新课标下初中物理典型版本教材

新课标下初中物理典型版本教材“内容编排和结构体系”的比较与整合研究厦门市松柏中学方银钗关键词：教材内容编排结构体系比较整合摘要：本文依据建构主义理论和课程标准的核心理念指导，结合初中学生的认知能力与心理特点，以及多年的课改教学实践情况，就新课标下典型版本初中物理教材的“内容编排和结构体系设计”进行比较和分析，看教材如何落实课标要求，是否有利于教学目标的达成；是否有利于学生的自主学习、探究学习；是否有利于学生的终身学习和发展，并整合各版本教材的特色，提出一些粗浅的见解，供教材的编写、培训和使用者参考。

前言：当教材适应学生的能力、兴趣与需要的时候，学生便能从中追寻自己的目的，自行探索思考，不仅学得快，记得牢，能应用，而且可以更好地促进学生独立思维能力与创造力的发展。

课程标准主张在义务教育阶段应让学生通过观察、操作、体验等方式，经历科学探究过程，逐步学习物理规律，构建物理概念，学习科学方法，逐步树立科学的世界观，强调通过学生自己的探究获得知识，不要求严格按照知识在学科中的逻辑关系进行教学。

教材编写中物理内容出现的顺序与方式、每项内容所用的篇幅以及教材中科学内容的呈现方式等，都体现着一定的教育思想，我将从以下几个方面比较教材的内容编排和结构体系：一、不同版本教材各章节编排与构建特色比较：一）几种典型版本教材的各章内容编排如下表：二）各版本教材章节安排的表征特点：①将《前言》算在内，人教版共十八章，沪科版共二十章，北师大版共十七章，苏科版共十九章，而教科社版教材编排八年级十二章，九年级十一章，共二十三章，单列出《流体的力现象》、《家庭电路》等内容虽然能够自成体系，但是教材总的章数显得有些偏多；②突出能量和能源的地位，各版本教材都将能量与能源单独列出一章，讨论能源与社会可持续发展，将物理学与社会、科技发展结合起来，体现人文思想，重视STS知识的渗透；③教材章节安排有些需要调整的地方，如沪科版教材《小粒子与大宇宙》涉及宇宙和微观运动，却与热现象内容分开，使知识脱节，最好调到9年级作为热现象的一部分，同样北师大版教材的《能及其转化》应调到8年级下《机械与功》之后。

四）、从学生的心理特点和认知能力来看：8年级学生对自然现象有初步的了解，充满了对自然现象的好奇和探知科学奥秘的强烈愿望，所以教材第一册内容的安排对于激发和保护学生的兴趣尤为关键。

声音和光是人从出生起最初感受到的物理现象，人教版和苏科版教材从声现象和光现象入手，然后再介绍物质的冷热变化、家庭及生活中不可缺少的电现象，使学生感到物理知识就在我们身边，物理知识就是生活知识的一部分，消除了生疏感、畏惧感，增加了亲切感和爱好；沪科版教材开篇第一章是机械运动的知识，这样在序言中通过各种实验、图画等形象化、趣味化方式刚刚调动起学生对物理的爱好，紧接着的内容却是非常枯燥的测量、速度计算等逻辑性、规范性强的内容，尤其涉及单位换算、负指数等知识，很快使学生的学习爱好丧失殆尽，不利于保护学生的学习爱好；教科社版教材也将运动知识放在走进实验室之后，但是突出的是运动和能量的关系，进而将“能量”作为贯穿整个初中物理知识的主线；北师大版教材第一章内容安排物态变化，虽然也是生活中常见的物理现象，但是一方面由于实验条件限制，有些物态变化的实验如晶体的熔化实验持续时间长而且效果不明显，另一方面，教材安排实验探究要求学生通过画图来分析归纳晶体熔化、液体沸腾的规律，8年级学生数学还没有学到图像与函数知识，对于学生来说是个难以完成的任务，接下去是质量与密度这一重难点知识，直到第四五单元才是声、光的知识，这样不利于保护学生的学习兴趣和信心，也不利于学生探究能力的培养。

