廖伯琴 霍靜
摘? ?要:文章介紹了修訂版教材修訂習(xí)題的依據(jù),并呈現(xiàn)了修訂版教材中關(guān)于“例題”“節(jié)練習(xí)”“章末練習(xí)”“單元自我檢測(cè)”的修訂思路及案例。在“例題”中側(cè)重體現(xiàn)示范及遷移的功能;在“節(jié)練習(xí)”中側(cè)重體現(xiàn)復(fù)習(xí)鞏固、拓展思維的功能;在“章末練習(xí)”中側(cè)重體現(xiàn)綜合交融、多元發(fā)展的功能;在“單元自我檢測(cè)”中側(cè)重體現(xiàn)評(píng)估反思、促進(jìn)發(fā)展的功能。這樣的習(xí)題修訂有利于促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成。
關(guān)鍵詞:高中物理;課程標(biāo)準(zhǔn);物理教材;習(xí)題
習(xí)題作為教材的一個(gè)重要組成部分,有著極其豐富的內(nèi)涵和功能。修訂高中物理教材中的習(xí)題,首先以《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》(以下簡(jiǎn)稱2017版課標(biāo))的要求為依據(jù),另外還借鑒了國(guó)際比較和國(guó)內(nèi)調(diào)研的結(jié)果,以使修改后的習(xí)題能更有效地促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成。下面從2017版課標(biāo)要求、國(guó)際比較與國(guó)內(nèi)調(diào)研、修訂版教材習(xí)題修訂思考與案例這三個(gè)方面來(lái)討論相關(guān)問(wèn)題。
1? ? 2017版課標(biāo)提出的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平
高中物理學(xué)業(yè)質(zhì)量是依據(jù)物理學(xué)科核心素養(yǎng)中的“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面及其水平,結(jié)合課程的內(nèi)容要求,依據(jù)不同水平學(xué)業(yè)成就表現(xiàn)的關(guān)鍵特征而制定的,是學(xué)生在完成本學(xué)科課程學(xué)習(xí)后的學(xué)業(yè)成就表現(xiàn)。高中物理學(xué)業(yè)質(zhì)量水平是根據(jù)問(wèn)題情境的復(fù)雜程度、知識(shí)和技能的結(jié)構(gòu)化程度、思維方式或價(jià)值觀念的綜合程度等劃分的。其中,學(xué)業(yè)質(zhì)量水平2是高中畢業(yè)生應(yīng)達(dá)到的合格要求,是學(xué)業(yè)水平合格性考試的命題依據(jù);學(xué)業(yè)質(zhì)量水平4是用于高等院校招生錄取的學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試的命題依據(jù)。為了便于比較,表1呈現(xiàn)了關(guān)于學(xué)業(yè)質(zhì)量水平2和水平4在四個(gè)維度的描述[1]。
從表1可見(jiàn),關(guān)于水平2和水平4的描述,存在明顯區(qū)別。例如,在與“物理觀念”相關(guān)的描述中,水平2強(qiáng)調(diào)“了解”“簡(jiǎn)單”等,水平4則強(qiáng)調(diào)“理解”“綜合應(yīng)用”等;在與“科學(xué)思維”相關(guān)的描述中,水平2強(qiáng)調(diào)“熟悉”“簡(jiǎn)單”“直接”“意識(shí)”等,水平4則強(qiáng)調(diào)“實(shí)際”“轉(zhuǎn)換”“綜合”“恰當(dāng)”“有依據(jù)”等;在與“科學(xué)探究”相關(guān)的描述中,水平2強(qiáng)調(diào)“觀察”“已有的”“初步的”“簡(jiǎn)單”等,水平4則強(qiáng)調(diào)“準(zhǔn)確”“合適的”“合理的”“完整的”等;在與“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”相關(guān)的描述中,水平2強(qiáng)調(diào)“興趣”“了解”等,水平4則強(qiáng)調(diào)“創(chuàng)造性”“責(zé)任感”等。
因此,在修訂教材習(xí)題時(shí),應(yīng)根據(jù)育人目標(biāo),關(guān)注學(xué)生對(duì)物理內(nèi)容的掌握情況以及學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)的不同表現(xiàn),參考學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的不同特征及要求,恰當(dāng)設(shè)計(jì)有利于培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的習(xí)題。
