美國(guó)中學(xué)的物理課是怎樣的？和中國(guó)的有什么區(qū)

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首先說(shuō)明一下，我將會(huì)用具體的國(guó)內(nèi)和國(guó)外教材進(jìn)行對(duì)比：

國(guó)內(nèi)教材： 此教材是教育部(原國(guó)家教委) 基礎(chǔ)教育司“八五”、“九五”重點(diǎn)課題《高中物理課程改革與實(shí)驗(yàn)》課題組研究成果, 由北京師范大學(xué)出版社于2004 年7 月出版的《物理》。

國(guó)外教材：美國(guó)高中（9-12年級(jí)）物理教材《Physics—Principles and Problems》（《物理：原理與問(wèn)題》），作者是美國(guó)迪爾伯恩大學(xué)的物理學(xué)教授保羅·齊策維茨博士。

以上兩套教材均為時(shí)下兩國(guó)的主流中學(xué)物理教材，各自凸顯出本國(guó)中學(xué)物理教育特色，具有良好的對(duì)比意義。本文使用以上兩套教材作為對(duì)比，試圖從各自教材的教材內(nèi)容、教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教材插圖來(lái)進(jìn)行比較分析，總結(jié)出一些我們可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)，來(lái)為我國(guó)的中學(xué)物理新課改提供一些參考。

1 美國(guó)與中國(guó)在中學(xué)物理教材內(nèi)容上的對(duì)比

1.1 美國(guó)的教學(xué)內(nèi)容 其教材內(nèi)容的特點(diǎn)：其教材并不只注重單個(gè)知識(shí)點(diǎn)，而是讓各個(gè)知識(shí)點(diǎn)形成一條知識(shí)鏈，重視各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的前后聯(lián)系，并對(duì)概念和規(guī)律進(jìn)行五花八門(mén)的拓展，并與生活實(shí)際相聯(lián)系，使之鮮活的展現(xiàn)在學(xué)生的課本上。 第一：在教材引言方面 章節(jié)名稱為《矢量知識(shí)》的這一章中，其標(biāo)題為望鄉(xiāng)，并用一張登山的照片作為其引言處的背景圖片，在下方提出以問(wèn)題：如果你的GPS接收器告訴你的位置在離家150KM處、北偏西40度處，但是在你面前就只有一條正北的道路，如果沿著這條路走十公里，你會(huì)離家多遠(yuǎn)？及你的具體位置？ 再在章節(jié)名稱為《能量》這章中，在一張飛馳的過(guò)山車(chē)為背景圖片上，其用“猛沖下來(lái)”作為標(biāo)題并提出了問(wèn)題：過(guò)山車(chē)緩緩的爬上第一個(gè)山頭，把你的帽子拉好。過(guò)山車(chē)飛一般地掠過(guò)谷底，又開(kāi)始爬下一個(gè)山頭。第一個(gè)山頭應(yīng)是所有山頭中最高的嗎？ 有以上可發(fā)現(xiàn)教材內(nèi)容表現(xiàn)形式的多樣性、善用大篇幅背景圖案、概念引入與生活實(shí)際的聯(lián)系性是其教材引言的一大特點(diǎn)。 第二：在教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)上 美國(guó)的中學(xué)物理教材大量應(yīng)用生活化情景來(lái)作為物理情景，加深學(xué)生對(duì)于課本內(nèi)容的理解。在上述教材《Physics—Principles andProblems》里《相互作用》這一章中，就用到了一張棒球街球手接球時(shí)的照片作為其背景圖案。很多人知道，棒球在美國(guó)是一項(xiàng)非常流行且受歡迎的運(yùn)動(dòng)，美國(guó)的大多數(shù)學(xué)生都有這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)。這個(gè)背景圖片的使用自然更好的能讓學(xué)生理解牛頓第三定律。再如，當(dāng)學(xué)生開(kāi)始學(xué)習(xí)能量這一個(gè)抽象概念時(shí)，課本上很幽默的出現(xiàn)了下面一段話：“錢(qián)以多種方式存在著，當(dāng)你把它存在銀行中時(shí)，它就成為了存款，含有被花掉的潛力，可以將這種現(xiàn)象稱之為“勢(shì)”。不論你是從ATM上取錢(qián)還是把錢(qián)存進(jìn)銀行，始終都沒(méi)有改變你的所有資金數(shù)目，只存在形式的不同而已”。以此種方法來(lái)說(shuō)明“勢(shì)”這一抽象的概念，相信更能使學(xué)生容易理解且牢記此概念，并能讓課堂不再沉悶、枯燥，使課堂氣氛更加輕松、活躍。

