物理教科书

物理教科书（共8篇）

物理教科书 篇1

物理教科书是依据《物理课程标准》而编制的课程载体, 是课程理念和价值标准的一种表达, 它是以文本的形式来展现物理知识和文化成果的教学媒介。区别于一般的专业图书, 教科书的一个基本特性就是教学特性, 即具有鲜明的引导教师教和学生学的功能, 是实现物理课程目标的基本资源。

教科书是一种相对静止的教学素材集合体, 而这种静态性会导致语义解读的多样性, 人们注意到不同教师在使用过程中存在着很大的差异。在教学实践中, 物理教科书的使用应该遵循哪些原则?各个栏目的价值能否得到应有的重视?对课程实施起到怎样的影响?这些已经成为亟待解决的现实问题。

一、物理教科书使用的现状分析

围绕教科书的使用问题, 我们对吉林省初中物理教师开展了一系列的调研, 针对一些问题与部分教师进行了深度访谈。分别以对《物理课程标准》的理解、物理学思想的渗透、时代特征的把握等三个维度为核心, 设置了包括教科书的选用、教科书的作用、栏目的设置、相关教学资源的开发等若干问题, 将分析归纳如下。

1. 教科书的使用方式发生着积极的变化

从现有研究来看, “机械地转述”、“生硬地摘抄”教科书的“目的型”[1]教材观普遍地受到质疑。人们不再将教科书的内容作为物理课程的全部, 不再将掌握教科书的知识看做教学任务的终极目标, 而是提倡“工具型”或者“材料式”[2]的教材观, 即将教科书看做教学活动的基本要素, 认为它是可以进行有机地加工、整理和适度替代的, 更加重视教师在使用中的主体性和创造性, 主张从“基础性、材料性”的视角进行适当拓展和整合、调整内容以提升教科书的实际功效。

在针对“您是否会完全依照教科书的内容进行教学设计?”的问题中, 绝大多数教师表示“经常有调整和变化”, 说明物理教师对教科书的使用具有较为积极的态度, 体现出一定的主体意识和创造性。然而, 在进一步询问“您使用的初中物理教科书总体上设计了几个栏目?”的问题时, 鲜有教师能够顺利地回答正确, 少数教师甚至表示“没注意、不清楚”, 这与先前的态度出现了反差, 反映出教师对教科书的钻研不够深刻。

2. 对关涉教科书的有关课程问题缺乏系统关注

调研发现, 绝大多数教师赞同物理课程改革, 并认为物理教科书与课程标准规定的内容一致或者基本一致, 反映出一线教师对现行的物理课程呈现赞同、支持的态度, 这种理念上的共识值得我们欣慰。然而, 在问及是否知晓所用的教科书版本是如何被确定的时候, 大多数教师含糊不清, 表示“不清楚”和“不关心”。对教科书的编制、审查、选择、使用的环节没有清晰的概念, 这种忽视教科书选用制度知情权的现状, 反映了基层学校教师的课程权处于被动、弱化的状态。在涉及一纲多本的教科书管理体制的问题中, 除了人教版的教科书外, 多数物理教师表示基本没有涉猎过其他版本, 不熟悉其他版本的教科书编制内容, 对国外的物理教科书更是知之甚少。反映出物理教师的视野较狭窄, 不能进行横向的课程资源开发。

对课程理念认识不全面、对教材编制与选用的淡化以及对教科书结构的模糊不清, 将导致教师在钻研教科书过程中充斥着“经验性”、“随意性”。在此机制下, 不利于践行课程理念, 对教科书的使用产生着不利影响。

3. 教科书中课程资源的开发水平存在着地域性的差异

根据我国台湾学者陈丽妃等人的研究, 具有专精的学科知识的教师, 比较可能挑战教科书内容的呈现方式、侦测学生的迷失概念以及经营课堂活动;而专业知识不足的教师, 则常常会依赖教科书, 甚至照本宣科, 简单地表达教科书的内容, 缺乏主体性和创造性。访谈发现, 专业知识水平高、拥有较充足课程资源的教师, 对于那些觉得物理太难或背景知识不足的学生, 更倾向于酌情调换教学方式或重新组织教科书中的活动。

从学历背景来看, 农村中学物理教师的学历水平、学科知识水平总体偏低。我们以近3年参加吉林省农村初中物理骨干教师培训以及参加“国培计划”培训的物理教师共计425名为对象进行的调查显示, 只有50.3%的教师是物理学的专业背景, 其中的非师范专业又占据了3.85%。物理学科知识的匮乏以及本应在师范阶段习得的教材研究能力的缺失都会使教师对教科书的使用产生“短板”效应。调研发现, 不同发展水平的学校教师对教科书中栏目价值的开发、活动设计的落实有着较大的区别。从物理教科书中“想想做做”一栏活动内容的重视程度来看, 与农村中学相比, 办学条件较好的城市学校能够提供较为优质信息资源和实验设施, 能更充分地开发和落实教科书中的实验资源。

4. 教科书的价值展现受到评价方式的影响

理想的课程与实施的课程总存在着一定的距离, 教师即便是认可课程理念、赞同教科书的价值定位, 但在执行的时候还是会产生行动上的差距。根据Alverman等人的研究[3], 与教科书相关的课程理解深深地影响着教师的行为, 尤其是对其教学内容的选择起着直接的决定作用。

一方面, 教师普遍认同教科书在教学中具有不可替代的作用, 将其作为教学的重要依据, 珍视其内在的品质, 认为其课程地位是其他教辅资料 (习题册等) 无法比拟的;另一方面, 很多教师认为教科书不能满足考核方面需要, 无法起到全面提供考试范围的作用, 不能覆盖需要学习的所有问题。一半以上的教师认为教科书中实用技术内容偏少, 不能满足学生发展需要, 很多教师不满意教科书中思想文化的含量较匮乏, 需要补充必要的内容。

教科书中的栏目“科学世界”向学生介绍了最新的物理科学与相关技术, 呈现的是物理学的时代进展, 尤其是部分内容含有时代感强的、具有现实意义的STS主题, 这些应该受到重视。然而, 部分教师反映该部分的考试要求很低, 只有少数教师表示能够引导学生研读或者提供必要的指导, 其余教师均表示“象征性地讲解”或者“不做讲解”。忽略“科学世界”等前沿内容的学习, 将使物理课堂远离科学进展, 弱化了教科书的时代特征。

同时, 由于巨大的教学惯性, 导致物理教师在现实的冲击下, 有意无意地放弃了追求。片面、单一的考核制度常使教师偏离了教科书的最初设计意图, 教育目标越来越模糊, 甚至产生了背离。多年的应试思维阻碍了物理中“物”的因素, 而过多关注着“理”的落实, 使物理科学失去了现实的生命力。

二、基于实践的教学反思

实践研究表明, 即使教科书的组织方式科学合理, 但若其编制理念和内涵不能被理解、其栏目价值不能被教师认同, 便无法达成预设的课程目标。包括教师课程观念在内的课程知识在此过程中起着重要作用, 正如学者Beard指出, 几乎所有教师对于教科书在教学中的角色都有明确的观念, 存在着一个观念的参照框架。此架构不仅与教师的学科专业知识和教学的看法有关, 而且与他们的思想和行动息息相关。在实践研究的基础上, 我们提出教科书使用的三个基本原则, 即教育性、科学性和时代性。

1. 遵循课程标准, 体现教科书的教育性

物理教科书是物理课程的文本表述, 是开展教学活动的基本素材, 是课程标准得以落实的主要手段。利思伍德 (Leithwood) 认为, 有效的课程实施能够缩短现状与理想间的差距, 是实现课程理念的实践过程, 教科书就是一个重要的媒介。根据美国心理语言学家乔姆斯基 (N.chomsky) 的“深层结构”和“表层结构”理论, 我们可以这样来认识物理教科书的结构性质: (1) 深层结构由物理知识要素、技能要素、价值情感要素、研究方法要素、文化道德要素体系组成, 该体系包含着教与学的内容, 体现了教科书的内容特性; (2) 表层结构包括文字、插图、语言风格、图表呈现、栏目设计等, 旨在提高对深层结构的开发与利用, 表层结构对深层结构进行着解读和设计, 引导着教师和学生进行教与学的方式, 体现了教科书活动特性。

课程标准以教科书为载体提供了基本的教学活动方向, 教师应该遵循课程标准的基本理念, 根据各个栏目的特点, 设计能够达成课程目标的教学活动。在两个层次的交互渗透与彼此促进中, 充分展示教科书的教育特性。

