人教版高中物理新、旧教材实验的对比研究

宣菁

摘 要：随着全新高中物理课程标准的实施，人教版高中物理教材也作出一系列调整，相较于旧教材更贴近学生的发展实情，适应新高考需要。本文基于物理课程标准的内容，树立全新教育教学理念，综合对比人教版高中物理新、旧教材实验的差异性，期望能促进老师和学生更好地使用教材，践行实验教改理念，提升物理实验教学的有效性。

关键词：新课标;人教版;高中物理;教材改革;实验

根据《普通高中物理课程标准（2017版）》的要求，高中物理课程教育的根本落脚点在于培养学生良好的核心素养，具体集中于物理观念、科学思维、科学探究以及科学态度与责任四个层面。教材是实施课程标准的重要载体，也是开展教学活动的科学依据，教学目标的调整必然关联教材内容的变化。从2019年出版的人教版高中物理新教材编排特点来看，在“实验”内容上有了更多的变革与创新，总体来看更符合核心素养的教育要求。通过新、旧教材的实验对比，对新教材的内容与思想做到“心中有数”，才能真正用好教材，发挥教材特色，提高教学有效性。

一、新、旧教材“实验栏目”的设计对比

从新、旧教材的“实验栏目”设置来看，新教材有6篇实验内容，旧教材仅有3篇内容，主要区别在于：第一，旧教材中原本正文的“练习使用打点计时器”和“测量纸带的平均速度和瞬时速度”两项内容移到新教材的“实验”环节;第二，新教材新增了“探究弹簧弹力与形变量的关系”的内容，学生须通过实验得出“胡克定律”。另外三篇实验内容在新、旧教材中基本一致，但是很明显新教材更注重把握实验过程的细节。以“研究自由落体运动的规律”为例，旧教材提到“用手捏住纸带”，而新教材则改为“用手捏住纸带的上端”，两字之差却让操作过程更加明确、更加精准。教材中类似地方还有很多，看似只是一个小细节，却很有可能关乎实验的成败。学生在自主操作实验过程中，大胆地猜想、设计与验证，根据新教材的调整，进一步规范了实验流程与实验步骤，有利于培养学生科学探究能力，落实核心素养目标[1]。

二、新、旧教材“测量实验”的设计对比

高中物理的第一个测量实验就是“测量纸带的平均速度和瞬时速度”，新、旧教材均有这部分内容，但是在具体操作和数据处理等方面略有差異。一方面，从“打点计时器”的相关知识编排来看，旧教材在学完“位移和速度”之后，统一介绍打点计时器，并引出有关速度测量的知识;但是在新教材中，学完“位移”的概念之后直接介绍打点计时器，并开展相关实验;而在学完“速度”的概念之后，又进行“测量纸带的平均速度和瞬时速度”，也就是原本在同一个章节的实验分为两个章节进行，直接将实验与概念结合起来，更易于引导学生形成物理逻辑思维，树立正确的物理观念。除了内容安排以外，新、旧教材中对于位移测量方法与数据记录也有一些不同。旧教材为多次测量、分段测量，新教材则一次性测量，再具体计算每个计数点之间的距离，相对来说后者更能避免误差，也能强化学生的创新能力与批判思维。

三、新、旧教材“探究实验”的设计对比

开展探究实验是近年来物理教学改革的核心点，旨在发挥学生主观能动性，在参与实验和探究操作中获取知识，形成科学观念。在新、旧教材中，“探究加速度与力、质量的关系”实验设计均为独立章节，但新教材有一定的细节调整。例如，旧教材的核心点在于根据物理量确定基本实验思路，再制定详尽的实验方案，提前预估实验中可能遇到的问题，最后由学生动手按照步骤操作，整个过程循规蹈矩;虽然实验效率较高，但是忽略了学生“自主发现问题与独立解决问题”环节，不利于激活其创造能力。相对而言新教材的编排设计就更突出核心素养的教育需求，鼓励学生自主思考、创新探究，结合已有的知识经验从整体剖析实验过程，从选取实验材料、操作实验过程、解决实验问题到处理实验数据，体现了自主性与创新性，也更符合探究实验活动的初衷。只有让学生在实验过程中反复地发现问题、探究思考并解决问题，才能促进良好思维能力与核心素养的养成。

四、新、旧教材“新增实验”的设计对比

物理学科本身具有明显的内在逻辑关系，无论是知识生成还是认知体验，都有一定的规律性，新教材在编排实验内容时，也充分体现了这一学科特征，突出逻辑性与连贯性。以实验“导体电阻率的测量”为例，旧教材主要介绍“导体的电阻”概念，而新教材就在讲解概念的基础上独立设置一节实验内容即《导体电阻率的测量》，将理论知识与动手操作结合起来，锻炼学生的物理思维[2]。旧教材中对于测量导体电阻率，基本上只是要求学生通过实验分析影响导线电阻的决定因素，进一步了解电阻定律，但是新教材则更体现新课标的要求，旨在指导学生通过开展探究实验，剖析金属导体的电阻与材料、长度以及横截面积等各要素之间的定量关系。从过去定性判断转为定量探究，并新增“会测量金属丝电阻率”的要求，使得所学知识更加连贯、更加系统，弥补了旧教材的缺陷。

通过本文对比可知，全新的人教版高中物理教材在实验编排方面更科学、更实效、更具可操作性。高中物理教师要立足新高考的发展趋势，结合物理新课标的客观要求以及高中生的发展实情，剖析新教材、用好新教材，挖掘更多有价值的实验教育资源，提高物理实验教学有效性，顺利完成物理教改任务，将核心素养教育落到实处。

参考文献：

[1]贺婷玉，孔红艳.从核心素养视角对比人教版高中物理新旧教材的栏目设置[J].物理教学探讨，2020，38（7）：23-27.

[2]胡嘉莹，张军朋.高中物理新旧教材力学实验比较分析——以人教版教材为例[J].物理教学，2020，42（4）：32-35.

学习周报·教与学2020年39期