基于學習結(jié)果分類理論的新教材習題比較研究

楊詩淇，李德安

摘? ?要：基于加涅學習結(jié)果分類理論，將2019年版人教版和魯科版高中物理必修一的教材習題從言語信息、智慧技能、認知策略、動作技能和態(tài)度5個維度進行對比研究，結(jié)果表明兩版教材在智慧技能維度的習題數(shù)量最多，其次是動作技能維度，其余三個維度占比均較小。進一步將智慧技能水平從辨別、具體概念、定義性概念、規(guī)則和高級規(guī)則展開，結(jié)果表明兩版教材在5個水平的分布占比相近，規(guī)則水平的習題占比最多，人教版中辨別、具體概念和定義性概念水平的習題占比高于魯科版，魯科版中高級規(guī)則水平的習題占比高于人教版。由此得出對教材習題的使用建議。

關(guān)鍵詞：高中物理;習題比較;學習結(jié)果分類;智慧技能

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2022）5-0023-4

在知網(wǎng)高級檢索中，以篇名為檢索方式，輸入“高中物理教材”，檢索到583篇文獻，篩選出近五年的文獻共255篇，在研究高中物理教材的文章中占43.7%。在結(jié)果中檢索，對篇名輸入“習題”，得到27篇文獻，在研究高中物理教材的文章中占4.6%?？梢?，在高中物理教材相關(guān)研究中，對教材習題的研究相對較少。而教材習題作為物理教材的關(guān)鍵組成部分，不僅緊密連接著教材的正文內(nèi)容，而且對正文內(nèi)容作出了延伸，同時它也是體現(xiàn)課程目標和引導教學評價的重要途徑[1]，它能夠檢驗學生的學習結(jié)果和思維水平。選擇2019年版人教版和魯科版高中物理必修一教材的習題作為研究對象，在加涅學習結(jié)果分類理論的視角下，對比兩版教材，以期加深對教材的理解，為教師使用教材提供建議。

1? ? 研究設(shè)計

1.1? ? 學習結(jié)果維度

著名的教育心理學家加涅認為，不能用一種理論解釋全部學習現(xiàn)象，必須對學習作分類研究[2]。他將人類的學習結(jié)果分成五種：言語信息、智慧技能、認知策略、動作技能以及態(tài)度。

（1）言語信息指的是通過語言交流或書面?zhèn)鬟_而獲取的信息，包括符號、事實性知識、有組織的整體知識。在物理學中表現(xiàn)為物理符號、物理學史、物理知識結(jié)構(gòu)。

（2）智慧技能指的是使用概念和規(guī)則解決問題的能力。即運用物理概念、定義或物理公式、圖像、物理科學方法解決問題的能力。

（3）認知策略指提高學習、記憶或認知效率的能力以及對認知加工過程的調(diào)節(jié)、控制和整理能力。即對物理科學方法的運用能力以及對習題分析過程的整理能力。

（4）動作技能指通過訓練得到的、按照特定的規(guī)則調(diào)節(jié)自身肌肉運動的能力。即對實驗步驟動作的規(guī)則掌握，以及因練習與反饋而習得的作圖動作。

（5）態(tài)度指的是價值觀、價值取向或情感態(tài)度的變化[3]。即對學科發(fā)展歷史的認知與學科利用價值的態(tài)度變化。

根據(jù)以上5個維度，找出兩版教材中的習題來作舉例說明（表1）。

1.2? ? 智慧技能水平

加涅把智慧技能水平進一步分成5個小類，分別是辨別、具體概念、定義性概念、規(guī)則、高級規(guī)則。

（1）辨別指區(qū)分信息與信息之間是否存在匹配關(guān)系的能力。即分辨運動狀態(tài)、物理概念等與例子之間是否匹配的能力。

（2）具體概念指對同類事物的識別能力。即同類物理概念、物理規(guī)律或同類物理器材之間的識別能力。

（3）定義性概念指應用定義或概念舉例、解釋現(xiàn)象的能力。即應用物理定義、概念舉出對應的例子或解釋物理現(xiàn)象的能力。

（4）規(guī)則指使用規(guī)則解決問題的能力。即應用公式、定律和定理、圖像或物理科學方法解決問題的能力。

（5）高級規(guī)則指選擇多種規(guī)則及應用其解決問題的能力。即選擇多種所需的公式、定律和定理、圖像和科學方法，并將其靈活運用的能力。

根據(jù)以上5個水平，找出兩版教材中的部分習題來作舉例說明（表2）。

1.3? ? 習題統(tǒng)計原則

本文是基于學習結(jié)果分類理論對教材中的習題進行研究，因此只統(tǒng)計每一節(jié)的節(jié)末習題及每一章的章末習題，不對教材正文內(nèi)容的例題進行研究。此外，部分習題存在不止一個小問，如表1中動作技能維度所對應的第6題，將這類習題中的每一小問作為一個題目進行統(tǒng)計。同時，存在一個題目對應多個維度的情況，將該習題在其所對應的每個維度各統(tǒng)計一遍[3]。因此，統(tǒng)計得出的習題數(shù)目比實際習題數(shù)目多。

2? ? 研究數(shù)據(jù)

