新版書(shū)后習(xí)題總數(shù)是203道，而魯科舊版只有68道，新版題數(shù)增加了約199%，可見(jiàn)魯科新版教材在習(xí)題部分變化非常大。

3.1.2? ? 全面考查核心素養(yǎng)

觀察圖1發(fā)現(xiàn)，新版教材的習(xí)題對(duì)核心素養(yǎng)的考查更加均衡，特別是科學(xué)思維方面，舊版教材的習(xí)題關(guān)注較少，新版教材在這方面進(jìn)行了強(qiáng)化。如人教舊版教材習(xí)題在科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任上的比例分別為6.9%、18.4%、9.2%;人教新版習(xí)題在這三方面的比例分別為20%、17.1%、12.9%，考查更加均衡。

3.1.3? ? 主要考查物理觀念

觀察表3和圖1，筆者認(rèn)為，每一道物理習(xí)題不管以顯性考查還是隱性考查的方式，都涉及到基本的物理概念或規(guī)律，都考查了學(xué)生的物理觀念?？梢?jiàn)，在必修一部分非常重視學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)物理概念和規(guī)律的認(rèn)識(shí)、理解與應(yīng)用，注重學(xué)生物理觀念的形成?？梢?jiàn)，物理觀念是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)，是習(xí)題的主要著眼點(diǎn)。

3.1.4? ? 各個(gè)版本教材第二側(cè)重的核心素養(yǎng)類(lèi)型不同

觀察圖1發(fā)現(xiàn)，除了物理觀念，各個(gè)版本教材側(cè)重的其他核心素養(yǎng)類(lèi)型各有不同。人教新版、人教舊版、魯科新版、魯科舊版第二側(cè)重的核心素養(yǎng)分別是科學(xué)思維（20%）、科學(xué)探究（18.4%）、科學(xué)探究（21.7%）、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任（13.2%）。整體看，在科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面，四版教材的習(xí)題占比相對(duì)均等。

3.1.5? ? 加強(qiáng)了對(duì)科學(xué)思維、科學(xué)探究方面的考查

觀察圖1發(fā)現(xiàn)，人教新版相比人教舊版科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面的習(xí)題占比的漲幅不大，在科學(xué)探究方面的習(xí)題占比還有些許降低，但在科學(xué)思維上，新版相比舊版漲幅明顯（從6.9%增長(zhǎng)到20%）。魯科新版相比魯科舊版，在科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面的習(xí)題占比有些許降低，在科學(xué)思維（從2.9%增長(zhǎng)到10.3%）、科學(xué)探究（從10.2%增長(zhǎng)到21.7%）方面的習(xí)題占比漲幅明顯。可見(jiàn)，新版教材的習(xí)題都比較重視學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，魯科新版還比較重視學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。

3.2? ? 習(xí)題在素養(yǎng)水平上的分布

3.2.1? ? 物理觀念

觀察表4和圖2發(fā)現(xiàn)：

四版教材在物理觀念方面的習(xí)題主要都集中在第二水平（分別為56.4%、67.8%、59.1%、67.6%）。

新版教材考查的廣度、深度有提升。新版教材減少了在第二水平上的習(xí)題占比，考查物理觀念時(shí)，水平更深、層面更廣。例如，魯科新版在物理觀念第二水平上的習(xí)題占比為59.1%，魯科舊版在該水平上的習(xí)題占比為67.6%，新版增加了其他水平的習(xí)題，對(duì)于學(xué)生物理觀念的形成提出了更高的要求。對(duì)于物理觀念的分析，筆者另做了一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)：僅考查物理觀念的習(xí)題和考查包括物理觀念的多個(gè)核心素養(yǎng)的習(xí)題，結(jié)果如圖6所示。

由圖6可知，舊版教材對(duì)物理觀念的考查偏向于單獨(dú)考查，偏向于概念、規(guī)律、公式等的直接應(yīng)用。新版教材在考查物理觀念時(shí)也開(kāi)始重視其他核心素養(yǎng)，多素養(yǎng)考查的題目顯著增多。特別是魯科新版，單獨(dú)考查物理觀念與多素養(yǎng)考查的題目數(shù)量幾乎相等。因此，在教學(xué)過(guò)程中不能只重視概念、規(guī)律的理解與運(yùn)用，對(duì)其他核心素養(yǎng)也要重視起來(lái)。

3.2.2? ? 科學(xué)思維

觀察表4和圖3發(fā)現(xiàn)：

四版教材在科學(xué)思維方面的習(xí)題主要都集中在第二水平（分別為18.6%、6.9%、10.3%、2.9%），都傾向于考查在熟悉的問(wèn)題情境中運(yùn)用常見(jiàn)的物理模型。人教新版最重視科學(xué)思維。人教新版在科學(xué)思維第二水平上的習(xí)題占比為18.6%，在第三水平上的習(xí)題占比為1.4%，是四版教材中最重視科學(xué)思維的教材。魯科舊版在科學(xué)思維第二水平上的習(xí)題占比為2.9%，相對(duì)來(lái)說(shuō)較低。