2? ? 教材習(xí)題的國(guó)際比較及我國(guó)相關(guān)現(xiàn)狀調(diào)研
曾有研究者選定美、英、法、德、俄、中、日、韓、新、澳十個(gè)代表性國(guó)家的主流高中物理教材,比較研究了教材難度[2]及習(xí)題難度[3],其中與習(xí)題難度比較相關(guān)的結(jié)果如圖1。
由圖1可知,習(xí)題難度從高到低的排序?yàn)椋好?、新、法、英、澳、中、俄、德、韓、日,我國(guó)教材的習(xí)題難度排序第六,屬于中等偏易的水平。關(guān)于習(xí)題廣度(習(xí)題量)的比較結(jié)果如圖2所示,其排序依次為:美、新、法、澳、俄、英、中、韓、德、日,我國(guó)教材的習(xí)題廣度排序第七。這說(shuō)明我國(guó)高中物理教材的習(xí)題偏易,且習(xí)題量偏小。
當(dāng)依據(jù)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》編寫(xiě)的國(guó)家普通高中物理教材(實(shí)驗(yàn)版)在我國(guó)使用過(guò)程中,有研究小組承擔(dān)教育部原基礎(chǔ)教育二司委托項(xiàng)目“普通高中新課程物理教科書(shū)使用情況調(diào)研”,對(duì)北京、安徽、甘肅、杭州、河南、吉林、江西、重慶、湖北、云南十個(gè)省市進(jìn)行了調(diào)研。其中,關(guān)于教師從課外輔導(dǎo)資料中補(bǔ)充習(xí)題的調(diào)研結(jié)果如圖3所示,有72.81%的教師總是或者經(jīng)常從課外輔導(dǎo)資料中補(bǔ)充習(xí)題,22.17%的教師有時(shí)補(bǔ)充習(xí)題,4.85%的教師偶爾補(bǔ)充習(xí)題,0.16%的教師從不補(bǔ)充習(xí)題。這一結(jié)果說(shuō)明,教材中的習(xí)題不能滿足教學(xué)的需求,多數(shù)教師都需要從課外輔導(dǎo)資料中補(bǔ)充習(xí)題。進(jìn)一步調(diào)研得知,教師們希望增加的習(xí)題量及習(xí)題類型,他們希望合理加強(qiáng)教材的習(xí)題量及深度,希望增加能促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的習(xí)題,如增加有生活或自然情境的習(xí)題、能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ牧?xí)題、有不同層次不同功能的習(xí)題等。這些皆為教材的習(xí)題修訂提供了參考。
3? ? 修訂版教材的習(xí)題設(shè)計(jì)及案例剖析
根據(jù)2017版課標(biāo)的要求、國(guó)際比較和國(guó)內(nèi)調(diào)研結(jié)果,修訂版教材的習(xí)題設(shè)計(jì)注重融入對(duì)“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面的檢測(cè),關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,反映物理學(xué)科本質(zhì),密切聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際,體現(xiàn)習(xí)題在促進(jìn)學(xué)生發(fā)展、甄別學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的功能。下面分別從“例題”“節(jié)練習(xí)”“章末練習(xí)”“單元自我檢測(cè)”幾個(gè)方面來(lái)展示修訂版教材(側(cè)重魯科版,即司南版教材)對(duì)習(xí)題設(shè)計(jì)的思考。
3.1? ? “例題”:體現(xiàn)示范、促進(jìn)遷移
教材中的“例題”具有啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)、歸納方法、培養(yǎng)能力和發(fā)展思維的育人功能,具有問(wèn)題解決的示范及遷移作用。修訂版教材精選“例題”,且通過(guò)不同環(huán)節(jié)及欄目設(shè)計(jì)等,充分發(fā)揮“例題”的育人功能。
下面以必修第一冊(cè)第5章第5節(jié)的“例題”為例(圖4)[4],展示修訂版教材中關(guān)于“例題”設(shè)計(jì)的思考。在“例題”中,含有“分析”“解”“討論”“遷移”環(huán)節(jié)和“策略提煉”欄目。在“分析”環(huán)節(jié),主要示范性地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)如何分析題干,如何從題干中提取解題的關(guān)鍵信息;在“解”環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)如何規(guī)范地解題,給學(xué)生規(guī)范解題的示范,提示學(xué)生通過(guò)解題,不僅獲得答案,而且要理清解題思維的發(fā)展脈絡(luò),關(guān)注解題步驟的邏輯聯(lián)系;在“討論”環(huán)節(jié),提醒學(xué)生僅僅獲得答案是不夠的,還需學(xué)習(xí)如何反思、評(píng)估,如何提出有依據(jù)的質(zhì)疑等;在“遷移”環(huán)節(jié),給學(xué)生提供舉一反三的思維發(fā)展空間,培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力。
