郭慶 喬翠蘭
摘? ?要:為探究2019年版高中物理教材和2004年版高中物理教材在習(xí)題部分對學(xué)生核心素養(yǎng)的考查情況,以《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》中的物理學(xué)科核心素養(yǎng)及學(xué)業(yè)質(zhì)量水平為研究依據(jù),以人民教育出版社和山東科技出版社高中物理必修一教材為例,在橫向與縱向上研究不同版本新舊教材在習(xí)題部分物理學(xué)科核心素養(yǎng)的表現(xiàn)情況。研究發(fā)現(xiàn),2019年版高中物理教材習(xí)題量大增,所關(guān)注的核心素養(yǎng)比2004年版高中物理教材更全面,所達(dá)到的核心素養(yǎng)水平也更高。不同版本教材之間側(cè)重不同,人民教育出版社出版的2019年版必修一教材注重科學(xué)思維,山東科技出版社出版的2019年版必修一教材注重科學(xué)探究。
關(guān)鍵詞:教材;核心素養(yǎng);習(xí)題;教材比較
自1997年世界經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織最先提出素質(zhì)遴選項目以來,以“核心素養(yǎng)”為目標(biāo)的教育改革正如火如荼地進(jìn)行。我國于2016年正式公布了中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系[1]。各門學(xué)科也結(jié)合學(xué)科特點、育人特點大力開發(fā)本學(xué)科的核心素養(yǎng),并成為新一輪課程改革的中心議題,與核心素養(yǎng)相關(guān)的各方面研究也成為這幾年教育研究領(lǐng)域、中學(xué)教學(xué)領(lǐng)域的熱點。物理學(xué)是自然科學(xué)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)學(xué)科,研究自然界物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和運動規(guī)律。為貫徹“立德樹人”的根本任務(wù),《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》已正式發(fā)布,提出了物理學(xué)科核心素養(yǎng)以及學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量水平評價,為基礎(chǔ)物理教育帶來了新的生機[2]。教材根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)編寫,是教師教學(xué)的主要依據(jù),是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要工具。教材是教學(xué)的載體,是核心素養(yǎng)的集中體現(xiàn)。新版教材“呼之欲出”,部分教材已于2019年夏季編寫完畢。
習(xí)題是教材的重要組成部分,是核心素養(yǎng)的重要載體,是學(xué)生掌握知識、發(fā)展能力的重要工具,是教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的重要途經(jīng)。因此,對教材中的習(xí)題進(jìn)行分析,挖掘習(xí)題中滲透的核心素養(yǎng),對有效教學(xué)意義重大。聞雷對四個版本數(shù)學(xué)教材“函數(shù)單調(diào)性”部分的情境與問題、定義、例題、習(xí)題進(jìn)行了比較研究[3];孟靜宜等對人教版和北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)教材“20以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識”部分的習(xí)題進(jìn)行了比較研究,發(fā)現(xiàn)兩版教材各具特色[4];李晨晨等從題量、類型、設(shè)置、難度四方面對人教A版和英國A-Level高中數(shù)學(xué)教材“向量”部分的習(xí)題進(jìn)行了比較研究,發(fā)現(xiàn)兩版教材各有優(yōu)劣[5];郭玉峰等以四版數(shù)學(xué)教材“函數(shù)”部分的書后習(xí)題為研究對象,對習(xí)題的核心素養(yǎng)及其達(dá)到的水平進(jìn)行分類劃分,得出不同教材對數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的差異[6];宋麗穎對中美物理教材“運動學(xué)”部分的內(nèi)容編排、概念建構(gòu)、習(xí)題和實驗設(shè)置等方面進(jìn)行了比較研究,得出中美物理教材的差異[7]。這些研究都給了我們很好的思路和方法啟示。迄今為止,尚無人對2019年新版高中物理教材的習(xí)題進(jìn)行核心素養(yǎng)方面的研究。
