中美初中物理教材比較研究
時間:2022-06-27 10:29:18
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摘要:本文以人教版《物理》和浙教版《科學(xué)探索者》為研究對象,以科學(xué)方法為研究切入點,對科學(xué)方法在中美初中物理教材中的呈現(xiàn)方式進行了比較。
關(guān)鍵詞:物理教材;科學(xué)方法;呈現(xiàn)方式
美國學(xué)者喬恩•米勒將科學(xué)素養(yǎng)分為科學(xué)的準(zhǔn)則和方法、科學(xué)的主要術(shù)語和觀點、科學(xué)對社會的影響這三個維度,并以此為標(biāo)準(zhǔn),每兩年對美國的公眾科學(xué)素養(yǎng)進行調(diào)查。[1]中國以此為借鑒,在2001年也對公眾的科學(xué)素養(yǎng)進行了調(diào)查,其中科學(xué)方法也是調(diào)查的一個重要方面。在中美本科生的能力方面,有調(diào)查發(fā)現(xiàn),中國大學(xué)生的分析和批判性思維能力以及量化分析能力不及美國大學(xué)生。[2]張軼炳等人對中美大學(xué)生科學(xué)推理能力差異進行調(diào)查研究,發(fā)現(xiàn)中國大學(xué)生不善于通過虛構(gòu)實驗背景、觀察現(xiàn)象、判定證據(jù)、驗證假設(shè)、證偽的方法進行推理。[3]這些能力的培養(yǎng)與科學(xué)方法的教育息息相關(guān)。系統(tǒng)地、有策略地對學(xué)生進行科學(xué)方法教育,將有利于學(xué)生相應(yīng)能力的提高。
1呈現(xiàn)的位置和內(nèi)容不同
《物理》中對科學(xué)方法進行顯化是在實驗中運用到此方法時,在實驗旁邊進行相應(yīng)的旁注。《科學(xué)探索者》中顯化的科學(xué)方法是在教科書最后“技能手冊”部分對科學(xué)方法進行了介紹。其中觀察法、猜測法、分類法是在“像科學(xué)家那樣思考”部分呈現(xiàn)的,控制變量法是在“科學(xué)探究”部分呈現(xiàn)的,表格法則是在“繪制圖表”部分呈現(xiàn)的。《物理》中科學(xué)方法的顯化,是一種分散的、即講即用的形式,這樣的方式更加具有針對性。由于是以實驗的旁注形式出現(xiàn),也就是說這個實驗本身就運用到了這個科學(xué)方法,所以《物理》只是對該科學(xué)方法的含義做了介紹。《科學(xué)探索者》中科學(xué)方法的介紹出現(xiàn)課本最后的“像科學(xué)家那樣思考”“科學(xué)探究”和“繪制圖表”等主題的“技能手冊”中,是一種整體的、系統(tǒng)的呈現(xiàn)方式。學(xué)生在翻閱《科學(xué)探索者》的過程中,知道以此為小標(biāo)題的詞語是一種并列的關(guān)系,從而對科學(xué)方法在初步認知上就具有一定的系統(tǒng)性。由于《科學(xué)探索者》中科學(xué)方法的介紹統(tǒng)一出現(xiàn)在教科書的最后,脫離了教科書中的實驗,所以為了讓學(xué)生更好地了解科學(xué)方法,避免紙上談兵的情況出現(xiàn),《科學(xué)探索者》不僅表達了科學(xué)方法的內(nèi)涵,還列舉了生活中運用到這些科學(xué)方法的事例,并且強調(diào)了運用這些科學(xué)方法的注意點。這樣既讓同學(xué)們更好地理解科學(xué)方法,知道了科學(xué)方法是什么和如何去運用科學(xué)方法,也有助于學(xué)生感受科學(xué)方法的實用性,領(lǐng)悟為什么要學(xué)習(xí)科學(xué)方法。同時,在旁邊補充了對應(yīng)的活動版塊,讓同學(xué)們參與活動,運用科學(xué)方法掌握相應(yīng)的技能。
2語言的風(fēng)格不同
《物理》中對科學(xué)方法的介紹具有簡潔、專業(yè)和嚴謹?shù)奶攸c,以達到讓學(xué)生準(zhǔn)確地知道該科學(xué)方法內(nèi)涵的教學(xué)目的。《科學(xué)探索者》中的科學(xué)方法因為出現(xiàn)在技能手冊的不同部分,所以語言風(fēng)格也有所不同。“像科學(xué)家那樣思考”部分介紹的科學(xué)方法有觀察法、猜想法和分類法,這部分的語言因為結(jié)合了一些生活事例,更加生活化,更加簡單易懂。例如,在介紹分類法時,《科學(xué)探索者》通過“你能想象在一個排列無序的圖書館里尋找一本書是怎樣一種情形嗎?恐怕你一整天時間都得花在找書上了。