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中美高中物理教材对比作者：李林森郝睿彭宗欣来源：《科技视界》2020年第14期摘要物理教材是连接物理课程与物理教学的媒介，其编写质量很大程度上影响着教师的教与学生的学.通过将美国高中物理教材《物理学：原理与问题》和我国人教版高中《物理》（必修1）中的“加速度”部分的内容呈现方式、习题和例题、栏目设置等方面进行分析，归纳总结两版教材的特点，拟为教师在教学中内容的选取和编排提供借鉴，从而帮助学生更好地建构知识，掌握学习技巧。
关键词中美教材;高中物理;教材对比中图分类号： G633.7 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码： ADOI：10.19694/ki.issn2095-2457 . 2020 . 14 . 470 引言《物理学：原理与问题》目前是大部分美国高中的指定教材，而人教版高中物理教材是我国使用率最高的物理课本。
“加速度”这部分内容发挥着承前启后的作用，连接着“运动学”与“动力学”部分的物理知识。
因此，各国物理教科书都非常注重对这一章节知识的编排，想通过对此章节的有合理呈现，加强学生对匀变速直线运动及其相关物理概念的学习。
中美两版教材都将“加速度”编排在“运动的描述”后面、“匀加速直线运动”之前。
因此，学生在学习前的元认知基本相似，学习该节内容的目标和作用也基本相同。
下面就美国的《原理和问题》和我国人教版《物理》（必修1）中关于“加速度”內容的相关内容进行对比研究。
1 教材对比研究1.1 教材插图内容对比物理概念具有抽象性和描述性的特点，为了满足建构主义学习理论的要求，教师在进行具体教学活动时，需创设合理的教学情境。
所以，在物理概念的教学活动中，教师应当创造一个适应教学要求，有助于启迪学生发现、提出、探索、解决问题的学习情境。
美国的《原理与问题》和人教版物理《必修1》在教材“加速度”物理概念引入部分，都很看重对学生学习情境的创设，两版教材都引用了相对应的运动类型的图片，但两版教材对插图的引入存在着较大的差异，现将其进行对比（见下表1）。
美国与中国在中学物理教材的对比罗跃跃摘要：对于我国的大部分中学生来说，物理这门学科是他们学习中一个比较吃力的课程，物理概念、实验、知识点及其运用等没能充分联系生活实际，学生理解得很困难、抽象。
反观美国，他们在中学物理教学上很注重联系学生的生活实际，能够充分调动学生的思维和动手能力，使学生对物理这门课程的学习更加轻松积极。
下面就从美国与中国在中学物理教育上的对比，发现美国中学物理教育的可鉴之处，使之能为眼下我国的新课程改革提供一些经验。
关键词：中国美国中学物理教材内容实验插图对比首先说明一下，本文中将会用具体的国内和国外教材进行对比：国内教材：此教材是教育部(原国家教委) 基础教育司“八五”、“九五”重点课题《高中物理课程改革与实验》课题组研究成果, 由北京师范大学出版社于2004 年7 月出版的《物理》。
[1]国外教材：美国高中（9-12年级）物理教材《Physics—Principles and Problems》（《物理：原理与问题》），作者是美国迪尔伯恩大学的物理学教授保罗·齐策维茨博士。
[2]以上两套教材均为时下两国的主流中学物理教材，各自凸显出本国中学物理教育特色，具有良好的对比意义。
本文使用以上两套教材作为对比，试图从各自教材的教材内容、教材实验内容、教材插图来进行比较分析，总结出一些我们可以借鉴的经验，来为我国的中学物理新课改提供一些参考。
1 美国与中国在中学物理教材内容上的对比1.1 美国的教学内容其教材内容的特点：其教材并不只注重单个知识点，而是让各个知识点形成一条知识链，重视各个知识点的前后联系，并对概念和规律进行五花八门的拓展，并与生活实际相联系，使之鲜活的展现在学生的课本上。