本研究以人民教育出版社2019年版(以下簡稱人教新版)、人民教育出版社2004年版(以下簡稱人教舊版)、山東科技出版社2019年版(以下簡稱魯科新版)、山東科技出版社2004年版(以下簡稱魯科舊版)的必修一書后習(xí)題(除例題)為研究對象,以《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》中的物理學(xué)科核心素養(yǎng)及學(xué)業(yè)質(zhì)量水平為研究依據(jù),在橫向與縱向上研究新舊不同、版本不同的教材在習(xí)題部分對于物理學(xué)科核心素養(yǎng)的表現(xiàn)情況。研究主要關(guān)注兩個問題:一是根據(jù)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵,將習(xí)題進(jìn)行歸類;二是根據(jù)新課標(biāo)學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的劃分,將其與核心素養(yǎng)結(jié)合在一起,判定每個習(xí)題在核心素養(yǎng)上所達(dá)到的水平。最后給出研究結(jié)論,給教材編寫和物理教學(xué)提供一些參考意見。
1? ? 研究設(shè)計
1.1? ? 研究對象
考慮到新教材在知識結(jié)構(gòu)上的變化,本研究選擇知識結(jié)構(gòu)變化較小的必修一模塊進(jìn)行研究。研究對象是人教新版、人教舊版、魯科新版、魯科舊版四個版本的高中物理必修一的書后習(xí)題。
1.2? ? 研究的可行性
本研究進(jìn)行的前提是新舊教材在書后習(xí)題上存在差異,于是研究之前筆者對所選新舊教材必修一部分的全部習(xí)題進(jìn)行了統(tǒng)計。具體結(jié)果如表1所示。
由表1可知,新版教材不僅在習(xí)題數(shù)量上多于舊版教材,且大部分都是新題,新舊教材在書后習(xí)題上存在較為明顯的差異,因此有必要進(jìn)行對比研究。
1.3? ? 分類統(tǒng)計模型
本研究認(rèn)為,每一道物理習(xí)題都考查和培養(yǎng)了學(xué)生某一方面或某幾個方面的核心素養(yǎng),并且所培養(yǎng)和考查的核心素養(yǎng)處于學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的不同層次。本研究對每一道習(xí)題進(jìn)行素養(yǎng)類型及水平劃分,通過統(tǒng)計進(jìn)行新舊教材、不同版本教材之間的對比研究。為達(dá)到此目的,筆者將物理學(xué)科核心素養(yǎng)及學(xué)業(yè)質(zhì)量水平進(jìn)行凝練、整合。整合方式是以課程標(biāo)準(zhǔn)中學(xué)業(yè)質(zhì)量水平五級劃分為依據(jù),根據(jù)必修一習(xí)題的特點,將沒有考查到的質(zhì)量水平描述進(jìn)行刪減綜合,并將四個核心素養(yǎng)編碼為A、B、C、D;將每一個核心素養(yǎng)下的不同水平層次編碼為A1~A5、B1~B5、C1~C5、D1~D5,得出統(tǒng)計模型,如表2所示。
1.4? ? 習(xí)題素養(yǎng)類型及水平劃分
1.4.1? ? 物理觀念的劃分
物理觀念是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華,是從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題的基礎(chǔ)[2]。物理概念既有一般概念的共性,又具有自身的特性。物理概念就客觀屬性來看,是反映物質(zhì)本身的物理性質(zhì)或某方面的特征,以及物質(zhì)運動的某一狀態(tài)或過程的物理特征;就主觀屬性來看,是在大量事實基礎(chǔ)上建立起來的,對物理事實的一種近似的、突出本質(zhì)的反映[8]。理解物理概念的內(nèi)涵和外延是進(jìn)行本研究的準(zhǔn)備之一。必修一的概念主要包括兩大類:運動學(xué)概念、動力學(xué)概念。物理規(guī)律反映物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運動中各個要素之間的必然聯(lián)系[9],反映事物發(fā)展變化的趨勢,是物理概念發(fā)展和深化的必然結(jié)果,規(guī)律主要包括定律、定理、原理、法則和方程等。必修一中的規(guī)律均可統(tǒng)屬于力學(xué)規(guī)律[10]。
以下舉例說明水平層次的劃分。
例1:以下說法中,哪些指時間間隔?哪些指時刻?
