融合各版本教材素材優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)①
——以“牛頓第一定律”為例

祁鳳虎

(江蘇省徐州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)實(shí)驗(yàn)學(xué)校，江蘇 徐州 221000)

教材是教學(xué)的重要資源，也是教師設(shè)計(jì)教學(xué)的重要依據(jù)。編者精心編制的教材是教學(xué)的優(yōu)質(zhì)資源，教師在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，如果能參考各版本教材素材，將會(huì)獲得更多的教學(xué)素材、靈感，設(shè)計(jì)出貼近學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的教學(xué)。融合使用各版本教材有利于教師對(duì)教材進(jìn)行深度的二次開(kāi)發(fā)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)出更適合學(xué)生的課堂教學(xué)，讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中有較好的獲得感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。初中物理教材主要有人教版、蘇科版、教科版、北師大版、滬科版、滬粵版等教材，建議教師在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，借鑒、融合多版本教材資源，挖掘教材素材價(jià)值，用活教材，適當(dāng)拓展教學(xué)內(nèi)容，充分發(fā)揮教材的育人價(jià)值。

1 融合使用教材的必要性

1.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的需要

教材是基于課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)資源，具有兜底性、普適性、經(jīng)典性等特點(diǎn)。課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)用活教材，即用教材教而非教教材，教師需要對(duì)教材進(jìn)行深度開(kāi)發(fā)和利用，基于學(xué)生實(shí)際，對(duì)教材素材進(jìn)行取舍、補(bǔ)充，有針對(duì)性地基于教材素材對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。各版本教材的素材都經(jīng)過(guò)精挑細(xì)選，是教師優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的重要參考與來(lái)源。通過(guò)參考、融合各版本教材資源，教師頭腦中擁有了關(guān)于某一內(nèi)容的更多優(yōu)質(zhì)素材，使得教學(xué)針對(duì)性更強(qiáng)，更能促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。

1.2 發(fā)揮物理課程育人功能的需要

物理是基礎(chǔ)教育階段的重要課程，承擔(dān)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的重任，肩負(fù)落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的歷史使命。立德樹人的本質(zhì)就是要促進(jìn)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展，要在教育教學(xué)中五育并舉。借鑒、融合使用各版本教材素材，設(shè)計(jì)出更適合學(xué)生發(fā)展的課堂，可促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

1.3 促進(jìn)教學(xué)研究的需要

教學(xué)研究是教師的重要工作，通過(guò)研究提升專業(yè)素養(yǎng)、更新教育教育理念，教師的發(fā)展最終體現(xiàn)在優(yōu)化的教學(xué)設(shè)計(jì)上，更能促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。教學(xué)研究最重要的內(nèi)容就是課標(biāo)、教材等，通過(guò)研究教師能更好把握課標(biāo)要求、理念，設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)能做到高瞻遠(yuǎn)矚，融合使用各版本教材素材是促進(jìn)教師教學(xué)研究的重要途徑。

2 融合使用教材的策略

2.1 融合教材素材，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境導(dǎo)入新課

新課導(dǎo)入是課堂教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，好的新課導(dǎo)入引人入勝，能將學(xué)生吸引到新課學(xué)習(xí)上。教師一般都會(huì)在新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)下功夫，期待在這一環(huán)節(jié)出彩。6版本教材新課導(dǎo)入的思路如下：人教版、蘇科版、教科版等創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境導(dǎo)入，北師大版以實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入，滬科版以生活情境導(dǎo)入，滬粵版通過(guò)物理學(xué)史導(dǎo)入。各版本教材的新課導(dǎo)入各具特色，尤其是問(wèn)題情境、實(shí)驗(yàn)、聯(lián)系生活導(dǎo)入新課的方式能較好吸引學(xué)生注意力。真實(shí)的問(wèn)題情境可以激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。實(shí)驗(yàn)展示了物理課程的魅力，是突破教學(xué)難點(diǎn)、吸引學(xué)生的重要手段。

在新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)，建議融合北師大版和滬科版教材資源，利用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境導(dǎo)入。演示猛然抽出紙條、迅速打擊硬紙板、小車突然停止運(yùn)動(dòng)等3個(gè)實(shí)驗(yàn)，然后針對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出如下問(wèn)題：力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因嗎？“踢出去的足球，腳已不再對(duì)它施力，為什么它還在運(yùn)動(dòng)？足球最終會(huì)靜止，這又是為什么？”通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察與問(wèn)題思考引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，然后順利過(guò)渡到物理學(xué)史的回溯——亞里士多德的觀點(diǎn)、伽利略的研究。