第一：在教材引言方面章节名称为《矢量知识》的这一章中，其标题为望乡，并用一张登山的照片作为其引言处的背景图片，在下方提出以问题：如果你的GPS接收器告诉你的位置在离家150KM处、北偏西40度处，但是在你面前就只有一条正北的道路，如果沿着这条路走十公里，你会离家多远？及你的具体位置？再在章节名称为《能量》这章中，在一张飞驰的过山车为背景图片上，其用“猛冲下来”作为标题并提出了问题：过山车缓缓的爬上第一个山头，把你的帽子拉好。
中美物理实验教学的比较与研究引言：物理实验是培养学生科学素养的重要途径之一，也是物理教育中不可或缺的一环。
中美两国在物理实验教学方面有着不同的特点和方法，本文将对中美物理实验教学进行比较与研究，探讨两国之间的差异以及彼此学习的借鉴之处。
一、实验教材中美物理实验教学的差异首先体现在实验教材上。
在中国，一般会根据国家教育要求编写实验教材，内容主要包括基础实验和拓展实验两部分。
基础实验主要侧重于基本物理概念的理解与实践操作的培养，而拓展实验则更注重培养学生的实验设计与创新能力。
而美国的物理教育中，实验教材相对较少，更注重学生自主实验的能力培养。
在美国高中物理教育中，常使用的实验教材是《Physics by Inquiry》以及其他一些帮助学生自己进行实验设计和探究的辅助教材。
二、实验仪器设备中美在实验仪器设备方面也有所不同。
中国的物理实验室一般采用统一配置的仪器设备，学生在进行实验时使用的设备基本相同。
这样的配置使得实验教学更加规范和易于统一管理，但也可能降低了学生的实践动手能力。
而在美国物理教育中，学校的实验室配置更加丰富，学生有机会接触到更多不同类型的实验仪器，这有助于培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。
三、实验指导与评价中美的物理实验教学在实验指导和评价方面也有一些差异。
中国的物理实验教学注重规范与重复，教师往往会给出详细的实验步骤和操作要求，以确保学生完成一致性的实验结果。
而在美国的物理实验教学中，更加注重培养学生自主探究和实验设计的能力，教师往往会提供一些基本的实验目标和指导性问题，而学生需要自己设计实验方法和进行数据分析。
在实验评价方面，中美也有差异。
在中国，学生的实验成绩主要侧重于实验报告的撰写和完成情况，而在美国学生的实验成绩更加注重实验设计和思考的深度。
四、实验教学方法中美的物理实验教学方法也有不同之处。
在中国，传统的实验教学方法注重教师的示范和学生的跟随，学生往往是被动接受实验内容和操作步骤的。
中美高中物理教材的比较和思考作者：洪冠芳来源：《中学物理·高中》2013年第07期1 教材介绍江苏省普遍使用的是人民教育出版社出版的，普通高中课程标准实验教科书物理必修1（以下简称为中国教材）。
美国高中（9～12 年级）主流物理教材是《物理：原理与问题》（ Physics ： Principles and Problems）（以下简称为美国教材）。
此教材由美国麦格劳-希尔公司（ The McGRAw-Hill Companies。
Inc。
）出版。
现在国内有很多想要去美国读大学的高中学生都会选择这本教材。
这套教材一共有上中下三册，中译本由浙江教育出版社出版。
本文选择上面 2 套教材作为中美物理教材的比较对象，试图通过分析比较，研究两种教材的各自特点，对一线教师的教学和对教师参与的新课程改革实践能有所促进和帮助。
本文会对比这两种版本教材内容设计，插图设计，实验设计，题目（包括例题和课后习题）设计4个方面。
2 比较教材的内容设计从内容上看，两种教材各有特点、各有侧重。
涉及的基本知识点是一致的，静摩擦力、滑动摩擦力的定义及计算、常见接触面的摩擦因数，以及典型的匀速运动时的推力或拉力大小。
但是国内教材提到了滚动摩擦以及关于流体的阻力，这是美国教材没有涉及的。
