樊 蕾 袁海泉

(蘇州大學(xué)物理與光電·能源學(xué)部,江蘇 蘇州 215006)

人教版高中物理教材例題設(shè)置特征分析

樊 蕾 袁海泉

(蘇州大學(xué)物理與光電·能源學(xué)部,江蘇 蘇州 215006)

教材是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要文本,例題是教材的重要組成部分之一．研究例題有助于提高例題教學(xué)的效率．本文主要分析了人教版高中物理教材例題設(shè)置的數(shù)量、類型、情景來源、信息呈現(xiàn)方式以及解題過程幾個方面的特征,并依據(jù)分析結(jié)果提出了幾點(diǎn)建議．

教材;例題;特征

例題是教材的重要組成,教材中的例題應(yīng)該是教材編者精心挑選與編制的,蘊(yùn)藏著豐富的物理內(nèi)容．教材中例題的教學(xué)應(yīng)該對于培養(yǎng)學(xué)生的解題能力,發(fā)展學(xué)生的物理思維有重要的意義．但是,許多物理教師對教材例題的利用不充分,學(xué)生也不善于從教材例題中獲得知識與方法．因此,筆者認(rèn)為有必要對例題的設(shè)置特征做適當(dāng)?shù)姆治隹偨Y(jié)．

1 研究對象與內(nèi)容

本文選取了我國選用率最高、具有代表性的人教版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(物理)》(以下簡稱為人教版教材)為研究的對象．本文選取的教材為物理1、物理2、物理選修3-1至3-5,共7本．其中物理1和物理2的內(nèi)容是力學(xué)方面的內(nèi)容,共7章，選修系列3共5個模塊19章,包含了熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、原子物理學(xué)和現(xiàn)代物理學(xué)等方面的知識．

將高中物理教材內(nèi)容分為6個方面來研究:力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)和現(xiàn)代物理學(xué),從例題設(shè)置的數(shù)量、位置、類型、信息呈現(xiàn)方式、復(fù)雜程度、背景性和示范性這幾個方面,進(jìn)行了定量統(tǒng)計與定性分析,揭示了例題設(shè)置的特征,分析了各個模塊之間例題設(shè)置的差異．

2 例題設(shè)置特征

2.1 例題主要設(shè)置在力學(xué)、電磁學(xué)部分

教材中所出現(xiàn)的例題均設(shè)置在每節(jié)重要知識點(diǎn)的講解之后,以幫助學(xué)生理解物理概念和規(guī)律,并將理論知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題．從例題數(shù)量統(tǒng)計結(jié)果來看,教材共設(shè)置例題51道,其中力學(xué)部分占總數(shù)的53%,主要集中在“牛頓運(yùn)動定律”和“機(jī)械能守恒定律”兩章;電磁學(xué)次之,占總體的31%,集中在“靜電場”和“恒定電流”兩章,“交變電流”、“傳感器”等章節(jié)均未設(shè)置例題;熱學(xué)模塊僅在“氣體”一章設(shè)置了兩道例題;光學(xué)部分則分別設(shè)置了一道關(guān)于機(jī)械波和光的例題;原子物理學(xué)和現(xiàn)代物理學(xué)各設(shè)置了一道例題．

這樣的例題設(shè)置體現(xiàn)了力學(xué)、電磁學(xué)等經(jīng)典物理學(xué)內(nèi)容的重要性．相對而言,選修內(nèi)容例題設(shè)置數(shù)量明顯不足．教材上選修部分的例題設(shè)置數(shù)量可適當(dāng)增加,引起教師和學(xué)生的足夠重視．另外,與現(xiàn)代科技相關(guān)的物理內(nèi)容,如果沒有給出足夠的例題來解釋說明現(xiàn)代科技知識的應(yīng)用將不利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)代物理知識的興趣和欲望．

2.2 例題類型較為單一

根據(jù)例題結(jié)論是否唯一,我們將例題類型分為開放型、封閉型例題,開放型例題具有條件不完備、結(jié)論不唯一、解題方法多樣的特性;封閉型例題具有完備條件、確定答案、解題方法單一的特性．研究顯示人教版教材設(shè)置例題全部屬于封閉型例題,例題題型相對習(xí)題而言比較單一．依據(jù)例題表達(dá)形式,教材中的例題可以分為3類:簡答題、計算題以及綜合題．綜合題指包含計算、簡答或作圖的題目．例題總數(shù)51道,計算題共有44道,是例題主要組成部分,占比86%,各個模塊都以計算題為主;力學(xué)模塊在“曲線運(yùn)動”一章設(shè)置了1道綜合題討論物體的運(yùn)動軌跡．電磁學(xué)部分分別設(shè)有3道簡答題和3道綜合題．

重視封閉式的計算題是我國物理教育的傳統(tǒng),它對學(xué)生基礎(chǔ)知識的鞏固和數(shù)理推理能力的訓(xùn)練有較高價值．但是,開放性例題,與實(shí)際生活聯(lián)系密切,有利于培養(yǎng)學(xué)生建模能力和發(fā)散性思維．可見教材缺少開放型例題、實(shí)驗(yàn)題、證明題等題型的例題,題型不夠豐富．

2.3 例題信息呈現(xiàn)方式多樣化

例題的信息呈現(xiàn)方式是題目難度的影響因素之一,同時也影響著學(xué)生審題、解題的思維策略．統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),51道例題中,24題是以簡單文本的形式表征,25道例題是圖文結(jié)合的,有1道表格題、有1道長信息題,其中有圖文和長信息交叉重疊．可見例題的信息呈現(xiàn)方式以簡單文本和圖文結(jié)合為主．

