洪熒 王偉
摘 要: 教材是開展教學(xué)活動所依托的重要文本材料,教材的編寫對課堂教學(xué)有著直接的影響.通過比較不同國家的教材,并對其進(jìn)行深層次的分析,可以為教師的教和學(xué)生的學(xué)提供幫助.中印兩國的初中物理教材中“牛頓第一定律”一節(jié)的慣性部分在編排內(nèi)容、概念呈現(xiàn)、活動安排等方面各具特色,對這幾個(gè)方面進(jìn)行對比研究,得出對“慣性”部分的教學(xué)啟示:教師在教學(xué)過程中應(yīng)該巧設(shè)生活實(shí)例、結(jié)合教學(xué)實(shí)際、總結(jié)反思知識,促進(jìn)物理教學(xué)活動有效地展開.
關(guān)鍵詞: 初中物理;教材;中印;教學(xué)
不同版本的物理教材在知識的編排結(jié)構(gòu)、概念呈現(xiàn)、活動安排等方面存在著或大或小的差異,通過對這些差異的比較和分析,有助于一線物理教師深層次地理解教材、使用教材,也能促進(jìn)學(xué)生對所學(xué)知識的理解和把握,從而有效地提高課堂教學(xué)效率.
印度課程注重消除學(xué)科間的界限,所以初中采用綜合性的科學(xué)教材,其中包括物理、生物、化學(xué)等三門學(xué)科的知識內(nèi)容.印度初中科學(xué)教材是由印度的國家教育與培訓(xùn)委員會(National Council for Educational Research and Training,簡稱NCERT)編寫的一套理科綜合教材,該教材編寫的前提是讓學(xué)生進(jìn)行“無負(fù)擔(dān)學(xué)習(xí)”,為學(xué)生進(jìn)入社會做準(zhǔn)備.我國《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》旨在提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),蘇科版的初中物理教科書就是在此課程理念下編寫的具有自身特色的一套教材.本文以印度NCERT版初中科學(xué)教材中的慣性部分和蘇科版初中物理教材的慣性部分為研究對象,對兩國的教材在這一部分的編寫情況進(jìn)行比較、分析,為我國初中物理教師的課堂教學(xué)提供適當(dāng)?shù)慕ㄗh,以供參考.
1 中印教材慣性部分編排內(nèi)容的比較
NCERT版初中物理教材和蘇教版初中物理教材中慣性部分都包含在“牛頓第一定律”一節(jié)中.慣性是這一節(jié)課中學(xué)生需要重點(diǎn)掌握的知識內(nèi)容.雖然兩版教材的慣性部分都包含了慣性的定義、生活中的慣性現(xiàn)象、探究活動、習(xí)題設(shè)置等幾個(gè)方面的內(nèi)容,但是兩種教材在內(nèi)容的編排順序上存在一些差異[1].
印度教材NCERT版物理教材慣性部分的編排如圖1所示, 在“牛頓第一定律”這一規(guī)律給出后直接引出慣性的概念,之后以文字的形式列舉了一些生活實(shí)例,并用詳細(xì)的語言對現(xiàn)象進(jìn)行了解釋.比如教材中呈現(xiàn)“我們坐在汽車上旅行時(shí),我們相對于座位都是靜止的.司機(jī)剎車時(shí),汽車減速,但我們的身體由于自身的慣性仍傾向于保持之前運(yùn)動狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)動,可能會導(dǎo)致受傷,所以要記得系安全帶.”的生活現(xiàn)象. 教材通過直接向?qū)W生解釋這些生活經(jīng)驗(yàn),將慣性的知識與學(xué)生的生活聯(lián)系起來,加深學(xué)生對慣性的理解,并且有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.接著教材呈現(xiàn)了三個(gè)實(shí)驗(yàn)活動,目的是為了讓學(xué)生驗(yàn)證物體除非受到非平衡力作用,否則將保持靜止?fàn)顟B(tài).最后設(shè)置了一些習(xí)題,鞏固所學(xué)的知識.
與蘇教版初中物理教材在慣性這一部分所包含的內(nèi)容是相同的,都包含生活實(shí)例、概念、活動和習(xí)題.但是在編排的順序上略有不同.蘇教版教材先用圖片展示、文字表述的形式呈現(xiàn)出四組常見的生活現(xiàn)象,用事實(shí)說明:原來靜止的物體,具有保持靜止的性質(zhì);原來運(yùn)動的物體,具有保持原有速度或勻速直線運(yùn)動的性質(zhì),從而引出慣性概念.通過這樣的教學(xué)安排使學(xué)生在教師的引導(dǎo)下根據(jù)這些生活現(xiàn)象自主地歸納出慣性的概念,在此過程中有效地培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、歸納總結(jié)能力.慣性的概念呈現(xiàn)之后,通過學(xué)生活動讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察慣性現(xiàn)象,最后設(shè)置了相關(guān)習(xí)題,加強(qiáng)學(xué)生對知識的理解.
