中英高中物理教材對比

唐娟娟　周慶　林叢

【摘 要】本文以“磁場”這一節(jié)為例，從章節(jié)的知識結(jié)構(gòu)，教材內(nèi)容的模塊設(shè)置，課后習(xí)題等多方面對中國人教版高中物理教材和英國高中物理教材A-Ievel進(jìn)行對比研究，比較這些教材的差異性和優(yōu)缺點(diǎn)，對教學(xué)和教材編寫提供一點(diǎn)建議。

【關(guān)鍵詞】磁場;教材;對比研究

中圖分類號： G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）33-0101-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.33.050

現(xiàn)代生活中處處都會遇到有關(guān)磁場的知識。在中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)中，《物理·選修3-1》模塊第三個(gè)二級主題就是“磁場”，對磁場有關(guān)概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)，是高中物理電磁學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。2015年8月BBC播出紀(jì)錄片《中式學(xué)?！吩趪鴥?nèi)引起了全國大討論。中英教育的比較成為熱點(diǎn)話題。本文以“磁場”一節(jié)為例，通過對教材的差異性和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比，希望能給教學(xué)提出一點(diǎn)建議。

1 中英教材磁場主要內(nèi)容的對比

表1 中英教材中磁場的主要內(nèi)容

參照英國高中物理教材A-level和人教版高中物理選修3-1中“磁場”一節(jié)，為使大家對這兩種教材的磁場內(nèi)容有一個(gè)清晰的比較，表1列出了對應(yīng)部分主要內(nèi)容。

從以上兩種物理教材章節(jié)知識結(jié)構(gòu)上來看存在很大差異，人教版在知識結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)出了較為清晰和細(xì)致的內(nèi)容編排，娓娓道來。英國教材在一節(jié)中知識涉及面廣，較為發(fā)散，內(nèi)容精簡靈活。人教版首先將磁場涉及的一些現(xiàn)象，什么是磁場分為一節(jié)來講述，之后將磁感應(yīng)強(qiáng)度B這個(gè)物理量和常見的磁場分別作為一節(jié)來介紹，最后三節(jié)分別介紹了磁場中運(yùn)動粒子的受力情況。英國教材在第一部分就包含了中國教材前三部分內(nèi)容，后三部分結(jié)合生活實(shí)例來介紹磁場中運(yùn)動粒子的受力情況。下面著重將人教版前三部分和英國第一部分進(jìn)行對比。

2 中國教材磁場前三部分內(nèi)容的處理

首先從古代人們發(fā)現(xiàn)天然磁石吸引鐵器對現(xiàn)象，人們把這種性質(zhì)的物質(zhì)叫作磁性，磁性強(qiáng)的地方叫作磁極。緊接著介紹電流具有磁效應(yīng)，奧斯特發(fā)現(xiàn)電流能使磁針偏轉(zhuǎn)，而磁體與通電導(dǎo)線之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，磁針能夠指向南北，實(shí)際上是由于地球的磁場。之后結(jié)合指南針與鄭和下西洋的歷史來實(shí)現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、社會結(jié)合的目的。每一片段的內(nèi)容都添加了相應(yīng)的圖片給學(xué)生直觀的認(rèn)識。

基于第一部分，磁體具有磁性，磁場對通電導(dǎo)線有作用力，那么磁性以及作用力的強(qiáng)弱怎么描述？物理學(xué)中用磁感應(yīng)強(qiáng)度B表示，其方向是小磁針靜止時(shí)N極所指的方向。通過探究影響通電導(dǎo)線受力的因素，定義電磁感應(yīng)大小B=，單位（特斯拉，T），之后結(jié)合地球磁場與古地質(zhì)學(xué)的實(shí)例來實(shí)現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、社會結(jié)合的目的。

第三部分著重介紹磁場，用磁感線來描述磁場;由電流的方向判斷出磁感線的方向，介紹幾種常見的磁場包括直線電流的磁場，環(huán)形電流的磁場;安培認(rèn)為，物質(zhì)微粒內(nèi)的分子電流使它們相當(dāng)于一個(gè)個(gè)的小磁體;介紹勻強(qiáng)磁場的磁感線是一些間隔相同的平行直線。接著引入磁通量這個(gè)物理量來談?wù)摯┻^某一面積的磁場及它的變化。教材增加做一做欄目，驗(yàn)證環(huán)形電流的磁場方向和用磁傳感器研究磁場來鍛煉學(xué)生的動手探究能力?？茖W(xué)漫步通過生活右旋的螺絲釘?shù)壬顚?shí)例來反映右手螺旋定則，拓寬學(xué)生視野，讓學(xué)生更加關(guān)注生活。

3 英國教材磁場第一部分內(nèi)容的處理

英國教材在每節(jié)內(nèi)容也插有對應(yīng)的圖片。英國教材給磁場的定義：使磁極感受到力的空間區(qū)域稱為磁場。磁場用磁感線來表示，通常磁場方向由北到南，磁感線密集的地方磁場強(qiáng)，接著教材通過定義磁通密度（B，單位：T）來描述磁場強(qiáng)弱，而對于某一區(qū)域的磁場強(qiáng)弱，引入磁通量（ф，單位：Wb）這個(gè)物理量，公式：ф=BSinθ×A.教材緊接著通過習(xí)題來鞏固磁通量這個(gè)物理量。如果你在磁場中放置一根導(dǎo)線，并通過它傳遞一個(gè)電流，電線就會感受到一種力，這就是所謂的運(yùn)動效應(yīng)，于是引出左手定則。接著就是左手定則的應(yīng)用，微型電動機(jī)的工作原理。最后的欄目是生活中的新科技，世界上最微小的電動。

