毕业论文(设计)人教版高中物理教科书与美国物理教科书《物理:原理与问题》的比较研究.pdf
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1、目 录第1章序言.11.1 研究的背景和意义.11.2 研究的对象和方法.2第2章教科书的相关理论.42.1“教科书”与“教材”的概念界定.42.2 教科书的性质和功能.62.3 教科书的结构.62.4 教科书设计的理论基础.82.4.1 课程理论.82.4.2 建构主义理论.92.4.3 认知心理学理论.102.4.4 STS教育思想.10第3章 教科书形式要素的比较研究.123.1 教科书体例的比较研究.123.2 引言的比较研究.143.3 插图的比较研究.163.3.1 插图分布的统计和比较.173.3.2 插图类型的统计和比较.1733.3插 图素材的统计和比较.183.4 栏目的比
2、较研究.193.4.1 栏目分布的统计和比较.193.4.2 活动性栏目的比较研究.203.4.3 方法性栏目的比较研究.213.4.4 拓展性栏目的比较研究.22 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved,http:/3.5 习题的比较研究.23第四章 教科书内容要素的比较研究.284.1 知识要素的比较研究.294.1.1 知识点的选取、编排及数量的比较.314.1.2 知识广度、深度和难度的静态定量比较.334.1.3 多学科知识联系的比较.374.1.4 物理前沿知识
3、的比较.384.2 技能要素的比较研究.404.2.1 实验系统的比较.414.2.2 信息技术与物理整合的比较.454.2.3 用数学工具解决物理问题的比较.454.2.4 培养质疑、合作等多元能力的比较.494.3 教科书过程与方法要素的比较研究.514.3.1 科学探究的比较.524.3.2 物理概念和规律的比较.57433方法指导的比较.604.4 教科书情感态度和价值观要素的比较研究.644.4.1 物理学史的比较.654.4.2 STS 的比较.67第五章 两套教科书的特色分析.715.1 人教版教科书特色分析建构式的教科书.715.1.1 注重体验,贯穿探究.715.1.2 层层
4、铺垫,螺旋上升.725.1.3 重视科学方法,体现科学思想.735.1.4 融入物理学史,培养人文素养.745.2 物理:原理与问题特色分析学材式的教科书.745.2.1 教科书、参考书,合二为一.755.2.2 设置问题线索,唤起学习欲望.76 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved,http:/5.2.3 从生活走向物理,从物理走向社会.77524用批判的眼光看问题,用开放的思维解决问题.77第六章 研究结论与启示.796.1 研究的结论.796.1.1 关于形式要素的
5、结论和建议.796.1.2 关于内容要素的结论和建议.806.2 对教科书编写的启示.826.2.1 统一要求和增加弹性的结合.82622学科逻辑与学习心理的结合.836.2.3 多种学习方式的结合.836.2.4 严谨性和趣味性的结合.836.3 对使用人教版教科书的建议.84第七章研究的不足和需改进之处.85参考文献.86攻读学位期间公开发表的文章.89致谢.90 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved,http:/ 1994-2013 China Academic J
6、ournal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/黄显华,霍秉坤,寻找课程论和教科书设计的理论基础M,人民教育.,2004年1月,74国主义教育、科学素养等。动等;情感态度价值观要素的比较包括:课程标准的情感态度价值观要素的要求、爱的比较包括:课程标准的能力要素的要求、概念引入、学习方法指导、实验、实践活程标准的知识要素的要求、知识内容所占的比例、与其它学科知识的联系;能力要素主要从知识要素、能力要素、情感态度价值观要素入手。知识要素的比较又包括:课的内容包括:教材的目录、教材的栏目、教材的插图、教材的习题。深层结构的比较