2. 注重物理思想, 完善教科书的科学性

教科书的科学性体现在以事实为基础、以激发思维为途径、以培养科学的态度和质疑精神为旨归。因受到版式篇幅、课程性质和学时等条件的限制, 物理教科书是以间接知识为主要内容的载体, 书中所呈现的大多是人类千百年来积累的文明成果的文字叙述, 对于其背后所蕴含的思想方法, 有时会被无意地疏漏和无奈地筛掉。于是, 物理教科书出现这样一个局面:知识结构严谨、文字表述规范, 集合了物理学的经典规律和稳定的学术成果, 较少含有不切实际的猜想和标新立异的一家之言, 从科学性上能够经得起推敲。

然而, 我们应该认识到物理教科书并不是原始科学成果的简单收录和介绍, 更不是精确无误的数据、毋庸置疑的结论的堆砌。物理科学的思想方法始终是我们最为关心的主题。教学中, 应该辩证地使用教科书中的资源, 秉承务实求真的科学精神, 不能仅仅满足书中定理和定律的获得, 更要注重在教学中体现物理思想和科学探究的过程。拘泥于固定的结论和公式的记忆, 将会在一定程度上束缚学生的创造性, 消解学生的质疑精神和探究热情, 而这却恰恰严重背离了物理科学的本意和物理课程的初衷。

3. 提升教育品质, 突出教科书的时代性

物理教科书凝聚着很多教育工作者的智慧和劳动, 要经过多位学科教育专家的精心论证, 需要一线物理教师严密地考量和反复地实践, 它包含了最新的教育元素和物理思想, 具备了系统的理论基础和丰富的实践智慧。物理教科书不但为教师提供了基本的教学组织策略、实验方法、主题活动设计等方面的指导, 同时, 教科书隶属于所在的时代, 体现着时代特征, 是科学文化的一种展示和传承。因此, 教师应该在使用过程中诠释课程理念、渗透学科思想, 在课程标准、教科书、学生活动的交互式的融合中, 寻求高品质的教育理解:展现主流的教育价值导向, 体现物理科学的最新成就, 在继承的基础上创新、在丰富的栏目中展现物理科学的魅力, 提升教育的品质。

教科书的功能和价值能否被彰显, 有赖于教师的专业水平和实践精神。以严谨的态度理解物理课程标准, 以科学的精神对待教科书的内容, 以时代文化的视角解读教科书的价值, 是我们需要秉持的基本理念。在此思想的指导下, 实现了课程理念层面、学科教学层面和文化品质层面的彼此呼应, 为完成从“教教科书”转向“用教科书教”再到“高质量地使用教科书”的转变提供了努力方向。

摘要：物理教科书的使用直接影响着物理课程的实施。研究发现, 初中物理教师对教科书的重要性给予了较高认可, 但对其所蕴含的课程理念的理解不够深刻, 在学科思想的渗透和栏目价值的开发等方面存在着一定的改善空间。由此提出教科书使用的三个基本原则:遵循课程标准, 体现教科书的教育性;注重物理思想, 完善教科书的科学性;提升教育品质, 突出教科书的时代性。

关键词：物理,教科书,教师,教学反思

参考文献

[1]钟启泉.确立科学教材观:教材创新的根本课题[J].教育发展研究, 2007 (12) :1-4.

[2]郭晓明.从“圣经”到“材料”——论教师教材观的转变[J].高等师范教育研究, 2001 (11) :19.

[3]Alverman D.Teacher-student mediation of content areatexts.Theory into Practice, 1989, 27:142-147.

[4]孔凡哲, 王郢.提升教师教科书评价意识保障教科书质量[J].教育理论与实践, 2006 (10) :58-62.

物理教科书 篇2

打捞沉船与物体的沉浮有关，今天我们就亲自来来探究影响物体浮沉的条件。

探究过程一：将实验桌上的石蜡块、小瓶、牙膏皮分别投入水中，观察它们在水中的浮沉情况。

提问：你观察到什么现象?

探究过程二：请同学们想办法改变它们的沉浮，并尝试思考你是通过什么方法来改变它们原来的浮沉情况的?(学生实验，展开进一步的探究、发现过程)

结论：控制物体浮沉的途径：

1、保持物体重力不变，增大浮力使物体上浮，减少浮力使物体下沉

改变液体密度

改变物体排开液体体积

保持物体所受浮力大小不变，减小物体自身重力使物体上浮，增大物体自身重力使物体下沉。

(设计理念：影响物体的浮沉的因素不可能只通过教师对学生的讲授，教师的演示就能完全建立的，在本探究活动中学生不是面对教师和课本事先设计好的问题，而是需要自己去发现问题和解决问题。在本设计中，教者想尽量用学生身边的器材如石蜡块、小药瓶、铅制牙膏皮铅笔等设计实验让学生先动手实验，再由学生自己通过观察和分析得出实验结论。这样的教学方式，一方面能充分调动学生各种感官的作用，使学生全身心地投入学习，从而激发自主探索的学习热情，另一方面也能让学生感受到物理就在身边，从而使“从生活走向物理，从物理走向生活”的新课程理念落到实处。)

探究过程三：探究物体在什么情况下会下沉、上浮或悬浮，即探究物体的沉浮条件

研究物体的悬浮条件。

将鸡蛋放入浓盐水中，逐渐加入清水，使鸡蛋悬浮在盐水中。

改变鸡蛋放入浓盐水中的位置，观察鸡蛋悬浮时的状态。

分析鸡蛋悬浮在盐水中的受力情况

结论：物体悬浮在液体中时，满足：F浮 G物

研究物体的下沉、上浮条件

在盐水中加入 ，可使鸡蛋上浮。

分析鸡蛋在盐水中上浮时受力情况

结论：物体在液体中上浮时，满足：F浮 G物

在盐水中加入 ，可使鸡蛋下沉。

分析鸡蛋在盐水中下沉时受力情况

结论：物体在液体中下沉时，满足：F浮 G物

分析讨论得出物体漂浮时的条件:

分析鸡蛋漂浮在盐水中的受力情况

结论：物体漂浮在液体中时，满足：F浮 G物

状态 漂浮 悬浮 沉底 上浮 下沉

力的关系 F浮=G物 F浮=G物 F浮G物 F浮(设计理念：这部分内容是本节课的重点内容，设计的目的是要让学生经历新知识的探究过程和物理规律的发现过程，并对教师所提出的问题做进一步的探究实践，通过学生自己的实验体验，逐渐认识发现问题和提出问题对科学探探究的意义，引导学生在探索中主动学习，在获取知识的过程中提高素质，发展能力，在这里，教师需精心创设一系列的教学情景，教师的功夫，主要花在设疑，导疑上，最后的释疑留给学生自己解决)

多媒体演示：解释下沉、上浮和悬浮所表示的运动过程.(由学生填入物体所受浮力，加强了师生之间的互动)

提出问题：产生漂浮和悬浮的条件都是F浮=G，它们有区别吗?

启发思考：两种情况下v排与v物关系不同

物理教科书图片的功能与利用 篇3

教科书图片，是教科书文字之外的一种信息表达系统，包括图画、照片、图表等多种“视觉呈现”形式。长期以来，图片被视为文字的“图解”，教材的“插图”。在“读图时代”的今天，以系统论重新审视，教科书图片其实是一个相对独立的信息系统，具有与文字系统同等的功能。不仅横向与之匹配，自身也纵向配合，形成一个存储、传递教育信息的整体。构成教材不可或缺的要素，成为教学不可多得的资源。

一、教科书图片的统计与分析

1教科书图片的统计

按物理意义的分类标准，对人教社新版(必修1、2为2004年5月第l版，选修3-1、2、3、4、5为2006年12月、2007年4月第2版)和旧版(2006年11月第2版)高中物理教科书图片作对比统计，结果为：情景类126幅(旧本，下同)/180.5幅(新本，下同)；实验类144.5/277；分析类349/347.8；图像类58.5/84；应用类95/122；图表类41/62；史料类16/62.7；人文类2/6；总计832/1142(未计栏目图，组图合计1幅)。

按其他分类标准，对这两版教材图片作对比统计，结果为：按呈现形式分类，图画689/775.2，照片102/304,8，图表41/62；按表现风格分类。写实203/410.8，示意584/614.2，卡通4/55，图表41/62；按色彩类型分类，黑白521/151，彩色311/991；按空间形式分类，平面534/597，“立体”298/545。