1.2我國(guó)的教材內(nèi)容 與美國(guó)的教材內(nèi)容相比，我國(guó)的教材內(nèi)容中各知識(shí)點(diǎn)相互獨(dú)立，沒(méi)有聯(lián)系性與對(duì)應(yīng)性。再?gòu)慕滩膬?nèi)容的表達(dá)方面來(lái)說(shuō)，我國(guó)中學(xué)物理教材略感生硬，概念、規(guī)律、知識(shí)點(diǎn)的引入過(guò)快，缺少過(guò)渡性，對(duì)學(xué)生的抽象思維能力要求過(guò)高，稍顯“灌輸”的性質(zhì)。且我國(guó)的教材內(nèi)容很少能聯(lián)系到學(xué)生的生活實(shí)際，把學(xué)生單純地孤立在知識(shí)點(diǎn)、概念、規(guī)律的學(xué)習(xí)中，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際、發(fā)現(xiàn)生活實(shí)際問(wèn)題、解決生活實(shí)際問(wèn)題的能力。

1.3總結(jié)美國(guó)與中國(guó)在中學(xué)物理教材內(nèi)容上? ??對(duì)比 第一：我國(guó)的中學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)努力聯(lián)系與學(xué)生相關(guān)生活實(shí)際，且讓各種概念、規(guī)律和知識(shí)相互聯(lián)系起來(lái)，形成一條能讓學(xué)生自己探索的知識(shí)鏈。 第二：努力讓教材的內(nèi)容表現(xiàn)方式豐富起來(lái)、多樣化、個(gè)性化。 第三：教材內(nèi)容的表達(dá)上應(yīng)當(dāng)使用更加活潑、通俗。

