人教版高中物理新舊教材實驗的對比分析

摘要：對比分析人教版高中物理新教材實驗方面的內(nèi)容，有助于分析和理解物理教學(xué)在理念、內(nèi)容、方法論和評價體系上的演變和發(fā)展.文章分別對人教版高中物理新舊教材目標理念、實驗結(jié)構(gòu)體系、實驗方法以及實驗評價方式進行了對比.經(jīng)對比可知，人教版高中物理新教材實驗內(nèi)容引入了現(xiàn)代物理理論和先進技術(shù)，更加強調(diào)實驗設(shè)計和探究過程，有利于培養(yǎng)適應(yīng)未來挑戰(zhàn)、具備綜合能力的高素質(zhì)人才.

關(guān)鍵詞：高中物理；新舊教材；實驗對比

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2025）06-0072-03

收稿日期：2024-11-25

作者簡介：龐亞茹，碩士研究生，中學(xué)一級教師，從事物理教學(xué)研究.

基金項目：2022年度慶陽市教育科學(xué)規(guī)劃一般課題“人教版高中物理必修一、二新舊教材對比研究”（立項號：QYKTLX[2022]310）.

隨著教育理念的不斷進步和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，人教版高中物理教材經(jīng)歷了重要的革新與升級，其中實驗教學(xué)部分尤為顯著[1].新舊教材在實驗內(nèi)容、教學(xué)方法、評價體系等方面展現(xiàn)出明顯的差異，不僅映射出對物理教育目標的重新定位，也體現(xiàn)了對21世紀學(xué)生所需技能的前瞻性思考.舊教材作為經(jīng)典基礎(chǔ)，為學(xué)生構(gòu)建了物理學(xué)的基石，而新教材則在此基礎(chǔ)上進一步強調(diào)了實踐操作、創(chuàng)新思維與科技融合的重要性，致力于培養(yǎng)學(xué)生的綜合科學(xué)素養(yǎng)和解決復(fù)雜問題的能力[2].文章通過深入對比分析人教版高中物理新舊教材在實驗教學(xué)上的異同，探討了新教材在實驗設(shè)計、器材應(yīng)用、評價方式等多方面的突破.通過對比人教版高中物理新舊材料實驗內(nèi)容的變化，以期引領(lǐng)物理實驗教學(xué)向著更加注重互動、探究與技術(shù)驅(qū)動的方向邁進，為新時代物理教學(xué)實踐提供一定的參考.

1新舊教材課程目標理念對比

人教版高中物理新教材相較于舊教材，在課程目標與理念上實現(xiàn)了顯著升級，著重體現(xiàn)在核心素養(yǎng)培養(yǎng)、內(nèi)容現(xiàn)代化、實驗探究強化、學(xué)習(xí)方式多樣化及信息技術(shù)融合等幾個方面.新教材不僅融入了更多反映現(xiàn)代科技的前沿知識，還大幅增加了實驗與探究活動，鼓勵學(xué)生通過親手操作深化理解，并采用合作學(xué)習(xí)、項目式學(xué)習(xí)等多種教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生主動探索的動力.評價體系亦趨向全面，不僅評估知識掌握，更重視學(xué)生的思維能力、實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng).此外，新教材積極融合信息技術(shù)工具，利用多媒體和模擬軟件優(yōu)化教學(xué)體驗，整體上推動了從傳統(tǒng)灌輸式學(xué)習(xí)向主動、探究式學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變.

2新舊教材實驗結(jié)構(gòu)體系對比

2.1體系結(jié)構(gòu)調(diào)整

舊教材的實驗內(nèi)容往往作為理論教學(xué)的輔助部分，分散在各章節(jié)之后，實驗?zāi)康暮筒襟E較為固定，強調(diào)驗證性實驗.而新教材則構(gòu)建了更為系統(tǒng)和獨立的實驗教學(xué)體系，將實驗教學(xué)模塊化，設(shè)立專門的實驗課程或?qū)嶒瀱卧瑢嶒瀮?nèi)容不再單純依附于理論章節(jié)，而是根據(jù)實驗性質(zhì)和目的進行整合分類.這種調(diào)整有助于提高實驗教學(xué)的地位，使其成為物理學(xué)習(xí)不可分割的一部分，鼓勵學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)和解決問題.