2教科书图片的分析

(1)就图片物理意义而言，无论新、旧版本。分析、实验、情景、应用类图片均超过图片总数10％，这不仅反映学科特点，也合乎学生心理。与旧版相比，新本分析类图片比例有所减少，实验、史料、人文类图片比重大为增加，反映了编者对新课改目标的思考与探索。

(2)就图片呈现方式而言，照片数量剧增。照片极具现场感与丰富内涵，为文字所不及。

(3)就图片表现风格而言，写实图大量增加，凸显学科特点；卡通图从“无”到有，反映对学生心理有全新认识。

(4)就图片色彩类型而言，彩图比重猛增到86，78％，一改教科书多年的冷面孔。令人爱不释手，既增强了阅读兴趣，也降低了难度台阶。

(5)就图片空间形式而言，“立体”图比例增加到47.72％，既增强了教材直观性，也有利于发展学生思维。

二、教科书图片的功能与作用

1教科书图片的功能

图片长于表现文字难以名状的空间和具体细节，能为抽象学习内容作出直观形象的视觉化呈现，为自主探究学习创造兴味盎然的阅读情境，为实现三维课程目标发挥匠心独具的教育功能。

从认知方面看，人的视觉系统对于图像类信息特别敏感，大部分信息都是通过视觉而获得。故图片与认知规律有着密切联系，具有引发注意、增进感知、帮助记忆、发展思维等认知功能。认知心理学的分析指出，图片能为学生提供用文字难以描述的内容，把复杂的概念加以视觉化和形象化，提高学生对学习内容的理解和掌握；图片可以调动多种感官参与学习活动，提高学生的学习兴趣和阅读速度；在学习时注意对图片进行观察、分析和思考，不仅有助于对课文内容的理解和记忆，对学习能力偏低的学生更有特别的补偿作用。

从非认知方面看，图片可以激发学生的学习动机，缓解学生的紧张心理；图片能较好地作用于学生的情感，对学生的情感态度与价值观产生积极影响；图片能吸引学生对书面材料的注意力，发挥图片的导向作用；图片的融入能改变文字信息的线性表达方式，给学生带来阅读的趣味性。

现代教学论在教学方法方面特别强调要激发学生的兴趣。应用图片资源进行教学，直观形象，生动明了，能有效刺激学生的感官和大脑，丰富学生的直接经验和感性认识，学生易懂易记，学习兴趣浓，学习效率高。

优美的图片还能发展学生的美感。科学性和艺术性的二重组合，构成物理教科书图片的内在特征，这一特征使它具有双重审美价值。精美的物理图片是教科书作者的主观意象同图片艺术家的客观物象的有机融合，从形式、内容到意境等方面营造出一种审美氛围，唤起学生的审美感受，引起学生的审美趣味：激发学生的审美创造冲动。优美的图片是美育的有效载体，如同一道亮丽的风景线，让学生流连忘返，潜移默化地受到科学和艺术的双重熏陶，使他们的精神世界更加充盈。

2教科书图片的作用

物理教科书图片是以视觉传递物理思想、传承物理文化、传导物理知识的独特方法，是传播物理教育信息的重要媒介和达成物理课程目标的有效手段。教学中认真研究、科学利用图片，充分发挥其优势。可使复杂过程简明化，隐含原理明显化，物理现象直观化，抽象概念具体化，理论问题形象化，枯燥知识趣味化。

图片直观、具象、真实，极具现场感，往往能概括知识内容，揭示概念之间的区别和联系，弥补语言表达之不足，并能在教学中起化繁为简、强化重点、突破难点、提高效率的作用。从读懂文字获得新知，到解读图片探究真知，是物理教育、教学一个新的突破和质的飞跃!学习者从“习文而知之”到“读图而得之”，获取知识的有效途径拓宽了，学习的方法更加直观、形象、快捷、高效，这将有利于教学行为的展开。

图片还具有促进思维能力、语言能力以及审美能力的提高等重要作用。

三、教科书图片的利用与思考

1教科书图片利用的模式

图片内容高度凝练，信息量大，能刺激大脑充分思维。产生创造灵感和创新激情。结合图片资源授课，课堂教学由教师静态讲解，学生被动观察、笔记、答问向教师多元呈现，学生自主、合作、探究转变。这种课堂模式气氛活跃，增强了教学的真实性和立体感，直观性和趣味性，有利于师生对教学内容进行更加细致具体的思考、探讨和表述，有利于激发学生的情感，增强学生的体验，有利于三维课程目标的实现。教学中把握“备”、“用”、“读”、“绘”、“思”、“享”、“考”等读图教学环节，开发利用好图片资源，能有效提高教学效率。

(1)“备”图——课前精备图片。对于教科书图片，不能走马观花，不求甚解，应把备图作为备课的一项重要内容，深挖内涵，广联外延，切实开发利用每幅图片的教学价值。根据学生需求，对图片资源进行梳理，归类与整合。依据课程目标，锁定有利于突破教学重点与难点的图片资源。比较资源成本，预测教学效果，确定呈现方式。图片太小，不利观察和讲解，教学中需放大或变“活”，为此可制成挂图或投射到屏幕上，以增强直观性、可见度和趣味性，加大刺激量。这样，学生既易于理解，又加深了印象。

(2)“用”图——教学活用图片。从学生的心理特点出发，发挥PPT、Flash等软件的优势，将图片调“动”用“活”，充分激发学生的兴趣，营造有利自主学习的教学环境。

(3)“读”图——引导学生析图。透过图片看本质。分析

物理现象，剖析物理过程，探究物理规律。

(4)“绘”图——指导学生绘图。通过画图领略物理规律，训练物理思维，提高探究能力。

(5)“思”图——课后反思图片。应用图片教学的过程，就是对教科书图片资源开发利用进行检验的过程。要根据教学效果及时调整。

(6)“考”图——酌情考查图片。不仅体现“读图时代”图片的重要性，也有助于发展学生思维，培养探究能力。

(7)“享”图——同行共享图片。通过建立图片资源库，实现同行共享，放大资源筛选的效应。

2教科书图片利用的思考

(1)图文一体教学的优化。使图片信息的视觉化、直观化与文字信息的概括性、抽象性相互结合，以实现信息资源的优化配置与整合。一方面，图片的内涵与文字的表达相映生辉。另一方面，图文一体的信息能最大限度开发读者的想像力，调动读者的知识经验，补充、完善文字、图片表述的各自不足，挖掘、提炼文字、图片蕴含的深层含义，从而达到“完整接收”的教学效果。因此在教学实践中，对待图片、文字要一视同仁，努力挖掘图片的内涵与外延，充分发挥图片的功能和作用。

(2)学生读图能力的开发。经验表明，对图片的认识。尚处于形象思维阶段的中学生偏向于感性，更多地注意插图的非认知功能。因此，教师要培养学生良好的读图习惯，指导学生读图的方法，提高学生的读图能力。读图能力，也称为“视觉素养”，是一种“习得的对于视觉信息进行处理的能力”，这种能力既包括准确地理解视觉信息，又包括准确地创作和运用视觉图像。实际上，在文字文化中，从识字、造句到自如地表达思想必须要有一个不断学习和反思的过程。同样地，在图像文化中，能够运用线条、图形元素、图片来表达思想也是需要学习、实践和锻炼的。教科书图片信息包括显性和隐性两大类，显性信息易被直接获取，隐性信息则需要依靠一定的解析方法或在教师的启发下才能更多地获取。在读图时，教师注意引导学生根据初读获取的少量信息，将图片上的符号逐步具体化和系统化，并注意分析它们之间的内在关系，通过一定的观察、比较和概括，获取较为综合的图片形象，这样就使图片符号识别过程大大加快和简化，达到学生深入理解图片内涵的教学目的。对于过于简单的图片，教师要做必要的补充，向学生讲述与之相关的背景材料，帮助学生理解事物的全貌。对于表达过程的图片；教师可增加适当的指导语，向学生说明事物变化的特性。对于表示关系的图片，教师要与学生一起分析，揭示图片中的各种关系。