另外,特別為“例題”設(shè)計(jì)的“策略提煉”欄目,則是對(duì)此“例題”解題方法的進(jìn)一步提煉與升華,以便學(xué)生觸類旁通,站在更高的平臺(tái)理解該“例題”的意義。例如,在超重和失重“例題”的“策略提煉”中,提醒學(xué)生“解決超重與失重的問(wèn)題,其實(shí)是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的運(yùn)用。在解決此類問(wèn)題時(shí),要注意分析運(yùn)動(dòng)情況及受力情況,尤其要注意加速度的方向。如果物體的加速度方向向上,則該物體處于超重狀態(tài);若加速度方向向下,則該物體處于失重狀態(tài)。”這從解題的角度提煉的解題策略不僅適用于此題,而且適用于關(guān)于超重、失重的一類問(wèn)題。這樣的“策略提煉”具有指導(dǎo)解題的實(shí)用性,能很好地指導(dǎo)學(xué)生解題。當(dāng)然,我們知道,學(xué)習(xí)物理的目的不僅僅是為了解題,而是為了更高遠(yuǎn)的目的,即提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。為此,教材在緊挨該“例題”的前面特別通過(guò)“素養(yǎng)提升”欄目強(qiáng)調(diào)了與超重、失重現(xiàn)象相關(guān)的物理核心內(nèi)容,即“能理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)涵,能分析超重和失重現(xiàn)象,知道單位制的意義及國(guó)際單位制中的力學(xué)單位;能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解釋生產(chǎn)、生活中的相關(guān)現(xiàn)象,解決一些相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。具有與牛頓運(yùn)動(dòng)定律相關(guān)的運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念。”這里強(qiáng)調(diào)牛頓運(yùn)動(dòng)定律才是物理的核心內(nèi)容,而超重、失重本身僅僅是運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析的現(xiàn)象。以此提示學(xué)習(xí)者怎樣抓住學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。
3.2? ? “節(jié)練習(xí)”:鞏固習(xí)得、發(fā)展思維
修訂版教材每節(jié)后面的“節(jié)練習(xí)”從易到難,從單一至綜合,通常有6題左右。根據(jù)2017版課標(biāo)中規(guī)定的學(xué)業(yè)質(zhì)量要求,在“節(jié)練習(xí)”中給出了不同水平的習(xí)題,必修教材中設(shè)計(jì)了1-2 水平(黑色標(biāo)號(hào))、 3-4 水平(紅色標(biāo)號(hào))和標(biāo)有“*” 的習(xí)題。其中,標(biāo)有“*”的習(xí)題有一定難度,可根據(jù)具體情況選做。例如,在必修第一冊(cè)第1章第3節(jié)“速度”的“節(jié)練習(xí)”中(圖5),有6題,其中第1題和第2題為選擇題;第3題是與子彈穿過(guò)撲克牌有關(guān)的簡(jiǎn)單計(jì)算題及問(wèn)答題;第4題是根據(jù)位移-時(shí)間圖像求飛機(jī)的巡航速度;第5題求摩托車總的平均速度,是有一定難度的計(jì)算題;第6題是以“龜兔賽跑”為背景的涉及平均速度和瞬時(shí)速度的思辨題。前四題(標(biāo)記黑色)屬于1-2水平的習(xí)題,后兩題(標(biāo)記紅色)則為3-4水平的習(xí)題。在選擇性必修教材的“節(jié)練習(xí)”中,習(xí)題對(duì)應(yīng)不同的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平,其中標(biāo)有“*”的習(xí)題有一定難度,可根據(jù)具體情況選做?!肮?jié)練習(xí)”的習(xí)題皆注重基礎(chǔ)性,側(cè)重幫助學(xué)生復(fù)習(xí)、鞏固并拓展該節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,習(xí)題素材源于生活、源于自然,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)情境建模解決問(wèn)題。在“節(jié)練習(xí)”的后面還設(shè)計(jì)了“請(qǐng)?zhí)釂?wèn)”欄目,希望通過(guò)此欄目引導(dǎo)學(xué)生反思,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的能力。