2.美國(guó)與中國(guó)在中學(xué)物理教材實(shí)驗(yàn)上的對(duì)比 在此項(xiàng)對(duì)比中，國(guó)內(nèi)教材選用了北京師范大學(xué)出版社在2004年出版的《物理》教材，美國(guó)教材仍然選用了《Physics—Principles and Problems》這套廣泛被美國(guó)高校使用的教材。下面就運(yùn)用列表方式來(lái)闡述兩國(guó)在中學(xué)物理教材實(shí)驗(yàn)上的對(duì)比。 表一：美國(guó)學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)目的分布情況[3] 類別 力學(xué) 熱學(xué) 光學(xué) 電磁學(xué) 原子物理 試驗(yàn)數(shù)目 按性質(zhì) 驗(yàn)證性 7 1 4 5 4 21 探究性 7 0 0 3 0 10 按大小 實(shí)驗(yàn)室 14 1 4 7 4 30 小實(shí)驗(yàn) 34 7 17 20 11 69 總數(shù) 62 9 25 35 19 130 表二：中國(guó)學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)目的分布情況[4] 類別 力學(xué) 熱學(xué) 光學(xué) 電磁學(xué) 原子物理 試驗(yàn)數(shù)目 按性質(zhì) 驗(yàn)證性 3 0 0 0 0 3 探究性 7 1 1 6 0 15 按大小 實(shí)驗(yàn)室 10 1 1 6 0 18 小實(shí)驗(yàn) 8 3 2 0 0 13 總數(shù) 28 5 4 12 0 49 表3：中美兩國(guó)物理教材中學(xué)生實(shí)驗(yàn)所列舉的實(shí)驗(yàn)器材統(tǒng)計(jì)情況[5] 國(guó)別 實(shí)驗(yàn)器材 美國(guó) 中國(guó) 使用與否 使用次數(shù) 使用與否 使用次數(shù) 剪紙尺等生活材料 √ 2 √ 1 瓷地磚等建筑材料 √ 1 × 0 壘球等體育器材 √ 1 × 0 小車(chē)、表、木板等 √ 7 √ 1 燒杯、彈簧、天平 √ 2 √ 1 氣墊導(dǎo)軌 × 0 √ 1 示波器 × 0 √ 1 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 × 0 √ 1 眾所周知，物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，試驗(yàn)數(shù)目與實(shí)驗(yàn)類型的多少直接影響了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)知度。首先，先拿表一和表二來(lái)進(jìn)行對(duì)比。很顯然的發(fā)現(xiàn)了我國(guó)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)總數(shù)目比美國(guó)的少一半還多，特別是在原子物理這一欄中，我國(guó)的試驗(yàn)總數(shù)目為零，美國(guó)的多達(dá)19個(gè)。試驗(yàn)數(shù)目的多少將直接影響學(xué)生對(duì)物理概念、規(guī)律、知識(shí)點(diǎn)的理解程度，類似原子物理這一欄的對(duì)比結(jié)果，更是直接的表現(xiàn)出我國(guó)在原子物理這一知識(shí)概念的教材內(nèi)容是死板的，學(xué)生必須充分發(fā)揮自己的抽象思維能力才有可能把這一知識(shí)點(diǎn)吃透。相比之下，美國(guó)的教材可通過(guò)各種各樣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)加深學(xué)生對(duì)于原子物理這一知識(shí)點(diǎn)的理解。 同時(shí)，在表3中我們也可以發(fā)現(xiàn)美國(guó)教材的試驗(yàn)器材大部分使用了與生活實(shí)際相關(guān)的器材用具，但在專業(yè)儀器上的使用明顯少于我國(guó)的使用次數(shù)。這也同時(shí)表現(xiàn)出來(lái)美國(guó)的學(xué)生所要做的實(shí)驗(yàn)，可以很輕松的找到實(shí)驗(yàn)器材，且聯(lián)系實(shí)際生活，有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理概念與生活現(xiàn)象的共同點(diǎn)，并使之提升到發(fā)現(xiàn)實(shí)際生活問(wèn)題，解決問(wèn)題的思想高度。而在我國(guó)，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了必須了解概念、規(guī)律外，還應(yīng)學(xué)習(xí)專業(yè)儀器的使用方法，這無(wú)疑加大了學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)。再者，我國(guó)還存在大部分地區(qū)缺少專業(yè)實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)室，在學(xué)習(xí)到某一實(shí)驗(yàn)時(shí)，就只能靠老師的課堂講演與板書(shū)，缺乏實(shí)際操作的能力和對(duì)知識(shí)概念的理解。

由上總結(jié)出，我國(guó)中學(xué)物理教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)應(yīng)多聯(lián)系到學(xué)生的日常生活，增加對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)難以理解的概念的試驗(yàn)數(shù)目，多采取一些小實(shí)驗(yàn)、課后實(shí)驗(yàn)、興趣實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)是學(xué)生增加對(duì)物理知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣。