(3)图片深度内涵的挖掘。由于图片着力表现的是文字所不能或者不能充分表达的内容，因此图片不仅关联物理知识，往往还呈现更高的资源价值，如展现方法，陶冶情感，认识社会，提高参与度，能供讨论、对话甚至批判等。然而学生由于认知水平较低，一般更注意图片的外在特征，因此教师应引导学生充分挖掘图片的内涵，并与学生的经验、体验相联系，进行信息创生。这项工作富有艺术性和创造性，因为它没有固定的操作程式，完全是依据当时的具体情境而定。教师应当借鉴、学习情意教育理论，以物理课堂教学为依托，以图片资源内涵为载体，在物理课程实践中创新这项教学工作能力。

正如前苏联著名教育家乌申斯基所说：“把画片带进教室，就是哑子也会说话了”。

(4)引领教具的制作。应当指出，教科书图片为自制教具和创新实验提供了丰富素材，充分体现了以实验为基础的学科特点。因此，教师不能仅停留在“用眼看图，用心析图，用嘴说图，用手画图”的低层次，应以图片为蓝本，不失时机地引领学生因陋就简，自制教具，因地制宜，创新实验，把“死”图片变成可供观察、触摸、操作、演示的“活”教具，以弥补教学中“纸上谈图”的空洞，“画饼充饥”的不足，全面发展学生素质。

物理教科书 篇4

一、章节数量变化

在旧教材中, 有17章, 共87节, 八年级上册一共有5章25节, 八年级下册也包括了5章25节, 九年级共一册, 包括7章37节。 在新教材中, 一共有22章85节, 八年级上册多了1章1节, 八年级下册多了1章, 少了5节, 九年级则多了3章2节。

与旧教材相比, 新教材多了5章, 把旧教材之中的第七章和第八章关于安全用电的相关内容单列成了一章, 旧教材之中的第十二章及第十三章还有第十四章和第十六章分开后进行组合。 总节数一共少了2节, 将旧教材中的第一章第二节及第二章第六节还有第十一章第一节和第十七章第四节都删除, 把第九章中的第一节和第二节进行合并, 第九章中的第四节和第五节也进行了合并, 另外还增添了测量平均速度及阿基米德原理还有热机效率和欧姆定律在串联与并联电路之中的应用等内容。

二、章节顺序发生了变化

章节顺序的改变是修改最大的, 其中最主要的是力学与电磁学内容的具体教学顺序的改变。 八年级上册中的内容基本上是没有变化的, 旧教材中的八年级下册内容为电磁学, 新教材将其改成了力学, 旧教材中的九年级主要是力学, 新教材将其改成了电磁学。 这是因为电磁学中涉及的知识一般都是抽象的, 学生理解不深, 力学中的相关知识与学生实际生活是贴近的, 学生很容易对其进行理解与学习, 因此把容易学习的放在前面, 把难以学习的放在后面。 等学生到了九年级, 由于学生不断成长, 其思维也在发展, 这样学起来就会很容易。

三、微观分析

与旧教材相比, 新教材除了在章节数量及顺序方面发生了变化外, 还对每一节中的内容作了一定的修改与完善。

1.对教材中的一些栏目作了修改。 将旧教材之中每一章开篇位置的阅读指导及篇尾位置上的我还想知道删除, 在每一章篇尾位置上添加了学到了什么, 这样能够让学生在复习的时候进行参考。 此外, 想想做做及想想议议还有科学世界和STS栏目数量减少, 有的对章节位置进行了改动, 有的变为动手动脑学物理中的题目, 有的被直接删除, 还有新添加的。 这样的改动是从教学内容量及栏目内容价值进行的考虑。 如果章节中的内容或者是活动太多, 课堂上完不成就将其移到别的节次或者是将其变作题目, 对于教育价值不太大的就要直接进行删除, 对于内容比较少的节次添加了一些栏目, 同时也增添了4个扩展性实验, 体现了教育的现代化。

2.一些节次课文中添加了引言, 对节次内容起到了指引作用。比如, 在光的折射中添加了引言。 与此同时, 教材中还补充了部分知识性内容或者是表述, 虽然篇幅并不长, 但是补充知识是很有用的, 也确保了知识的完整性。 比如, 在力这一节中, 对施力物体及受力物体进行了阐述。 另外, 在实验及演示和想想做做的后面补充了对实验现象的具体描述及知识总结或者是简单的结论, 使学生能够清楚阅读。 教材还把结论性的知识, 比如, 概念、定律和规律等都表述出来, 不仅能够确保教材内容完整, 还能够使学生有正确的认识。 新教材具有直接明白的特点, 可阅读性比较高。

3.探究被弱化, 实验得到了强化。 第一, 在致同学们中把探究栏目改成了实验。 第二, 把旧教材节次名字中的探究两字删掉。 第三, 旧教材中的一些探究被改成了想想做做或者是想想议议或者是演示或实验。 第四, 在新教材中被保留下来的探究的要求比旧教材低。 探究被弱化的主要原因是实验稿在刚刚实行的时候为了对传统教学方式进行改变, 比较重视科学探究的具体教学, 在对旧教材进行编写的时候设置的探究比较多, 在每个探究中, 设置的步骤也比较多, 只要是由学生自己进行动手的实验就被称为探究, 但是其实很多探究只是学生自己动手做的简单小实验, 这样就导致旧教材中对于探究讲得太多, 所以在新教材中把原来的很多探究都改成了实验, 实验又包括测量工具的使用实验及物理量测量实验和物力规律探究的实验。 探究仅仅是实验之中的一类。 比如, 在机械效率之中, 原教材中的探究斜面的机械效率被改成了测量滑轮组的机械效率。

4.一些概念定义形式发生了改变。 新教材中, 对于速度及密度还有压强和功率等物力概念定义加以改变, 全部改成了某某与某某之比, 同时也在后面强调了其物理量在数值上等同于单位某某的某某, 也就是原本的定义。比如, 新教材把压强的概念直接改成了物体所受压力相大小与受理面积之比, 同时还强调其在数值上等同于物体在单位面积中所受的压力。

5.新教材内容淡化了重点知识, 知识层次降低了, 但知识面却发散得很广, 实际应用性增强了, 动手动脑开放性的问题和实践性课题增多了。 新设置的一些栏目如 “STS”、“科学世界”, 虽然不要求教师课堂讲授, 尽管这些内容比较简单, 要求也不高, 文字又很通俗且有趣, 但完全可以让学生自读, 最多用十几分钟时间让学生议论就可以。 但是, 由于当今的考试评价等机制没有与新课程理念同步建立, 教材拓宽的知识面, 新课标又是粗线条定标准, 所以, 教师很难把握“点到为止”的教学, 只好教材出现的什么都教。另外, 学生自主、自觉学习的方式转变还没有真正实现, 书中包含许多开放性的问题和实践性课题如查资料、小制作、调查咨询等活动很难落实, 众多也挺好的“科学世界”、“STS”教师不引导都很难实现学生自读。 新教材总体看似简单降低了难度, 减轻了负担。 但实际上过高估计了学生的学习能力, 当然, 此能力可以培养, 但大的应试教育环境束缚此能力的培养, 导致新教材实用价值不高。

总之, 人教版初中物理新教材的教学内容总量没有变, 利用调节顺序及增删内容和完善表述等方式对教材进行了优化, 与旧教材相比, 新教材有很大进步, 教材会越修越好, 也希望我们的教材能够逐渐完善, 成为教师和学生好用也好学的教材。 教师作为新教材的实践者, 只有具备与之相适应的新观念, 准确理解和把握新教材的宗旨, 领会新教材的编写意图, 才能在教育教学实践中做到有的放矢, 不辜负国家和时代对教师的厚望。 我们很希望用好新教材, 更新教学理念, 让新教材有使用的土壤。

参考文献

[1]张常红.对人教版初中物理新旧教科书的比较研究[J].中学物理:初中版, 2014 (06) .

