国外中学物理教材评述

国外中学物理教材评述

总的说来，世界各国中学物理教育的状况是各不相同的。这种情况多半是由于各国的人口、国民生产总值、地理环境、政治制度的不同造成的。随着各国传统文化的发展，其理科教育也都经历了完全不同的发展途径。

然而从50年代末开始的、在美国首先掀起的教育改革浪潮，对世界各国产生了巨大影响。这次教育改革的浪潮虽是由前苏联卫星上天所触发的，但也体现了科学技术的新发展对教育现代化的要求。美国国会于1958年通过了《国防教育法》，增加了教育拨款，充实了各级学校的理科实验设备。为使教学内容现代化，组织了大批科学家和教育家编写新教材，把现代的科技成果充实到教材中去。前苏联则从1964年开始，用了10年时间对普通学校的教育内容进行改革，编写了新的教学大纲和新教材。

本节主要对国外几套在国际上有影响的中学物理教材作简单的评述。

一、美国PSSC物理

PSSC是在美国国家科学基金委员会的资助下为对高中物理课程进行新的探索而组建起来的“物理科学研究委员会”的简称。它原是一个研究麻省理工学院课程计划的机构，但在组建后不久便扩大成为全国性的组织了。

根据该书编者哈伯沙伊姆(U.Haberschaim)所说，PSSC物理课程的目的在于说明在物理学发展过程中的实践与理论之间的相互作用;通过对自然界的调查，让学生学习物理学的基本原理和定律及其适用范围和根据;培养批判地阅读的能力以及进行推理和善于区分本质与非本质的能力，从而提高所学到的技能;给想读大学理工科的学生打下一个坚实而牢固的基础。

PSSC物理教材是由宇宙、光学与波、力学、电与原子结构等四部分组成。

在第一部分“宇宙”里，教材对时间、空间和物质等概念只作一般性的阐述，即说明怎样把握和怎样测定这些物理现象。具体内容包括什么是物理学，时间及其测定，空间及其大小，函数关系和标度的选择，沿着一定轨道的运动，矢量，质量、元素、原子，原子和分子，气体的性质，测定等十章。通过对这一部分的学习，要让学生了解物理学是一个研究课题;理解时间、空间与物质三者是不可分的。不仅如此，还要让学生知道物理学是在不断发展之中，这一发展过程正是人们进行探索和研究的用武之地。学习这一部分只是对自然界进行一次广泛而粗略的扫描，接着就要对物理学的某些领域进行较深入的探究。

在第二部分“光学与波”中，教材主要研究光学。具体内容包括光的性质，反射和像，折射，透镜与光学仪器，光的粒子模型，波，波与光，干涉，光波等九章。从教材的编排体系上看，它是从研究光的粒子说开始逐步进入光的波动说的，但重点是在光波上。

在第三部分“力学”中，教材主要是以力学的观点去进一步细致地观察运动。具体内容包括牛顿运动定律，地面上的运动，万有引力和太阳系，动量及其守恒，功和动能，热、分子运动及能量守恒等六章。

在第四部分“电与原子结构”里，教材主要研究电磁学的内容，具体包括有关电的定性的事实，库仑定律和基本电荷，在电场中电荷的能量和运动，磁场，电磁感应和电磁波，探索原子，光是粒子、电子是波吗，量子王国、原子结构等八章。

此外，PSSC物理还有一个补篇部分，原名为“高等课题补充教材”，介绍物理学的一些高等课题，包括角动量、统计力学、狭义相对论和量子物理学。这四个课题可以分开单独学习。作者在这里采用浅显易懂的语言，使学生不需要多少数学知识就能了解这些高等课题的基础知识。

PSSC除编写了一套物理教材外，还编制了实验指导书、教师指导书、实验仪器介绍手册、教学影片及介绍手册、课外读物丛书、试题集等七种指导用资料。

经过实践，PSSC物理教材受到不少批评。大家认为这套教材太深太难，只适用于少数尖子学生，远远脱离大多数学生的实际水平。虽然有部分教师在采用这套教材时，强调了科学探究，使用了新的教学方法，但多数教师却依然使用传统的教学方法，因而收效甚微。但尽管如此，PSSC物理所提出的教育改革的方向乃是大势

所趋，同时也给人们留下不少有益的经验。

二、美国HPP物理

1962年前后，卢瑟福博士(F.J.Rutherford)任美国加利福尼亚州的高中教师和行政官员，他根据流传很广的霍尔顿博士(G.Holton)所著的《自然科学中的概念和理论入门》一书的内容，编写出一套物理教材的试用方案，并于1963,1964年间在两所中学里进行试教而获得成功。后来这一研究项目在各财团的资助下被命名为“哈佛大学物理计划”(HarvardProject Physics，HPP)，于1970年正式以“物理计划”的书名出版。HPP物理教材的主要意图在于:

(1)与其让学生掌握零碎的知识，倒不如让他们把主要力量放在掌握足以代表

科学的物理思考方法上，以增强对物理世界的理解。

(2)让学生理解物理学就是人在物质世界中的多方面的活动。要在历史和文化

方面展开的基础上来提示它的内容，并从传统和发展与变革两方面来阐述物理学观点。

(3)即使是在让学生学习对未来有用的那些知识和技能时，也不要放过让每个

学生学习立即有用的科学知识和技能的各种机会。

HPP物理教材的最大特点是把重点放在科学发展史上。这套教材重视物理概

念，讲述比较清楚;问题的引入注意启发诱导;取材较丰富，知识面很广。

HPP物理教材共分六册，每一册都有单独的标题:?运动的概念;?天空中的运动;?力学的成就;?光学和电磁学;?原子的模型;?原子核。每一册还有相应的手册和学生

读物;在手册里附有实验、教学影片和课外活动等内容。这是对学生进行科学方法的培养和实践能力的训练的部分。

例如在第四册《光学和电磁学》中，共有四章内容。第十三章“光”主要研究了光的直线传播、反射和折射一直到光的干涉、衍射和偏振。在这一章里教材介绍了牛顿的有关光

的粒子模型和达?芬奇和惠更斯所支持的有关光的波动模型。第十四章“电场和磁场”主要研究电和磁。教材先对电荷以及电荷间的作用力进行简单的讨论，然后证明运用“场”的概念如何简化了对电效应和磁效应的描述。接着讲由运动电荷所形成的电流。再把场的概念和势能的概念结合起来，就能建立电流、电压和功率之间的定量关系。最后讨论电和磁之间的关系，这是从考察运动电荷与磁场之间的相互作用谈起的。第十五章“法拉第和电气时代”详尽地回顾了法拉第如何从重复奥斯特实验开始，终于发现了电磁感应现象。接着教材介绍了发电机和电动机的原理。最后从电力工业的发展强调了电的社会意义。第十六章“电磁辐射”主要研究光的电磁本性。教材定性地介绍了电磁原理的麦克斯韦公式，介绍了电磁波的传播、赫兹实验，最后介绍了电磁波谱。三、英国纳菲尔德协作理科教程(NuffieldCoordinatedSciences Course)

这是一套英国最新出版的以14,16岁学生为对象的纳菲尔德理科教程。它与综合理科教程(Integrated Science

Course)不同就在于对物理、化学、生物内容是分科编排的，但强化了它们之间的联系。

根据新的课程标准，在15个主要核心内容中，5个有关物理的是:物质分子，物质的状态和特性，能量，各种力的

相互作用和波。此外在教程中还开始引进某些关于电子学的内容，以加强基础电学与技术革新领域之间的联系。纳菲尔德教程的一贯宗旨就是:要让学生通过亲