厦门市在03-04（8年级）、04-05（9年级）课改初始阶段采用的是人教版教材，笔者有幸参与最早的课改实践，非常怀念当时8年级物理课堂的“有声有色”，所以在后来采用沪科版教材以后，我一直都将声与光的内容调到运动之前，在激发学生兴趣方面取得很好的效果。

五）从学生建构知识体系的过程来看：各版本教材整体上都不拘泥于学科知识的逻辑线索，又不过分强调学科自身的逻辑体系和概念、规律的严密性，内容编排主要从声、光、力、热四个从生活中容易觉察到的物理现象入手，逐步展开物理知识，并把一些抽象知识安排在九年级。

重难点的只是分布也较为合理：力学中的密度、压强、浮力、功和能以及机械效率，由于涉及到物理概念理解及物理公式的计算；电学中的欧姆定律和电功率既要求学生有一定的抽象思维能力和电路分析能力，又要求学生利用公式和规律分析电路，对学生来说都是初中学习的重点和难点（内容表格里用重点符号标出部分）。

人教版教材将电学内容放在八年级下，而将整个力学与运动学内容安排在九年级，其他版本教材则基本上将力学的重难点知识放在八年级，电学知识排在九年级，从前几年教学过程中学生学习情况来看，大部分8年级阶段学生还不具备将电路识别与分析结合电学规律来理解知识并用于解决一些实际问题的能力。

六）抛砖引玉：本人曾有幸参加“Intel未来教育核心课程培训”，从中获得一些启发，知道学生通过自主探究解决一系列问题，完成知识的自主构建，是课程改革的趋势，也是国外已经普遍存在的教育模式。

在自主探究过程中要求学生发现完成整体任务所需完成的子任务，以及完成各级任务所需的各级知识技能，尝试进行问题的解决。

为了适合学生对于知识的建构与延续，可以将信息、能源、材料等知识作为教材内容的主线，贯穿于始终，比如声既能传递信息，又能传递能量，光也包含信息和能量；材料的特性包括密度、硬度、弹性、导热性与导电性，最好分别在不同章节内容中安排渗透，则可以避免像沪科版教材在最后连续四章内容，分别安排《电从哪里来》、《走进信息时代》、《材料世界》和《能量和能源》，实际教学中由于应试的压力和时间的限制，大本分教师都采取一带而过的教学方式，不利于学生的情感教育与价值观的渗透。

二、不同版本教材知识体系构建特色比较：建构主义认为学习是以自己的经验为背景，对外部信息进行主动的选择、加工和处理，建构自己的理解的过程。

教材编写应该关注学生的兴趣和经验，并把它们作为呈现教学内容、实施教学过程的起点和学生自我建构的支点，选择与学生生活贴近的情景、问题和学生关心的一些科技问题，作为教学的开始，形成阶梯状的问题系列，从激发学生兴趣和方便探究活动出发安排教学内容的顺序。

我们以“凸透镜成像规律”、“浮力”知识为例来具体分析各版本教材知识体系构建：一）凸透镜成像规律的构建：光现象是学生最熟悉的自然现象之一，不同版本教材在编写中都注意到从生活实际出发，通过大量精美图片和照片来引入知识，激发学生的探究兴趣，然后探究光源、光的传播规律、光的色散和物体呈现各种多彩颜色的奥秘，进而引出光学元件在生活中的应用。

而在众多光学元件的成像规律和应用中，凸透镜成像规律的探究是重点和难点。

人教版教材首先从透镜的结构特点和透镜对光的作用入手，让学生先了解凸透镜和凹透镜的几何特征与光学特征，进而通过实验探究了解“焦点”和测量“焦距”，在“动手动脑学物理”栏目中探究并了解透镜的特殊光线，第二节介绍生活中的透镜，包括照相机、投影仪和放大镜，从透镜在生活中的应用中让学生了解凸透镜能够成不同类型的像，同时认识和辨别像的大小与虚实，为下一节科学探究：凸透镜成像的规律做够了知识的基础构建，第三节要求学生利用凸透镜、光源、光屏和一把刻度尺探究凸透镜成像的大小、虚实、正倒跟物距有什么关系。