教科版初三物理下册知识小结 篇5

第八章 电磁铁 电磁相互作用及应用（小结）

一、电磁铁：

1、带有铁芯的螺线管叫电磁铁，当电流通过螺线管时，螺线管产生磁性，铁芯被磁化，从而使磁性大大增强；当电路断开时，磁性消失。

2、电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数、通过电流的大小及线圈与铁芯之间的间隙均有关系：匝数越多、电流越强、间隙越小，磁性越强。

3、电磁铁的磁性有无由通断电流来控制；磁性强弱由电流的强弱来控制；磁体的南北极由改变电流的方向来控制。

4、电磁铁被广泛应用于电磁起重和电磁选矿及制作电磁继电器等。

二、电磁继电器：

1、电磁继电器主要由电磁铁、衔铁、弹簧、触点及控制电路的电源、开关等组成。当控制电路的开关接通后，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，拉下触点接通工作电路；当控制电路的开关断开后，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的拉力作用下弹回，断开工作电路。

2、电磁继电器是用低电压、弱电流去控制高电压、强电流的装置，它相当于一个远程或自动化开关，被广泛应用于密封、高压、危险等恶劣环境中，来实现远距离操纵和自动化控制。

三、电磁感应现象：

1、闭合电路的一部份导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会有电流产生，这种现象叫电磁感应现象，所产生的电流叫感应电流。

2、感应电流的方向与导体运动的方向及磁场方向均有关系，其关系可用右手定则进行判定。

3、利用电磁感应现象制成的、将机械能转化为电能的机器叫发电机。它主要是由定子和转子组成，模型发电机的定子是线圈，转子是磁场，电流是通过电刷输出的；而实际发电机则采用了线圈不动而磁场动的方式，且磁场采用了电磁铁，以获得较强的磁场能量。

4、在日常生活所使用的交变电流中，电流在1秒钟内完成周期性变化的次数叫频率，单位是赫兹（Hz），我国电网中所使用的交流电，其频率为50 Hz（电流的方向在每秒钟内改变100次）。

四、磁场对电流的作用：

1、实验表明：通电导体在磁场中要受到力的作用，通电线圈在磁场中会发生转动，导体受力的方向与电流的方向、磁场的方向均有关系，其关系可用左手定则进行判定。

2、根据通电线圈在磁场中转动的原理制成的、将电能转化为机械能的机器叫电动机，它主要由定子和转子组成。

3、在简单直流电动机中，当线圈平面刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的电流方向的装置叫换向器，它是由两个彼此绝缘的铜半环组成，它能保证线圈不停地转动。

4、电动机的构造简单、效率高、对环境的污染小，因此被广泛地使用。

五、电话和传感器：

1、电话是由话筒、听筒及拨号设备等元件组成，工作时话筒将声音的振动通过纸盆带动在永磁场中的线圈振动，根据电磁感应可知，线圈中就会产生变化的电流，从而将声音信号转变为电信号而传给对方的听筒（现代电话的话筒通常采用碳精粒和金属膜片结构，金属膜片在声波的作用下振动，使碳精粒的松紧发生变化，从而引起电路中的电阻大小变化，从而直接产生大小变化的电流），听筒则将电信号通过通电线圈在磁场中受力，而还原为振动的声音。

2、能够将声信息、光信息、热信息、力信息等等其它信息转换为电信息的器件或装置，叫传感器，它被广泛应用于现代技术及自动化控制之中。

第九章

家庭用电（小结）

一、家用电器：

1、能够将电能转化为其它形式的能且服务于家庭生活的电器设备，叫家用电器，通常有：照明类、电热类、电动类、信息类等类型，其功率差别较大，从几瓦到几千瓦不等。

2、家用电器与电源的连接有固定式和插接式两种，其中插接式主要由插座和插头组成，它们分别有两孔和三孔及两脚和三脚等形式，其中左孔为中性线（零线），右孔为相线（火线），上孔为接地保护线。

3、测电笔是检验家庭电路的火线和零线及物体是否带电的简易工具，使用时用手接触笔尾金属体，笔尖接触裸导线，当辉光管发光时，表明接触的是火线。如果电路中的用电器无法工作，用测电笔测插座，发现两孔都发光，则表明进户线一端某处的零线断路。

二、家庭电路：

1、一般家庭电路是由进户线→电能表→闸刀开关→用户保险→插座、支路开关→用电器等组成。其中闸刀开关和用户保险也可用空气开关替代。

2、为了保证用电安全，在家庭电路中一定要安装熔断器和漏电保护器等装置，且开关接在火线上。保险丝的选用原则：使保险丝的额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流，禁止用其它金属丝代替保险丝。

3、现代家庭由于用电器越来越多，总功率较大，一般都通过多回路来解决相互影响的问题，且线路均采用管道暗铺的方式。

三、安全用电与保护：

1、触电是指人体与电源接触且有电流通过的情形，实验表明：当通过人体的电流达到30mA以上时，就会对人体造成伤害，从而发生触电事故。由于人体的电阻约为500--2000Ω，故对人体的安全电压约为50V以下。

2、引起触电事故的原因主要有低压触电和高压触电两种，其中，低压触电是由于人体直接或间接地与火线接通；高压触电有高压电弧触电和高压跨步触电两种，为避免触电事故发生，人们应当做到：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，同时做到家庭电路使用保护装置。

四、家庭生活自动化、智能化：

1、现代家庭电器越来越多地走向自动化、智能化，比如：楼道开关、自动洗衣机、微电脑电饭煲等。

2、中央微处理器（CPU）是家庭智能化的主要部件，它会按照人们事先设置好的程序向各电子电器发出工作指令，给人们的生活带来极大的方便。

第十章 电磁波与信息技术（小结）

一、神奇的电磁波：

1、像石子投入水中会激起水波一样，变化的电流也会产生变化的磁场，而变化的磁场又会激起变化的电场，这种相互交替变化的电磁场在空间中的传播，就形成了电磁波。它是一种带有能量的横波。

2、在电磁波中两相邻波峰间的距离叫波长，用“λ”表示，单位是：m ；电磁波在1秒钟内波动的次数叫频率，用“f ”表示，单位是：Hz ；电磁波在1秒钟内传播的距离叫波速，用“v ”表示，单位是：m/s。电磁波真空或空气中的传播速度是一定值：c=3Х108m/s，电磁波的波速跟波长和频率之间的关系为：波速=波长Х频率，即：C=λf。

3、根据电磁波的波长不同，电磁波可以分为：无线电波（3000m----0.3mm）、红外线（0.3mm---0.75μm）、可见光(0.75----0.4μm)、紫外线(0.4μm---10nm)、X射线(10nm---0.1NM)、γ射线(0.1nm----0.001nm)，我们常见的传播电视用波的波长为3---6m。

二、电磁波的应用：

1、电磁波被广泛应用于携带和承载信息以及高能量、强穿透等方面，如燃烧钠盐会发出黄光等，利用光谱分析可帮助我们检测物质；利用电磁波能承载信息，被广泛地用于无线电广播、电视电话等方面；利用高频电磁波具有很高的能量，制作医用γ刀、探伤仪、电磁炉、激光器等。

2、人们在利用电磁波承载信息时，通常是先将声音、图像等信息通过话筒、摄像机等装置将其转化为电信号，然后通过“调制器”把这种电信号加入到电磁波中，并发射到远处，用户通过收音机、电视机等装置接收下来，进行“解调”，把这些有用的电信息分离出来，再还原成声音和图像。

三、改变世界的信息技术：

现代通信网络主要采用：卫星通信、光纤光缆通信、移动通信等主要方式。其中，卫星通信主要是利用人造地球同步卫星作为中转站而进行电磁波的传输的方式，如卫星电视节目、GPS定位等；光纤光缆通信主要是利用激光在光纤中的传输，它具有高抗干扰性及损耗低、传输距离远、容量大等特点，如因特网等；移动通信是利用地面基站作为中转的微波通信技术，又叫数字蜂窝系统，它使通信技术得到普及及推广，极大地方便了人们的生活。

第十一章

物理学的发展与能源技术创新（小结）

一、能量的转化和守恒定律

1、大量事实表明：各种不同形式的能在一定条件下都可以相互转移和转化，如机械能与内热、机械能与电能、电能与化学能、化学能与内能等在一定条件下都可以在不同物体之间实现相互转移和转化，且在转移和转化的过程中遵循能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在能的转移和转化过程中，能的总量保持不变。能量守恒定律决定了：永动机是不可能设计和制造出来的。

2、实际上任何一种形式的能在转移或转化过程中，都不可能全部被转移或转化，总会或多或少地要损失掉一部份，即有：能量的转化效率η = 输出有效能量/输入能量（η﹤1）。如何提高能量转化效率是节能的核心，是可持续发展的重要措施。