本題在人教新版和人教舊版中皆有。題目所涉及的概念非常明確,即時間間隔、時刻,達(dá)到了對概念初步了解的水平,但并未考查和培養(yǎng)學(xué)生用概念解釋現(xiàn)象、解決問題,故將其劃分為A1層。
例2:在“小小竹排江中游,巍巍青山兩岸走”這兩句歌詞中,所選取的參考系分別是什么?請說明理由。
本題取自魯科新版,考查了參考系的概念,并要求學(xué)生用參考系來解釋這兩句詩,由于解釋的現(xiàn)象較為簡單,并且只涉及一個概念,故將其劃分為A2層。
例3:一輛汽車在教練場上沿平直公路行駛,以x表示它相對于出發(fā)點的位移,下圖(本文略)近似描寫了汽車在0時刻到40 s這段時間的x-t圖像。試通過分析回答以下問題:
(1)汽車最遠(yuǎn)位置距離出發(fā)點約多少米;
(2)汽車在哪段時間沒有行駛;
(3)汽車在哪段時間駛離出發(fā)點,在哪段時間駛向出發(fā)點。
本題取自人教新版,考查了學(xué)生多個物理概念,包括位移、時間、x-t圖像。學(xué)生首先要知道圖像橫、縱坐標(biāo)的意義,然后將圖像與位移、時間、運動狀態(tài)聯(lián)系起來。本題已達(dá)到A3層水平,故將其劃分為該層。
例4:從高空下落的物體所受空氣阻力隨下落速度的增大而增大,經(jīng)過一段距離后將勻速下落,這個速度稱為此物體下落的終極速度。已知球形物體體積不大時所受的空氣阻力f與速度v和球半徑r成正比,即f=kvr。對于常溫下的空氣,k取3.4×10-4 N·s/m2。已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,求半徑為0.1 mm的球形雨滴在無風(fēng)時的終極速度。
本題取自魯科新版,考查了學(xué)生速度、阻力、重力、密度等概念;考查了二力平衡的規(guī)律。要求學(xué)生能綜合運用這些概念、規(guī)律解決問題,故將其劃分為A4層。
例5:請根據(jù)第三章(相互作用)和第四章(力與平衡)的內(nèi)容,結(jié)合你的理解,畫出概念圖。
本題取自魯科新版,對概念理解的要求已經(jīng)達(dá)到系統(tǒng)的水平,學(xué)生要根據(jù)自己對于每個概念的理解,概念與概念之間的縱橫關(guān)系,利用概念圖的方法反映出自己對于概念的理解,這個理解不僅僅局限在概念本身的理解上,還包括每個學(xué)生對于上下級概念的不同理解,故將其劃分為A5層。
1.4.2? ? 科學(xué)思維的劃分
科學(xué)思維主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素[2]。在必修一的習(xí)題中,比較注重學(xué)生對物理模型的理解與運用。常用模型分為兩大類:實物模型和問題模型。必修一中涉及到的實物模型有質(zhì)點、斜面、平面、輕繩、輕桿、傳送帶等,涉及到的問題模型有剎車模型、相遇追及模型等[11]。由于物理習(xí)題通常從多個維度考查學(xué)生,因此我們在歸類時應(yīng)深入分析,將習(xí)題劃分到可能的多個素養(yǎng)、水平下。
例:請你為乒乓球和戰(zhàn)斗機各創(chuàng)設(shè)兩個問題,一個問題中可以把它看成質(zhì)點,另一個問題中不能把它看成質(zhì)點。
本題取自人教新版,考查學(xué)生是否理解“質(zhì)點”這個理想模型,并要求學(xué)生能在熟悉的問題情境中運用該模型,這對學(xué)生科學(xué)思維的考查達(dá)到了B2層水平,故將其劃分為該層。其次,本題對學(xué)生“物理觀念”方面的考查也達(dá)到了A1層水平。
1.4.3? ? 科學(xué)探究的劃分
科學(xué)探究主要包括問題、證據(jù)、解釋、交流等要素[2]。在必修一的習(xí)題中,多以實驗題的形式出現(xiàn)。根據(jù)實驗對學(xué)生提出的要求的高低、實驗操作的難易程度、所涉及知識的復(fù)雜程度等可將習(xí)題考查的學(xué)生的科學(xué)探究能力進(jìn)行層次劃分。
例1:從高出地面3 m的位置豎直上拋一個小球,它上升5 m后回落,最后到達(dá)地面。分別以地面和拋出點為原點建立一維坐標(biāo)系,方向均以向上為正,將下列表格填寫完整(本文略)。