先从对概念的定义来谈一谈。
两种教材都是通过二力平衡来引出静摩擦力的，但是中国教材提到了相对运动趋势，而美国教材只说：“当两个表面不发生相对运动时，其中一个表面施加在另一个表面上的力。
”相对来说中国教材较容易理解一些。
但对于静摩擦力的理解一直是学生学习的难点所在。
再来谈谈对公式的给出。
中国教材先讲静摩擦力，用实验来说明静摩擦力的大小在0-Fmax之间，但对最大静摩擦力的大小没有太多的说明，一般教师在讲解时都会提到最大静摩擦力的大小略大于滑动摩擦力的大小，计算时不做说明我们默认最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力的大小。
然后再介绍滑动摩擦力，而且滑动摩擦力的公式是直接给出的，“实验表明：滑动摩擦力的大小和压力成正比。
中美高中物理教材比较摘要：对中美具有代表性的两套教材进行深入分析，展现中外物理教材在编写上的特点以及相应的数据统计，分析比较了中外高中物理教材系统结构上的异同点，最后得到一些启示。
关键词：中美教材；高中物理；结构教材结构反映一个国家先进的教育理念和性质，所以要对结构系统进行比较系统的研究。
新课标指导下的教材需要理论与实践相结合，才能得到进一步的完善，本着这种思想理念，本文通过对中美两套现行教材结构系统的研究比较，展示了美国优秀教材的特色，分析了我国教材与美国教材的结构差异，提出建议期望，对物理新课程改革中教材的编写及运用有所帮助和启示。
一、所选教材介绍1.国内教材人教版高中物理教科书由人民教育出版社编著出版，全称为《普通高中课程标准实验教科书・物理》，由必修和选修组成。
作为我国教材经典中的典型，人教版以它编排的科学性、知识的精炼性、专家组的权威性被广大师生所选用。
2.美国教材《物理：原理与问题》（Physics：Principles andProblems）是美国高中物理教材中的经典，由University of Michigan-Dearborn的著名教授Paul W.Zitzewitz.Ph.D主编，麦格劳・希尔公司（The McGraw-Hill Companies.Inc.）出版。
根据统计，《物理：原理与问题》一书自出版以来，在全美的选用率接近50%，并被其他许多使用英语的国家选用。
应该说这是受到教师广泛欢迎的一本教材。
本书曾多次修订改版，1996年美国《国家科学课程标准》颁布之后，作者进行了一次较全面的改写，与1999年版相比，这本书在章节结构、教材内容及插图上均作了较大幅度的修改。
二、引言的比较1.科学家的名人名言是人教版相对于《物理：原理与问题》引言部分最大的不同点。
这与中国的传统文化特点有着很大的关系，在学生学习物理时，他们的情感态度及价值观会受到影响。
2.两套教材引言部分组成基本相同，包含了标题、主题图、本章内容及地位介绍，但是《物理：原理与问题》设置了“你将学到什么”“为什么这部分如此重要”和“考虑这个问题”，这种对话式的口吻更加贴近学生，从学生学习的角度介绍本章的主要内容和地位。
从美国高中物理教学所想到的摘要：美国中学物理教育从物理课程标准的制定到材材内容设计，并在教学中实施科学探究内容有机结合的中学物理实验，从而使物理教材的编写和课程的实施能够更好地体现和贯彻标准的精神，这种将物理教育与生活紧密相连的教学目标值得我们借鉴。
关键词：美国；物理；教学【中图分类号】g633.7人们长期在社会生活中对自然界的观察和研究形成了一门学科——物理学，因此，物理学的一切教育活动离不开社会生活，物理与生活的紧密相连也是自然而然的事。
这在美国物理教学中也形成了极为普遍的教学指导思想，甚至融入到物理学的方方面面。
其中，如下几点值得我国物理学界及物理教学借鉴：一、教材内容贴近生活，富有情趣随着全球性科学技术的突飞猛进，近三十年来，美国高中物理教材根据新时期学生接收程度的特点，在结构栏目数量增多、篇幅小型化、实验活动探究化、实验方案微型化、习题重视概念、强调标准、图片来源广泛、更贴近生活等特色。