二、原子核、核能

1、近代物理学家们通过α粒子散射等实验研究发现：组成物质的原子是由原子核和核外电子组成的，原子核又是由带正电荷的质子和不带电的中子组成的。

2、物理学家们在研究物质的性质时，发现：凡是原子序数大于83的所有天然元素都具有放射性，即它们都能发出一种可以穿透黑纸并使照相底片感光的射线，并把这些元素叫放射性元素。通过对放射性元素的进一步研究发现：这些元素发出的射线主要有三类：α射线（实际上是带正电的氦原子核流）、β射线（实际上是高速运动的电子流）、γ射线（实际上是一种贯穿能力极强的电磁波）。放射性元素有着广泛的应用，如杀死癌细胞，检查人体病变及金属探伤等等，但大剂量的照射会对人体造成伤害。

3、重原子核分裂成较轻原子核的过程叫重核裂变；轻原子核结合成较重原子核的过程叫轻核聚变，它们在变化过程中都能释放出大量的能量，如铀核裂变在其链式反应可控情况下制成核反应堆，即现阶段的核电站，如果链式反应不可控，则就成为原子弹；氢的同位素氚在可控核聚变条件下，将为人类提供取之不尽的能量，但在不可控条件下就会成为比原子弹更具威力的氢弹。

三、能源与可持续发展：

1、在当今世界中，能源是推动人类社会前进的动力，但能源危机又反过来制约着社会的发展。能源按其利用的程度可分为：常规能源和新能源，在常规能源中按其利用的方式不同可分为：一次能源和二次能源，一次能源中煤、石油、天然气等是不可再生能源，它们在地球上已日渐枯竭，成为能源危机的主要对象。

物理教科书 篇6

关键词：人教版；高中物理；教科书；科学观

前言：科学观是指人类对科学本身的认识，科学观的内涵十分丰富，在基础科学教育中，主要反映为科学本质观和科学价值观，他们也是科学素养的核心成分之一。本文将从科学本质观和科学价值观两个角度，对高中物理新教材中的科学观进行详细阐述。

一、科学本质观

（一）科学知识的本质——暂时性与持久性并存

人类对科学知识的认识是一个渐进的过程，而且随着人类认识知识的增加，未知的事物也在增加，所以著名的物理学家增说过“人的知识越多就越会感觉到自己的无知”，人类对物理知识的认识是暂时性与持久性并存的。在新版本的物理教材中这一点体现的十分明显，在新版本的物理教材中，对物理知识的认定已经不是那种斩钉截铁的语气，而是要让学生认识到，物理知识永远敞开着进步的大门。当前学生学习的物理知识，只有在现代的人类认识条件下时正确的，并不意味着是永远正确的，新版本教材对物理科学知识的本质认识是十分深刻的，同时也是这样向学生展示的。

新版本教材的这种科学观，不仅能够帮助学生建立自己对科学技术的观念，让学生对物理科学有一个系统的、全面的认识，同时也解除了物理教学活动中教材对学生思想的束缚和视野的遮蔽，传统的物理教材告诉学生物理知识就是这样的，是亘古不变的、不容置疑的，所以学生在这种教育长期影响下，失去了对“权威”质疑的能力，在以后的生活中往往没有创新思维、缺乏创新能力，高中物理教材的这一科学观，也是响应了新课程标准对学生创新能力的要求。

（二）科学探索的本质——逻辑与想象的结合

物理学科是一个理性的学科，充斥在物理学科之中的思维方式也是理性的，但是在物理科学的探索道路上，光有理性是不行的，因为理性往往就意味着创造性的缺失，所以在物理学科的探索活动中，严密的逻辑和合理的想象是其本质。离开了合理的想象，严密的逻辑只是周而复始的计算；离开了严密的逻辑，想象也只能是空泛的白日梦，所以在物理学科的探索活动中，一定要将严谨的逻辑思维和合理的想象连结起来，只有这样才能促进学生物理知识应用能力的提升，只有这样才能提高学生的物理探索能力、物理创新能力[1]。

在新版本的物理教材中，逻辑与想象的结合体现的极为充分，物理教材不再仅仅重视学生的逻辑思维能力培养，而是对学生的合理想象给予同样的重视。

例如：在新教材的课后讨论环节中，“质子带正点，但质子却能聚合在一起构成原子核，根据你的推测，原因可能是什么”、“为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同？关于这个问题，你有什么猜想？”在新版教科书中这种新式问题的出现，展现出了对学生科学观培养的重视。

（三）科学事业的本质——科学与社会互动

物理知识作为一个系统性的知识体系，其之所以构建的如此庞大、复杂并不是由科学家孜孜不倦的钻研决定的，而是由社会经济发展的需求决定的，所以物理学科带有鲜明的社会实践性，是一个实践性极强的学科[2]。

在新版本的物理教材中，对物理知识的这一本质特点有详细的展示，在传统的物理知识教学活动中，物理知识往往会被当做单纯的知识而被教授，教师对物理知识的认识也仅仅停留在“获取高分的工具”上，所以在物理知识的教学活动中学生的主动性并不符合物理知识的实践性，新版本教材对物理知识实践性的强调，恰恰弥补了这一点[3]。

二、科学价值观

（一）科学的外在价值

物理科学是学生在未来社会实践中的主要武器，对这一件武器，要让学生对其有充分的认识，所以在新版本的物理教材中，对物理知识的两面性进行了详细的阐释，首先物理知识对社会经济建设是有着基础性的作用的，这不能否认，但是物理知识的发展和应用同时给人类带来的苦难也是不可否认的。

在新版本教材中对物理知识本身价值的介绍变得更多了，例如：在新版本的物理教材中让学生们讨论“交通工具的速度是不是越快越好？”，“原子弹的发明是利是弊？”这些问题的提出和讨论，让学生们充分的认识到，自己掌握的这件物理知识武器，是一把“双刃剑”，能够建设这个社会，也会造成负面的影响[4]。

（二）科学的内在价值

物理知识作为一种科学系统的知识，其在教学活动中的应用，不仅仅能够提高学生的物理知识素质，同时也能够极大的提升学生的综合素质。因为物理知识本身是一个非常严谨的科学体系，其内部的每一个知识和定理都是以特定的方式相互连结的，所以学生在学习物理知识的同时不仅能够满足自身对物理知识的好奇心，同时也能够极大的提升自己的逻辑思维能力、思维的缜密性，而这些素质是学生其它素质发展的基础，所以说人教版高中物理新教材中的科学观，是对学生综合素质的培养[5]。

结论：人教版新教科书的出版，不仅仅意味着教材内容和教材形式的转变，更大程度上是物理教材中科學观念的转变，这种转变是本质的转变，能够改变学生对物理知识和物理学科的认识，促进学生的物理知识应用能力和创新能力的提高。

参考文献：

[1]刘贺平. 人教版高中物理新课标教材的比较分析与调查研究[D].华中师范大学，2012.

[2]温晓雷. 中美高中物理教科书科学方法呈现方式的比较研究[D].陕西师范大学，2013.

[3]温博. 人教版高中物理教科书和英国A Level版教科书的比较研究[D].福建师范大学，2013.

[4]张燕梅. 我国30年来人教版高中生物教科书内容现代化的变迁研究[D].天津师范大学，2014.

[5]杨曼，李倩. 人教版高中物理教科书中的科学探究及其呈现方式[J]. 现代教育科学，2013，12：169-171+48.

物理教科书 篇7

所谓“功能关系”就是外力做功与物体能量变化之间的关系, 又称功能定理。一物体组受到外力和非保守力并对物体组做功时, “物体组的机械能的增加量, 等于它所受外力和非保守力所做的总功”[1], 可表示为: (Ek2+Ep2) - (Ek1+Ep1) =W外+W非内。在高中阶段常常将物体组简化为一个物体, 则有W非内=0, “功能关系”可以进一步简化成:W外=△E机。“功能关系”不仅适用于外力做功与物体机械能变化之间的关系, 而且还适用于更广泛的力做功, 比如引力做功、电场力做功、安培力做功等等, 以及更广泛的能量变化, 比如内能变化量、化学能变化量、光能 (电磁场能) 变化量等等。“功能关系”极为广泛地反映做功和能量变化的关系。

二、教科书淡化“功能关系”易产生两个瑕疵

教科版高中物理教科书 (2005年11月第1版) 一改以前教科书将“功能关系”单列一节来阐述的做法, 只在《势能》一节讲到这样一句话:“从能量转化的角度看, 力对物体做了多少功, 就有多少能量发生变化”。教材没有明确告诉读者 (学生学习知识首先是读者) 这句话是什么, 也没有讲这句话怎么来, 甚至没有将这句话标识出来, 编者似乎有意地极大程度地淡化“功能关系”的内容及其基础性和重要性。让学生学习后面的知识 (动能、势能、机械能) 内容时, 建立在并不准确不系统并好象从生活中自然而知的模糊知识的基础之上, 就产生了下面两个问题。

