樊 蕾 袁海泉

(苏州大学物理与光电·能源学部,江苏 苏州 215006)

人教版高中物理教材例题设置特征分析

樊 蕾 袁海泉

(苏州大学物理与光电·能源学部,江苏 苏州 215006)

教材是学生学习的主要文本,例题是教材的重要组成部分之一．研究例题有助于提高例题教学的效率．本文主要分析了人教版高中物理教材例题设置的数量、类型、情景来源、信息呈现方式以及解题过程几个方面的特征,并依据分析结果提出了几点建议．

教材;例题;特征

例题是教材的重要组成,教材中的例题应该是教材编者精心挑选与编制的,蕴藏着丰富的物理内容．教材中例题的教学应该对于培养学生的解题能力,发展学生的物理思维有重要的意义．但是,许多物理教师对教材例题的利用不充分,学生也不善于从教材例题中获得知识与方法．因此,笔者认为有必要对例题的设置特征做适当的分析总结．

1 研究对象与内容

本文选取了我国选用率最高、具有代表性的人教版《普通高中课程标准实验教科书(物理)》(以下简称为人教版教材)为研究的对象．本文选取的教材为物理1、物理2、物理选修3-1至3-5,共7本．其中物理1和物理2的内容是力学方面的内容,共7章，选修系列3共5个模块19章,包含了热学、光学、电磁学、原子物理学和现代物理学等方面的知识．

将高中物理教材内容分为6个方面来研究:力学、电磁学、热学、光学、原子物理学和现代物理学,从例题设置的数量、位置、类型、信息呈现方式、复杂程度、背景性和示范性这几个方面,进行了定量统计与定性分析,揭示了例题设置的特征,分析了各个模块之间例题设置的差异．

2 例题设置特征

2.1 例题主要设置在力学、电磁学部分

教材中所出现的例题均设置在每节重要知识点的讲解之后,以帮助学生理解物理概念和规律,并将理论知识应用于解决实际问题．从例题数量统计结果来看,教材共设置例题51道,其中力学部分占总数的53%,主要集中在“牛顿运动定律”和“机械能守恒定律”两章;电磁学次之,占总体的31%,集中在“静电场”和“恒定电流”两章,“交变电流”、“传感器”等章节均未设置例题;热学模块仅在“气体”一章设置了两道例题;光学部分则分别设置了一道关于机械波和光的例题;原子物理学和现代物理学各设置了一道例题．

这样的例题设置体现了力学、电磁学等经典物理学内容的重要性．相对而言,选修内容例题设置数量明显不足．教材上选修部分的例题设置数量可适当增加,引起教师和学生的足够重视．另外,与现代科技相关的物理内容,如果没有给出足够的例题来解释说明现代科技知识的应用将不利于激发学生学习现代物理知识的兴趣和欲望．

2.2 例题类型较为单一

根据例题结论是否唯一,我们将例题类型分为开放型、封闭型例题,开放型例题具有条件不完备、结论不唯一、解题方法多样的特性;封闭型例题具有完备条件、确定答案、解题方法单一的特性．研究显示人教版教材设置例题全部属于封闭型例题,例题题型相对习题而言比较单一．依据例题表达形式,教材中的例题可以分为3类:简答题、计算题以及综合题．综合题指包含计算、简答或作图的题目．例题总数51道,计算题共有44道,是例题主要组成部分,占比86%,各个模块都以计算题为主;力学模块在“曲线运动”一章设置了1道综合题讨论物体的运动轨迹．电磁学部分分别设有3道简答题和3道综合题．

重视封闭式的计算题是我国物理教育的传统,它对学生基础知识的巩固和数理推理能力的训练有较高价值．但是,开放性例题,与实际生活联系密切,有利于培养学生建模能力和发散性思维．可见教材缺少开放型例题、实验题、证明题等题型的例题,题型不够丰富．

2.3 例题信息呈现方式多样化

例题的信息呈现方式是题目难度的影响因素之一,同时也影响着学生审题、解题的思维策略．统计发现,51道例题中,24题是以简单文本的形式表征,25道例题是图文结合的,有1道表格题、有1道长信息题,其中有图文和长信息交叉重叠．可见例题的信息呈现方式以简单文本和图文结合为主．

简单文本类例题简洁明了,有利于学生抓关键词、解题要点;图文类例题则有利于学生直观理解题意．但是,简单文本比较简短,不便于融入背景．不利于提高学生的审题能力、提取信息能力,这也许就是物理教师不愿意利用教材例题的原因之一．

