高中物理教材必修一课后习题的思维

高中物理教材必修一课后习题的思维

摘要:本文依据布鲁姆目标分层理论对2020版高中物理教材必修一、二及课后习题增删情况进行了研究,对新教材课后习题的思维层次进行了划分,为教师利用新教材进行教学设计提供参考。

关键词:布鲁姆;新教材;思维层级划分;习题特点

任何一本教材编写的目的都是让学习者学会应用教材的知识内容解决问题,而课后设置习题练习是一种行之有效的方法。布鲁姆认为从行为主义的角度出发对学生的学习目标可设计一个从简单到复杂按层级排列的目标体系,以符合学习者的认知思维层级,便于学习者更好掌握知识。笔者也认为对教材内容目标层级掌握清楚将有助于教师恰当安排各部分教学内容,提高教学效率。2017年版物理新课程标准制定了核心素养目标下高中物理的学习目标,要完成核心素养目标则要落实每一章节的具体学习目标,所以笔者依据布鲁姆的目标分层理论对应的思维层级,对2020年人教版高中物理教科书必修一、二新旧教材章节变更进行了研究,对课后习题增删情况进行了整理,对删去习题的目的和新增习题的目的进行了研究,对新教材课后习题进行了目标思维层级划分,希望可以指导老师利用新教材教学时合理地设计教学方案。

必修一第一章删去第四节相关知识,分解编入到本章的第二、三节,删去标矢量概念编入第三章第四节。第一章删除的习题(原来题号1)有:第一节3题删去关于坐标系的应用,降低了数学思维难度。第三节1、2题删去应用坐标系求位移速度公式,弱化单纯计算应用,降低思维难度。第四节4题编为本章检测B组4题气垫导轨测加速度,应用实验方法,增加思维广度。第一章增加的习题有:第一节1题为设计性题目,提升思维层级。第二节4、5题增强坐标系知识应用和数学知识习得。第三节1题为纸带处理方法应用,2题为v-t图象理解,为加强纸带数据处理能力而设置。第四节3、4题为加速度公式应用嵌入实际问题情境,增强建构物理模型解决问题的能力。必修一第二章删去第四节位移速度关系嵌入第三节,删去第六节编入第四节科学漫步。第二章删除的习题有:第一节删去2题v-t图象理解认识,4题纸带处理方法应用减少重复。第二节4题删去画v-t图象减少重复。第三节删去1题x-t关系式推导减少重复。第二章新增的习题有:第二节3题嵌入前沿科技实际情境,增强物理建模解决实际问题能力即提升思维能力。第三节4、5、6题和第四节6题应用公式处理多过程问题,嵌入前沿科技和实际问题情境,增强将实际问题进行物理建模的能力。

必修一第三章增加第三节牛顿第三定律、第五节共点力的平衡力的合成与分解。第三章删除的习题有:第三节删去1题:作用力与反作用力的理解;3、4题:物理建模解决实际问题,减少了重复,降低思维难度。第四节3题方法应用减少重复。第三章增加的题目有:第一节7题设计低思维层级问题降低思维难度,设计装置提升思维能力。第二节4题实际问题情境中公式应用,增强建模及公式应用能力。第四节7题方法应用,增强思维能力。第五节1、2、3、4、5题方法应用,增强思维能力。必修一第四章删除原第五节牛顿第三定律编入第三章,原第六节第七节两节合为一节,超重失重单独作为一节。第四章删除的题目有:第一节4题高阶概念的理解,降低了思维难度第三节3题公式的应用,降低数学思维难度。第四节6题单位关系证明,减少重复。第四章增加的题目有:第一节3题惯性概念的理解。第二节1、2题纸带数据处理应用,增强思维能力。第三节6题由加速度求合外力应用,拓展逆向思维。第五节1、2原题基础上增加图象描述,简洁形象,降低思维难度,4题练习应用。第六节2、3、5题应用超重失重解决实际问题,增强物理建模能力,即提升思维能力。

