高中物理教材“章首页”对比分析

薛丽娜　陈航燕

［摘 要］教材章首页是章节内容的引子，对个体在学习过程中认知系统的完善、前概念的转换具有重要作用。文章基于眼动注意理论和视觉注意理论，对国内现行五版高中物理教材章首页的布局与图文相关度进行分析对比，梳理各版教材章首页设置的侧重点，启示教学实践。

［关键词］章首页；高中物理教材；对比分析

［中图分类号］    G633.7        ［文献标识码］    A        ［文章编号］    1674-6058（2023）08-0048-04

章首页，位置上位于教材章节先导位置，结构上包括章首图与章引言，内容上以先入为主的、整体式知识呈现。章首页对激发学生学习兴趣，引导学生探索学习章节正文知识有重要引导作用。在高中阶段，学生經过初中物理学习后，并非“空着脑袋”学习物理，而是已经具备一定的物理知识基础，且形成前概念体系。因此，高中物理教材的章首页一定程度上可以辅助学生将章节新知识与已有前概念进行转换，形成深层次的物理概念。自2001年我国开启第八次基础教育课程改革后，教科书从“一纲一本”转变为“一纲多本”，丰富多样的教材成果，形成了百花齐放的教材建设格局。对各版教材章首页进行对比分析，在教材编写上，有利于各版教材充分吸收不同版本教材的优点，增强教材的可读性；在教师教学上，有利于挖掘章首页的潜在教学功能；在学生学习上，有利于激发学生主动学习的兴趣。

本文以基于《普通高中物理课程标准（2017年版）》编制的五版高中物理必修教材的“章首页”为研究对象。五版教材分别为：人民教育出版社出版的《普通高中教科书·物理（必修第一册、第二册、第三册）》（2019版，以下简称“人教版”）、科学教育出版社出版的《普通高中教科书·物理（必修第一册、第二册、第三册）》（2019版，以下简称“教科版”）、广东教育出版社出版的《普通高中教科书·物理（必修第一册、第二册、第三册）》（2019版，以下简称“粤教版”）、上海科技教育出版社出版的《普通高中教科书·物理（必修第一册、第二册、第三册）》（2019版，以下简称“沪科教版”）、上海科学技术出版社出版的《普通高中教科书·物理（必修第一册、第二册、第三册）》（2020版，以下简称“沪科技版”）。

一、相关理论

（一） 眼动注意理论

阅读时，眼睛的运动以快速跳动模式进行。眼跳遵循弹道学原理，一旦启动，方向无法改变，且伴随多次回扫现象。这种回扫现象仅占完整眼跳运动模式的10%左右。例如，文字阅读时，人的视觉范围约占锁定字符的左侧3～4个字符至右侧14～15个字符以内［1］。

眼动注意理论对章首页布局设计的启示：如果文本与图片左右布局，左图右文，则图片为阅读重点，左文右图，则文字为阅读重点；如果文本与图片上下布局，上图下文，则图片为重点，上文下图，则文字为重点。

（二）视觉注意理论

视觉注意类似于一个聚光灯，视野内一个相对狭小区域内的目标能被清楚地看到，但很难看清楚那些注视点之外的目标［2］。例如在同一个视频中，如果同时出现两个及两个以上的动作时，人往往只能注意到其中的一个而对另一个视而不见。

章首页是由章首图和章引言两部分构成的。加拿大心理学家佩维奥于1969年提出的双重编码理论（Dual  Coding Theory，简称 DCT）中指出，人脑中存在两个功能不同却又相互联系的认知系统：以语言加工为基础的言语系统和以意象加工为基础的表象系统。章引言的文字刺激激活了学生的言语系统，意象刺激同时激活了言语系统和表象系统，只有两个系统联合才能发挥强大的知识学习、记忆功能。由此启示章首页中应尽量保持图文内容一致，这样学生在阅读教材时，才能有效利用视觉注意，激发言语系统和表象系统，最大化整合有效信息，促进有效阅读；如果图文内容相关度较低，不仅会影响学生接受视觉信息，还会影响文本的吸收和迁移［3］。基于此，在对比各教材章首页时，根据章首图和章引言表达内容的相关度分为高、中、低三等。 “高相关”即首图与引言主题、内容均一致，且引言对首图进行细致描绘；“中相关”即首图与引言主题、内容一致，引言简单涉及首图内容；“低相关”即首图与引言仅主题一致，内容无交叉。