2.4 例题背景融入较少

我们将教材中设置的例题背景来源归为三类:无背景、生活背景、科学背景．51道例题中有21道例题是没有背景融入的,占比达例题总量57%,以生活、科学为背景的分别占37%、6%．力学模块的例题超过一半的例题是以生活背景为情境设置的,尤其以交通工具如汽车、火车为生活背景的例题较多．光学和波动部分的例题中,无背景与有生活背景的例题数量各占50%．电磁学、热学和原子物理学部分例题均无背景支撑,显得单薄乏味．

学习物理知识的根本目的,最终是为了培养学生分析问题、解决实际问题的能力．因此,可以适当增加现代科技为背景或来源生活现象的物理例题取代抽象的例题．

2.5 例题解析过程明确

例题解析过程的呈现影响着学生对知识的理解、巩固和运用．例题为学生提供了应用知识解决实际问题的示范,良好的例题解析呈现能帮助学生运用正确的解题思维策略,使得学生问题解决能力得到相应的提高．

人教版物理教材例题的解题过程一般分为两步:分析与解答．第1步，用文字详述分析思路,并配以适当的分析图;第2步，选取恰当的公式、定理进行解答并配以简单的文字说明，整个解题过程十分详细．美国教材中例题的解答过程一般分3个步骤的规范模式,分析概括问题、求解未知量、验证答案．比较而言,人教版教材对答案的验证不够重视．

若在解题过程后设置检验反思，将更有利于加深学生对解题思维策略的印象,从而让学生主动监控自己的解题过程,分析并作出调整．

2.6 例题解析复杂程度层次化

我们对例题复杂程度的界定是以解题过程所需步骤作为依据进行的,与“难度”的定义有所区别．若解题过程中只涉及到一个知识点,只是简单的代入公式进行数学运算则视为简单例题(包括简单的实验题);若涉及到两个知识点,解题过程包含两个层面的思考则视为中等复杂程度的例题;若涉及到3个及以上知识点,需要多层次深入思考的例题则视为复杂例题(包括操作难度较高的实验题)．

统计分析可知,简单例题、中等复杂程度例题和复杂例题分别占例题总数的45%、47%和8%．力学部分的重要知识点较多,设置的中等复杂程度例题也相对较多,主要集中在“牛顿运动定律”一章,研究显示牛顿运动定律章节的例题解答大多需要将牛顿运动定律与前面所学的运动学以及相互作用相结合,较之其他模块更具有综合性,解题过程也相应较为复杂．

教材中复杂程度例题偏少,90%的例题属于基础题,大多例题限制在本节知识范围内解题,综合性较弱,难以拓展学生的思路,难以培养学生的创新思维,这也导致了部分教师对教材例题、对教材的不重视．

3 物理教材例题设置的建议

从整体来看,笔者认为教材例题设置的数量偏少,因此可以适当增加题量,不同模块题量可依据课程标准要求学生掌握的深度不同而有所差异,近代物理等内容可以以例题为载体呈现;例题类型较为单一且均为封闭型题目,应丰富例题题型并适当增加例题的开放性;可以把生活环境或现代科技作为例题的情景来源;另外,可酌情加强例题综合性,在章末设置覆盖知识面较广的例题,既可回顾一章的知识，也能在一定的程度上锻炼学生综合运用知识的能力．近几年物理高考题有不少是来自教材例题的改编．教材上的例题基础性强,为了充分发挥例题功能,可以从两个方面入手,一是例题本身的编制和选取,另一方面是例题教学中对例题的拓展和延伸．一道典型的、可以拓展的好例题以及教师恰当的教学方法可以帮助学生减轻负担,跳出“题海”,巩固基础,开拓思路,培养能力．

1 黄晓莉.物理教材例题解析呈现方式对解题思维策略运用的影响[D].广州： 华南师范大学,2011.

2 (美)保罗·齐泽维茨.物理:原理与问题(上册)[M].杭州:浙江教育出版社,2008.

3 李蕾,杨卫平，徐晓梅.中美高中物理教材例题呈现方式的比较研究[J].物理教师, 2016, 37(5):66-69.

4 曾银标,徐斌,陈浩.对中美两套高中物理教材例、习题的比较分析[J].物理教学探讨，2015(5):71-74.

2017-03-10)