7、这些论文主要从深层结构和表层结构入手对教材进行了比较。其中表层结构涉及教材比较研究和周琴的中英高中物理教材比较。对我国不同版本的新教材进行了比较;涉及中外教材比较的有许芳的中美初中理科国义务教育阶段的新旧教材进行了比较;任明璋的两版本物理实验教材的比较研究发表了若干研究论文。如潮兴兵的初中物理教材内容结构比较及其调查研究对我随着我国新课程的实施和推广,到目前为止已有不少学者对此课题进行了研究,原理与问题的相互比较,取长补短,为我国教科书的编写提供一定的参考。的检验,才能得到进一步的完善。本文将通过对新人教版教科书与美国教科书物理:为中心”向“以学生发展为本”的变革。新编写的物理教科书仍需要通过
8、理论与实践我国的物理教科书完成了从一纲一本到到多标多本的变迁,经历着“以传授知识学生的学习兴趣,并且可以加强他们对课程内容的了解”。外,教科书对学生的认知亦起了关键性的作用。一本质优的教科书不但可以提高如学者冯以宏、陈建英(1984)提出:“学生在学校的求知过程中,除了老师的讲授科书保证了全体学生最基本的学习要求,它会影响学生们的所知、所做和价值观。正映了一个国家或地区的意识形态和教育理念,是衡量其基础教育水准的重要标志。教教科书作为最基本、最重要的课程资源之一,其重要性不言而喻。教科书集中反省全面实施。而课程改革带给我们最直接的变化之一就是教科书的变革。容之一。在课程改革的大背景下,高中物理
9、新课程与其他学科新课程一起率先在实验中学物理教育是中学科学教育不可或缺的重要组成部分,也是科学教育的核心内1.1研究的背景和意义第1章序言人教版高中物理教科书与美国物理教科书物理:原理与问题的比较研究第1章序言 1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http:/2郭玉英,物理比较教育M,广西教育.,2006年7月,8586这套教科书共三册,除讲述物理学基础理论内容外,每章都有学习目标、例题讲程的教学用书,30%的教师选用它作为荣誉生物理课程的教学用书。于有志理科学习的学生,2001年,美
10、国有49%的教师选用它作为常规一年的物理课被许多国家选作教科书或教学参考书。经多次修订,日臻成熟。这套教科书主要面向(TheMcGraw-HillCompanies.Inc.)出版的高水平912年级(高中)物理教科书,迪尔伯恩大学的著名物理学教授保罗齐策维茨博士编写,美国麦格劳一希尔公司物理:原理与问题(Physics:PrinciplesandProblems),是美国密执安-本文所做研究以必修1、必修2和理科学生学习的选修系列3为研究对象。想和方法,较为深入地认识物理学在技术中的应用以及对经济、社会的影响。选修系列3侧重让学生较全面地学习物理学的基本内容,进一步了解物理学的思调物理学与技术
11、的结合,着重体现物理学的应用性、实践性。选修系列2以物理学的核心内容为载体,侧重从技术应用的角度展示物理学,强强调物理学对人类文明的影响。用,突出物理学的人文特色,注重物理学与日常生活、社会科学以及人文学科的融合,选修系列1以物理学的核心内容为载体,侧重物理学与社会的相互关联和相互作展的影响,同时为下一步选学模块做准备。初步了解物理学的特点和研究方法,体会物理学在生活和生产中的应用以及对社会发学习运动、相互作用及运动规律、能量等物理学的核心内容,经历一些科学探究活动,其中,必修1和必修2是全体高中学生的共同学习内容。在该模块中,学生通过选修系列1、选修系列2和选修系列3,共12个模块。标,组织
12、编写了人教版物理学科的全套教材。这套物理教科书,分为必修1、必修2、下,自2003年开始,我国课程教材研究所物理课程教材研究开发中心根据新的课在“以学生为本、全面发展”、“自主学习、教学方式多样化”等教育理念的指导1.2研究的对象和方法方面作进一步研究。理教材进行比较的,且比较时以定性或半定量为主,缺少定量研究,因此有必要在这此类比较针对义务教育阶段的居多,以国内教材比较为主,很少有对中外高中物第1章序言人教版高中物理教科书与美国物理教科书物理:原理与问题的比较研究人教版高中物理教科书与美国物理教科书物理:原理与问题的比较研究 第1章 序 言解、课后习题和物理实验室。为了扩展学生的知识领域,激
13、发学生学习物理的兴趣,还开辟了“袖珍实验室”、“物理学与社会”、“物理学与技术”、“小资料”、“问题解决 策略”、“链接”等小栏目。人教版物理教科书和物理:原理与问题是根据中美两国各自教育标准所撰 写的主流教材,体现了当前中美两国物理教育的现状和特色,因此本文选取这两套教 材作为比较研究的对象。教科书文本的质量受制于很多因素,教科书文本的内容、结构和形式是其中的关 键要素,而教科书的特色是教科书的“灵魂”。因此,本文将主要从以上因素出发,采用内容分析法、比较法对上述两套教科书进行比较研究。3 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publish
