教材结构与呈现方式

大纲教材中“功与能”



简单机械——功——机械能——机械能 转化与守恒定律； 热传递——热量——比热——内能—— 热和功； 电流热效应——电功——电能—— 原子结构——核能 上述比较可以看出，不同教材的结构模 式常常表现出不同的特点。
改变学科本位，重视学生发展， 过去的物理课程中存在的问题
常用的方案



想一想，怎样检验下沉的物体是否受到 浮力作用？ 同样，用弹簧测力计悬挂该重物，在空 气中读出测力计的示数，然后将重物浸 入水中，测力计的示数会发生什么变化？ 观察现象后，你能得到什么结论？
对常用方案评价


从学生的经验出发，寻找学生理解的类 似的物理过程，在类比联想的基础上， 得出结论。它的特点是不过于强调符号 演绎，易于学生理解和接受新的概念。 实际上，作为一种创造性的思维活动， 逻辑和非逻辑的思维活动都是不可少的。
（剑桥大学出版社，初中物理）


引言： 什么是能量？ 什么是Байду номын сангаас？ 什么是燃料？ 为什么石化燃料燃烧会产生问题？ 什么样的再生能源能为我们所利用？
对一本教材处理方式的讨论
（剑桥大学出版社，初中物理



教材中用很多与自然、生活联系密切的图片展 示各种能量。说明动物的生长和运动、植物的 生长需要能量；机器做功需要能量；煤的燃烧 会将化学能释放出来。 功的概念也是从人消耗食物提供的能量使物体 移动而引出的。还以家用锄草机进行功的计算， 以举重为例分析能量的来源、举重过程中能量 的变化和计算做功的大小。 还呈现了一种食物标签上的营养素成分和所含 的能量。
1．以知识为本的课程设计限制了课程在情感、态 度、价值观领域和科学过程、科学方法领域的教 育功能。 2．划一的学术要求挫伤了很多学生对于自然和科 学技术的感情与兴趣。 3．严格的学科体系难以发展学生的创新精神和实 践能力。 ------ 张大昌
对“学科本位”的反思



长期以来，我国的物理教材设计基本上遵从学 科的逻辑结构，追求学科的严谨和系统性。 从历史角度分析，不难发现，我国科学课程从 西方引进时，正值“学科课程中心”确立后的 阶段，经典物理学、化学、生物学等分科明确， 体系结构相对稳定， 工业化社会的发展对人才的知识要求日趋提高。 这种课程以接受知识和训练技能为主要目标， 以学科知识及逻辑结构规范课程内容。
对“学科本位”的反思


20世纪50-60年代，科学技术迅猛发展， 世界各国意识到科学可以作为增强国防 和国家竞争力的手段， 在这种思想指导下，科学课程的目标偏 向于为培养科技精英打基础，“学科中 心”的课程得到进一步强化。
教材片面追求演绎性思维带来的问题

案例：重力的大小 用弹簧测力计悬挂质量相同的砝码，逐 个增加，测量砝码所受到的重力，可以 得出：物体所受的重力与物体的质量成 正比。
对学科本位的反思

“学科本位”的课程观是在课程发展的一 定历史阶段出现的，是随着学科体系的 发展和相对完善而出现的，它有其进步 的意义，它使得分科课程内容结构化和 系统化，从而使学生能从学科的视角深 入地认识自然世界，掌握学科的知识， 也便于在应用中迁移。


第二、动机的缺乏：学生在学习中面对的东西 与自己联系不大，从而逐渐耗尽好奇的本能和 探究的动力。 第三、即使是用逻辑的形式整理好的最科学的 教材，如果以外加的和现成的形式提供出来， 在它呈现到学生面前时，也失去了这种优点 （你把他需要思考的全部或大部都替他做完了， 你还要他去思考什么呢？）。学生的推理、抽 象和归纳才能得不到充分发展。
案例：重力的大小




如果从严密的逻辑出发，存在下面的问 题： 弹簧的伸长与外力成正比吗？依据讲过 了吗？ 拉弹簧的力等于弹簧拉砝码的力吗？依 据交待了吗？ 弹簧拉砝码的力为什么等于重力？依据 交待了吗？
案例：下沉的物体受浮力作用吗？
用弹簧测力计悬挂一只重物，重物受两个力作用，根据 两力平衡条件
教材结构与呈现方式
兼8（上）、9（上）教材分析
学科、认知建构与心理发展的统一
教材结构设计的一个重要的观点
一些教师对教材的希望



逻辑性、系统性强； 流畅性、可读性好； 概念表述严谨； 便于学生及时复习，及时理解； 便于教师讲深讲透。 在处理教材逻辑、系统、概念、可读等 要求时，会遇到一些矛盾，怎么认识和 处理？
F1 G
把重物放入水中，测力计读数减小， 物体处于静止状态，根据物体平衡的条件，物体肯定还 受到第三个力的作用，设这个力为F2，则 由上式可知
F1 G
F1 F2 G
F2 G F1
称为浮力。
案例：下沉的物体受浮力作用吗？


这种方案，基于形式逻辑的演绎推理， 为了强调逻辑的严密性，首先要学习两 力平衡的概念、同一直线上力的合成的 法则，才能讨论下沉物体的浮力问题。 它的优点是逻辑性强，它的缺点是抽象 性强，增加了学生学习的难度，容易使 学生的注意力关注符号的逻辑演算，而 忽视其物理意义。
常用的方案



释放的重物受到重力作用会自由下落，漂浮的 物体没有下落而是静止在水面上，它一定受到 向上的托力，这个力是浮力。 在水中会下沉的物体是否受到浮力的作用？ 用弹簧测力计悬桂一只重物，测力计的读数等 于物体所受重力的值， 如果用手向上托重物，弹簧称的读数就会减小， 这是因为重物受到手对它的托力的作用。
对一本教材的非议

美国针对新的科学课程标准编写的一套 初中教材中的一本：《能量、机械和运 动》
对一本教材处理方式的讨论
（剑桥大学出版社，初中物理）


第四章，能量，功，燃料 各种形式的能； 功和能； 燃料燃烧的能； 石化燃料燃烧带来的问题； 其他能源……
对一本教材处理方式的讨论
对“学科本位”的反思


杜威认为，完全按学科逻辑组织的教材， 对学生来说，隐含着三种严重的弊端： 第一、这种从外部提供的教材与学生已 经看到的、感受到的和爱好的事物缺乏 有机的联系，学生对所学的东西只有一 点的理解。主要注意的东西是符号的东 西，学习方法则主要是机械的套用。
完全按学科逻辑组织的教材， 隐含着三种严重的弊端