下面基于眼动注意理论对五版高中物理必修教材章首页的布局进行对比分析，基于视觉注意理论对章首页图文相关度进行对比分析，梳理五版高中物理必修教材章首页设置的侧重点。

二、五版高中物理必修教材章首页对比

（一）基于眼动注意理论的布局对比分析

五版高中物理必修教材章首页在首图与引言布局上均采用上下布局方式，注重教材美学，关注章首页的可读性。根据眼动注意理论，读者在阅读上下布局的图片文本时，若上图下文，则图片为阅读重点，若上文下图，则文字为阅读重点。如图1所示，人教版均采用上文下图的布局，教科版、粤教版、沪科教版、沪科技版多采用上图下文的布局。

如图2所示，人教版章首页［4］上文下图的布局突出引言文字为阅读重点，引言对章节内容进行高度概括与拓展，通过引言文字由表及里、层层推进的介绍，通过文字刺激激活学生的言语系统，引出章节学习主题，使得学生在学习正文内容的过程中条理清晰、逻辑通顺。总体而言，人教版章首页注重培养学生分析文本及逻辑推理的能力。

教科版［5］（如图3）、粤教版［6］（如图4）、沪科教版［7］（如图5）、沪科技版［8］（如图6）的章首页多采用上图下文的布局，突出首图为阅读重点，通过首图的图像刺激激活学生以意象加工为基础的表象系统，激发学生的学习兴趣。由于章首图为阅读重点，笔者对章首图涉及的内容进行了分类，如表1所示。

教科版、粤教版章首图中生活实例类较多，侧重介绍物理在生活中的应用，帮助学生从物理学视角观察、理解生活中的现象，引导学生在日常生活中主动探究、建构知识。沪科教版章首图涉及范围最为广泛且各类别分布均匀，其中实验器材类和物理学史类是其他教材章首图未涉及的，实验器材图有助于学生从量化的角度了解相关物理知识，物理学史在章首页中的介绍，有利于学生了解物理学家探索认识物理世界的过程，虽复杂曲折，但丰富多彩。物理学作为人类认识自然的方式之一，是不断发展的，了解物理学史有助于激发学生研究物理的内在动机与质疑创新精神，有效渗透物理学科核心素养。沪科技版章首图包括自然景观、生活实例、科技应用以及对物理模型的介绍，其中关注较多的是物理技术推动国家科技进步，目的是拓宽学生的科技视野，在培养学生科技素养的同时增强学生的民族自信心和凝聚力，渗透爱国主义教育，激励学生将个人学习成果与时代进步、祖国繁荣富强紧密联系在一起。

（二）基于视觉注意理论的图文相关度对比分析

为便于读者最大化整合图文中的有效信息，章首页中应保持图文内容一致，根据前文叙述，应保持“图文高相关”，以促进有效阅读。如果图文相关度低，由于图片较文字表达更具体形象，极易使读者的注意力片面集中于以图片加工为基础的表象系统，从而忽视对言语信息的处理，不利于激发读者的双重编码体系，影响有效学习。

如表2所示，人教版、教科版的章首页图文低相关占比较多，两版教材对章首页图文一致性的问题关注较少。人教版章首页上文下图，图文低相关较多，仅注重引言文字对章节内容的导入，忽视章首图对引言文字的辅助作用；教科版章首页上图下文，图文低相关较多，仅注重章首图对读者學习兴趣的激发，忽视引言对图片内容的补充与扩展作用，以及对读者读图能力的培养。