相對于印度NCERT版物理教材,蘇教版教材通過生活現(xiàn)象引出慣性概念的編排更符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,有利于學(xué)生形成完整的知識體系,培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解釋生活現(xiàn)象的能力.同時(shí),也可以發(fā)現(xiàn)印度NCERT版教材的可借鑒之處,在給出概念之后結(jié)合了生活實(shí)例對概念進(jìn)行強(qiáng)化,有利于學(xué)生對所學(xué)知識的深刻理解.
2 中印物理教材慣性部分概念的比較
概念的呈現(xiàn)方式會影響學(xué)生對于知識的理解,中印兩版初中物理教材對于概念的呈現(xiàn)和表達(dá)并不完全相同[2].
印度NCERT版本教材在給出牛頓第一定律之后直接給出慣性的定義“將不受干擾的物體保持靜止或以相同速度運(yùn)動的趨勢稱為慣性”.此教材對于慣性的定義與牛頓第一定律保持一致,有利于學(xué)生加深對牛頓第一定律的理解.但是慣性的概念并不完善,只是在牛頓第一定律的基礎(chǔ)上說明了物體在沒有外力作用時(shí)保持靜止或相同速度運(yùn)動的趨勢為慣性,并沒有說明物體在受力時(shí)也具有慣性的情況,這樣會使學(xué)生對慣性產(chǎn)生錯(cuò)誤的理解,不能體會到慣性是物體本身的固有性質(zhì).在給出概念之后,教材安排了生活實(shí)例,利用慣性對具體的生活實(shí)例進(jìn)行解釋.
蘇科版教材利用了四幅圖片呈現(xiàn)生活現(xiàn)象,分別是快速打一摞棋子中最下面棋子,上面棋子豎直落下;箭離開弦后將飛行相當(dāng)遠(yuǎn)的距離;汽車突然啟動時(shí)車上人向后仰;汽車緊急剎車時(shí)車上的人會向前傾,引入了慣性的概念.教師在教學(xué)中利用這些現(xiàn)象讓學(xué)生體會到原來靜止的物體,具有保持靜止的性質(zhì);原來運(yùn)動的物體,具有保持原有速度做勻速直線運(yùn)動的性質(zhì),之后再給出慣性的概念.蘇科版教材中將物體具有保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)稱為慣性.教材準(zhǔn)確地描述了慣性是物體的固有屬性,給初中生確立對慣性正確的認(rèn)識,但是沒有具體說明物體在沒有受外力和受外力情況下由于慣性的運(yùn)動情況,之后也沒有安排具體的生活實(shí)例進(jìn)行強(qiáng)化,這使學(xué)生對于不同情況下慣性現(xiàn)象的理解會產(chǎn)生一定的難度.
慣性是初中物理教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),學(xué)生對于慣性概念的掌握是牛頓第一定律一節(jié)中教師需要完成的教學(xué)目標(biāo)之一.印度教材在對概念的解釋方面則做得較好,利用三個(gè)生活現(xiàn)象幫助學(xué)生對慣性概念加以鞏固,深入理解慣性知識,在教學(xué)過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題,進(jìn)行解決.蘇科版教材對于慣性概念的表述準(zhǔn)確、簡潔,直接表明慣性是物體的一種屬性,但是教材中缺少具體的解釋,沒有列舉生活中形象的慣性現(xiàn)象對慣性概念進(jìn)行補(bǔ)充和解釋,為了能更好地適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知,在教學(xué)過程中應(yīng)該適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充完善[3].
3 中印物理教材慣性部分活動的比較
印度NCERT版初中物理教材與蘇科版初中物理教材都在慣性部分設(shè)置了活動欄目,通過小實(shí)驗(yàn)使學(xué)生近距離的體會慣性現(xiàn)象,進(jìn)而感受科學(xué)的真實(shí)魅力.但是兩國教材活動形式卻不相同,對初中生的要求自然也存在差異[4].
印度教材設(shè)置了三個(gè)活動,都是用來驗(yàn)證物體除非受到非平衡力作用,否則由于慣性都將保持靜止?fàn)顟B(tài).三個(gè)活動中提到的實(shí)驗(yàn)器材都是取材于學(xué)生的日常生活中,并明確給出了實(shí)驗(yàn)步驟.在給出學(xué)生實(shí)驗(yàn)要求的同時(shí),也對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行了較詳細(xì)的解釋.
比如,活動一要求學(xué)生親自動手制作大小相同的硬幣,并按照教材中給出的實(shí)物在桌面上擺放的圖片(如圖3所示).之后讓學(xué)生嘗試用另一個(gè)硬幣或打擊物在硬幣樁的底部水平打擊.學(xué)生按照教材給出的要求進(jìn)行活動,對活動現(xiàn)象觀察并且解釋.同時(shí)教材也會給出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并對現(xiàn)象進(jìn)行解釋:如果打擊力度足夠大,底部的硬幣就會迅速被擊出.一旦把最低的硬幣取出來,其他硬幣由于慣性而垂直地落在桌子上.這樣的活動安排讓學(xué)生親自經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程,更透徹地理解慣性的概念.