2.1? ? 學習結(jié)果維度習題統(tǒng)計

按照學習結(jié)果維度，對兩版教材必修一的習題進行統(tǒng)計（表3）。

2.2? ? 智慧技能水平習題統(tǒng)計

進一步按照智慧技能水平，對兩版教材必修一的習題進行統(tǒng)計（表4）。

3? ? 研究結(jié)論

3.1? ? 學習結(jié)果維度比較

根據(jù)表3統(tǒng)計的結(jié)果繪制出圖1。

由圖1可以看出，在學習結(jié)果維度，兩版教材的5個維度比例大體相近。兩版教材都是智慧技能維度的習題數(shù)量最多，比例都超過80%，這符合物理教材習題的作用是鍛煉和發(fā)展學生思維的特點。動作技能維度次之，都不到10%，因動作技能更多體現(xiàn)在物理實驗的實際操作過程中，在習題中僅能通過文字粗略反映學生對特定的步驟順序的判斷。

言語信息維度、認知策略維度和態(tài)度維度的習題占比較少。這是由于言語信息只涉及物理符號、物理學史、物理知識結(jié)構(gòu)，其中魯科版更多地鍛煉學生物理知識結(jié)構(gòu)的整合能力。認知策略主要體現(xiàn)在學習過程中，較難在習題中檢測出學生對物理科學方法的知識學習，但人教版更重視學生對習題解決過程的整理能力，多次在習題中出現(xiàn)“說出理由”“分析過程”“總結(jié)結(jié)論”等詞語[4]。態(tài)度是學生在學習過程中對物理學科的內(nèi)隱的態(tài)度轉(zhuǎn)變，難以在習題中進行體現(xiàn)，但魯科版相對更加重視將物理學科發(fā)展知識和學科利用價值滲透到習題中。5C0A1166-DC98-4EA5-8E9E-C74A9947F4B0

3.2? ? 智慧技能水平比較

根據(jù)表4統(tǒng)計的結(jié)果繪制出圖2。

由圖2可以看出，兩版教材習題在智慧技能的五個水平占比中，分布總體相似。其中，兩版教材都是規(guī)則水平的習題占比最大，這符合物理學科培養(yǎng)學生運用公式、定律和定理、圖像、物理科學方法解決問題的能力的特點。其余習題數(shù)量由辨別、定義性概念、具體概念到高級規(guī)則依次減少。

人教版中辨別、定義性概念和具體概念水平的習題占比均高于魯科版，而對于高級規(guī)則水平的習題，魯科版的占比高于人教版。說明人教版更重視學生區(qū)分事物差異、識別同類具體事物以及舉例和解釋現(xiàn)象的能力。魯科版中設(shè)置“寫一篇科技論文”“撰寫實驗報告”等習題，鍛煉學生的綜合能力，更重視學生同時運用多種規(guī)則的能力。

4? ? 研究啟示

4.1? ? 綜合配置習題維度

教師在配置習題時，可以綜合配置各類維度的習題，適當增加言語信息、認知策略、動作技能和態(tài)度四個維度的習題。增加言語信息類型的習題，有益于加強學生整體學習物理知識的能力，進而更好地形成物理知識框架。增加認知策略類型的習題，可以在一定程度上提高學生對物理科學方法的運用能力，熟練掌握物理科學方法有助于學生日后的學習;此外，認知策略類型習題的增加，有益于鍛煉學生的歸納總結(jié)能力。動作技能是學生對物理實驗步驟的規(guī)則掌握，也是學生熟練操作物理實驗的動作。因條件限制，學生無法多次到實驗室中進行操作，因此適當增加動作技能維度的習題，有助于學生在習題中掌握物理實驗步驟的規(guī)則。適當增加態(tài)度維度的習題，有益于對學生科學態(tài)度與責任的培養(yǎng)。

4.2? ? 適當設(shè)置難度占比

教師在使用教材時，可以按照不同班級學生的水平特點，按照一定的比例，選擇不同難度的習題，使習題涉及智慧技能水平的各個維度。從辨別到具體概念、到定義性概念、到規(guī)則與高級規(guī)則，對學生的能力要求逐漸增加，適當控制好各維度的習題占比，有助于適應不同水平學生的學習需要。因此，教師在配置習題時，可以適當提高辨別、具體概念、定義性概念和高級規(guī)則水平的習題占比。

4.3? ? 結(jié)合使用不同版本教材

不同版本的教材有不同的特點，其注重的學習結(jié)果維度和智慧技能水平有所區(qū)別。教師在使用教材時，可參考多種版本的教材，選取不同類型的習題供學生學習，以綜合提高學生在各個水平的能力。另外，綜合使用不同版本的教材，可以給教師足夠的習題作為參考。教師還可以根據(jù)不同班級的特點，選擇不同維度和不同難度的習題供學生學習，以滿足不同水平學生的發(fā)展需求。

參考文獻：

[1]張艷香，金新喜.關(guān)于人教版初中物理教材習題設(shè)計的幾點思考[J].課程·教材·教法，2013，33（4）：91-95.

[2]皮連生.學與教的心理學[M].上海：華東師范大學出版社，2006：79.

[3]張婷，姜建文.基于加涅學習結(jié)果分類理論的化學新教材習題比較研究——以“物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及化學反應規(guī)律”為例[J].化學教育（中英文），2021，42（19）：16-22.

[4]周浩.新人教版與新粵教版高中物理教材習題設(shè)計的比較研究——以“機械能守恒定律”內(nèi)容為例[J].物理教學探討，2020，38（6）：19-22，27.

（欄目編輯? ? 劉? ?榮）5C0A1166-DC98-4EA5-8E9E-C74A9947F4B0