人教版义务教育教科书物理的科学分析

2011年底教育部颁布了修订后的《义务教育物理课程标准(2011年版)》(以下简称《课标》),根据新修订的《课标》,人民教育出版社修订了原《义务教育课程标准实验教科书·物理》。现将修订中的一些考虑及修订后教科书的主要变化向大家做一简要介绍。

一、教科书特点

(一)把科学探究的学习和科学内容的学习放到同等重要的地位

科学的本质是对未知事物的探究。通过科学探究活动,学生不仅可以学到科学知识,还可以体验科学的过程,了解科学方法,受到科学价值观的熏陶。

基于这样的认识,本着循序渐进的原则,新教科书加强了科学探究的设计。

教科书从序言“科学之旅”开始,通过教师演示一些有趣的实验及学生亲自动手做一些与生活联系密切的实验、活动,通过“伽利略对摆动的研究”的学习,初步了解、体会探究的含义及探究的方法。当学生对探究过程有了较多的感性认识之后,再让学生亲自探究“固体熔化时温度的变化规律”,将《课标》中所提到的探究七要素写出来,并对学生提出要求。之后,为了避免重复和僵化,根据探究活动的不同特点,教科书只重点标出了几个要素。我们希望,这种安排有利于学生对于科学探究的学习,并且不影响科学知识学习的连贯性。

学生学习中的探究活动,大多数不同于实际生活及科学研究中的探究,其本质区别在于前者的结论是已知的,后者的结论是未知的。在做这两种不同的探究时,心理活动不完全一样,体验也就有很大的差别。为了缩小这种差别,对有些规律的探究,书中不直接给出结论,而是让学生通过探究活动,自己思考、总结出相应的结论。例如第五章《探究凸透镜成像的规律》,教科书是作为教学重点处理的,但书中没有直接给出结论,而是要求学生自己通过探究得出。考虑到实际与可能,对于大部分的探究活动,教科书都给出了结论。但是,在文字处理上一般都淡化结论和探究过程的直接联系,例如不出现“通过以上探究我们可以看到……”等字样,而由教师在适当时机向学生介绍结论。这样处理的目的同样是缩小学习中的探究与真实探究的差距。

(二)激发和保持学生的学习兴趣

兴趣是一个人做好一件事的重要保证。调查发现,初中生在刚开始学习物理时兴趣都较高,但是随着时间的推移,越来越多的学生学习物理的兴趣变低,甚至厌恶物理。究其原因,多数是因为教学中忽视了初中生学习物理的特点,一味地灌输知识,求解难题、偏题,学生活动越来越少。为了激发和保持学生学习物理的积极性, 我们在教科书编写时做了多方面的努力。例如八年级刚开始学习物理时,遵循循序渐进的原则,尽量安排“热现象”“声现象”“光现象”等相对简单的内容;注意对较难理解的内容,做好铺垫、搭好台阶;结合所学内容尽可能地设计学生喜欢、有趣的活动,如“会跳的小人”“用牙齿听声音”“小小音乐会” 等活动;注意联系学生的生活实际,使他们感到亲切、有趣;尽可能地安排一些与所学内容有关的有趣、有用的事例,如“蝈蝈是如何发声的”“唱片是如何记录声音的”“因特网是怎么回事”等;每一章的开始,都有一幅与本章内容相关并引人入胜的照片,照片旁或配有优美的短文,或提出有趣的问题,以使学生有想进一步学下去的愿望。

(三)理论联系实际,扩大学生的知识面

理论联系实际,是真正学好物理、培养学生实践能力最有效的途径。只有在学习中注意和生活实际相联系,才能很好地建立概念、掌握规律、应用知识。我们在教科书编写中注意实验及活动的设计尽量与学生生活相联系;概念和规律的学习尽量从学生熟悉的生活实际出发;注意引导学生运用物理知识解释物理现象,分析和解决各种实际问题。

为了更好地贯彻“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,在联系实际方面,教科书除在学过重要的物理规律后,注意联系实际,讲一些应用问题外,还特别注意在学习物理概念、规律前,更多地从生活实际中引出问题,使学生习惯于从生活中发现问题,解决问题,教科书在许多地方都贯彻了这样的思路。例如在“探究凸透镜成像规律”前,先通过观察生活中有关透镜的现象,做些相应的活动,从而引发学生“凸透镜成像到底有什么样的规律”的追问,还是先学习凸透镜成像的规律,再讲生活中的透镜?教科书编写时就有两种不同的意见。但是最后我们还是坚持先由生活中的照相机成缩小的实像、投影仪成放大的实像这些生活实例,引发出学生想探究凸透镜成像规律的愿望。同时,在学习凸透镜成像规律之前,做做“模型照相机”和“放大镜”的活动,演示投影仪成像现象,学习何为“实像”,何为 “虚像”,也为下一节“探究凸透镜成像规律”做好了必要的铺垫,化解了难点。又如学习电路时,教科书先是提供给学生电源、导线、小灯泡,让学生自己试着连接电路,使小灯泡发光。然后再让学生总结电路有几种连法,进而学习串、并联电路;而不是先讲串、并联电路,再让学生连接。

理论联系实际不仅可以使学生深刻地理解物理规律,同时也可以激发起学生的兴趣,扩大学生的知识面。为此,书中特意设计了“科学世界”栏目,用于介绍应用性的或细节性的知识。

(四)体现开放性,培养实践能力

我国传统教学注重问题的唯一性,没有唯一答案的问题不上课本,没有固定答案的问题教师不讲。这样久而久之不利于培养学生灵活的思维,而实际中的问题往往是开放性的,没有唯一正确的答案。所以我们在教科书编写中特别注意了这方面的问题。

教科书中开放性问题主要是让学生自己查找资料,回答问题。答案可能不是唯一的,学生可能会有不同的设计或解释。例如八年级上25页“动手动脑学物理”中第 4题“有一个量程为1 m的.卷尺,请你设计一个简单的方法估测你家到学校的路程,写出具体的步骤”;八年级上102页的第1题“根据眼睛的构造和成像原理,和同学讨论:为了保护我们的视力,应该注意哪些用眼卫生,为什么?”

实践类的问题多数是需要学生亲自动手或调查才能完成的。例如八年级上45页中的第1题“调查一下校园里或者你家周围有什么噪声。应该采取什么控制措施?与班里的同学交流,看看谁的调查更详细,采取的措施更好。”八年级上102页“科学世界”中的第1问“看书上的字,测出你的近点,和其他同学的近点比较一下。正常眼、近视眼、远视眼的近点相同吗?有什么规律?”八年级上99页中的第3题“学习使用照相机,向有经验的人了解光圈、快门和调焦环的作用。‘傻瓜相机’有没有光圈和快门?是不是需要‘调焦’?”这类问题主要是培养学生的动手能力及实践意识和能力,重在学生解决问题的过程,教师可以提供线索,但绝对不能包办替代。