[1]其中，1988年出版的《动手动脑的物理学（active physics）》，主编亚瑟·艾森克拉夫特（paulw.zitzewitz）博士作为美国全国科学教师协会的1999-2001年度主席，参与了《美国国家科学教育标准》的制定。
在美国，高中阶段（1-12年级）物理是选修课程，通常认为这门课仅适于聪明、偏重理科、将来要上大学的学生选修。
近年来选课率有所上升，但也只有约四分之一的学生选修物理，并且其中大多数仅学习1年的介绍性物理课程，对此，《动手动脑的物理学》编写中把学生的数学和阅读能力限定在9年级水平，将教材内容分为与学生生活关系紧密的6大主题，即通讯、家庭、医学、预测、体育和交通，每一主题出版一册教材。
它与常规物理教材不同，虽也包含力学、光学、电磁学等内容，但以综合的方式分布在各个分册中，以活动的形式引导学生像科学家那样探究物理学。
每一主题分三章，每一章开头均创设了富有挑战性的真实物理“情景”，向学生提出“挑战”目标，师生共同商定“评价标准”；核心内容为需要学生进行探究的多个“活动”；接着是“物理学在工作中”，应用社会、生活中的真人真事，描述在不同领域工作的人们是如何应用学生们正在学习的物理原理的；最后是“本章评价”和“你学到了什么”，对全章的学习进行总结和评价。
美国高中物理教材《Physics—Principles and Problems》之特色分析──从生活走向物理江苏省苏州市田家炳实验中学尹华1 物理与生活物理学起源于对自然界的观察和研究，自然界又是人类生活的环境，因而物理学与生活具有广泛的联系，物理来源于生活，又为生活服务，是一门地地道道的生活科学。
而物理教育也应该构筑在生活的基础上。
我国教育家陶行知先生教育思想的核心就是“生活教育”。
美国教育家杜威也曾把教育的本质概括为“教育即生长，教育即生活，教育即经验的不断改造”。
他认为“生活就是发展，而不断发展，不断生长，就是生活。
”因此，认为最好的教育就是“从生活中学习”。
物理教学和生活紧密联系，一方面能够激发学生学习的兴趣，使学生爱学、乐学。
“兴趣是最好的老师”，学生只要对学习内容产生极大的学习兴趣，学习过程对他们来说就不是一种负担，而是一种享受；另一方面，还能够使学生保持对自然界的好奇，保持对科学的探索兴趣，通过长期的探究实践形成良好的科学素养。
目前，世界各国的教育改革中都把“从生活走进物理，从物理走向社会”作为物理课程标准的基本理念。
下面，我们通过美国物理教材《Physics—Principles and Problems》来介绍这一理念在国外教材中的体现。
2 美国高中物理教材中的生活元素美国高中物理教材《Physics—Principles and Problems》是由美国密执安-迪尔伯恩大学的著名物理学家保罗?齐策维茨博士主持编写的。
随着美国《国家科学课程标准》的颁布，本书经过修改力图体现课程标准中有关高年级（9-12）物理学习的精髓，即科学的本质、作为探究对象的物理学、科学与技术、从个人和社会视角所见的科学等。
本书的编者认为物理学远远不仅是一些方程和数字，物理学是关于你周围世界所发生的事情的科学。
它涉及到彩虹的颜色、钻石的光泽和硬度，涉及行走、奔跑、骑车、驾驶和探索星际等活动。
物理学的原理在玩具、球类活动、健身器材和发电机中都有应用。
浅谈美国高中物理教材的特点
作为一名长期工作在国际高中双语物理教学一线的教师，我在每一年教学的过程中，都对我们所用的美国高中物理教材physics principle and problem有新的体会和认识。
美国高中物理教材的时代性、启发性、情境性和应用性，留给我们很大的思考空间和回味空间。
一、时代性
美国高中教材提倡科学的知识要与社会的发展紧密结合，即让学生能充分体会到物理在社会生产、生活中的广泛应用。