本題取自人教新版(人教舊版重復(fù)出現(xiàn)),題目已經(jīng)給出操作步驟,要求學(xué)生做的就是根據(jù)表格的要求讀取對應(yīng)的數(shù)據(jù),故將其劃分為C1層。由于表格中填入的數(shù)據(jù)是位置與位移,這也考查了學(xué)生對位移概念的理解,故也達(dá)到了A2層水平。
例2:頻閃照相是研究變速運動常用的實驗手段。照片中的數(shù)字是小球下落的距離,如何通過照片測量自由落體加速度。
本題取自人教新版(人教舊版重復(fù)出現(xiàn)),題目已經(jīng)給出明確的實驗操作步驟,要求學(xué)生獲取并簡單處理數(shù)據(jù),得出自由落體加速度的值,故將其劃分為C2層。同時也考查了對自由落體加速度這個概念的理解,達(dá)到了A2層水平。
例3:你能不能把下面刻度尺的長度刻度直接標(biāo)注為時間刻度,使它變?yōu)椤叭说姆磻?yīng)時間測量尺”?
本題取自人教新版,題目中已經(jīng)交待了,可以用學(xué)生捏住尺子處的刻度表示學(xué)生的反應(yīng)時間,再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計一個可以直接讀時間的尺子。可以理解成沒有讓學(xué)生完全獨立地設(shè)計探究方案,而是在一定的指導(dǎo)下,讓學(xué)生設(shè)計,故將其劃分為C3層。由于設(shè)計出這樣的尺,必須理解自由落體運動的規(guī)律,故也達(dá)到了A2層水平。
例4:請設(shè)計一個實驗,測量鞋底與地面之間的動摩擦因數(shù)。
本題取自魯科新版,完全讓學(xué)生自主設(shè)計探究方案,故將其劃分為C4層。同時,對滑動摩擦力的理解達(dá)到了A2層水平。
1.4.4? ? 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的劃分
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的劃分主要包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、社會責(zé)任等要素[2]。這一塊的考查和培養(yǎng)并不出現(xiàn)在某一個單獨的題目中,而是滲透在各個題目中。比如,在題目中加入一些背景知識,加入一些科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境的啟示。
例1:現(xiàn)代人經(jīng)常低頭玩手機,這會使頸椎長期受壓,可能引發(fā)頸椎病。人低頭時,可粗略認(rèn)為頭受到重力、肌肉拉力和頸椎支持力,如圖所示(本文略)。某同學(xué)頭重為G……由此估算頸椎受到的壓力為多大。
本題取自魯科新版。首先,將生活中玩手機會導(dǎo)致頸椎病的事例作為本題的背景,讓學(xué)生認(rèn)識到物理學(xué)與生活、健康存在聯(lián)系,這對于學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)達(dá)到了D1層水平。其次,學(xué)生要根據(jù)給出的力的示意圖,利用力的合成與分解的知識求解出頸椎的受力大小,故本題也達(dá)到了A2層水平。
例2:某同學(xué)為研究雨滴下落的規(guī)律查閱資料,了解到:較大的雨滴是從大約1000 m的高空形成并下落的,到達(dá)地面的速度大約為4 m/s。根據(jù)以上信息,可以把雨滴的運動模型看成是1000 m高空的物體在有空氣阻力的空間中由靜止開始下落的運動,雨滴所受的空氣阻力隨速度的增大而增大。請你分析雨滴下落的運動過程,描述雨滴下落過程中速度和加速度的變化,并定性作出雨滴下落的v-t圖像。
本題取自人教新版。首先,本題涉及到自由落體運動、受力分析、v-t圖像等知識點,學(xué)生要了解它們之間的關(guān)系,解釋自然現(xiàn)象,達(dá)到了A3層的水平。其次,將雨滴看成質(zhì)點模型,將雨滴下落看成自由落體模型,對學(xué)生科學(xué)思維的考查達(dá)到了B2層水平。再次,將生活中常見的雨滴下落現(xiàn)象作為題目的背景,讓學(xué)生意識到物理與生活的聯(lián)系,故本題還達(dá)到了D1層水平。