2.2實驗內(nèi)容優(yōu)化

首先，新教材不僅保留并優(yōu)化了基礎(chǔ)的經(jīng)典實驗，如牛頓第二定律的驗證、電阻的測量等，還引入了更多涉及現(xiàn)代物理理論和先進技術(shù)的實驗，如光電效應(yīng)、半導(dǎo)體特性探究等，這些實驗更能激發(fā)學(xué)生的探索動力和創(chuàng)新思維；其次，新教材強調(diào)實驗設(shè)計與探究過程，減少了按部就班式的操作指導(dǎo)，提供了更加開放的問題和實驗情境，鼓勵學(xué)生自己設(shè)計實驗方案、預(yù)測結(jié)果并進行數(shù)據(jù)分析，以此培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和批判性思維；最后，新教材還注重信息技術(shù)與物理實驗的結(jié)合，提倡學(xué)生使用傳感器、計算機模擬等現(xiàn)代工具，使實驗數(shù)據(jù)的獲取和處理效果能夠更加高效精確，同時也提高了實驗的可重復(fù)性和精確度.

3新舊教材實驗方法對比

3.1實驗器材

在實驗器材方面，人教版高中物理新教材與舊教材存在明顯差異.舊教材推薦的實驗器材多為基礎(chǔ)型，如彈簧秤、滑輪組、簡單電路元件等，這些器材雖然能夠滿足基本的教學(xué)需求，但往往功能單一，難以體現(xiàn)現(xiàn)代科技的應(yīng)用.相比之下，新教材鼓勵使用更先進的實驗設(shè)備和工具，如數(shù)字萬用表、光電門、數(shù)據(jù)采集器等電子儀器，以及各種物理仿真軟件，這些現(xiàn)代實驗器材不僅能夠提高實驗的精度和效率，還能讓學(xué)生接觸到科技前沿，增強實驗的吸引力和教學(xué)效果.

例如，在學(xué)習(xí)“機械能守恒定律”時，新教材鼓勵使用光電門配合數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動記錄時間和位移，甚至引入空氣軌道（氣墊導(dǎo)軌）和小車，以減少摩擦力的影響，使實驗條件更加理想.新舊教材實驗器材對比如表1所示.

3.2實驗設(shè)計

新舊教材在實驗設(shè)計上的區(qū)別主要在于靈活性和探究性的增強.舊教材的實驗設(shè)計往往側(cè)重于驗證已知的物理規(guī)律，步驟固定，留給學(xué)生的創(chuàng)新空間有限.而新教材傾向于引導(dǎo)學(xué)生參與實驗設(shè)計的全過程，從提出假設(shè)、設(shè)計實驗方案、選擇合適的測量工具到數(shù)據(jù)分析和結(jié)論得出，每一個環(huán)節(jié)都鼓勵學(xué)生發(fā)揮主動性.這種設(shè)計方式促進了學(xué)生批判性思維、創(chuàng)新思維和問題解決能力的培養(yǎng)，使實驗學(xué)習(xí)不再是簡單的模仿和驗證，而是真正意義上的科學(xué)探究.

例如，在學(xué)習(xí)“力的相互作用”時，舊教材會安排一些驗證性實驗，如使用彈簧秤測量兩個物體之間拉力的大小，以證明作用力與反作用力相等且方向相反的原理.這類實驗步驟明確，學(xué)生按照既定程序操作，重點在于觀察現(xiàn)象和驗證已知規(guī)律，對實驗設(shè)計和創(chuàng)新思維的要求較低.相比之下，新教材中“力的相互作用”通過設(shè)計一個開放式探究實驗，鼓勵學(xué)生自選器材（如磁鐵、橡皮筋、彈簧、測力計等），自主設(shè)計實驗方案，以探索不同條件下力的相互作用關(guān)系.學(xué)生需要先提出假設(shè)，如不同材質(zhì)的滑塊在相同力的作用下加速度是否一致，然后設(shè)計實驗步驟，并選擇合適的測量工具記錄數(shù)據(jù)，最后比較分析得出結(jié)論.新舊教材“力的相互作用”實驗設(shè)計對比如表2所示.

