摘" "要:教科書作為課程核心教學(xué)資源,是知識的關(guān)鍵載體,在教學(xué)中起著至關(guān)重要的作用?;诤诵乃仞B(yǎng)視角,以人教版2012年版和2024年版初中物理教科書《聲現(xiàn)象》一章為例,從內(nèi)容、欄目設(shè)置、課后習(xí)題及插圖等方面對教科書進(jìn)行對比分析,發(fā)現(xiàn)新教科書的編寫有明顯變化。深入挖掘教科書作出變化背后的目的和意義,以期幫助教師進(jìn)一步認(rèn)識和使用新教科書,積極探索和轉(zhuǎn)變教學(xué)方式,促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);初中物理;聲現(xiàn)象;教科書對比
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A " " 文章編號:1003-6148(2025)1-0021-5
2022年4月,《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱“2022版課標(biāo)”)正式印發(fā),提煉出學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)涵的四方面內(nèi)容,即物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任,凸顯出物理學(xué)科的獨(dú)特育人作用[1]。教科書作為教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計的依據(jù),作為學(xué)生認(rèn)識物理世界的重要途徑,在教育教學(xué)中扮演著不可或缺的角色,其將教師、學(xué)生與知識三者緊密相連。因此,對教科書的分析研究有利于教師把握重、難點(diǎn)內(nèi)容,理清教學(xué)思路和實(shí)施教學(xué)活動。在2022版課標(biāo)指導(dǎo)下,各版本物理教科書紛紛重新修訂,并于2024年修訂完成出版使用。對比發(fā)現(xiàn),新教科書發(fā)生了許多重大的變化。
本文選取人教版2012年版義務(wù)教育初中物理教科書(以下簡稱“舊教科書”)和人教版2024年版義務(wù)教育初中物理教科書(以下簡稱“新教科書”)[2-3],基于核心素養(yǎng)視角,從幾個方面對新、舊教科書中的《聲現(xiàn)象》一章進(jìn)行對比分析,以期幫助教師進(jìn)一步認(rèn)識新教科書,掌握教科書的編寫意圖,更好地進(jìn)行課堂教學(xué)。
1" " 新、舊教科書對比分析
1.1" " 教科書內(nèi)容
相較于舊版課程標(biāo)準(zhǔn),2022版課標(biāo)對于“聲現(xiàn)象”的要求沒有發(fā)生改變。第二章第一節(jié)首先介紹聲音是如何產(chǎn)生的,讓學(xué)生了解其中的原理,用水波形象地描繪出聲音以聲波的形式傳播,聲的物理觀念逐步形成。第二節(jié)介紹聲音的三種特性,從不同的角度進(jìn)行展現(xiàn),使學(xué)生可以更好地認(rèn)識聲音。除了傳遞信息這一為人所熟知的作用,第三節(jié)還介紹了聲音另一個作用——傳遞能量。優(yōu)美的音樂能夠讓人們心曠神怡,但是也存在令人生厭的噪聲,第四節(jié)呈現(xiàn)了噪聲的危害以及如何控制噪聲。新增第五節(jié)“跨學(xué)科實(shí)踐:制作隔音房間模型”,使學(xué)生學(xué)習(xí)不局限于理論知識,加強(qiáng)解決綜合問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。同時,也體現(xiàn)出2022版課標(biāo)中“從生活走向物理,從物理走向社會”“注重學(xué)科探究,倡導(dǎo)教學(xué)方式多樣化”的課程理念。
跨學(xué)科實(shí)踐活動安排在第五節(jié),此時學(xué)生已經(jīng)對噪聲及其危害具有一定的了解,通過第四節(jié)的學(xué)習(xí),掌握了可以從三個方面對噪聲進(jìn)行控制,緊接著將理論知識投入到實(shí)踐中??鐚W(xué)科實(shí)踐分為四個部分:項(xiàng)目提出、項(xiàng)目分析、項(xiàng)目實(shí)施和展示交流。項(xiàng)目提出,基于真實(shí)情境模擬房間改造這一問題,制作一個隔音房間模型進(jìn)行性能測試;項(xiàng)目分析,要求學(xué)生充分考慮隔音模型的幾個條件;項(xiàng)目實(shí)施,要求學(xué)生制作出滿足條件的模型;展示交流,要求學(xué)生對模型進(jìn)行展示、說明和總結(jié),突出培養(yǎng)交流能力。跨學(xué)科實(shí)踐活動為教師提供新的教學(xué)思路,轉(zhuǎn)變固有的“只講不做”教學(xué)模式,有效幫助學(xué)生建立起運(yùn)動和相互作用的物理觀念,有利于學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展,有助于科學(xué)探究能力的提升。