3.2.3? ? 科學(xué)探究

觀察表4和圖4發(fā)現(xiàn)：

人教新版、人教舊版、魯科新版在科學(xué)探究方面的習(xí)題主要都集中在第二水平（分別為8.6%、11.5%、12.3%）;魯科舊版在第一水平的習(xí)題較多（4.4%）。新版教材考查的廣度、深度有提升。新版教材的習(xí)題考查科學(xué)探究時(shí)，水平更深、層面更廣。比如，人教舊版的習(xí)題主要都集中在第一水平（6.9%）和第二水平（11.5%），而人教新版一直到第四水平都有考查（分別為3.6%、8.6%、3.6%、1.4%）;魯科舊版的習(xí)題主要都集中在第一水平（4.4%）、第二水平（2.9%）和第三水平（2.9%），而魯科新版也是一直到第四水平都有考查（分別為4.9%、12.3%、2.0%、2.5%）。

3.2.4? ? 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

觀察表4和圖5發(fā)現(xiàn)：

四版教材在科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面的習(xí)題主要都集中在第一水平（分別為12.2%、9.2%、8.8%、10.3%）。四版教材在科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面的習(xí)題占比總體持平。其中，人教新版相對(duì)來(lái)說(shuō)更加重視科學(xué)態(tài)度與責(zé)任（比例為12.9%），更多地把一些生活、技術(shù)、自然中的背景融入習(xí)題中。

4? ? 教學(xué)啟示

通過(guò)以上分析不難看出，兩版新教材都大大增加了習(xí)題數(shù)量;全面考查核心素養(yǎng)的同時(shí)，又有不同的側(cè)重;習(xí)題對(duì)各個(gè)核心素養(yǎng)考查的廣度和深度有所增加。如何有效地使用這些習(xí)題，做到用教材教，而不是教教材，需要進(jìn)一步實(shí)踐和研究。這里筆者給出自己的一些建議：

4.1? ? 合理配置習(xí)題，全面培養(yǎng)核心素養(yǎng)

新教材在必修一部分的習(xí)題量大增，因此教師如何在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)、在學(xué)生有限的學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)合理配置這些習(xí)題，顯得尤為重要。配置習(xí)題應(yīng)兼顧到核心素養(yǎng)的每個(gè)方面。

4.2? ? 重視物理觀念，勿忘其他素養(yǎng)

新教材在必修一部分的習(xí)題非常重視物理觀念，在科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面習(xí)題量略少。因此，教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該著重利用習(xí)題培養(yǎng)學(xué)生形成物理觀念，但不能只注重物理觀念，其他的素養(yǎng)也要兼顧到。

4.3? ? 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)科學(xué)思維和科學(xué)探究能力

新教材在必修一部分的習(xí)題加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生科學(xué)思維、科學(xué)探究能力的考查，習(xí)題主要以實(shí)驗(yàn)題的形式出現(xiàn)，因此教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意增加演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)等，并且課堂上的練習(xí)可以選擇一些實(shí)驗(yàn)題代替單純的公式計(jì)算題。

綜合以上三點(diǎn)，在具體操作上可以將一些水平較低的概念題、實(shí)驗(yàn)題作為課堂例題講解，同時(shí)注意選擇一些有技術(shù)、自然背景的習(xí)題，在課堂上傳遞給學(xué)生應(yīng)有的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任;課后再選擇一些水平層次略高的習(xí)題作為學(xué)生的作業(yè);某一模塊知識(shí)學(xué)完之后選擇一些高水平的科學(xué)探究問(wèn)題讓學(xué)生進(jìn)行合作探究。

4.4? ? 注意配置習(xí)題的廣度和深度

相比于舊版教材的習(xí)題集中在某一個(gè)或兩個(gè)水平層次，新版教材的習(xí)題分布在各核心素養(yǎng)的各水平上。教師在配置習(xí)題時(shí)，應(yīng)先考慮習(xí)題考查的核心素養(yǎng)類(lèi)型和達(dá)到的水平層次，盡量避免選擇的習(xí)題都集中考查某個(gè)核心素養(yǎng)的某個(gè)水平，在配置習(xí)題時(shí)注意考查的廣度和深度。

4.5? ? 橫縱結(jié)合不同版本新舊教材，尋求教學(xué)改進(jìn)與突破

橫向結(jié)合不同版本教材。在以上的研究結(jié)果分析中可清楚地發(fā)現(xiàn)，不同版本教材習(xí)題所重視的核心素養(yǎng)不同，就必修一來(lái)說(shuō)人教新版重視物理觀念、科學(xué)思維，魯科新版重視物理觀念、科學(xué)探究。教師在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該深入對(duì)比研究不同版本教材，在更多的教材習(xí)題中進(jìn)行最優(yōu)配置。

縱向結(jié)合新舊教材。對(duì)于新教材，教師需要做很多工作，不僅僅是研究新教材，還要做好新舊教材的比較分析，找出“新”在什么地方，如何根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和新教材改進(jìn)自己原來(lái)的教學(xué)，并突破傳統(tǒng)的知識(shí)本位的教學(xué)觀，這不僅是新舊教材的更替，更是教師教學(xué)觀的破舊立新，這都需要深入研究“新”與“舊”。

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（欄目編輯? ? 劉? ?榮）