时代的进步和发展离不开物理，同时也更容易引起学生的关注，让学生有兴趣地参与到课堂，参与到问题的思考与讨论中。
例如，physics principle and problem第六章中谈到应用牛顿第二定律解决超重和失重问题时，就引入了国际空间站的事例。
国际空间站（iss）中，来自不同国家的科学家正在从事各种实验和观察。
他们观察了水滴在空中形成的悬浮球体，他们试种了豌豆，看看其能否在失重的条件下生长。
在谈到向心力问题时，教材中又讲到iss一般制造成大圆环的形状，这是为什么呢？因为iss以及其中的所有物件和居住者都因为没有受到重力作用而飘浮在空中。
如果圆环自转，则其中没有被束缚住的物件会由于向心运动而紧贴圆环的外侧；若它的转动速率和环的直径刚好取某个值，便可以使其中居住者受到的向心力与地球上的重力的数值一致。
在这部分教学中，充满时代性的教学内容引起了学生的广泛共鸣，激发了学生
学习物理的热情。
二、启发性
美国高中物理教学强调学习不仅仅是让学生理解多少物理知识，更重要的是通过学习来培养学生的思维能力，养成正确的思维习惯。
所以教材的内容设置一定要激发学生的兴趣，激发学生的多层次思维能力。
教材通过多角度的设问，引导学生从不同角度去观察和思考物理问题，培养学生的发散性思维能力。
例如，physics principle and problem第七章中就提出过这样一个问题：如何测量当地的重力加速度g。
你需要测得哪些数据？需要用到哪些仪器？学生通过讨论，不同的小组可以提出许多不同的方案，如，在当地做自由落体实验，测量物体的重力，通过单摆实验测出周期等等。
在小组讨论的过程中，学生个个绞尽脑汁，力求想出和别人不同，且测量方便、节约成本的方案。
通过这部分内容的学习，学生在理解和应用知识的同时，也培养了学生的探究意识、合作意识和创新意识。
三、情境性
我在普高教学中遇到过这样的问题，有些学生认为教师所提出的问题与自己没有太大的关系，且枯燥无味，这样的学生往往在课堂上表现为启而不发，不能与教师产生共鸣。
要解决好这个问题，我们不能强制要求每个学生都对我们所提出的抽象的、远离生活的、凭空捏造的一些问题产生强烈的兴趣，我们应该关注如何让学生感受到他就是问题中的一员，如何有兴趣地参与进来。
也就是说，
教师在提问时，应该给问题一个载体，给学生提供一个情境，并且让每个学生感受到他就处在这个情境之中。
美国高中物理教材在这方面做得就非常值得借鉴。
physics
principle and problem第十三章在讲到压强问题时，就引入了龙卷风的情境。
首先提出问题：在龙卷风来临之际，你是把门窗紧闭还是打开？学生照常理回答大多是“紧闭门窗”。
接着书中给出了具体的数值让学生去感受，“龙卷风中心的压强可以比标准大气压强低15%，假定龙卷风的外围边沿作用于195cm高，91cm宽的门上，那么门受到的净力为多大，方向怎样？”经过讨论和分析，学生才会恍然大悟。
我明显感觉到这比单单要求他们计算某一压强生动得多，因为学生已经将自己融入该情境中，成为情境中的一员。
四、应用性
美国物理教材physics principle and problem当中设计了30个物理学的应用专栏。
有的应用是在现实中已经实现的，有的还在构想阶段。
例如，宇宙电梯、背跃式跳高、“哈勃”的困惑、隐形眼镜、激光眼部外科手术等等。
全书30章内容，每章都配有一个知识点的应用，非常生动有趣。
学生想解开奥秘的心情是急切的，教师应充分抓住学生求知心切的心理，这样知识开展也会特别顺利，学生对知识的印象也非常深刻。
美国高中物理教材的特点还有很多，如，趣味性、对比性、针对性等等，不再一一举例。
通过科学地、巧妙地设计教材，可以有效地提高课堂效率，进而提高物理课堂教学的有效性。
这其中的奥
秘，值得我们每个物理双语教师去深深体会。
（作者单位江苏省南京市金陵中学河西分校）。