1.5? ? 對于分類模型的分析
在分類之前,筆者用分層抽樣的方式從四版教材中共抽取20道習(xí)題,并尋找了三位物理教育方向的研究生。進(jìn)行簡單培訓(xùn)之后,筆者與三人共同對選取樣本進(jìn)行分類。收集結(jié)果后,將數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS25.0中,進(jìn)行Kendalls W檢驗,得出肯德爾和諧系數(shù)W=0.846,相關(guān)性良好,表明此分類模型具有一定的客觀性。
2? ? 研究數(shù)據(jù)
2.1? ? 習(xí)題在素養(yǎng)類型上的劃分
對四版必修一教材的習(xí)題在各個素養(yǎng)上的劃分進(jìn)行統(tǒng)計,將統(tǒng)計結(jié)果的百分比數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為更為直觀的柱形圖,如圖1所示,統(tǒng)計結(jié)果如表3所示。
2.2? ? 習(xí)題在素養(yǎng)水平上的劃分
四版必修一教材的書后習(xí)題在素養(yǎng)水平上的劃分,經(jīng)統(tǒng)計,百分比結(jié)果如表4所示。 將不同教材在每個素養(yǎng)每個水平下的數(shù)據(jù)制作成更為直觀的雷達(dá)圖,如圖2、圖3、圖4、圖5所示。
在科學(xué)態(tài)度與責(zé)任上各水平的分布
3? ? 研究結(jié)論
3.1? ? 教材習(xí)題在素養(yǎng)類型上的分布
3.1.1? ? 教材習(xí)題數(shù)量明顯增加
觀察表3發(fā)現(xiàn),人教新版書后習(xí)題總數(shù)是140道,而人教舊版只有87道,新版題數(shù)增加了約61%;魯科新版書后習(xí)題總數(shù)是203道,而魯科舊版只有68道,新版題數(shù)增加了約199%,可見魯科新版教材在習(xí)題部分變化非常大。
3.1.2? ? 全面考查核心素養(yǎng)
觀察圖1發(fā)現(xiàn),新版教材的習(xí)題對核心素養(yǎng)的考查更加均衡,特別是科學(xué)思維方面,舊版教材的習(xí)題關(guān)注較少,新版教材在這方面進(jìn)行了強化。如人教舊版教材習(xí)題在科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任上的比例分別為6.9%、18.4%、9.2%;人教新版習(xí)題在這三方面的比例分別為20%、17.1%、12.9%,考查更加均衡。
3.1.3? ? 主要考查物理觀念
觀察表3和圖1,筆者認(rèn)為,每一道物理習(xí)題不管以顯性考查還是隱性考查的方式,都涉及到基本的物理概念或規(guī)律,都考查了學(xué)生的物理觀念??梢姡诒匦抟徊糠址浅V匾晫W(xué)生對基礎(chǔ)物理概念和規(guī)律的認(rèn)識、理解與應(yīng)用,注重學(xué)生物理觀念的形成??梢?,物理觀念是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ),是習(xí)題的主要著眼點。
3.1.4? ? 各個版本教材第二側(cè)重的核心素養(yǎng)類型不同
觀察圖1發(fā)現(xiàn),除了物理觀念,各個版本教材側(cè)重的其他核心素養(yǎng)類型各有不同。人教新版、人教舊版、魯科新版、魯科舊版第二側(cè)重的核心素養(yǎng)分別是科學(xué)思維(20%)、科學(xué)探究(18.4%)、科學(xué)探究(21.7%)、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任(13.2%)。整體看,在科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面,四版教材的習(xí)題占比相對均等。
3.1.5? ? 加強了對科學(xué)思維、科學(xué)探究方面的考查