必修二第五章第一节删去了用直角坐标系研究曲线部分,将运动的合成分解安排为单独的一节实验和抛体运动调换顺序。第五章删除的题目有:第一节删去1、2题用平面直角坐标系研究曲线运动的位移的应用。第三节4题用平面直角坐标系研究曲线运动的位移(降低数学思维难度)。第四节删去1、2题,其中1题变为实际问题编入章末检测B组,成为物理建模型题目,提升了思维层次,2题的物理建模题直接删去。第五章增加的题目有:第一节2、4题,2题是实际曲线运动问题,分析建模,提升思维层次;4题速度方向,数学证明,降低数学思维难度。第二节1、3、5题运动合成分解方法的应用与练习,增强应用能力。第三节4题分析平抛运动轨迹特点,增强理解能力。第四节1、2、3题,其中1题分析平抛运动特点,增强理解能力;2、3题序变化,更符合认知思维层次。必修二第六章从原第五章中独立出来,向心力与向心加速度调换顺序(降低数学思维难度)。第六章删除的题目有:第一节删去4题同轴转动系统、皮带转动系统知识,建模降低思维难度。增加的题目有:第一节2题增加图象,降低思维难度,由抽象到形象。第四节2题实际问题建模为圆锥摆模型,提升思维层次。

必修二第七章删除《太阳与行星间引力》一节。第七章删除的题目有:第一节删去3、4题开普勒第三定律应用,编入《万有引力理论成就》。第二节删去3题。第三节删去4题测算天体质量实际问题建模,降低思维层级。第四节删去2题利用万有引力提供向心力公式推算第一宇宙速度的公式应用问题。第五节删去1、2题,其中1题记住经典力学适用范围,2题相对论公式应用。第七章增加的题目有:第一节增加3、4题来自删除原课本第二节习题分析结论公式特点,增强理解能力和提升思维层级。第二节3、4题万有引力定律应用,增强应用能力。第三节增加4题本章第一节万有引力定律应用,增强应用能力。第四节增加1、3题,其中1题为环绕天体线速度大小决定因素分析,3题为重力加速度计算方法分析,增强理解分析能力,提升思维层级。第五节增加1、2、3题相对论公式应用,增强应用能力。必修二第八章删除原课本1、5、6、10节,合并原课本2、3节。第八章删除的题目有:原《功》4题功的公式的应用。第四节2、4题,其中2题发射飞船问题机械能守恒问题,4题汽车进站问题机械能守恒问题,都属于应用问题,降低情境难度。第五节全部删除。第八章增加的题目有:第二节无增加但3、4题换顺序,铺设思维层次台阶,更符合认知思维层级。第三节增加3、4题,其中3题简图变为实际照片,4题增添实际照片,都为实际问题建立为物理模型,提升思维层次。第四节增加1、4、5、8题多物体系统机械能守恒及实际问题建模问题。实际问题建立为物理模型,提升思维层级。第五节增加1、2题关于实验的操作步骤及数据处理问题,增强实操和数据处理能力。通过对物理新教材必修一、二习题思维层级的划分研究,笔者发现这两本书的课后习题总共为288道,应用层级习题最多为119道,约占总题数的70%。理解和分析层级次之,分别为60道和87道,分别约占总题数的20%和30%。由此可见,绝大多数习题的思维层级在应用层级。理解和分析层级总共约占一半,记忆层级的题目与综合设计类题目较少。纯记忆类问题几乎没有。习题设计的特点重在相应知识的应用练习,增加了实际问题进行物理建模处理,习题设计还是非常注重通过应用练习来达到基础知识的掌握,适当设计高思维层级综合题,提高学生的思维层级。如此的习题设计要求我们老师在教学设计时要注意自己设计纯记忆类问题,加强知识应用、分析应用类习题练习,提升学生的物理建模能力即解决问题的能力,最终提升学生通过建构模型解决问题的能力。

参考文献

[1]王玫.高中物理教学中培养学生抽象思维能力的途径分析[J].新课程,2021(31):131.

[2]庄思若.核心素养视角下高中物理教学的相关探究[J].高考,2021(19):85-86.

[3]张成文.对高中物理解题思维方法的有效探讨[J].高考,2021(17):93-94.

作者:陈淑珍 单位:甘肃省白银市实验中学