1.2" " 欄目設(shè)置對比分析
欄目設(shè)置作為課程教學(xué)目標(biāo)的一種體現(xiàn),是教學(xué)理念的內(nèi)容載體,也是每節(jié)課程的骨骼框架。課程欄目有助于教師教學(xué)思路的建立,能夠引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)思維的建立,進(jìn)一步探究問題的內(nèi)因和本質(zhì)。新、舊教科書具體欄目設(shè)置如表1所示。由表1可知,在《聲現(xiàn)象》一章中,新教科書增加了“問題”和“復(fù)習(xí)與提高”兩個欄目,將“動手動腦學(xué)物理”調(diào)整為“練習(xí)與應(yīng)用”,將“學(xué)到了什么”調(diào)整為“章小結(jié)”,其余欄目沒有改變。
表1" 新、舊教科書欄目設(shè)置對比
[舊教科書 新教科書 演示 問題 想想做做 演示 想想議議 想想做做 科學(xué)世界 想想議議 動手動腦學(xué)物理 科學(xué)世界 學(xué)到了什么 練習(xí)與應(yīng)用 章小結(jié) 復(fù)習(xí)與提高 ]
讓學(xué)生帶著真實(shí)的問題學(xué)習(xí),是真正學(xué)好物理、培養(yǎng)學(xué)生能力的有效途徑[4]。新教科書每節(jié)都創(chuàng)設(shè)了一個或多個基于真實(shí)情境下的問題,同時搭配相關(guān)的圖片。如圖1所示,經(jīng)過第1節(jié)學(xué)習(xí),學(xué)生掌握了聲音是由于物體振動產(chǎn)生的,蚊子和蝴蝶飛行時翅膀都在振動,提出問題“為什么聽不到蝴蝶振動翅膀發(fā)出的聲音”,引發(fā)學(xué)生積極思考?!皢栴}”欄目的設(shè)置讓學(xué)生明確本節(jié)課需要解決的問題,容易把握課程學(xué)習(xí)脈絡(luò),激發(fā)學(xué)生對問題的探究欲望。此外,可以幫助學(xué)生檢查對聲音的認(rèn)識中前概念是否存在錯誤,同時也有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、尋求答案的意識,更有助于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維及科學(xué)探究的能力。
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圖1" 第2節(jié)“問題”欄目教材截圖
欄目的變動反映出教科書的進(jìn)步性和時代性。新教科書將“動手動腦學(xué)物理”調(diào)整為“練習(xí)與應(yīng)用”,從名稱可以看出,“動手動腦學(xué)物理”更多地強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)物理,“練習(xí)與應(yīng)用”更加注重實(shí)用性和應(yīng)用性,不僅僅是對所學(xué)物理知識及規(guī)律的檢查和鞏固,也是對知識的遷移與應(yīng)用,學(xué)生又多了一種對美好世界的解讀?!皩W(xué)到了什么”調(diào)整為“章小結(jié)”,學(xué)習(xí)是一個不斷積累和提升的過程,在經(jīng)過了一段時間的學(xué)習(xí)后,進(jìn)行小結(jié)是很有必要的。一方面,新教科書的“章小結(jié)”給出了范例,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮主觀能動性;另一方面,可以培養(yǎng)學(xué)生的思維習(xí)慣,形成獨(dú)有的一套學(xué)習(xí)模式。
“想想做做”欄目對內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化,讓理論和實(shí)踐操作更科學(xué)、合理,體現(xiàn)出新教科書的嚴(yán)謹(jǐn)性,有利于學(xué)生科學(xué)思維的建立。例如,在“驗(yàn)證固體可以傳聲”實(shí)驗(yàn)中,“用手指甲輕輕刮桌子”代替“輕敲桌子”,其優(yōu)點(diǎn)在于降低實(shí)際演示過程中敲桌子發(fā)出的聲音通過空氣傳播到人耳對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的干擾。此外,通過對比發(fā)現(xiàn)新教科書的“演示”欄目都增加了小標(biāo)題,明確所演示的內(nèi)容,目標(biāo)指向性加強(qiáng)。
