中美英高中物理教材內容編排和欄目設置對比淺析

黃艷艷

摘? 要 對中美英高中物理教材，從內容編排和欄目設置兩個方面，以“運動的描述”一章為例進行對比分析，并得出啟示。

關鍵詞 中美英;教材;高中物理;運動的描述;核心素養(yǎng)

中圖分類號：G633.7? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）19-0134-03

1 前言

本文選用中國人教版高中教材《物理》（必修1）（簡稱人教版教材），美國主流高中物理教材《物理：原理與問題》（Physics： Principles and Problems）（簡稱美國教材），英國針對非英國本土的學生學習A-level課程時所用的《劍橋海外物理教材》（Cambridge International AS and A-Level Physics Course Book）（簡稱英國教材），選擇運動學部分“運動的描述”一章進行分析。中美兩國教材的章節(jié)內容差不多，而英國教材一小節(jié)基本上就是人教版教材一章的內容，所以在內容選擇上選英國教材中和中美兩國差不多的內容進行對比分析。

2 中美英教材內容編排分析

中美英三套教材內容編排風格各異，如表1所示。

1）從三國教材的內容編排進行分析，中國的教材系統(tǒng)性強、邏輯結構嚴密，并不急于講速度，而是先為速度的提出準備知識、做鋪墊;然后就非常自然地引出速度這個物理量，在后面講速度知識的時候層層遞進、環(huán)環(huán)相扣。如先講“質點，坐標系和參考系”，然后講“時間和位移”接下來才引出“速度”的學習，這樣的安排順理成章、水到渠成;在講完速度概念之后，用實驗來測速度，這樣可以加深學生對速度的理解;最后提出加速度，這樣的編排有利于學生系統(tǒng)地學習。

但是，人教版教材的這種編排注重的是對理想化模型的分析，和實際生活聯(lián)系不是很緊密，這樣會使學生產生錯覺，讓他們認為物理只是理論知識，不能解決實際生活中的問題。

2）美國教材比較注重物理概念的意義建構，在學習新知識之前，先讓學生做一個起步實驗。在這個實驗中，學生為了回答實驗提出的問題，會進行實驗探究，在探究的過程中基本理解速度的意義，明確速度和哪些物理量有關。這個起步實驗為學生后面的學習搭起了“腳手架”，這樣后面的學習也不會太吃力。美國教材先將真實的人物運動圖呈現(xiàn)出來，然后把人物換成質點來研究，從而引出質點模型。這樣處理，學生更易理解，在內容的安排上和人教版教材差不多。美國教材注重培養(yǎng)學生的動手能力、物理思維，最后還有一個創(chuàng)建運動圖的實驗，這個內容可以提高學生對物理問題的處理能力。

3）英國教材的內容比中美兩國的教材多出“HSW Units”

和“Equations of motion”這兩個內容，而且在剛開始的時候就直接給出速度的定義，速度的公式是用英文單詞直接表示出來的，沒有用字母表示，對圖像的分析也很到位;但是教材知識點較少，內容比較松散，系統(tǒng)性不強，學生對知識的整體脈絡不好把握，不如人教版教材邏輯結構嚴密。如在第一節(jié)直接給出“速度”之后，才開始講“直線圖”“路程和位移”，以及后面的“運動方程”和“向量”知識。

英國教材實用性強，注重知識與實際生活的聯(lián)系，如在講速度之前首先呈現(xiàn)幾幅生活中的運動圖，這樣的安排使學生對速度的理解更深刻，并且感覺到物理知識是來源于實際生活的。

3 中美英教材欄目對比分析

三套教材各具特色的欄目見表2。

人教版教材的主要欄目及功能

“說一說”欄目是對學生進一步理解物理知識的補充，用于加強學生的理解與記憶，培養(yǎng)了學生運用物理語言的能力。

“思考與討論”欄目的內容是引入知識點，用于對學生物理思維的拓展。

“做一做”欄目主要是為了培養(yǎng)學生的綜合能力，讓學生將所學的物理知識運用于實踐中，培養(yǎng)學生的動手能力、物理思維及解決問題的能力。如“借助傳感器用計算機測速度”，在這個活動中，學生首先要知道速度的意義，然后利用計算機技術借助于傳感器去測速度。因此，本欄目是對學生多種能力的培養(yǎng)。

“科學漫步”欄目通過對物理學知識的擴展性介紹，把學生引入科學的殿堂，所涉及的內容有奇妙的科學知識應用、對教材知識的拓寬、科學方法的介紹以及物理學史上物理規(guī)律的建立等。這不僅開闊了學生的視野，讓學生感受到物理知識的魅力，而且能將物理知識與前沿科技聯(lián)系起來，從而激發(fā)學生學習物理知識的興趣，如本章的“全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)”“氣墊導軌和數(shù)字計時器”“變化率”等。

“STS”欄目體現(xiàn)了物理學與科學、技術、社會的關系，這不僅能夠拓展學生的課外知識，還能培養(yǎng)學生的科學態(tài)度與社會責任，體現(xiàn)了物理學的核心素養(yǎng)，真正實現(xiàn)“從物理走向生活，從生活走向社會”的理念，如本章的“速度與現(xiàn)代社會”。

