◇陕西师范大学物理学与信息技术学院 陈玉彬 辛云宏
摘要：加拿大高中物理课程注重学生的个性发展，匈牙利则注重学生科学素质的培养。文章以“教材结构评价指标”为依据，通过研究两个国家高中物理教材中静电学部分的结构特点，得出“教材的恰当编排使教材效率增大、深层次知识点的适当补充有利于物理概念理解”。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ：高中物理教材；教材结构；比较
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2014）15-0007-02
教材作为向学生传递有价值的真实信息和知识的载体，不能是“散落式”或“百科全书式”的知识堆积，而应是具有一定基本思路的结构化体系。科学地把握教材结构，对教材的使用、教学质量的提高都具有重要意义。由于文化的差异，各国教材有不同的呈现方式与侧重点。本文以静电学部分为例，依据“教材结构评价指标”，从三个结构层次分析比较了加拿大与匈牙利教材的结构特点，以期对我国教材结构的编排有一定的借鉴意义。
一、背景介绍
1. 教材。本文选用的加拿大教材为Physics 12（以下简称P12）。加拿大教材有基础课程和高级课程两种，P12是高级课程。教材具有多样化的编排结构和丰富的科学文化背景，充分体现了加拿大高中物理科学的教学理念。本文选用的匈牙利教材为则为“外星人”学物理3（以下简称外3）。教材共分为4本，特点是补充深层次知识，以培养学生的逻辑思维能力。
2.教材结构的评价指标。王较过教授主编的《中学物理教材研究与教学设计》一书中，关于教材结构比较研究的内容指出：教材结构是组成教材各要素的内在组织形式，分为组织结构、学科结构、认知结构三个层次。根据这三个结构的层次，构建的教材结构评价指标如表1所示。
二、教材结构的比较
本文选择P12中第三单元第7章“Electric Charges and Electric Fields”（电荷与电场）的内容与外3中电学Ⅲ“不随时间变化的电场”前半章内容为研究对象，进行组织结构、学科结构、认知结构三个层次的分析比较。
1.组织结构。
（1）目录。P12第7章共6节主课，另外包括案例、调查、实验、活动、总结、测验与复习各一节，重视实践与测评；外3静电部分共13节内容，节次远多于P12，内容充实、详细、难度较大。
（2）栏目设置。两本教材在栏目设置上有着不同的风格，P12栏目种类多、内容丰富多彩；外3栏目相对较少，缺乏趣味性。教材中的栏目大致可分为五类：一是“实验类”，旨在提高学生的科学探究能力和实验能力，两本教材都以观察类实验居多；二是“拓展类”，丰富了教材的知识内容，并渗透了科学方法。例如，外3在“补充说明”与“阅读材料”两个栏目中补充“高斯定理”的内容，渗透了类比分析的方法；三是“科普类”，使学生跟上时代发展、了解现代科技，例如，P12“Did you know?”栏目中介绍了“semiconductors”（半导体）、“electrostatic photocopying”（静电复印）的科学知识；四是“活动类”，培养学生深入思考的习惯与合作学习的能力，例如，P12中包含的“案例研究”、“调查研究”、“活动”课程，注重从各个方面提高学生的能力；五是“习题类”，使学生对知识进行巩固，并提高学习效率。
（3）图表编排。图表是呈现科学情境的重要形式，高中物理教材普遍采用大量的图片、表格来帮助学生分析物理过程。教材中的图表总共可分为3类：一是模型、演示图，帮助学生分析物理过程，本文选取的两本教材中此类图表的数量所占比例均为最大；二是原理图，运用图片描述物理原理性知识，如外3中“场的叠加原理”；三是实物照片，紧密联系物理与生活，如P12中静电除尘、双髻鲨的照片，外3中的实物照片数量则相对较少。
（4）实验设计。物理学是以实验为基础的自然科学，物理实验在帮助学生理解物理概念、提高操作技能和启发思维等方面具有重要意义。物理实验一般分为演示实验、学生实验、随堂实验和课题研究实验等。整体来看，P12实验安排更为全面，共包括4个实验：电荷间电场力的影响因素、电场中导体的屏蔽现象研究、元电荷的研究和带电粒子在电场中的运动的研究。P12学生自主实验较多，重视学生能力的培养；外3实验多为演示实验，包括：电荷间的相互作用力、模拟电场线、静电感应下电荷分布、静电屏蔽、导体电容与电势关系和电场中的能量。外3中演示实验较多，学生实验较少，不利于学生的全面发展。