1.3" " 課后習(xí)題對比分析
習(xí)題作為教科書的重要組成部分,在物理教學(xué)中起著舉足輕重的作用。作為學(xué)業(yè)評價的方式之一,可以反饋學(xué)生對課堂內(nèi)容的理解,是教師掌握學(xué)生學(xué)情的重要一環(huán),也是教師進(jìn)行因材施教的有效手段。新、舊教科書的題型分布及題量統(tǒng)計如表2所示。
通過對比分析表2,發(fā)現(xiàn)新、舊教科書的節(jié)后習(xí)題總量分別為21道和16道。相較于舊教科書,新教科書每節(jié)的習(xí)題有所增加,但幅度不大,多數(shù)原題得以保留,少量進(jìn)行了改編。題目類型主要是簡答題,其次是計算題和實(shí)踐題,習(xí)題類型上基本保持一致。本章習(xí)題突出物理與生活的聯(lián)系,以解決實(shí)際問題為主,新增習(xí)題以簡答題居多。如“聲的利用”一節(jié)的練習(xí)題4,查閱資料并向?qū)W生介紹我國古代建筑“天壇的回音壁”“重慶潼南大佛寺的石琴”等應(yīng)用聲學(xué)的實(shí)例;練習(xí)題5以“音樂公路”為情境設(shè)計計算題。第4節(jié)練習(xí)題5設(shè)計防噪聲耳罩中要求學(xué)生利用所學(xué)知識選擇合適的材料,將真實(shí)場景的問題與所學(xué)知識相互串聯(lián)。新教科書充分融合我國古代和現(xiàn)代科技成就,幫助學(xué)生感悟中華文化的源遠(yuǎn)流長,體會科技強(qiáng)國就在身邊,培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情感。
在原有節(jié)末習(xí)題的基礎(chǔ)上,新教科書新增章末“復(fù)習(xí)與提高”9道題,其中的拓展題由節(jié)末習(xí)題調(diào)整而來。習(xí)題總量的增加,讓學(xué)生“吃不飽”的現(xiàn)象可以得到緩解,有效減少學(xué)生的課外作業(yè)負(fù)擔(dān),充分落實(shí)“雙減”政策。此外,相較“練習(xí)與應(yīng)用”中的習(xí)題,章末練習(xí)難度有所提升,這樣體現(xiàn)出習(xí)題的層次性,能夠滿足不同層次學(xué)生的需求。同時,習(xí)題的內(nèi)容更加注重文化、科技、生活與知識相結(jié)合,讓物理學(xué)科盡量擺脫“困難”的境地,引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識物理,有利于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力。
1.4" " 插圖對比分析
新教科書新增和刪除了部分插圖,使插圖設(shè)計更加合理。首先,章首頁大圖更換為1978年出土的戰(zhàn)國曾侯乙編鐘,氣勢恢宏,體現(xiàn)了中國古代先進(jìn)的鑄造技術(shù)和極高的藝術(shù)成就。以圖1“問題”欄目配圖為例,在舊教科書中的導(dǎo)入部分并沒有插圖,新教科書增加了“蝴蝶振翅”圖片,這使得內(nèi)容由生硬變得生動。新教科書對擊鼓“鼓面的振動激起聲波”圖片進(jìn)行了更換,修正了舊教科書插圖的科學(xué)性錯誤,體現(xiàn)出物理學(xué)習(xí)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^程。以第1節(jié)中的“科學(xué)世界”欄目為例,由于生物課已經(jīng)學(xué)習(xí)了人感知到聲音的過程,新教科書刪除了舊教科書關(guān)于人耳構(gòu)造的插圖,避免了知識的重復(fù)學(xué)習(xí)。此外,在骨傳導(dǎo)的介紹中,舊教科書插圖“體驗(yàn)骨傳導(dǎo)”將音叉尾部抵在牙齒上,新教科書將音叉抵在下巴而非牙齒,這樣盡可能避免了學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)造成的牙齒損傷,體現(xiàn)出教科書的編寫兼顧關(guān)心學(xué)生的同時,又讓學(xué)生能夠體驗(yàn)物理就在身邊。相較于舊教科書插圖素材的單一性,“賈湖骨笛”“普救寺的鶯鶯塔”“音樂公路”和“八音盒”等插圖的引入,讓新教科書充分展現(xiàn)了中國的傳統(tǒng)文化和悠久的歷史,豐富了物理知識所存在的場景,從而幫助學(xué)生建立起物理概念和生活實(shí)際之間的聯(lián)系。第5節(jié)展示了兩個隔音房間模型實(shí)拍圖,向?qū)W生提供了模型參考,同時也向?qū)W生發(fā)出了實(shí)踐活動是具備可行性的信號,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行動手實(shí)踐,有利于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和科學(xué)探究能力。