另外,修訂版教材還有與學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)有關(guān)的“節(jié)練習(xí)”設(shè)計(jì)。在本刊今年第3期文章中介紹了修訂版教材的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[5],每個(gè)學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)都通過(guò)節(jié)名凸顯出來(lái),那么在該節(jié)的“節(jié)練習(xí)”則圍繞此實(shí)驗(yàn)展開(kāi)。例如,必修第一冊(cè)第2章第4節(jié)“科學(xué)測(cè)量:做直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度”對(duì)應(yīng)的“節(jié)練習(xí)”有6題,其中第1題是完成該實(shí)驗(yàn)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告;第2、第3、第4題分別是通過(guò)打點(diǎn)紙帶或頻閃照片判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況或求瞬時(shí)速度和加速度;第5題則是屬于3-4水平的題目(圖6),因其是在必做實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的拓展,有一定的遷移發(fā)展功能。
3.3? ? “章末練習(xí)”:強(qiáng)化綜合、多元發(fā)展
修訂版教材每章末有“章末練習(xí)”,含“科學(xué)認(rèn)知”“科學(xué)辨析”“科學(xué)探究”“科技交流”“溫故知新”“我的學(xué)習(xí)總結(jié)”等幾大類型的習(xí)題,通常有10~12題左右。其中,“科學(xué)認(rèn)知”類題目有選擇題、問(wèn)答題和計(jì)算題等,旨在幫助學(xué)生綜合復(fù)習(xí)、鞏固該章的概念及規(guī)律等;“科學(xué)辨析”類題目主要是簡(jiǎn)答題、說(shuō)明題等,旨在提升學(xué)生在科學(xué)建模、科學(xué)推理、科學(xué)論證或質(zhì)疑創(chuàng)新等方面的能力;“科學(xué)探究”類題目主要是實(shí)驗(yàn)題,通常出現(xiàn)在該章有學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)的“章末練習(xí)”中,旨在提升學(xué)生的科學(xué)探究能力;“科技交流”類題目主要是論述題,培養(yǎng)學(xué)生的陳述能力以及關(guān)心相關(guān)社會(huì)問(wèn)題的責(zé)任感等;“溫故知新”類題目主要檢測(cè)不同章的內(nèi)容,要求學(xué)生畫(huà)出概念圖,皆出現(xiàn)在每單元最后一章的“章末練習(xí)”中,旨在提升學(xué)生綜合解決問(wèn)題的能力;“我的學(xué)習(xí)總結(jié)”主要引導(dǎo)學(xué)生反思、總結(jié)、梳理,以使其更好地進(jìn)步。“章末練習(xí)”與“節(jié)練習(xí)”類似,也是從易到難按照不同水平設(shè)計(jì)題目,劃分了1-2水平(黑色標(biāo)號(hào))、 3-4水平(紅色標(biāo)號(hào))和標(biāo)有“*”的習(xí)題。例如,必修第一冊(cè)第2章的“章末練習(xí)”有12個(gè)題目(圖7),其中“科學(xué)認(rèn)知”類題目有8個(gè),前5題為1-2水平,第6題的航母艦載機(jī)問(wèn)題、第7題的自行車與汽車的問(wèn)題、第8題的升降機(jī)問(wèn)題皆為3-4水平,有一定難度;第9題用自制“滴水計(jì)時(shí)器”探究小車運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題是“科學(xué)探究”類題目,因?yàn)樵撜潞瑢W(xué)生必做實(shí)驗(yàn),所以該章的“章末練習(xí)”有與此相關(guān)的探究類習(xí)題;第10題為“科技交流”類題目,培養(yǎng)學(xué)生論證自己觀點(diǎn)的交流表達(dá)能力;“溫故知新”類題目的第11題旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合解決問(wèn)題的能力,第12題要求學(xué)生根據(jù)第 1 章(運(yùn)動(dòng)的描述)和第 2 章(勻變速直線運(yùn)動(dòng))的內(nèi)容畫(huà)出概念圖,這是第一單元最后一章對(duì)應(yīng)的題目(先讓學(xué)生思考并畫(huà)出概念圖,老師可參考“教師用書(shū)”給出的概念圖參考答案作出判斷)[6]。