2.2 借鑒教材素材，發(fā)揮育人功能

借鑒各版本教材素材，拓展教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)物理課程的育人功能。對(duì)于“牛頓第一定律”有些版本教材沒(méi)有呈現(xiàn)物理學(xué)史的相關(guān)內(nèi)容，牛頓第一定律是人類經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期探索才得出的，其中的艱辛和科學(xué)家的不懈努力對(duì)學(xué)生有很好的教育作用。讓學(xué)生了解牛頓第一定律的研究歷程，可以讓學(xué)生了解物理文化，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。多個(gè)版本教材介紹了歷史上科學(xué)家們對(duì)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的研究，尤其是北師大版、滬科版對(duì)伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)有詳細(xì)介紹。

利用好物理學(xué)史素材，可以讓學(xué)生在了解科學(xué)家研究的過(guò)程中滲透意志品質(zhì)的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人。理想斜面實(shí)驗(yàn)的教學(xué)可以融合北師大版、滬科版教材素材，介紹亞里士多德的觀點(diǎn)和伽利略的研究，并給出理想實(shí)驗(yàn)示意圖，從以下幾個(gè)方面挖掘物理學(xué)史的教育價(jià)值：(1) 通過(guò)了解人類研究力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的歷程，感受到科學(xué)研究的不易，培養(yǎng)學(xué)生尊重人類文明成果的意識(shí)；(2) 通過(guò)亞里士多德和伽利略觀點(diǎn)的碰撞，引導(dǎo)學(xué)生客觀評(píng)價(jià)亞里士多德的觀點(diǎn)，認(rèn)識(shí)到亞里士多德的觀點(diǎn)雖然是錯(cuò)誤的，但他受制于其所處時(shí)代的知識(shí)積累和科學(xué)研究方法，以養(yǎng)成學(xué)生客觀全面、一分為二地看待問(wèn)題的觀念；(3) 亞里士多德最先想到研究力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的問(wèn)題，這比解決問(wèn)題更重要，從而培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)；(4) 利用伽利略勇敢否定流行2000多年的亞里士多德的觀點(diǎn)，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生敢于挑戰(zhàn)權(quán)威、質(zhì)疑批判的精神；(5) 利用好伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)，滲透“事實(shí)+外推”的科學(xué)方法教育。

2.3 融合教材素材，優(yōu)化探究活動(dòng)

優(yōu)化的探究活動(dòng)設(shè)計(jì)可使學(xué)生在探究中獲得成功的體驗(yàn)，自主建構(gòu)概念、發(fā)現(xiàn)規(guī)律，習(xí)得科學(xué)方法。在融合多版本教材素材方面，教師除了可直接借鑒探究素材、方案，還可以在參考其他版本教材時(shí)領(lǐng)會(huì)編者意圖，獲得靈感。“牛頓第一定律”探究活動(dòng)可以融合各版本教材素材，從如下兩個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。

2.3.1 力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的探究

6個(gè)版本教材都利用小車從斜面上同一位置(或頂端)滑下，比較其在粗糙程度不同的水平面上滑行的距離，通過(guò)推理得出結(jié)論，實(shí)驗(yàn)器材和步驟基本相同，只是在一些細(xì)節(jié)上有所區(qū)別。以蘇科版教材為例，首先提出問(wèn)題：運(yùn)動(dòng)著的物體所受的阻力對(duì)它運(yùn)動(dòng)的路程會(huì)有怎樣的影響？利用如圖1所示的裝置，改變粗糙程度，小車每次都從A點(diǎn)滑下，把實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表1中，回答問(wèn)題，完成對(duì)實(shí)驗(yàn)的總結(jié)，問(wèn)題如下：支持面越光滑，小車受到的阻力越小，小車運(yùn)動(dòng)的路程。試想，如果小車在絕對(duì)光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，即不受到阻力作用，那么它將。