4 中英教材關(guān)于磁場內(nèi)容的處理比較

由以上兩國教材的分析，可以看到都在相應(yīng)的內(nèi)容添加圖片，給學(xué)生直觀的講解，形象生動都設(shè)有科學(xué)拓展和STS這一欄目來開闊學(xué)生視野，同時(shí)將科技與生活緊密聯(lián)系。中國教材的作業(yè)是在學(xué)完一節(jié)后給出來鞏固，而英國教材在相關(guān)知識點(diǎn)的下面就會給出習(xí)題來鞏固。從知識結(jié)構(gòu)的宏觀安排上看，兩者存在較大差異.我國教材用較嚴(yán)密的知識體系全面來研究磁場，從磁現(xiàn)象，電流的磁效應(yīng)到磁場，從磁感應(yīng)方向，大小到磁感應(yīng)線到磁通量，其中還穿插了地磁場，幾種磁場以及安培分子電流假說等知識.英國教材采用結(jié)合前面學(xué)習(xí)的電場知識用簡短的篇幅介紹了磁場，磁感應(yīng)線，磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁通量，左手定則，雖然知識沒有占很大的篇幅，但是知識一環(huán)扣一環(huán)，簡潔明了。中國教材涉及面廣，方便學(xué)生了解更多與磁場相關(guān)的知識，但是較難突出知識的重點(diǎn)。英國教材只介紹磁場必須要了解的知識，能夠突出重點(diǎn)。再者，英國教材通過將前面學(xué)習(xí)的電場知識與磁場作對比來引出磁場的相關(guān)物理量，同時(shí)結(jié)合生活中的一些現(xiàn)象，比如，曲別針會跳向磁鐵的兩端來證實(shí)磁極的磁場強(qiáng)度大，通過生活中的實(shí)例給出事實(shí)依據(jù)，然后定義相關(guān)概念，能讓知識更有說服力，方便學(xué)生理解與接受。英國教材更多的是將知識點(diǎn)涉及至生活和科技，介紹了與本節(jié)內(nèi)容緊密聯(lián)系的電動機(jī)，并介紹了世界上最小的電動機(jī)—納米級電動機(jī)。而中國教材在內(nèi)容講授時(shí)一直都是一些規(guī)矩的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象較少涉及生活，關(guān)于科學(xué)漫步涉及的是鄭和下西洋等歷史。

總的來說：我國教材內(nèi)容有比較翔實(shí)的闡釋，便于實(shí)際操作與評價(jià)，而英國教材相對而言更為籠統(tǒng)，這是我國教材的一大優(yōu)點(diǎn)。英國教材更加注重學(xué)生的認(rèn)知水平。從內(nèi)容廣度和深度看，英國教材中引入了大量當(dāng)今先進(jìn)科技的相關(guān)知識，教材的先進(jìn)性和時(shí)代性較強(qiáng)，而中國物理教材側(cè)更偏重于學(xué)生對物理基本知識的學(xué)習(xí)理解。我國教材整體框架結(jié)構(gòu)清晰明了，可能更利于學(xué)生的物理知識整體框架的構(gòu)建。而英國教材是根據(jù)不同學(xué)生對知識掌握的要求進(jìn)行編排，并沒有按照傳統(tǒng)知識體系的分類進(jìn)行編排，可能更有利于培養(yǎng)學(xué)生批判思維及發(fā)散思維能力。就教材課后習(xí)題而言，相比英國教材，我國教材習(xí)題更注重學(xué)生對結(jié)果的分析。而英國教材開放性習(xí)題比例更高、更注重學(xué)生的探索過程。

5 對物理教學(xué)和教材編寫的建議

綜上分析，中英教材編寫各有風(fēng)格。編寫風(fēng)格有較大差異，但是涉及的重點(diǎn)知識相差不大。中國教材內(nèi)容深度編寫嚴(yán)謹(jǐn)，但是無法突出重點(diǎn)?？梢詫W(xué)習(xí)英國教材的簡潔明了，突出重點(diǎn)。在內(nèi)容廣度方面，英國教材中引入了大量當(dāng)今先進(jìn)科技相關(guān)的物理知識，教材的先進(jìn)性和時(shí)代性較強(qiáng)，中國教材可以借鑒以擴(kuò)大學(xué)生知識面及培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用，適量引入有趣的物理背景知識，如實(shí)物圖、實(shí)際現(xiàn)象等，增加學(xué)生的好奇心，提升物理學(xué)習(xí)的趣味性，同時(shí)從生活現(xiàn)象出發(fā)更有說服力，學(xué)生更能理解與接受。在教材編排順序上，我國教材強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)性較強(qiáng)，利于學(xué)生對整個(gè)知識框架的把握。英國教材側(cè)是重點(diǎn)考慮到了學(xué)生的認(rèn)知水平。對于這兩個(gè)方面，如何將兩個(gè)方面進(jìn)行融合，有待繼續(xù)探索。在課后習(xí)題設(shè)置上，我國教材可效仿英國教材，增加開放性習(xí)題的比例，引入有趣的背景，最終目的是學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維的培養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]盧順興，王笑君.電動勢概念的滲透式教學(xué)研究[J].物理教學(xué)，2017，39（10）：16-18+41.

[2]方強(qiáng).中英高中物理教材內(nèi)容的比較研究[D].陜西師范大學(xué)，2016.

[3]李晶晶.中英兩種物理教材“功和能”概念教學(xué)的對比[J].物理教師，2005（04）：45-47.

[4]周琴.中英高中物理教材比較[D].華中師范大學(xué)，2004.