中美高中物理教材对比研究-以“加速度”为例

中美高中物理教材对比研究——以“加速度”为例摘要：随着时代的发展，教育的改革，教材也不断更新改进，本文通过对两国物理教材中的“加速度”一节作粗略的分析对比，为专家们改进教科书提供一些思路与一些个人建议。关键词：高中物理教材对比研究加速度1.引言公民的科学素养的提升成为时代的主题，科学技术的创新更能促进国家经济的发展。在时代的要求下，国家与人民不断提高基础教育，物理学是现代社会不可缺少的学科，是学生认识现代科学的基础。《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”是重要的一节内容，扮演着“运动学”与“动力学”连接的桥梁。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，美国的一直是引领物理学科前进的领头羊，研究中美物理教材差异，能为我国专家改进物理教材提供理论依据。。研究方法1.2.1文献研究法根据研究需要，在网上、图书管搜集中美高中的物理教材，以及查阅相关的期刊文献，对 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 进行分析来帮助完成本文研究.比较法比较研究法是本文研究两国物理教材差异的主要研究工具。本文将中美高中物理教材中“加速度”一节中的相关内容以及在前人的研究基础上进行分析。1.3.1比较教材的内容设计中国救林典IBMi加道度頁数迈:蓉恩考与甸億：谁的連度-増加'■帑比触快’怀速度的權愆艮计轉加逻旄的会奁』从I'』田傑臂加遐度起涉实瞪：匀遲進幼与加遇iS^Etft的比软；建哽时同瓯戯加連度的JE^j甲沟加速度和炭时如速度i在适动團上垂坝加湮度1正加退度税金加理度据Vj国偉判断狐:速廈21计鼻加連段|从上表可以看到中国教材相对于美国教材关于加速度一节具体内容在板块设计上要少很多,但所涉及的 知识点 高中化学知识点免费下载体育概论知识点下载名人传知识点免费下载线性代数知识点汇总下载高中化学知识点免费下载 基本一致,都包括了加速度的概念、速度-时间图像、计算加速度、以及平均加速度和瞬时加速度的概念.除了以上共有的一些知识点,美国教材还添加了在运动图上表现加速度以及正加速度和负加速度两个板块.在运动图上表现加速度板块中,还给出了加速度用向量法表示的方法，。在正负加速度那块知识中提出了加速度与速度之间的关系:如果速度的方向是和加速度的方向一样的,那么该物体就会处于加速的状态;如果速度的方向和加速度的方向不一样并且相反的,那么该物体就会处于减速状态.同时美国教材也明确给出了这样的一个结论:加速度的符号并不能说明物体的速度是增大还是减小.这一部分是学习加速度时的难点,但在中国教材中确没有提到.在共有板块的知识点与流程设计上,中美教材也存在差异.在中国教材中是这样定义加速度的:加速度是速度的变化量与发生这一变化所用的时间的比值.中国教材中加速度给出后,他们就已经知道了怎么去计算加速度,所以教材直接就给出了加速度计算的公式,然后再进行速度时间图像的教学任务.而美国教材中，学生由加速度的定义并不知道如何计算一个物体的加速度,但由速度-时间图像,学生就会计算速度-时间图像中图线的斜率得出物体的加速度.在美国教材中,计算加速度是在学习完加速度所有概念之后在本节最后才给出.教材插图对比在学习中，相信物理概念一直都是学生比较难理解的东西，因为它很抽象，所以为了让学生更容易就理解，教师在进行具体教学活动时，需创设合理的教学情境，一个有助于帮助学生发现、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）«I中雙两版独材捕图都分对比1>救材内释攻变崙度皿怎与诃谕引人眉片实物廉片2实输辭片1横屋韵片2秋型圏片1人教版美国由上面的图表可以发现,中美两版教材在“加速度”物理概念知识的引入部分都放置了相关的实物照片和模型图片。