幸運的是,圖書管理員會把相同主題或者同一個作者的書歸類到一起。”引入分類法,反問的語氣中有一點點俏皮,抱怨的語氣讓學(xué)生感同身受,小小的轉(zhuǎn)折又讓學(xué)生迫不及待。教科書上的文字是冰冷的,但是其歡快活潑的語言風(fēng)格很快便吸引住了學(xué)生的注意力,再結(jié)合通俗易懂的語言介紹科學(xué)方法的內(nèi)涵,讓學(xué)生真真切切地感受到了科學(xué)方法不是那么生澀難懂。“科學(xué)探究”部分介紹的科學(xué)方法是控制變量法,此部分是圍繞“純水和鹽水哪一個結(jié)冰更快”這一實驗展開的;“繪制圖表”部分介紹的是表格法,它是圍繞“不同體重的人在做各種活動時會消耗多少熱量”這一實驗展開的。所以科學(xué)方法的介紹方式與《物理》中科學(xué)方法的介紹方式相同,語言風(fēng)格也相似。《物理》中對科學(xué)方法的介紹都是伴隨著實驗的,所以,言風(fēng)格與實驗部分本身的語言風(fēng)格具有高度的一致性。《科學(xué)探索者》中也是如此,伴隨著實驗的控制變量法和表格法的語言風(fēng)格也是簡潔而又專業(yè)的。這種語言風(fēng)格與實驗和物理學(xué)本身理性和嚴謹?shù)娘L(fēng)格不謀而合,在這樣的語言風(fēng)格中,學(xué)生能夠更加冷靜且專注地進行實驗。《科學(xué)探索者》中沒有圍繞實驗展開介紹的觀察法、猜想法和分類法部分的語言風(fēng)格生動易懂,體現(xiàn)出科學(xué)方法和物理學(xué)靈活變通的另一面。
3插圖不同
在詳細介紹的部分,《物理》中實驗部分基本上都配有相應(yīng)的插圖,但是這些插圖中都沒有針對科學(xué)方法的。《科學(xué)探索者》中針對科學(xué)方法的插圖均出現(xiàn)在“像科學(xué)家那樣思考”部分。此部分的插圖除了具有與該科學(xué)方法相關(guān)的針對性,還具有一定的生活性。例如分類法的插圖是由乒乓球、籃球、高爾夫球、桌球和網(wǎng)球組成的圖片,以協(xié)助學(xué)生完成以一種特征將其分為兩類的活動任務(wù)。插圖的球類來源于生活,具有一定的生活化特色,同時又能滿足教科書要求學(xué)生運用分類法的針對性。
4強調(diào)程度不同
之前討論的不同點主要是兩版教科書中詳細介紹科學(xué)方法的部分,即出現(xiàn)在《物理》實驗旁注中和《科學(xué)探索者》參考資料部分的科學(xué)方法。而科學(xué)方法多數(shù)時候是以實驗操作中的行為動詞的隱性方式呈現(xiàn)的。對于這樣的呈現(xiàn)方法,兩版教科書也有不同之處。《物理》中使用到相關(guān)方法的行為是直接穿插在一個實驗步驟中表述,而《科學(xué)探索者》在實驗步驟前將涉及科學(xué)方法的相關(guān)行為用紅色加粗以示強調(diào),再具體描述進行什么樣的行為。《科學(xué)探索者》“透鏡成像”實驗中,在“當(dāng)燈泡移向透鏡時,像的位置有什么變化?”前將“觀察”這兩字進行了紅色加粗來進行強調(diào)。如果沒有強調(diào),這一步驟的表述會是“當(dāng)燈泡移向透鏡時,觀察像的位置有什么變化”。學(xué)生需要進行的活動有兩個:移動燈泡和觀察像的位置。在沒有強調(diào)的情況下,學(xué)生會覺得這兩個行為是同一個級別的。而實際上,移動燈泡只是一個操作行為,觀察則會帶有思維活動。所以,在這兩個活動中,觀察是主要活動,移動燈泡只是一個輔助觀察的活動。
通過“紅色加粗”的形式,很好地對其進行了強調(diào),從而潛移默化地對科學(xué)方法進行了強調(diào)。兩版教科書對科學(xué)方法的呈現(xiàn)方式有同有異,初中物理教師應(yīng)該結(jié)合教科書的編寫特點,選擇合適的教學(xué)方法對學(xué)生進行科學(xué)方法教育,從而提高學(xué)生相應(yīng)的能力。
參考文獻
[1]MillerJD.Scientificliteracy:aconceptualandem-piricalreview.Daedalus,1983,112(2):29-48.
[2]常桐善.中美研究型大學(xué)本科學(xué)生基本能力比較研究[J].中國高教研究,2018(2):48-55.
[3]張軼炳,黃昭,白明俠,包雷.中美大學(xué)生科學(xué)推理能力差異的調(diào)查研究[J].咸陽師范學(xué)院學(xué)報,2011,26(2):112-115.
作者:蔡媛媛 周嵐 單位:揚州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院