探究实验过程做了足够的提示和铺垫，并提示学生以焦点和两倍焦距处为界限，分别观察成像特点与物距的关系，第四节安排眼睛和眼镜，第五节安排显微镜和望远镜内容，作为透镜应用的延伸；北师大版教材的设计与人教版教材类似，但是采用光具座，而且在教材中利用一幅直观的图片（如图一）来指导学生具体的操作方法和蜡烛所在的具体位置，方便学生的实验操作和提高探究效率；苏科版教材在探究凸透镜成像规律前也有足够的铺垫，但是对于光的折射规律和凸透镜成像知识的学习，先认识透镜对光线的作用，再探究“凸透镜成像规律”，最后从本质上认识光的折射特点，这样与学生认识规律相偏离，教学活动组织比较困难，不利于学生更好理解和把握本章的内容；沪科版教材将“科学探究：凸透镜成像”直接安排在光的色散之后，以较少的篇幅介绍凸透镜的结构特点和对光的汇聚作用后，即要求学生用光具座来探究凸透镜成像的规律，列出了一个10行7列的表格，要求学生通过8次测量物距，寻找蜡烛凸透镜在光屏上所成的像，描述出像的大小、虚实和测量出像距，然后通过所记录的现象归纳出凸透镜成像的规律，这项要求别说是对8年级的学生，就是大学生要想在这种毫无知识储备和铺垫的情况下，在有限时间内探究出如此复杂的规律，都是不太可能的，导致这个探究实验效果差，“探究”便成为被图一贴上去的标签， 也不利于科学知识的理解和应用。

笔者曾经比较并整合各种教材的编写特色，从学生认知规律和建构知识的基础出发，就科学探究：凸透镜成像规律这部分内容设计教学方案，受到众多专家的好评并获得2008年“福建省课堂教学设计一等奖” ；指导同组林玉成老师在以“眼睛与眼镜”为题的课堂创新大赛中，获区一等奖。

二）浮力知识的构建：浮力内容是初中力学的重点和难点，课程标准强调通过探究认识浮力，并经历探究浮力大小的过程，学生依据以往的生活经验，对影响浮力大小的因素必定会有很多猜想和疑惑，比如物体的质量、体积、密度、形状、与水的接触面积、以及沉浮状态等等，这些疑问如没有通过亲自经历探究过程，获得明确的认识，即使知道阿基米德原理的内容，在今后分析实际问题过程中，也会时不时地跳出来影响学生的思维与判断。

人教版教材通过鸭子能浮在水面，是因为受到了浮力出发，引入浮力的概念，进而猜想浮力的大小与什么有关，接下去直接用弹簧测力计测量并探究浮力的大小等于什么？企图让学生通过探究得出阿基米德原理，这确实不是一件容易的事；沪科版教材将浮力安排在密度之后，学习压强知识前，虽然没有说明浮力产生的原因，但并不影响学生通过生活经验和已有的知识构建浮力的知识体系，教材连续设计了三个探究实验，从探究1：什么是浮力（如图二）→探究2：浮力的大小与哪些因素有关→探究3：探究浮力的大小，这样首先将浮力与手的托力相对照，让学生了解到浮力是弹力中的一种，实质上是液体给物体向上的托力，打消学生的畏难情绪，同时引导学生学会测量浮力的方法，为接下去的探究做好铺垫和知识准备，这样的设计注重学习的循序渐进，比较有利于学生探究能力的培养和对知识的理解和把握，下一节安排物体的沉与浮，分别从受力与密度两方面来分析说明物体的沉浮条件，有利于对阿基米德原理的应用和浮力知识的进一步理解；教科社版教材把浮力内容作为流体力学的一部分，从曹冲称象这一大家熟悉的题材出发，花了12页的篇幅，大量的实验图片，设计了2个演示实验和3个探究实验，从认识什么是浮力→浮力产生的原因→物体的沉浮与重力的关系→浮力的大小与什么因素有关→阿基米德原理→物体的沉浮与密度的关系→浮力的应用，在学生原有的生活经验和已有知识基础上，层层深入，步步提高，引导学生在不知不觉中全面了解浮力知识，学生既有新鲜感，又容易把握各知识点的关系，形成结构，有利于培养学生的学习兴趣和增强学习信心。