“實驗”欄目介紹了實驗儀器、實驗步驟及儀器的使用，要求學生自己動手操作，探究物理規(guī)律，體會科學方法，訓練物理思維。

美國教材的主要欄目及功能? 美國教材在每章開始的時候有“內容提要”“學習本章的意義”兩個欄目，這兩個欄目可以使學生清楚地知道本章將要學習什么知識及在生活中的作用。這種安排可以讓學生目標更明確，并且明白物理知識與生活的聯(lián)系。

在第一節(jié)新內容之前，有“起步實驗”欄目，這個欄目為新內容的學習奠定了基礎，搭起了“支架”。如本章中“哪一輛車跑得快”實驗，讓學生比較兩輛玩具車誰跑得快。做完這個實驗，學生基本上清楚了速度和哪些物理量有關，為后面的學習奠定基礎。而在每一節(jié)又列出“學習目標”和“關鍵術語”，這樣每一節(jié)的重點都展示出來，而且就在書的旁邊，一目了然，更適合學生自學。

“練一練”在例題之后，這個欄目的目的在于對新知識進行強化訓練，進一步加強理解記憶。

“本節(jié)復習題”是對本節(jié)內容的小結，可以訓練學生的物理思維，提高他們用物理知識解決問題的能力。

“物理學的應用”是將本節(jié)所學的知識與生活中的問題進行對接，可以使學生感受到物理知識就在身邊，運用物理知識能夠解決生活中的問題。

對“物理實驗”“迷你實驗室”欄目，一些需要在實驗室完成的實驗，一般放在“物理實驗”欄目;一些實驗容易操作，簡單、安全，用身邊的物品可以完成，放在“迷你實驗室”這個欄目，這樣一來，學生就是主要問題的參與者，而不是旁觀者。在“物理實驗”這個欄目中有安全提示，這一步是人教版教材實驗所沒有的，可以培養(yǎng)學生的安全意識和自我保護意識。

章末有“物理學前沿”“復習指南”和“測評”三個欄

目：“物理學前沿”將本章的主要知識與前沿科技進行對接，使得學生的知識面得以拓寬，并且了解本節(jié)知識與最新科技之間的關系，體現(xiàn)與時俱進的思想;“復習指南”相當于章末小結，將本章的主要知識進行羅列，學生在復習的時候對本章的知識脈絡更清楚，容易把握主要內容;“測評”這個欄目內容設計得很好，包括繪制概念圖、理解概念、應用概念、問題解決和復習提高等項目，這些內容層層遞進，可以很清楚地知道哪些內容要學習到什么程度，這樣的設計更適合自學。

英國教材的主要欄目及功能? 英國教材每一章開始之前有“Introductory pages”欄目，這個欄目是對本章內容的簡介，也是知識結構圖，通過這個欄目可以清楚地看到本章所要學習的主要知識及它們之間的關系。

每一節(jié)包括三個欄目，分別是“HSW boxes”“Practi-cal boxes”和“Question boxes”。

“HSW boxes”欄目是讓學生經歷科學家發(fā)現(xiàn)知識的過程，培養(yǎng)學生的物理思維，體會科學探究，將本節(jié)知識與科學家接軌，這樣的安排與前沿科技更接近。

“Practical boxes”欄目有許多將要測試所學知識的重要的練習，這些練習由教師來提供。這個欄目可以進行評價學習，看看學生掌握了多少知識，以便隨時補充。

“Question boxes”這個欄目位于每節(jié)知識的最后，通過對這些問題的解答，學生能夠知道自己學到了多少知識，是否有必要再回顧一遍所學的知識。這個欄目和中美教材每節(jié)課后習題的作用是一樣的。

每一章的章末有“Examzone pages”欄目，這個欄目可以幫助學生復習本章所學的主要知識，起到查漏補缺的作用，學生可以及時補充欠缺的知識，為考試做準備。

4 結語

通過對中美英高中物理教材的內容編排和欄目設置進行比較分析，可以得到一些啟示。

1）人教版教材知識體系強，注重知識的系統(tǒng)性學習，知識點覆蓋面廣，一些欄目的設置提高了學生的探究能力，培養(yǎng)了學生的科學態(tài)度與責任，符合核心素養(yǎng)的要求;但是物理來源于生活，因此要回歸到生活中去，而人教版教材中感性材料偏少，而且不形象，更注重知識的邏輯結構，一環(huán)扣一環(huán)，層層深入，更重視知識的理論學習，實用性學習不是很明顯。

2）美國教材更符合學生的認知規(guī)律，注重物理概念的心理建構過程，在學習每一章新知識之前都有一個起步實驗，為學生搭好學習新知識的“腳手架”，這樣有利于學生對新知識的掌握。美國教材還注重實驗與生活的聯(lián)系，這樣可以激發(fā)學生的學習欲望，提高學生學習物理的熱情。同時，美國教材注重對學生安全意識的培養(yǎng)，在“物理實驗”這個欄目中有安全提示，可以潛移默化地讓學生養(yǎng)成自我保護的習慣。

3）英國教材更加重視知識與實際生活的聯(lián)系，強調對學生探究能力的培養(yǎng)，整章內容沒有空洞的物理模型，所有的物理問題都來源于實際生活，是最原始的物理問題;但是英國教材系統(tǒng)性不強，知識框架不清晰。

綜上所述，可以吸取國外教材的優(yōu)點以彌補我國教材的不足，使我國教材更完美，更加適合師生的教學活動。

參考文獻

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