3.中美物理教材插圖使用的對(duì)比 插圖是教材的主要表現(xiàn)形式，優(yōu)秀的插圖在教材內(nèi)容的表達(dá)上往往能取到點(diǎn)睛之筆的作用。一本教材大量的使用插圖能豐富教材本身內(nèi)涵與質(zhì)量，也有助于教學(xué)者的教學(xué)工作和學(xué)生的學(xué)習(xí)。下面也將用上文中提到的兩本教材作? ?較。 圖表 1 美國(guó)教材插圖統(tǒng)計(jì)[6] 圖表 2 中國(guó)教材插圖統(tǒng)計(jì)[7] 在此說(shuō)明一下，有些插圖雖然存在于教材的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，但是其意義是為了說(shuō)明其實(shí)驗(yàn)概念原理，所以就歸類于原理和概念。還有一些類似課后作業(yè)、頭腦風(fēng)暴、章節(jié)測(cè)驗(yàn)等當(dāng)中的小插圖并未統(tǒng)計(jì)在其中。 由上兩幅圖表對(duì)比可知，美國(guó)中學(xué)物理教材當(dāng)中的插圖總量是我國(guó)的兩倍還多。文字、插圖、物理學(xué)中的數(shù)學(xué)語(yǔ)言和特殊符號(hào)是時(shí)下物理教材表達(dá)其內(nèi)容的幾種方式。直觀顯示出物理現(xiàn)象和過(guò)程、具體的讓學(xué)生來(lái)認(rèn)知是物理教材插圖使用的意義。當(dāng)一本沒(méi)有使用插圖的物理教材被學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)，可想而知，學(xué)生根本就無(wú)法深刻的理解其中較抽象的概念、規(guī)律，也從本質(zhì)上消弱了學(xué)生學(xué)習(xí)該教材的積極性；無(wú)法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理這一自然學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)安排和教學(xué)組織也將成為老師們的一大難題。 拿兩國(guó)在日常生活插圖使用數(shù)目上作對(duì)比，我國(guó)很顯然的又落后了一大半。物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中指出: 義務(wù)教育階段的物理課程應(yīng)貼近學(xué)生生活, 符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn), 激發(fā)并保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣, 通過(guò)探索物理現(xiàn)象, 揭示隱藏其中的物理規(guī)律, 并將其應(yīng)用于生產(chǎn)生活實(shí)際, 培養(yǎng)學(xué)生終身的探索樂(lè)趣、良好的思維習(xí)慣和初步的科學(xué)實(shí)踐能力。[8]由此發(fā)現(xiàn)，我國(guó)開(kāi)始逐漸重視物理課程、教材內(nèi)容應(yīng)與生活實(shí)際相聯(lián)系，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中亮相到生活現(xiàn)實(shí)，而又使學(xué)生在生活現(xiàn)實(shí)中發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象。 再如物理學(xué)史插圖使用數(shù)目的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)18幅，美國(guó)42幅。要讓學(xué)生樹(shù)立正確的科學(xué)觀，就需要學(xué)生了解物理學(xué)史；認(rèn)識(shí)到物理學(xué)家上下而求索的精神；知道科技的進(jìn)步對(duì)社會(huì)所造成的巨大影響。顯見(jiàn)，美國(guó)比我國(guó)更加重視教材中物理學(xué)史的穿插與教育功能。 在此總結(jié)，學(xué)生所喜愛(ài)的教材并不在于其知識(shí)的難易程度，而是取決于學(xué)生對(duì)其所學(xué)知識(shí)的理解難易。中學(xué)物理教材能夠多量化、多樣化、科學(xué)化、生活化、生動(dòng)化的使用插圖，無(wú)疑將能夠提高學(xué)生對(duì)于物理的學(xué)習(xí)興趣，增加其對(duì)自然現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和探索的能力，改善其對(duì)于物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的認(rèn)知程度并使各種知識(shí)相互聯(lián)系。

4.我國(guó)與美國(guó)中學(xué)物理教材的總體比較下來(lái)，我國(guó)教材稍顯枯燥、狹隘、缺乏藝術(shù)感和學(xué)生的共鳴感。我國(guó)中學(xué)物理教材中插圖、實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加其數(shù)量和類型，能讓學(xué)生多思考、多動(dòng)手；教材內(nèi)容不僅要各知識(shí)點(diǎn)相互聯(lián)系，更要多與生活實(shí)際相聯(lián)系；文字表達(dá)需要更活潑、生動(dòng)幽默。通過(guò)這樣的方法，物理教材將不會(huì)是一光禿禿的樹(shù)干，而是一枝繁葉茂的蒼天大樹(shù)。

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