问题一:不利于区分“功”和“能”两个重要概念。尽管在初中阶段也要学习功、能的概念, 但对其认识是孤立的、肤浅的、表面性的。在高中阶段学习动能、势能、机械能之前才系统地准确地学习做功是什么, 能量是什么, 能量变化是什么, “功能关系”是什么, 对功、能的概念才有清晰的认识, 并比较它们的异同。如果在此处淡化处理或者模糊化“功能关系”, 就失去了及时加深巩固功和能两个概念的机会, 不管以后学到什么程度, 都会有不少学生对两个概念无法提高理解、无法清晰反映, 理解还会停留在两概念孤立的层面, 甚至混为一谈。

问题二:淡化或绕开功能关系, 不明确W=△E的含义, 后面学习的知识 (动能、动能定理、势能、机械能守恒定律) 内容就失去了知识基础和理解的出发点, 在知识理解的逻辑关系上缺少了这个环节, 会影响学生构建完整清晰的知识结构, 不利于知识的深入理解和提升。

首先, 功能关系W=△E是推导动能、动能定理的基础。先在功能关系W=△E的基础上, 研究外力做功与物体动能变化的定量关系;再简化成最简单的物理过程:物体只在水平方向受一个力, 且物体做匀加速直线运动;之后从只有这一个力做功开始, 推导出外力做功等于两项只与物体质量和速度有关且为相减的式子:为动能定理的表达式。

其次, 功能关系W=△E是推导重力势能的基础。先在功能关系W=△E的基础上, 研究只有重力做功与物体重力势能变化的定量关系;再简化成最简单的物理过程:物体做自由落体运动;然后从只有重力做功开始, 推导出重力做功等于两项只与物体质量和高度有关且为相减的式子:WG=mgh1-mgh2;之后从式子的物理意义和量纲两个方面来论证:mgh表示物体的重力势能;最后定义Ep=mgh。

再次, 功能关系W=△E是推导机械能守恒定律的基础。先在功能关系W=△E的基础上, 研究只有重力做功与物体动能、重力势能的定量变化关系;再简化成最简单的物体做自由落体运动过程;然后从只有重力做功开始, 推导出

由此可知, “功能关系”解决了机械能守恒的理论基础。后来焦耳的“热功当量”做功和热传递等效的伟大成果, 又将功能关系扩展至其他形式能变化量的关系, 并进一步诞生了19世纪最伟大的定律之一———能量转化和守恒定律。可见“功能关系”及其扩展后的“热功当量”在整个经典物理知识大厦中的地位是何等的关键和重要, 而教科版的高中物理教科书将之淡化处理, 是否合适值得商榷。

三、教科书应具有可读性

1. 教材不同于教法

教材不同于教法, 尽管它们有联系, 但它们的侧重点不同:教材是站在学生的角度来编写, 其最基本的特征是可读性和知识逻辑的完整性。也就是一个人不管有没有教师指导, 都能从阅读教材中获得完整而有逻辑的知识, 建立起知识结构, 并转化为自己的知识。而教法是站在教师角度而言的, 对不同的学生采取不同的教学方法, 即使教学方法不同, 但同一知识的本质不会因此而改变, 具有异曲同工之效。《普通高中物理新课程标准》提倡教学方法多样, 也提倡学习方法多样, 还倡导学生有教师指导能学习教材, 没有教师指导也能自主自我学习教材以及其他书籍, 以至形成终身学习的能力。由此, 对人生而言教法是短暂的辅助的, 教材是长期的根本的。淡化“功能关系”的做法是一种典型的教法技术处理, 让教科版的物理教材变成只能是这种教法的教材而非普遍意义的教材。教材试图让学生自己去悟这个知识点, 但在具体的课堂上要实施教材的这类意图有相当的难度, 大多数学生达不到这个要求, 甚至永远悟不出“功能关系”的准确含义即使是少数优生也要绕很大的弯, 才倒回来悟到教材淡化掉的“功能关系”在知识链条上有多么重要。如此将简单问题弄得相当复杂, 教材丢掉了可读性得不偿失。这样会让读者产生两个误会:要么物理知识链条上没有“功能关系”这回事, 要么“功能关系”压根就不重要。

同一个物理知识的教法理应不尽相同, 这本该是教师根据学生的不同实际做出具体的教材处理, 或取舍、或强化弱化、或直接间接等等。即使要淡化处理“功能关系”也是教师具体该做的事情。教材预设这样教改前提的做法, 把教师辛辛苦苦探索出来的因材施教, 教法多样性又给否定了, 回到单一的教材倡导的方法, 有越界之嫌。

2. 教材不应有向导瑕疵

教材是学生重要的参考书, 是知识的重要来源地。教材好比是一个风景名胜景区, 教师好比导游, 学生好比游客。通常情况下导游要以最简单最省力的方式让游客游玩整个景区。景区还必须有明显的标识牌, 游客一旦离开导游而自个游, 没有标识牌就不知怎么办, 全靠游客自己去瞎碰, 要理清整个景区的结构和景点间的关系难度相当大。

“功能关系”就是一个极为重要的标识牌。如果有教师导向可能问题小些, 若没有教师导向, 没有这个标识牌的负面作用就相当大了。“功能关系”的内容教材不但不能淡化处理全部让学生去悟, 而且还要明显、突出、加强。一者让不能悟的多数学生知道“由此去”哪里, 再者让能够悟的学生自己选择淡化与否。

3. 教材不应有逻辑瑕疵

知识的拥有允许有多有少, 但不允许知识间没有联系, 没有逻辑, 没有基础而无中生有。任何一个知识都有其来源, 并在其衍生过程中是有逻辑的。人们不可能每个知识都回到最原始的状态下学习, 必要的知识平台和逻辑推理是学习知识的原始动力, 也是促使人们对未知东西有探求欲望的动力。淡化“功能关系”的结果会使学生学习机械能守恒之后怀疑其知识平台基础的可靠性, 进一步怀疑我们学习的方向是否正确, 接下来会怀疑平时课堂上随便摆弄些物体就可以随意得出的普遍规律, 其可信度有几何。造成这样的怀疑是可怕的。

因此, 教材应该建立自己完整的知识、逻辑体系, 至于哪些内容最重点与非重点, 哪些内容需要取与舍、淡化与加强, 应该放给教师:因为教师教学是有自己的逻辑的;或者放给学生:因为学生学习, 建立知识结构也是有自己的逻辑的。

参考文献

[1]顾建中.力学教程.北京:高教出版社, 1979.

[2]教育部制订.普通高中物理课程标准.北京:人民教育出版社, 2003.

[3]陈熙谋.普通高中课程标准实验教科书物理必修2.北京:教育科学出版社, 2005.

物理教科书 篇8

本文以《全日制义务教育物理课程标准 (试验稿) 》作为参照, 分别对现行的五个版本高中物理教科书, 即人民教育出版社 (简称人教版) 、广东教育出版社 (简称粤教版) 、上海科技教育出版社 (简称沪科版) 、教育科学出版社 (简称教科版) 和山东科学出版社 (简称鲁科版) 教科书中选修3-4模块中的“相对论”部分进行课程难度的比较研究.由于新课标首次对其提出了明确的教学要求, 编写的自由度比较大, 不同版本教科书的编制者对课程标准理解不同, 使各版本教科书的课程难度表现出差异, 因此课程难度具有可比性.分析难度模型也在一定程度上反映了相应的课程理念和教科书的编制水平.本文将从教科书内容入手, 对课程难度进行定量分析, 并进一步比较与课程标准的一致性.

一、定量评价课程难度的模型[1]

已有研究者构建了一类课程难度的模型, 并在数学和化学教科书的定量分析上被广泛参考使用, 其对教科书难度评价的有效性也已经得到了检验.模型如下:

其中, N表示课程难度;S表示课程深度;T表示课程时间;G表示课程广度;S/T表示可比深度;G/T表示可比广度;α指加权系数, 取值范围满足0<α<1, 反映了课程对于“可比深度”或“可比广度”的侧重程度.这里的课程难度指的是静态的课程难度, 仅从文本的角度对教科书进行分析和评价, 并不涉及课程实施状态下的教科书使用问题.若想对教科书进行动态的分析和评价, 还要考虑课程实施中的教师、学生等复杂因素.

