基于定量模型的高中物理教科书课程难度比较——以“相对论”教学内容为例

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1、基于定量模型的高中物理教科书课程难度比较——以“相对论”教学内容为例□尹璐郑鹉王晶莹（首都师范大学物理系，北京10004H）2010/9中学版•義学泰#随着新课程改革在各地的全面实施，客观有效地对教科书进行评价具有重要的意义.而在物理教科书的评价研究中，课程难度是衡量教科书质量的一个重要数据指标，通过课程难度定量模型对课程标准和教科书的文本材料进行难度研究，可以了解不同地区课程难度的差别，不论对指导教师教学,还是进行理论研究都具有现实意义•但若要全面客观地评价课程实施的难度，还需要参考课堂的实际教学情况来综合

2、分析.本文以《全日制义务教育物理课程标准（试验稿）》作为参照,分别对现行的五个版本高中物理教科书，即人民教育岀版社（简称人教版）、广东教育出版社（简称粤教版）、上海科技教育出版社（简称沪科版）、教育科学出版社（简称教科版）和山东科学出版社（简称鲁科版）教科书中选修3-4模块中的“相对论“部分进行课程难度的比较研究.由于新课标首次对其提出了明确的教学要求，编写的自由度比较大，不同版本教科书的编制者对课程标准理解不同，使各版本教科书的课程难度表现出差异,因此课程难度具有可比性.分析难度模型也在一定程度上反映了相应的

3、课程理念和教科书的编制水平•本文将从教科书内容入手，对课程难度进行定就分析，并进一步比较与课程标准的一致性.一、定■评价课程难度的模型⑴已有研究者构建了一类课程难度的模型，并在数学和化学教科书的定曲分析上被广泛参考使用,其对教科书难度评价的有效性也已经得到『检验.模型如下：N=（aS/T）+仃-a）G/T其中,N表示课程难度;S表示课程深度;T表示课程时间;G表示课程广度；srr表示可比深度；GC表示可比广度;a指加权系数，取值范围满足（Xh

4、度指的是静态的课程难度，仅从文本的角度对教科书进行分析和评价，并不涉及课程实施状态下的教科书使用问题•若想对教科书进行动态的分析和评价，还要考虑课程实施中的教师、学生等复杂因素..二、利用课程难度模型定■分析教科书关于“相对论”这部分内容，各版本在高一必修模块中已有一些介绍，例如狭义相对论是爱因斯坦创立的，运动的棒的长度比静止的要短等等.在选修3-4模块中，将课程标准对“相对论”部分的教学要求细化如下:知道狭义相对论实验基础;知道狭义相对论基本原理;知道同时的相对性;知道时间间隔的相对性；知道空间距离的相对性;

5、知道速度变换;知道相对论质量;知道相对论质能关系;7解经典时空观与相对论时空观的主要区别;体会相对论的建立对人类认识世界的彩响;初步了解广义相对论的主要观点;初步了解广义相对论的主要观测证据；关注宇宙学研究的新进展.共13个知识点,对各版本教科书中出现的主要知识点和三维目标的要求统计见表1.这里的目标动词是结合教师用书的要求，以及综合分析各章节教科朽中文字和课后习题得出的.据此，作以下定量分析：1.课程广度（G）——是指课稈内容所涉及的范围和领域的广泛程度，我们可以用通常所说的“甸识点”的多少进行扯化.课程标准

6、中内容标准规定的知识点有13个.课程广度系数取值Gr=13.人教版:G

7、=14；教科版:Gf=14；粤教版：Q=14；鲁科版:GR5；沪科版:GR6.2.课程时间（T）——指课程内容的完成所需要的时间，可用“课时”多少进行量化.课时数选取教师用书的建议课时来统计，对于没有建议课时的情况，选择用同版本教科书的不同地区的教师所用课时的代数平均值来计算.由于课程标准里没有规定各部分课程内容所需要的时间，鉴于五套教科书已经通过全国中小学教科书审定委员会审杳，可认定其平均水平能够较好地反映课程标准对课程时间的要求，从而，

8、我们可以取这五套具有代表性的教表1各版本教科书主要知识点以及要求统计科书的平均课时数作为课程标准中相应内容的课程时间.则人教版小=6；教科版：1>=6；粤教版:环;鲁科版:TK；沪科版HR.课程标准：兀=5・6.1.课程深度(S)—泛指课程内容所需要的思维的深度，通过对相应课程口标的不同要求程度的加权平均来刻画.课程标准对目标要求的描述所用的词语分别教科书主要知识点及要求人教版1经典的相对性原理，了解;2相对性原理与电磁规律,知道;3狭义相对论基本假设•了解;4同时的相对性，知道;5长度的相对性，知道;6时间间

9、隔的相对性，知逍;7时空相对性的验证，了解;8相对论时空观，了解;9相对论速度变换公式，知逍；10相对论质量,知道；11质能方程，知逍；12广义相对论基本原理，初步了解；13广义相对论的几个结论，初步了解；14科学家对宇宙的研究,关注教科版1伽利略相对性原理,了解;2经典时空观,了解;3伽利略速度变换公式，了解;4狭义相对论的基本假设，知道;5相对论的实验基础，了解;6同时的相对性，知