粤教版、沪科教版和沪科技章版首页图文高相关较多，重视文字和图片对信息表达的相互补充。章首图和章引言内容保持一致性，根据视觉注意理论和双重编码理论，在有效集中读者注意力的同时，借助图像和言语双重编码来创设物理情境，增强读者的读图能力和表达能力，使读者有效读图，分析其中的物理现象，培养读者的问题意识，引导读者开展科学探究。

三、总结

总体而言，人教版章首页侧重文字信息对新知识的导入，突出显示了章引言对正文文本的概括与拓展功能，侧重培养学生分析文本进行逻辑推理的能力；相对弱化章首图对文字信息的辅助作用，未强调培养学生对图片意象的观察能力和图文结合分析问题的意识。

教科版章首页以章首图为阅读重点，图文低相关占比较多。章首图中侧重引入生活中的物理现象，有利于培养学生运用课堂知识解决生活中物理问题的能力；图文低相关占比较多，弱化了文本对于图像信息的补充功能。在培养学生的表达物理问题、抽象物理模型的能力方面未在章首页部分凸显出来。

粤教版章首页在突出以图片为阅读重点的同时，图文高相关较多，借助图像和言语双重编码创设物理情境，使读者带着问题学习，在学习过程中条理清晰、逻辑通顺。

沪科教版章首页突出以图片为阅读重点，图文相关度较高。章首图类型涉及广泛，且分布均匀，章首页对物理在自然景观、生活实例、科技应用、物理模型、实验器材以及物理学史方面的介绍，有助于开阔学生的视野，激发学生对物理学习的内在动机。

沪科技版章首页突出以章首图为阅读重点，关注图文内容的一致性。在章首图中突出介绍物理知识在科技中的应用，使学生意识到物理知识对人类探究未来的重要作用，树立正确的科学态度与责任感。

四、启示

章首页是重要的教学资源，但是在实际教学活动中，教师对章首页的教学一带而过，学生忽视章首页中的物理问题。在义务教育物理课程新版教材编写“现在进行时”的大环境下，以期通过教材章首页的对比和研究，呈现章首页在教材编写、教师教学、学生学习等方面的重要性。章首页的对比，启示教材编写者应注意将心理学相关理论与物理知识相结合，关注教材的可读性；教师应注意对章首页教学功能的挖掘，可以利用章首页设置本章学习的“第一节课”，带领学生疏通目录形成大框架，同时在每章学习开始之前结合章首页的内容来呼应［9］；学生应摆正学习章首页的态度，带着问题进行正文学习，将问题意识贯穿整个学习过程。

［   参   考   文   献   ］

［1］  徐四华，丁玉珑，高定国.关于阅读的眼动研究［J］.心理科学，2005（2）：467-469.

［2］  章明.视觉认知心理学［M］.上海：华东师范大学出版社，1991：132-136.

［3］  彭云龙.高中三套化学必修教科书中插图的对比研究［D］.芜湖：安徽师范大学，2014.

［4］  人民教育出版社，课程教材研究所，物理课程教材研究开发中心.普通高中教科书  物理  必修  第三册［M］.北京：人民教育出版社，2019.

［5］  陈熙谋，吴祖仁.普通高中教科书  物理  必修  第一册［M］.北京：教育科学出版社，2019.

［6］  熊建文.普通高中教科书  物理  必修  第三册［M］.广州：广东教育出版社，2019.

［7］  束炳如，何润伟.普通高中教科书  物理  必修  第三册 ［M］.上海：上海科技教育出版社，2019.

［8］  蒋最敏，高景.普通高中教科书  物理  必修  第三册［M］.上海：上海科学技术教育出版社，2020.

［9］  郭璐萌.新旧人教版高中生物教科书章首页的比较：以《分子与细胞》模块为例［J］.教育进展，2022，12（6）：2062-2066.

（责任编辑 易志毅）