二、利用课程难度模型定量分析教科书

关于“相对论”这部分内容, 各版本在高一必修模块中已有一些介绍, 例如狭义相对论是爱因斯坦创立的, 运动的棒的长度比静止的要短等等.在选修3-4模块中, 将课程标准对“相对论”部分的教学要求细化如下:知道狭义相对论实验基础;知道狭义相对论基本原理;知道同时的相对性;知道时间间隔的相对性;知道空间距离的相对性;知道速度变换;知道相对论质量;知道相对论质能关系;了解经典时空观与相对论时空观的主要区别;体会相对论的建立对人类认识世界的影响;初步了解广义相对论的主要观点;初步了解广义相对论的主要观测证据;关注宇宙学研究的新进展.共13个知识点, 对各版本教科书中出现的主要知识点和三维目标的要求统计见表1.

这里的目标动词是结合教师用书的要求, 以及综合分析各章节教科书中文字和课后习题得出的.据此, 作以下定量分析:

1. 课程广度 (G) ——是指课程内容所涉及的范围和领域的广泛程度, 我们可以用通常所说的“知识点”的多少进行量化.

课程标准中内容标准规定的知识点有13个, 课程广度系数取值Gz=13.人教版:G1=14;教科版:G2=14;粤教版:G3=14;鲁科版:G4=15;沪科版:G5=16.

2. 课程时间 (T) ——指课程内容的完成所需要的时间, 可用“课时”多少进行量化.课时数选取教师用书的建议课时来统计, 对于没有建议课时的情况, 选择用同版本教科书的不同地区的教师所用课时的代数平均值来计算.由于课程标准里没有规定各部分课程内容所需要的时间, 鉴于五套教科书已经通过全国中小学教科书审定委员会审查, 可认定其平均水平能够较好地反映课程标准对课程时间的要求, 从而, 我们可以取这五套具有代表性的教科书的平均课时数作为课程标准中相应内容的课程时间.则人教版:T1=6;教科版:T2=6;粤教版:T3=5;鲁科版:T4=6;沪科版:T5=5.课程标准:Tz=5.6.

3. 课程深度 (S) ——泛指课程内容所需要的思维的深度, 通过对相应课程目标的不同要求程度的加权平均来刻画.

课程标准对目标要求的描述所用的词语分别指向认知性学习目标、技能性学习目标和体验性学习目标.但课程标准对相对论的教学要求基本是从认知性和体验性目标角度出发的, 以认知性目标为主.参考已有研究中不同目标动词所体现的程度并不明显, [2]想要很好地区分课程深度并不容易, 这里对动词分层赋值再细化.见表2.

此分层标准虽然增大了目标动词之间的差别量, 但由于本研究是按照统一的标准对课标和教材深度量化, 因此, 统计结果仍然是客观的.基于以上设计, 各版本的课程深度可以计算如下:课程标准:Sz=33/13=2.5385;人教版:S1=34/14;教科版:S2=35/14;粤教版:S3=34/14;鲁科版:S4=35/15;沪科版:S5=34/16.

通过以上分析, 得出各版本有关课程难度的相关数据, 见表3.

将表3中相关数据代入课程难度模型, 得课程难度系数, 为进行详尽比较, 通过求α取0.5时的课程难度系数, 代入吻合度的计算式|Nx-Nz|/Nz, 可以得到与课程标准在课程难度方面的吻合度, 见表4.

三、结论与分析

综合分析表3和表4, 可以得出如下结论:就课程广度而言, 五套教科书都达到课程标准所规定的知识点的范围, 而且相差不大;比较可比广度, 人教版的可比广度与课程标准最接近, 其次是教科版和鲁科班相同, 粤教版次之, 而沪科版的可比广度与课程标准相差最大;从可比深度来看, 只有粤教版高于课程标准, 比较其余四个版本, 沪科版>教科版>人教版>鲁科版;比较课程难度, 除人教版的课程难度低于课程标准外, 其余四套教科书课程难度系数均高于课程标准:沪科版>粤教版>教科版>鲁科版.分析其原因, 虽然鲁科版在课程广度系数上比其他三套教科书大, 但课程深度偏低, 而课时数较多, 导致课程难度系数不高;人教版的课程难度与课程标准吻合度较好;沪科版课程深度值虽不高, 但是广度较大, 课时数又较少, 导致了课程难度最大, 偏离课程标准也最多.

由以上分析可以得出, 关于这部分教学内容, 从可比深度、可比广度和课程难度三方面综合比较看来, 人教版更忠实于课程标准, 编写特点更贴近于课程标准的要求.

作了理论上的分析, 我们再来看教科书中的内容细节, 可以发现各版本教材的不同特点.

1. 人教版教科书, 语言通俗易懂, 举例和插图形象生动, 注重拓展学生的知识面, 比如在相对论的时空观一节后面有“狭义相对论出现的前夜”, 介绍了洛伦兹和庞加莱为狭义相对论的诞生作出的贡献.教材的编写体现出很强的整体性、系统性与逻辑性, 结合课程标准来看, 与通过难度模型得出的结论是一致的.

2. 教科版教科书, 语言简练, 知识点紧凑, 正文附有“讨论交流”和一些例题, 以帮助学生理解概念.每节后面配有“练习与评价”和“发展空间”栏目, 最后“本章小结”, 将本章的知识点做了归纳整理, 内容很丰富.值得注意的是这一章中出现的所有插图都是同一系列的, 连贯性很强的同时也利于学生理解教科书中的内容.

3. 粤教版教科书中, 每一部分讲得都很详细, 插图也很形象, 尤其是宇宙学简介部分, 配有六幅插图并附有介绍, 通俗易懂.后面“本章小结”中还包括知识结构图和基于这章内容的回顾与评价, 教材设计也比较全面.

4. 鲁科版教科书的特点最鲜明, 首先各章节的标题都很新颖, 不落俗套, 语言生动有趣, 以“双生子佯谬”为例引入本章内容, 利于引起学生的兴趣.在首页下方列出了课程标准对本章所提出的要求, 目标性很强.从正文旁“方法点拨”栏目介绍“思想实验”和指出“科学观念的创新是更高层次的研究方法”, 可以看出教科书对显化科学方法的重视.“信息窗”栏目还介绍了霍金与天体物理以及霍金所著的《时间简史》, 有利于科学普及.总的来讲, 更贴近科普读物的风格, 涵盖所有知识点的同时更加强调科学方法.

5. 沪科版教科书语言简练, 插图极少, 提示学生去了解或探索问题的语言很少出现.给读者的感觉是讲解少, 要求高, 篇幅只有其他各版教科书的3/4左右, 需要学生自己探究的东西多一些.

综合以上分析, 可以看出通过难度模型来分析物理教科书的难度是可行的, 并且得出的结论与通过经验判断出的结果也是大致相符的.

四、评价与反思

首先, 通过实际操作发现, 此模型更加适合于局部内容的比较, 如果分析对象的内容较多, 由于其他一些未知因素的影响, 可能会导致较大误差.

其次, 鉴于课程深度的统计需要综合考虑三维目标的要求, 因此, 在今后研究中, 建议将三个维度分开研究, 再综合分析, 将更具有科学性.由于相对论部分教学内容比较侧重认知性和体验性目标, 以认知性为主, 因此本研究可以暂做这样的设计, 不会对难度的分析产生大的影响.

由于课程难度在这个模型中受课程深度、课程广度和课程时间的影响, 因此, 在教科书的设计和编制方面, 如何能更好地掌握教科书的难度, 就需要编写者综合考虑以上三个因素, 还有可比深度、可比广度两个因素, 某一个因素考虑得不全面, 都可能会导致课程难度偏离课程标准的要求.[3]相对论这部分内容对提升学生对近代物理的兴趣和认识是十分重要的.因此, 不能因为高考对其要求很弱就减少对这部分教学内容的重视.教师实际教学过程中应该把培养学生的科学素养作为教学的核心内容.在对教科书的选择和使用上, 综合考虑各因素之间的关系, 抓住教科书的难度特点, 从而更有效地使用教科书资源, 更好地指导教学实践.

参考文献

[1]史宁中, 孔凡哲, 李淑文.课程难度模型:我国义务教育几何课程难度的对比[J].东北师大学报 (哲学社会科学版) , 2005 (6) .

[2]袁海泉, 施娟.高中物理“电磁感应”部分课程难度研究[J].物理教师, 2008 (9) .