1.5" " 其他方面對比分析
優(yōu)化排版,科學(xué)布局。對比發(fā)現(xiàn),新教科書《聲現(xiàn)象》一章比舊教科書多了5頁,內(nèi)容更加寬松,學(xué)生在心理上接受度更高,有利于學(xué)生用積極的心態(tài)學(xué)習(xí)。正文部分采用左右欄形式,內(nèi)容占三分之二,剩余三分之一則是插圖或留白,非正文部分多數(shù)采用通欄排版。新教科書將正文及實(shí)驗(yàn)的插圖放到留白區(qū)域,相較于舊教科書圖文混插,左右欄形式視覺上更加美觀,可讀性強(qiáng)。排版優(yōu)化的同時更注重實(shí)用性,根據(jù)筆者的教學(xué)總結(jié)發(fā)現(xiàn),課堂上需要記錄補(bǔ)充內(nèi)容,學(xué)生使用舊教科書記筆記時總會發(fā)出靈魂拷問“老師,記在哪里,都沒地方寫”,新教科書的留白很好地解決了這個困擾。此外,留白區(qū)域新增了旁批,將補(bǔ)充內(nèi)容或?qū)φ牡慕庾x放在留白區(qū)域,不會造成主次不分的現(xiàn)象。
優(yōu)化語言,使語言邏輯更加緊密,表述更加有條理。例如,第1節(jié)“驗(yàn)證固體可以傳播聲音”總結(jié)中,將“從這個實(shí)驗(yàn)可以看出”修改為“從這個實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)”,聲音不能被眼睛看到,故對此處進(jìn)行了修改。還有第3節(jié)中將“超聲波穿過液體并引起激烈的振動”修改為“超聲波會引起液體激烈的振動”,超聲波清洗將液體作為一種介質(zhì),從而傳遞超聲波的能量,達(dá)到清洗物體的目的。
在新教科書“小資料”中表格線的添加使得數(shù)據(jù)對應(yīng)一目了然,有效避免了部分學(xué)生粗心大意看錯數(shù)據(jù)。此外,新教科書還增加了腳注,腳注對某些需要提示的內(nèi)容進(jìn)行說明,能夠方便讀者快速獲取有效信息。細(xì)節(jié)的優(yōu)化充分表明了新教科書從教師和學(xué)生視角出發(fā),重視數(shù)據(jù)編排的科學(xué)性和合理性。
2" " 新教科書物理核心素養(yǎng)的體現(xiàn)
2.1" " 創(chuàng)設(shè)問題情境,建構(gòu)物理觀念
在教學(xué)中,創(chuàng)設(shè)情境能夠引導(dǎo)學(xué)生從物理視角看待問題,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究和思維加工,保證物理概念和規(guī)律的內(nèi)化,形成學(xué)科的思想[5]。新教科書在引入部分提出基于真實(shí)情境的問題,引導(dǎo)學(xué)生主動思考,幫助學(xué)生初步建構(gòu)物理觀念。例如,第1節(jié)“問題”欄目中兩個女生撥動琴弦,將物理觀念融合到問題中,隨即提出聲音是怎么產(chǎn)生的。在解決以上問題的過程中又重新認(rèn)識聲音的產(chǎn)生,再通過“想想做做”“演示”欄目深化對物理觀念的理解,最后在“練習(xí)與應(yīng)用”“復(fù)習(xí)與提高”欄目中運(yùn)用物理觀念來解決生活中的實(shí)際問題,學(xué)生在整個過程中逐漸建立起科學(xué)的物理觀念。
2.2" " 基于認(rèn)知邏輯,發(fā)展科學(xué)思維
物理學(xué)科核心素養(yǎng)的核心是科學(xué)思維,其包含模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證等[1]。新教科書通過豐富的動手實(shí)驗(yàn),更加注重科學(xué)論證?!膀?yàn)證固體可以傳播聲音”實(shí)驗(yàn)中,用指甲輕刮桌子代替舊教科書的輕敲桌子,說明了論證的科學(xué)性。第2節(jié)“聲音的特性”中的實(shí)驗(yàn),探究撥動鋼尺發(fā)出的音調(diào)與振動快慢之間的關(guān)系,新教科書結(jié)合聽覺和視覺兩方面的信息開展推理得到結(jié)論,充分發(fā)展學(xué)生的科學(xué)推理能力。此外,相較于舊教科書的文字簡單總結(jié),“章小結(jié)”采用思維導(dǎo)圖形式向?qū)W生展示了不同的總結(jié)方法,引導(dǎo)學(xué)生建立起自己的總結(jié)習(xí)慣,培養(yǎng)他們對知識框架的建構(gòu)能力,促進(jìn)科學(xué)思維的發(fā)展。