觀察圖1發(fā)現(xiàn),人教新版相比人教舊版科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面的習(xí)題占比的漲幅不大,在科學(xué)探究方面的習(xí)題占比還有些許降低,但在科學(xué)思維上,新版相比舊版漲幅明顯(從6.9%增長到20%)。魯科新版相比魯科舊版,在科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面的習(xí)題占比有些許降低,在科學(xué)思維(從2.9%增長到10.3%)、科學(xué)探究(從10.2%增長到21.7%)方面的習(xí)題占比漲幅明顯??梢姡掳娼滩牡牧?xí)題都比較重視學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng),魯科新版還比較重視學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。
3.2? ? 習(xí)題在素養(yǎng)水平上的分布
3.2.1? ? 物理觀念
觀察表4和圖2發(fā)現(xiàn):
四版教材在物理觀念方面的習(xí)題主要都集中在第二水平(分別為56.4%、67.8%、59.1%、67.6%)。
新版教材考查的廣度、深度有提升。新版教材減少了在第二水平上的習(xí)題占比,考查物理觀念時,水平更深、層面更廣。例如,魯科新版在物理觀念第二水平上的習(xí)題占比為59.1%,魯科舊版在該水平上的習(xí)題占比為67.6%,新版增加了其他水平的習(xí)題,對于學(xué)生物理觀念的形成提出了更高的要求。對于物理觀念的分析,筆者另做了一項統(tǒng)計:僅考查物理觀念的習(xí)題和考查包括物理觀念的多個核心素養(yǎng)的習(xí)題,結(jié)果如圖6所示。
由圖6可知,舊版教材對物理觀念的考查偏向于單獨考查,偏向于概念、規(guī)律、公式等的直接應(yīng)用。新版教材在考查物理觀念時也開始重視其他核心素養(yǎng),多素養(yǎng)考查的題目顯著增多。特別是魯科新版,單獨考查物理觀念與多素養(yǎng)考查的題目數(shù)量幾乎相等。因此,在教學(xué)過程中不能只重視概念、規(guī)律的理解與運用,對其他核心素養(yǎng)也要重視起來。
3.2.2? ? 科學(xué)思維
觀察表4和圖3發(fā)現(xiàn):
四版教材在科學(xué)思維方面的習(xí)題主要都集中在第二水平(分別為18.6%、6.9%、10.3%、2.9%),都傾向于考查在熟悉的問題情境中運用常見的物理模型。人教新版最重視科學(xué)思維。人教新版在科學(xué)思維第二水平上的習(xí)題占比為18.6%,在第三水平上的習(xí)題占比為1.4%,是四版教材中最重視科學(xué)思維的教材。魯科舊版在科學(xué)思維第二水平上的習(xí)題占比為2.9%,相對來說較低。
3.2.3? ? 科學(xué)探究
觀察表4和圖4發(fā)現(xiàn):
人教新版、人教舊版、魯科新版在科學(xué)探究方面的習(xí)題主要都集中在第二水平(分別為8.6%、11.5%、12.3%);魯科舊版在第一水平的習(xí)題較多(4.4%)。新版教材考查的廣度、深度有提升。新版教材的習(xí)題考查科學(xué)探究時,水平更深、層面更廣。比如,人教舊版的習(xí)題主要都集中在第一水平(6.9%)和第二水平(11.5%),而人教新版一直到第四水平都有考查(分別為3.6%、8.6%、3.6%、1.4%);魯科舊版的習(xí)題主要都集中在第一水平(4.4%)、第二水平(2.9%)和第三水平(2.9%),而魯科新版也是一直到第四水平都有考查(分別為4.9%、12.3%、2.0%、2.5%)。
3.2.4? ? 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
觀察表4和圖5發(fā)現(xiàn):
四版教材在科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面的習(xí)題主要都集中在第一水平(分別為12.2%、9.2%、8.8%、10.3%)。四版教材在科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面的習(xí)題占比總體持平。其中,人教新版相對來說更加重視科學(xué)態(tài)度與責(zé)任(比例為12.9%),更多地把一些生活、技術(shù)、自然中的背景融入習(xí)題中。