3.3實驗技能

隨著實驗教學(xué)理念的更新，新教材對學(xué)生的實驗技能要求也有了新的變化.除了傳統(tǒng)的實驗操作技能，如正確使用測量工具、準確記錄數(shù)據(jù)外，新教材更加強調(diào)數(shù)據(jù)處理和分析技能，如使用統(tǒng)計方法、

4新舊教材實驗評價方式對比

4.1評價工具

在人教版高中物理新舊教材的實驗評價中，評價工具的變化顯著.舊教材的傳統(tǒng)評價方式主要依賴紙筆測試和實驗報告，側(cè)重于學(xué)生對實驗原理的記憶和實驗步驟的描述.而新教材則引入了更加多樣化的評價工具，包括實驗操作視頻錄制、在線測試平臺、實時數(shù)據(jù)記錄軟件、口頭報告、小組協(xié)作項目等.這些新型評價工具不僅能夠更全面地監(jiān)測學(xué)生的實驗技能和理論應(yīng)用能力，還能通過數(shù)字化手段實現(xiàn)即時反饋，提高評價的效率與精準度.

4.2評價過程

新舊教材在評價過程上也有所不同.舊教材的評價往往集中在實驗后的總結(jié)性評價，即對實驗結(jié)果和實驗報告進行評分.新教材則更加強調(diào)過程性評價，即在實驗設(shè)計、準備、實施、數(shù)據(jù)收集與分析、結(jié)論撰寫等各個環(huán)節(jié)進行跟蹤評價，這有助于及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實驗過程中的問題并給予指導(dǎo).此外，新教材的評價還融入了同伴評價和自我評價機制，鼓勵學(xué)生相互學(xué)習(xí)，反思個人學(xué)習(xí)過程，有助于培養(yǎng)學(xué)生的自我管理和批判性思維能力.

4.3評價作用

在評價作用上，新教材的實驗評價體系更加注重促進學(xué)生全面發(fā)展，不僅僅評價學(xué)生的知識掌握程度，更重視評價學(xué)生在實驗中的探究能力、創(chuàng)新思維、合作精神、問題解決能力等核心素養(yǎng).新教材的評價體系意在通過評價激勵學(xué)生積極參與實驗活動，提升實驗興趣，形成正確的科學(xué)態(tài)度和價值觀，同時為教師提供反饋，以便教師調(diào)整教學(xué)策略，確保教學(xué)目標的達成.

5新教材教學(xué)實踐與建議

首先，教師可以設(shè)計開放性實驗情境，圍繞物理課程的關(guān)鍵概念，如力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)等，設(shè)計一系列開放性實驗任務(wù)；其次，教師應(yīng)注重跨學(xué)科整合的實踐，在解決物理問題時，引導(dǎo)學(xué)生運用數(shù)學(xué)模型進行定量分析；最后，教師可以從工程和技術(shù)視角引導(dǎo)學(xué)生參與物理實驗學(xué)習(xí)，合理將物理原理與工程實例相結(jié)合，培養(yǎng)其工程設(shè)計和解決問題的能力.

6結(jié)束語

人教版高中物理新教材的實踐不僅是知識傳授的過程，更是一個引導(dǎo)學(xué)生主動探索、實踐創(chuàng)新和終身學(xué)習(xí)的旅程.在旅程中，教師應(yīng)成為學(xué)生的同行者和引導(dǎo)者，共同跨越理論與實踐的橋梁，使高中物理知識在探索與發(fā)現(xiàn)的火花中熠熠生輝.

參考文獻：

［1］ 紀欣媛，劉立華，路欣彤.人教版高中物理新舊教材對比分析：以高中物理必修第一冊“摩擦力”為例[J].數(shù)理天地（高中版），2024（08）：71-73.

[2] 鄭柔純，李德安.高中物理教材實驗欄目的對比分析與使用建議：以人教版和粵教版教材選擇性必修二為例[J].物理教學(xué)探討，2023，41（10）：24-27.

［責任編輯：李璟］