2.3" " 經(jīng)歷探究過程,提升科學(xué)探究能力
科學(xué)探究的核心是讓每個學(xué)生都積極思考,因此富含探究問題的活動情境尤為重要[5]。新教科書的設(shè)計思路是讓學(xué)生從一開始就帶著問題進(jìn)行學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中尋找答案,建立正確的邏輯思維,逐漸幫助學(xué)生養(yǎng)成主動探究的習(xí)慣。例如,第2節(jié)在“問題”欄目提出問題,引出音調(diào)概念,“想想做做”欄目中利用鋼尺探究音調(diào)的影響因素,“演示”欄目中利用示波器或手機(jī)觀察不同頻率聲音的波形??茖W(xué)探究不僅包含提出問題和積極思考,還要有討論式學(xué)習(xí),“想想議議”欄目的設(shè)立恰好為學(xué)生提供了一個問題討論、合作交流的平臺。從“問題、證據(jù)、解釋、合作與交流”等要素出發(fā),發(fā)現(xiàn)新教科書更加注重培養(yǎng)學(xué)生探究科學(xué)本質(zhì)及解決問題的能力。
2.4" " 從物理走向生活,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
物理學(xué)是研究自然現(xiàn)象和規(guī)律的學(xué)科,將物理知識應(yīng)用到生活中是對科學(xué)本質(zhì)的深入解讀。第5節(jié)“跨學(xué)科實(shí)踐:制作隔音房間模型”,從提出問題、材料選擇、模型制作、隔音測試和分享交流等方面將知識和生活相互交融,梳理整個流程會發(fā)現(xiàn)對學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)貫穿其中,激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣,不斷提升學(xué)生的責(zé)任感和合作意識。同時,也讓學(xué)生認(rèn)識到減少噪聲是每個人的一份社會責(zé)任,樹立起關(guān)心他人的意識,為環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)自己的一份力量。此外,新教科書融合中國古代建筑和優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,如“天壇的回音壁”“石琴”“鶯鶯塔”和“賈湖骨笛”等,一方面,讓學(xué)生認(rèn)識物理原理應(yīng)用的廣泛,另一方面,讓學(xué)生充分體會中華民族的科技成就和文化傳承,提升他們的民族自豪感。
3" " 結(jié)" 語
通過對比分析發(fā)現(xiàn),新教科書的整體編寫邏輯更合理,關(guān)注學(xué)生的思維發(fā)展。欄目的調(diào)整注重以問題引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計富有啟發(fā)性,充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心,教師為引導(dǎo)”的教學(xué)原則。內(nèi)容編排符合中學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,注重培養(yǎng)學(xué)生的探究思維和知識遷移能力,有效促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn),有利于學(xué)生觀察現(xiàn)象和得出結(jié)果,增強(qiáng)學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)科學(xué)本質(zhì)的理解??鐚W(xué)科實(shí)踐課程的引入,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手能力,在潛移默化中培養(yǎng)了他們的質(zhì)疑創(chuàng)新能力。大量中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化元素融入教科書,可以幫助學(xué)生感悟中華文化的博大精深,堅定文化自信,筑牢愛國主義情懷,凸顯出物理學(xué)科獨(dú)特的育人價值。
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