圖1

表1

6個(gè)版本教材中關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的探究活動(dòng)不同之處如下：(1) 對(duì)比實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)量不同。在控制變量法的對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，人教版只用了木板和棉布，其他版本都是用木板、玻璃(或毛巾)、棉布(或紙板)進(jìn)行對(duì)比，這一實(shí)驗(yàn)是從特殊到一般的歸納，樣本越多越有說(shuō)服力；(2) 實(shí)驗(yàn)方案詳細(xì)程度不同。各版本都詳細(xì)介紹實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)示意圖，不同的是除了人教版教材以外，其他版本教材都給出了記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表格，人教版、蘇科版、滬科版、滬粵版教材還在實(shí)驗(yàn)之后用問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》對(duì)牛頓第一定律的要求是：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)牛頓第一定律?？梢?jiàn)，6版本教材都達(dá)到了課標(biāo)的要求，教學(xué)中有必要扎實(shí)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解牛頓第一定律，領(lǐng)悟科學(xué)研究方法。鑒于八年級(jí)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰€比較弱，知識(shí)儲(chǔ)備有限，思維水平不高，在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究時(shí)需要教師給予學(xué)生以精準(zhǔn)指導(dǎo)，可以借鑒蘇科版、滬科版、滬粵版的思路，給出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟，給出記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表格，并設(shè)問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)中要關(guān)注如下兩點(diǎn)：(1) 小車每次要從同一位置滑下，讓學(xué)生思考：為什么要這樣做？(2) 強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)方法，改變水平面的粗糙程度，運(yùn)用了控制變量法，最后得出結(jié)論：小車不受力時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用了“事實(shí)+外推”的科學(xué)方法。

2.3.2 慣性演示實(shí)驗(yàn)

6版本教材關(guān)于慣性的演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如表1所示。

表1

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》對(duì)慣性的要求是：“用物體的慣性解釋自然界和生活中的有關(guān)現(xiàn)象?！?版本教材中慣性演示實(shí)驗(yàn)都取材于生活中常見(jiàn)的物品，操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，教學(xué)效果較好。不同之處有：(1) 蘇科版沒(méi)有配圖，要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，而其他版本則提供了實(shí)驗(yàn)裝置圖和實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生只需要了解實(shí)驗(yàn)步驟，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果即可；(2) 教科版、蘇科版教材沒(méi)有要求解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，其他版本教材則有此要求。

融合使用6版本教材的建議：(1) 根據(jù)學(xué)生能力選擇教學(xué)策略。如果學(xué)生基礎(chǔ)好，可將學(xué)生分組，在課前給學(xué)生以必要的指導(dǎo)，讓學(xué)生自己選擇器材設(shè)計(jì)方案，然后在課堂上讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，提高學(xué)生的課堂參與度；如果學(xué)生基礎(chǔ)較弱，則可按照教材的實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)演示；(2) 無(wú)論是學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案，還是按教材方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，都要詳細(xì)、準(zhǔn)確解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這樣才能達(dá)到課標(biāo)要求；(3) 為了保證實(shí)驗(yàn)成功率，實(shí)驗(yàn)中要強(qiáng)調(diào)細(xì)節(jié)：擊打拉出動(dòng)作要快，如“猛擊紙條”“猛然抽出”“迅速擊打”“迅速?gòu)楋w”。

2.4 借鑒各版本教材素材，準(zhǔn)確表述定律

表述準(zhǔn)確、規(guī)范對(duì)追求邏輯嚴(yán)密的物理學(xué)科而言很重要，尤其是物理概念、物理規(guī)律的表述更應(yīng)該科學(xué)、準(zhǔn)確、規(guī)范，應(yīng)該字斟句酌。準(zhǔn)確的表述有利于學(xué)生理解定律，運(yùn)用定律分析問(wèn)題、解釋現(xiàn)象，6個(gè)版本教材中牛頓第一定律的表述如表2。

表2

相對(duì)而言，北師大版教材更準(zhǔn)確地闡述了力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的關(guān)系：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變是在外力的作用下被迫發(fā)生改變的。建議借鑒北師大版教材的表述，從細(xì)節(jié)入手強(qiáng)化學(xué)生對(duì)定律的理解。首先，抓關(guān)鍵詞詳細(xì)、精確解釋定律。從關(guān)鍵詞“一切物體”“總”得出結(jié)論：一切物體任何時(shí)候都有慣性；從關(guān)鍵詞“直到有外力”得出力是改變物體運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。其次，提出問(wèn)題引起學(xué)生思考，為后續(xù)學(xué)習(xí)作鋪墊。問(wèn)題如下：受力的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)改變，究竟是什么物理量變了？力又是如何改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的？上述問(wèn)題可以激發(fā)學(xué)生的興趣，引發(fā)學(xué)生的思考，為今后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

3 結(jié)語(yǔ)

物理教學(xué)的使命是促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展和教師的專業(yè)發(fā)展，而教師的發(fā)展最終服務(wù)于學(xué)生的發(fā)展。融合使用各版本教材素材，不僅是為了設(shè)計(jì)出接近學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的教學(xué)，讓學(xué)生能夠更好理解所學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，也是為了促進(jìn)教師進(jìn)行研究，提升教師專業(yè)素養(yǎng)，使教學(xué)設(shè)計(jì)更加游刃有余，凸顯物理課程的育人價(jià)值。