实物照片的摆放能使学生直观地体会到物体在速度上的变化过程，有助于学生将所学的物理知识与实际生活相联系。《原理与问题》中的模拟图片，学生可以通过观察运动员跑步的状态，并结合图片下方运动员的物理质点模型，对学生在“加速度”这一概念上，进行物理知识的建构，为学生接下来的学习奠定一定的基础。而人教版《必修1》中的模型图片只呈现出卡通小汽车和卡通火车的加速运动,并未将运动状态的细节描述出来，不利于学生直观的感受物体的运动状态，对教师的物理教学帮助较小。从两版教材的插图比较可以发现，中美两版教材都在一定程度上使用了实物图片，帮助学生直观感受并理解“加速度”的物理意义，但美国教材中模型图片的设置，更善于选用物理中质点模型，将物理问题与实际情况有效结合，有利于培养学生建立物理模型的能力。1.3.3.比较教材的习题设计习题是是学习中的重要工具，帮助学生巩固知识，也是教师作为上课质量反馈的一个重要方式从上表可以看出,传统观念认为美国学生的学业很轻松,没有过多的作业.但从美国物理教材中的习题来看并非如此.从表5可以看出,美国教材对于加速度这一章的重视比我们中国重得多，从中国教材在这一节中只有4道题目而美国教材却有17道练习题.，就可以得到这样的结论。中国教材和美国教材有一个相同点就是在习题当中计算类的习题都占的比例比较大.不同之处就是中美教材在图像类存在明显的差异.中国教材中,图像类所占的比例相对于美国相当少,美国高中物理教材的画图类是有习题的，但人教版的却没有，这说明在中国高中物理教材中,图像类的习题并没有得到相关专家的重视，所以这应该值得我们警醒。图像类的习题能够帮助学生提高他们的物理绘图能力，也能提高他们对于图像的敏感性，中国教材显然在这方面有待加强。1.4.1对教师物理教学与教材编写的建议通过上面的研究分析，我们基本可以知道中美两国高中物理教材的编写有不同之处，也有相同之处，他们有自己的缺点，同时也有自己的优点。在教材插图的选择上,中美两国物理教材都有使用实物照片，这对学生把所学的物理知识运用到现实生活中具有好处。但人教版物理教材在模型图片的设置上，没有选择相应的物理模型,因此教师在进行实际教学时，可在教学过程中合理选取物理模型，以提高学生在物理思维和物理建模等方面的一些能力。在教材习题的设计上,，美国教材不仅看重他们的学生的物理计算能力,也看重学生对于数形结合、建立物理模型以及物理实验方面能力的提高，人教版的高中物理教材则比较侧重对学生利用公式解决计算类问题能力的培养,在这一方面上，我们国家就应该多向美国学习了。展望：可以对两国教材进行更深入的研究和对比,将中国教材中所包含的实验内容进行带有“美国范”的设计,设计出的案例可以供一线教师作为实验教学的参考。通过更为严和科学的方式应用于实际课堂教学,更好的完成实证的研究内容。参考文献：［1］李林森，郝睿，彭宗欣•中美高中物理教材对比——"加速度”为例卩］.科技视界,2020(14):126-128.［2］马文婧.中美高中物理教材中的实验比较研究［D］.宁夏大学,2019.［3］焦振兰，吴宏伟，郎和.基于物理核心素养的中美高中物理教材内容呈现方式的比较——以“加速度”为例［卩］.物理教学探讨,2018,36(09):24-27.［4］刘健智,卢宇梦,颜熠乔.中美高中物理教材内容呈现方式的比较——以“加速度”的编写为例［卩］.物理教师,2014,35(05):59-62.［5］王化忠.中美大学物理实验教学模式的比较研究［卩］.云南农业大学学报(社会科学版),2013,7(01):54-58.［6］李亚儒.中美高中物理教材的比较研究——以“加速度”一节为例［卩］.物理教师,2011,32(10):52-54.［7］李静,王祖源.中美大学物理实验教学的比较与分析［卩］.中国大学教学,2008(02):95-96+94.［8］牟其善.中美中学物理实验教学比较［卩］.山东教育科研,1997(01):78-79.