簡單文本類例題簡潔明了,有利于學(xué)生抓關(guān)鍵詞、解題要點(diǎn);圖文類例題則有利于學(xué)生直觀理解題意．但是,簡單文本比較簡短,不便于融入背景．不利于提高學(xué)生的審題能力、提取信息能力,這也許就是物理教師不愿意利用教材例題的原因之一．

2.4 例題背景融入較少

我們將教材中設(shè)置的例題背景來源歸為三類:無背景、生活背景、科學(xué)背景．51道例題中有21道例題是沒有背景融入的,占比達(dá)例題總量57%,以生活、科學(xué)為背景的分別占37%、6%．力學(xué)模塊的例題超過一半的例題是以生活背景為情境設(shè)置的,尤其以交通工具如汽車、火車為生活背景的例題較多．光學(xué)和波動部分的例題中,無背景與有生活背景的例題數(shù)量各占50%．電磁學(xué)、熱學(xué)和原子物理學(xué)部分例題均無背景支撐,顯得單薄乏味．

學(xué)習(xí)物理知識的根本目的,最終是為了培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決實(shí)際問題的能力．因此,可以適當(dāng)增加現(xiàn)代科技為背景或來源生活現(xiàn)象的物理例題取代抽象的例題．

2.5 例題解析過程明確

例題解析過程的呈現(xiàn)影響著學(xué)生對知識的理解、鞏固和運(yùn)用．例題為學(xué)生提供了應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的示范,良好的例題解析呈現(xiàn)能幫助學(xué)生運(yùn)用正確的解題思維策略,使得學(xué)生問題解決能力得到相應(yīng)的提高．

人教版物理教材例題的解題過程一般分為兩步:分析與解答．第1步，用文字詳述分析思路,并配以適當(dāng)?shù)姆治鰣D;第2步，選取恰當(dāng)?shù)墓?、定理進(jìn)行解答并配以簡單的文字說明，整個解題過程十分詳細(xì)．美國教材中例題的解答過程一般分3個步驟的規(guī)范模式,分析概括問題、求解未知量、驗(yàn)證答案．比較而言,人教版教材對答案的驗(yàn)證不夠重視．

若在解題過程后設(shè)置檢驗(yàn)反思，將更有利于加深學(xué)生對解題思維策略的印象,從而讓學(xué)生主動監(jiān)控自己的解題過程,分析并作出調(diào)整．

2.6 例題解析復(fù)雜程度層次化

我們對例題復(fù)雜程度的界定是以解題過程所需步驟作為依據(jù)進(jìn)行的,與“難度”的定義有所區(qū)別．若解題過程中只涉及到一個知識點(diǎn),只是簡單的代入公式進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算則視為簡單例題(包括簡單的實(shí)驗(yàn)題);若涉及到兩個知識點(diǎn),解題過程包含兩個層面的思考則視為中等復(fù)雜程度的例題;若涉及到3個及以上知識點(diǎn),需要多層次深入思考的例題則視為復(fù)雜例題(包括操作難度較高的實(shí)驗(yàn)題)．

統(tǒng)計分析可知,簡單例題、中等復(fù)雜程度例題和復(fù)雜例題分別占例題總數(shù)的45%、47%和8%．力學(xué)部分的重要知識點(diǎn)較多,設(shè)置的中等復(fù)雜程度例題也相對較多,主要集中在“牛頓運(yùn)動定律”一章,研究顯示牛頓運(yùn)動定律章節(jié)的例題解答大多需要將牛頓運(yùn)動定律與前面所學(xué)的運(yùn)動學(xué)以及相互作用相結(jié)合,較之其他模塊更具有綜合性,解題過程也相應(yīng)較為復(fù)雜．

教材中復(fù)雜程度例題偏少,90%的例題屬于基礎(chǔ)題,大多例題限制在本節(jié)知識范圍內(nèi)解題,綜合性較弱,難以拓展學(xué)生的思路,難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,這也導(dǎo)致了部分教師對教材例題、對教材的不重視．

3 物理教材例題設(shè)置的建議

從整體來看,筆者認(rèn)為教材例題設(shè)置的數(shù)量偏少,因此可以適當(dāng)增加題量,不同模塊題量可依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生掌握的深度不同而有所差異,近代物理等內(nèi)容可以以例題為載體呈現(xiàn);例題類型較為單一且均為封閉型題目,應(yīng)豐富例題題型并適當(dāng)增加例題的開放性;可以把生活環(huán)境或現(xiàn)代科技作為例題的情景來源;另外,可酌情加強(qiáng)例題綜合性,在章末設(shè)置覆蓋知識面較廣的例題,既可回顧一章的知識，也能在一定的程度上鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力．近幾年物理高考題有不少是來自教材例題的改編．教材上的例題基礎(chǔ)性強(qiáng),為了充分發(fā)揮例題功能,可以從兩個方面入手,一是例題本身的編制和選取,另一方面是例題教學(xué)中對例題的拓展和延伸．一道典型的、可以拓展的好例題以及教師恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法可以幫助學(xué)生減輕負(fù)擔(dān),跳出“題?！?鞏固基礎(chǔ),開拓思路,培養(yǎng)能力．

1 黃曉莉.物理教材例題解析呈現(xiàn)方式對解題思維策略運(yùn)用的影響[D].廣州： 華南師范大學(xué),2011.

2 (美)保羅·齊澤維茨.物理:原理與問題(上冊)[M].杭州:浙江教育出版社,2008.

3 李蕾,楊衛(wèi)平，徐曉梅.中美高中物理教材例題呈現(xiàn)方式的比較研究[J].物理教師, 2016, 37(5):66-69.

4 曾銀標(biāo),徐斌,陳浩.對中美兩套高中物理教材例、習(xí)題的比較分析[J].物理教學(xué)探討，2015(5):71-74.

2017-03-10)