14、ing House.All rights reserved.http:/ 1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http:/4基础教育教材建设丛书编委会,中外中小学教学参考书的比较研究M,人民教育.,2006年5月,4钟启泉,基础教育课程改革纲要)(试行)解读M,华东师范大学.,2001年,188189顾明远,教育大辞典M,上海教育.,1990年,283中国大百科全书编辑委员会,中国大百科全书教育M,中国大百科全书.,1985年,145因素造成了对“教科书”认识上的不同,但是“教科书是在
15、学校和学院中使用,服务从以上学者对“教科书”的解释可以看出,虽然由于时代的变化、文化的差异等学生的智力发展水平和接受能力J目的书的体系。它们在学校广泛使用,有特殊的学科分类,内容适合不同年龄阶段的作者为教育下一代所编辑的书。这类书是被清楚地设计、组织,从而服务于具体教学单爱民认为:“教科书是一个国家或社区按照某种被认可的标准,由专门机构或或地区基础教育水准的重要标志。”念。教科书是学校教育中最重要的教材,或是教材系列的主体部分,是衡量一个国家在学科课程的范畴之中系统编制的教学用书,它集中反映了国家的意识形态和教育理基础教育课程改革纲要(试行)解读(钟启泉,2001):“所谓教科书是或章节。主要
16、由课文、注释、插图、实验和习题等构成。其中课文是最基本的部分的主要依据,学生课外扩大知识领域的重要基础。通常按学年或学期分册,划分单元课程标准)编写的教学用书,是教材的主体,是师生教学的主要材料,考核教学成绩教育大辞典(顾明远,1990):“教科书也称“课本”。根据各课教学大纲(或考核教学成绩的主要标准J内容的主要依据,是实现一定教育目的的重要工具,是师生教与学的主要材料,也是根据教学大纲(或课程标准)编定的系统地反映学科内容的教学用书。教科书是教学中国大百科全书教育卷(陈侠,1985):“教科书(textbook)亦即课本,有关学者对“教科书”的定义:“教科书”和“教材”两个概念进行辨析。什
17、么是教科书?在现实中经常将“教科书”与“教材”相等同。因此,有必要对2.1“教科书”与“教材”的概念界定第2章教科书的相关理论第2章教科书的相关理论人教版高中物理教科书与美国物理教科书物理:原理与问题的比较研究人教版高中物理教科书与美国物理教科书物理:原理与问题的比较研究第2章教科书的相关理论于教育目的”(哈里斯和Hodges,1995)的特点是毫无争议的。那么对“教材”又是如何定义的呢?中国大百科全书教育卷(陈侠,1985):“教材一般有两种解释:(1)根 据一定学科的任务编选和组织具有一定范围和深度的知识和技能体系,一般以教科书 的形式来具体反映;(2)教师指导学生学习的一切教学材料。包括
18、教科书、讲义、讲 授提纲、参考书刊、教学辅助材料(如图表、唱片、录音、录像磁带等)J新编教育学教程(叶澜,1991):“教材是教师指导学生学习的一切教学材 料,包括教学大纲、教科书、讲义、参考书刊、教学辅助材料(如图片、教学影片、唱片、录音、录像、磁带、等)甚至包括有意识地用来为教学服务的实际情境。”教材论(曾天山,1997):“教材是教学过程中教师用来协助学生达到教学 目标的各种知识信息材料。构成教材必须包括其基本要素和必要条件。基本要素其一 是信息(用以规范化和符号化的语言和思想),其二是信息赖以存在和显现的物质载 体(如语言甲骨、木竹、石皮、帛纸、胶片、磁带、录像带、软盘等);必要条件是
19、 教材得以实现其社会价值、发挥功能的活动教育教学活动。”基础教育课程改革纲要(试行)解读(钟启泉,2001):“教材是教师在 教学活动中所利用的一切素材和手段,它既包括规范的教科书、教师参考书、学生练 习册、阅读材料等行行色色的书面印刷材料,也包括围绕课程内容开发的录象带、光 盘、教学软件等视听教材、电子教材和多媒体教材。”从以上学者对“教科书”和“教材”的定义,不难发现两者,教材、的区别与联系。可以这样说:教材涵盖了教科书。教科书是最有(二、)教科书)/代表性的,主干性的文本形式的教材。在本文下面的论述中,不 小22/再严格区分“教科书”和“教材”,统一使用“教科书”这一词 图21教材与教科