4? ? 教學(xué)啟示
通過以上分析不難看出,兩版新教材都大大增加了習(xí)題數(shù)量;全面考查核心素養(yǎng)的同時,又有不同的側(cè)重;習(xí)題對各個核心素養(yǎng)考查的廣度和深度有所增加。如何有效地使用這些習(xí)題,做到用教材教,而不是教教材,需要進(jìn)一步實踐和研究。這里筆者給出自己的一些建議:
4.1? ? 合理配置習(xí)題,全面培養(yǎng)核心素養(yǎng)
新教材在必修一部分的習(xí)題量大增,因此教師如何在有限的教學(xué)課時內(nèi)、在學(xué)生有限的學(xué)習(xí)時間內(nèi)合理配置這些習(xí)題,顯得尤為重要。配置習(xí)題應(yīng)兼顧到核心素養(yǎng)的每個方面。
4.2? ? 重視物理觀念,勿忘其他素養(yǎng)
新教材在必修一部分的習(xí)題非常重視物理觀念,在科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面習(xí)題量略少。因此,教學(xué)過程中應(yīng)該著重利用習(xí)題培養(yǎng)學(xué)生形成物理觀念,但不能只注重物理觀念,其他的素養(yǎng)也要兼顧到。
4.3? ? 加強實驗教學(xué),培養(yǎng)科學(xué)思維和科學(xué)探究能力
新教材在必修一部分的習(xí)題加強了對學(xué)生科學(xué)思維、科學(xué)探究能力的考查,習(xí)題主要以實驗題的形式出現(xiàn),因此教師在教學(xué)過程中應(yīng)注意增加演示實驗、學(xué)生分組實驗等,并且課堂上的練習(xí)可以選擇一些實驗題代替單純的公式計算題。
綜合以上三點,在具體操作上可以將一些水平較低的概念題、實驗題作為課堂例題講解,同時注意選擇一些有技術(shù)、自然背景的習(xí)題,在課堂上傳遞給學(xué)生應(yīng)有的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任;課后再選擇一些水平層次略高的習(xí)題作為學(xué)生的作業(yè);某一模塊知識學(xué)完之后選擇一些高水平的科學(xué)探究問題讓學(xué)生進(jìn)行合作探究。
4.4? ? 注意配置習(xí)題的廣度和深度
相比于舊版教材的習(xí)題集中在某一個或兩個水平層次,新版教材的習(xí)題分布在各核心素養(yǎng)的各水平上。教師在配置習(xí)題時,應(yīng)先考慮習(xí)題考查的核心素養(yǎng)類型和達(dá)到的水平層次,盡量避免選擇的習(xí)題都集中考查某個核心素養(yǎng)的某個水平,在配置習(xí)題時注意考查的廣度和深度。
4.5? ? 橫縱結(jié)合不同版本新舊教材,尋求教學(xué)改進(jìn)與突破
橫向結(jié)合不同版本教材。在以上的研究結(jié)果分析中可清楚地發(fā)現(xiàn),不同版本教材習(xí)題所重視的核心素養(yǎng)不同,就必修一來說人教新版重視物理觀念、科學(xué)思維,魯科新版重視物理觀念、科學(xué)探究。教師在教學(xué)過程中,應(yīng)該深入對比研究不同版本教材,在更多的教材習(xí)題中進(jìn)行最優(yōu)配置。
縱向結(jié)合新舊教材。對于新教材,教師需要做很多工作,不僅僅是研究新教材,還要做好新舊教材的比較分析,找出“新”在什么地方,如何根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和新教材改進(jìn)自己原來的教學(xué),并突破傳統(tǒng)的知識本位的教學(xué)觀,這不僅是新舊教材的更替,更是教師教學(xué)觀的破舊立新,這都需要深入研究“新”與“舊”。
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(欄目編輯? ? 劉? ?榮)