蘇科版初中物理教材在學(xué)生學(xué)習(xí)了慣性的概念后安排“觀察慣性現(xiàn)象”的活動.與NCERT版教材不同的是,蘇科版教材活動的形式是學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).欄目中給出實(shí)驗(yàn)器材:重物、紙條、盛水的杯子、雞蛋、硬紙片、小車、木塊、棋子、木尺等,進(jìn)而要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)能說明物體具有慣性的實(shí)驗(yàn),并且根據(jù)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn).要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn),這樣有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究方法和動手能力.
通過比較,可以發(fā)現(xiàn)印度教材中值得借鑒的地方就是它對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和原理進(jìn)行了補(bǔ)充,對于理解能力較強(qiáng)的學(xué)生是一個(gè)肯定,對于理解能力較差的同學(xué)是對慣性現(xiàn)象的再次解釋,這樣的安排考慮到學(xué)生的綜合水平,使全體學(xué)生都能理解實(shí)驗(yàn).蘇科版教材主要以學(xué)生為主體,讓學(xué)生通過對慣性知識的掌握和理解自行設(shè)計(jì)慣性實(shí)驗(yàn)、經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程,有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力,在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)展學(xué)生的自主性.但是這樣的安排也略有欠缺,讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對學(xué)生的知識掌握和能力的要求較高,部分能力較弱或知識掌握不完全的學(xué)生并不能自主地完成設(shè)計(jì)方案,對課堂整體的教學(xué)效率可能產(chǎn)生影響,不利于學(xué)生整體的發(fā)展.
4 教學(xué)啟示
教材是實(shí)施教學(xué)的前提和基礎(chǔ),通過比較兩國初中物理教材“牛頓第一定律”一節(jié)的慣性部分,可以發(fā)現(xiàn)印度教材更加重視概念的應(yīng)用,有助于加深學(xué)生對知識的理解,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,在實(shí)驗(yàn)活動中能夠考慮到不同能力水平的學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,使全體學(xué)生都能理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及原理.中國蘇科版教材也有其自身特色,其編排以學(xué)生為主體,更注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究的能力.綜合中、印兩國初中物理教材的優(yōu)勢,可以為我國初中物理教師提供一些教學(xué)啟示.
4.1 巧設(shè)生活實(shí)例,啟發(fā)學(xué)生積極思考
物理課程重視學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用,在課堂教學(xué)中應(yīng)該注重知識與生活經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,讓學(xué)生體會到物理知識來源于生活,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.初中學(xué)生剛接觸物理學(xué)科,大部分學(xué)生不易理解課堂中教師傳授的物理知識,導(dǎo)致課堂中學(xué)生思維活躍度不高.教師要注意在教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)處設(shè)置形象、真實(shí)的生活實(shí)例,使學(xué)生處在真實(shí)的生活情境中學(xué)習(xí)、掌握所學(xué)知識,促進(jìn)學(xué)生積極思考,展現(xiàn)生動有趣的物理課堂.
4.2 結(jié)合教學(xué)實(shí)際,完善學(xué)生知識結(jié)構(gòu)
通過比較可以發(fā)現(xiàn)不同教材編寫者對于概念或者規(guī)律呈現(xiàn)的角度是不同的,由于教材版面限制或編寫者的意圖等客觀條件的影響,可能在編寫時(shí)并未照顧到課堂中不同能力水平學(xué)生,這就需要教師要結(jié)合課堂實(shí)際情況,對相關(guān)概念和規(guī)律進(jìn)行補(bǔ)充和完善.教師在向?qū)W生傳授不同知識內(nèi)容時(shí),需要觀察學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況,有針對性地進(jìn)行講解,豐富教材中所涉及到的內(nèi)容,完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu).
4.3 開展總結(jié)反思,幫助學(xué)生理解新知
不同教材對于知識的呈現(xiàn)方式是不同的,每個(gè)學(xué)生對知識的理解程度也是存在差異的,這就需要教師在課堂教學(xué)中每一個(gè)知識點(diǎn)或者實(shí)驗(yàn)活動結(jié)束之后進(jìn)行及時(shí)地總結(jié)和反思.對于理解能力較強(qiáng)的學(xué)生,是對知識的再鞏固,加深對所學(xué)知識的印象,并從心理上肯定了自己的學(xué)習(xí)成果.對于理解能力較弱的學(xué)生,教師的總結(jié)反思就是他們知識的再學(xué)習(xí),通過第二次的回顧幫助他們梳理所學(xué)知識,解決心中存在的疑問,從而掌握物理知識,提高課堂教學(xué)效果.
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