20、书的关系 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved,http:/钟启泉,基础教育课程改革纲要(试行)解读M,华东师范大学.,2001年,188-189曾天山,教材论M,江西教育.,1997年叶澜,新编教育学教程M,华东师范大学.,1991年中国大百科全书编辑委员会,中国大百科全书教育M,中国大百科全书.,1985年,145基础教育教材建设丛书编委会,中外中小学教学参考书的比较研究M,人民教育.,2006年5月,4 1994-2013ChinaAcademicJournalEl
21、ectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http:/60叶立群,课程教材改革探索M,人民教育.,1997年,6263张维善,关于物理教科书功能的一些思考J,物理教学探讨:中教版,2003年21卷11期毕华林,走向生本的教科书设计一中学化学教科书设计的理论与实践M,山东教育.,2006年,86Tl“需要采取和运用多种形式。通常采用的是文字的阐述(课文)、图画、图表、表解、叶立群提出:“教材的结构指的是教材有哪几部分、哪几种形式组成的二教材都进行了探讨。所谓“结构”是指把观念组合成逻辑组织形式的方式。许多学者对教科书的结构2.3教科书的结构育的水平和学生
22、发展的水平。从以上论述中,不难发现教科书承担着重要功能,教科书的质量直接影响学科教科书要引领学生跨入科学的大门物理教科书应展现科学教材的人文价值。程目标服务物理教科书要为学生的自主学习和教学方式多样化创造条件物理教张维善指出,物理教科书应具备以下几个功能:物理教科书要为实现三维课生进行自我反思与评价。生内在的学习动机、促进学生学习方式的转变、促进学生科学价值观的形成、引导学毕华林提出教科书的功能应包含以下五个方面:提供学生学习的范例、激发学为思想情感教育媒介的功能。学习动机和兴趣的功能、促进学习方式形成的功能、提供自我反馈与巩固的功能、作息的功能、整合学科知识与社会实际的功能、实施教育目标定向
23、的功能、激发和维持在上述认识的基础上,可对具体学科的教科书,提出以下功能:提供学科知识信促进学生发展方面发挥着重要的功能。教科书的上述性质决定了教科书作为课程的物化产物,在传递人类文化知识、第三,教科书是文本,是教材最重要的形式;带;第二,教学活动以课程内容为主要凭借,所以教科书是联系师生活动的桥梁和纽第一,教科书是课程内容的主要载体;从以上对教科书的概念界定,可以发现教科书有如下性质:2.2教科书的性质和功能第2章教科书的相关理论人教版高中物理教科书与美国物理教科书物理:原理与问题的比较研究人教版高中物理教科书与美国物理教科书物理:原理与问题的比较研究第2章 教科书的相关理论实验、作业(练习
24、)等廖哲勋认为:“教材的基本结构是教材内部各要素、各成分之间合乎规律的组织 形式”,“各科教材的要素主要包括知识要素、技能要素、能力要素以及必要的思想教 育要素。其次还应含有某些审美要素和心理要素“各科教材的成分是指教材目标、教材内容和各科学习活动的方式。这三种成分是由各科教材各要素分化、组合而成 的二郭晓明认为教材具有实质结构和形式结构。实质结构包括两个亚层。一是对教 材结构的一般的、理论化的构想;二是教材目标定向和编写思路。形式结构包括三个 亚层。一是课文系统与课文辅助系统的构成及相互结合方式;二是各学期教材间纵向 衔接关系以及各单元(课、节)的设置与纵横关系;三是整个教材的课程内容与学习
25、 活动方式的构成与相互结合方式,以及课程内容中知识、技能、能力、情感、思想意 识等要素的比例与结合方式,还有各种学习活动方式的组合。夏基松用“深层结构”和“表层结构”的概念来分析教材的结构。所谓“深层 结构”是指教材所选择的人类知识技能要素和道德情感要素构成的体系。教材的深层 结构设计包括基本概念、基本原理、基本技能、基本价值等更为根本、普遍的文化要 素的选择与组织。这个体系决定了教师教什么和学生学什么。所谓“表层结构”是为 了使学生更有效地内化深层结构而赋予教材的表现形式。表层结构的要素是指各种精 心设计的教材的“功能模块”以及相应的文字与图表的呈现形式。主要包括:目录、课文、学习活动、习题
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