3.4? ? “單元自我檢測(cè)”:強(qiáng)化評(píng)估、利于反思
修訂版教材在每個(gè)單元末通常設(shè)計(jì)有“單元自我檢測(cè)”(若某單元屬于科普常識(shí)介紹,或某單元可與其相鄰單元的自我檢測(cè)整合,則不再專門(mén)設(shè)計(jì))。每個(gè)“單元自我檢測(cè)”通常一節(jié)課可以完成,3個(gè)單選題、 2個(gè)多選題、1個(gè)實(shí)驗(yàn)題、2個(gè)計(jì)算題,教師可根據(jù)具體情況讓學(xué)生完成“單元自我評(píng)價(jià)”。完成“單元自我評(píng)價(jià)”有兩種形式:一種是完成開(kāi)放式的單元自我評(píng)價(jià)報(bào)告,另一種則是完成單元自我評(píng)價(jià)的表格。無(wú)論哪種方式,皆旨在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià),反思自己學(xué)會(huì)了什么、存在什么問(wèn)題及今后努力的方向等。
例如,必修第一冊(cè)第1章和第2章組成的與運(yùn)動(dòng)學(xué)有關(guān)的第一單元[7],其“單元自我檢測(cè)”如圖8所示。其中,第一類題目為選擇題,引導(dǎo)語(yǔ)為“選擇題(本題共 5 小題。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第 1 ~ 3 題只有一項(xiàng)符合題目要求,第 4、5 題有多項(xiàng)符合題目要求)”;第二類題目為非選擇題,第6題是實(shí)驗(yàn)題,因?yàn)榇藛卧瑢W(xué)生必做實(shí)驗(yàn),第7、第8題是計(jì)算題,有一定難度。最后是“單元自我評(píng)價(jià)”欄目,要求學(xué)生完成開(kāi)放式的“單元自我評(píng)價(jià)”報(bào)告。
必修教材與選擇性必修教材(6冊(cè))共有16個(gè)“單元自我檢測(cè)”。其中,必修第一冊(cè)對(duì)應(yīng)“運(yùn)動(dòng)學(xué)”“靜力學(xué)”“力與運(yùn)動(dòng)”3個(gè)單元;必修第二冊(cè)對(duì)應(yīng)“功與能”“拋體運(yùn)動(dòng)”“萬(wàn)有引力定律”3個(gè)單元;必修第三冊(cè)對(duì)應(yīng)“靜電場(chǎng)”“電路”“電磁場(chǎng)”3個(gè)單元;選擇性必修第一冊(cè)對(duì)應(yīng)“動(dòng)量及其守恒”“機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波”“光”3個(gè)單元;選擇性必修第二冊(cè)對(duì)應(yīng)“安培力與洛倫茲力”“電磁感應(yīng)與交變電流”2個(gè)單元;選擇性必修第三冊(cè)對(duì)應(yīng)“分子與熱學(xué)”“原子與原子核”2個(gè)單元。這些“單元自我檢測(cè)”強(qiáng)化了習(xí)題的評(píng)價(jià)與反思功能。
總體看,修訂版教材的習(xí)題設(shè)計(jì),定位于促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。力圖發(fā)揮習(xí)題的鞏固與延伸功能,幫助學(xué)生形成物理自然觀;發(fā)揮習(xí)題培養(yǎng)與發(fā)展能力的功能,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究能力等;發(fā)揮習(xí)題反饋與交流的功能,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)水平,發(fā)現(xiàn)其遇到的困難,以便進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生不斷進(jìn)步。
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[6]廖伯琴.普通高中教科書(shū)物理必修第一冊(cè)(教師用書(shū))[M].濟(jì)南:山東科學(xué)技術(shù)出版社,2019:141.
[7]廖伯琴.課程標(biāo)準(zhǔn)與教材修訂(一)——基于2017版課標(biāo)對(duì)高中物理教材進(jìn)行修訂的總體思考[J].物理教學(xué)探討,2020,38(1):1-4.
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