（5）习题编制。习题一般用于学生的课后练习，以巩固所学知识，通常由节后习题与章末复习题两部分组成。本文所选取的两本教材的内容中，P12包含58道章末复习题，外3则没有。此外，两教材在习题类型和数量上略有差异。P12节后习题共112道题，包含分析说明题、思考题、计算题、选择题四种类型。外 3共46道，题型相比缺少选择题一类。总之，P12的习题数量明显居多，节前、节后均有习题，题型能够结合学生实际，紧扣教学内容，难度层次递进，习题编制水平较高；外3习题则以分析题居多，形式单一，但题目难度一般在中等偏上水平。
2.知识结构。以我国《普通高中物理课程标准》静电部分要求为参照，对比分析两国教材的知识结构。
（1）模块知识构成。电磁学模块总共划分为三个二级主题，包括：电场、电路和磁场。电场中包括五个方面的内容标准，分别是静电现象、点电荷、静电场、电势和常见电容器。我国高中物理教材根据以上五个方面的内容标准进行了知识结构的建构。
（2）章节知识构成。依据课程标准，“电场”主题的知识构成包括以下五个方面：①静电现象及其应用，掌握电荷守恒定律；②掌握库伦定律，通过静电力与万有引力的比较，体会自然规律的多样性与统一性；③了解静电场及场的概念，理解电场强度与使用电场线；④知道电势能、电势，理解电势差，了解电势差、电场强度的关系；⑤了解电容和电容器构造。
以我国教材的知识结构为参照，对比两国教材中的知识构成，发现差异比较明显，显示出不同国家、不同教材的风格：①知识点的取舍和要求不同。P12这章第一节中对电荷守恒定律没有说明，缺少电容部分的知识。另外，实验方面取舍不一，P12保留了“密里根油滴实验”。大多数章节课后基本都有在实际生活中应用的相关内容，如“静电复印”、“电势在医疗中的应用”等。外3这一章中引入了“高斯定理”“环流强度”和“静电场中的能量守恒定律”等几个难度较大的知识点。②知识的呈现顺序不同。外3在内容的编排上，电场、电场强度及叠加原理的编排在库伦定律之前，由场的概念得到静电场，进而引入电荷的场，自然就容易分析得到库伦定律。这其中，运用的方法不同，但得到的结论却是一样的。
3.认知结构。高中生正处于形式运算阶段，这一阶段的特点是智力发展趋于成熟，因此，教材编写应考虑到学生的“最近发展区”。本文所选两本教材在认知结构方面有两个特点：①重视知识点间的联系。从“库伦定律与万有引力关系”一节可以看出，两本教材运用关联知识、类比推理的方法，体现了物理学各知识点的多样性与统一性。②对科学知识生成过程的详细阐述，强调探究过程。
两教材在认知策略方面的体现也有差别，P12版式新颖，使用大开本彩印，正文字体小且排版紧凑，使用大量的图片、表格丰富内容，页面外侧都会空出3/10的面积来补充说明。这样，在保证教材容量大的同时兼顾到了页面美观，利于抓住学生的兴趣；外3则补充知识多且难度较大，如电场部分涉及到了环流强度、高斯定理等知识，可见外3在知识点的补充上具有前瞻性，利用已学过的电学知识对复杂知识的学习打好基础，利于之后的进一步学习。
三、结论与建议
基于对两本外国教材的分析比较，结合我国高中物理教材，笔者提出了以下几点建议：①恰当地编排教材可提升教材的使用效率。P12编排有张有弛，内容丰富、生动、多彩，学生拥有足够的笔记空间。②章末的知识架构或总结利于学生对所学知识进行巩固。两本教材章末均有知识点回顾总结，教材章末的总结不仅系统地梳理了本章的内容，而且联系相关知识进行深化。③适当补充有难度的深层次内容，使学生更加全面地理解物理概念。外3补充内容与其难度特点，建立了更为全面与深层次的物理体系。
综上所述，一本好的物理教材不仅要注重学生学习兴趣和探究能力的培养，还要完善其本身的结构与内容编排。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献：
[1]王较过.中学物理教材研究与教学设计[M].西安:陕西师范大学出版总社有限公司,2011.
[2]徐清洪,李刚.匈牙利普通高中物理教材《外星人学物理2》实验方法分析[J].物理教师,2013,34(5).
（编辑：朱泽玲）