中美高中物理实验对比

一、课题来源及研究的目的和意义

（一）课题来源

物理学是一门以实验为基础的课程，物理实验教学是物理教学的重要环节。作为一名物理师范生掌握好中学物理实验是最基本的要求，在中国《普通高中物理课程标准》中对通过物理实验培养学生的能力也有明确要求。然而，当我们走进实验进行中学物理实验探究时才发现，在实验探究方面我们仍然存在着很多问题。比如：在我们高中的学习中有一部分实验没有开设；有些实验仪器不会操作；探究实验不能按照步骤进行；缺少严谨的科学探究精神；数据记录也有不规范之处等。我们在高中物理的学习中物理实验并没有像《课标》所要求走进我们的课堂教学之中。但是，实验是物理课程改革的重要环节，是落实物理课程目标，全面提高学生科学素养的重要途径，也是物理课程改革的重要资源，做好物理实验教学是物理教学的重中之重。我国物理教材实验部分的编写是否与我国《课标》要求相契合？通过现有物理实验教学是否能达到对学生科学素养的培养？这些问题急需我们来思考。

物理教材是物理教学的主要依据，做好教材中物理实验的编写是必然要求。面对我国现存的物理实验教学现状，我们不妨尝试对比国外优秀教材中的实验编写，借鉴国外优秀经验，为我国物理教材实验部分的编写提供一些支持。因此，我将选择我国普通高中物理教科书（人教版）与美国高中物理教材《物理：原理与问题》中光学部分实验进行对比研究。

（二）研究目的

通过此次对比研究发现中美两国在《课标》要求方面存在的异同点，发现我国物理实验中存在的问题，以便引起人们对我国物理实验的思考和重视。对比美国教材光学部分实验的开设形式、数量、实验仪器及插图等与我国教材之间的差异，找出美国教材中的存在的优点，从而参考和借鉴国外优秀教材中的优秀实验，为从事物理教学工作的广大教师提供更加丰富、有趣的教学资源，为我国现有的物理实验教学提供一些改进建议，也为我国的物理教材中实验部分的编写提供参考和建议。

（三）研究意义

通过对比中美两国在《课标》要求方面存在的异同点，有助于发现我国在制定物理实验《课标》时存在的问题。通过对光学实验部分实验的开设形式、数量、实验仪器及插图等多个方面进行对比，有利于为我国从事物理教学工作的广大教师提供丰富的教学资源，有助于他们改进传统的教学方式，使学生增加对物理的学习兴趣。通过对比两本教材中“光的偏振”这一具体实验，有利于帮助我们全面了解美国探究实验的具体过程，有助于为我国的物理教材中实验部分的编写提供参考和建议，有利于学生更好的掌握有关科学知识，形成科学的思维方式，更好的培养符合时代发展的新型人才。

二、国内外在该方向的研究现状及分析

在新课改的大背景下，通过物理实验培养学生科学素养的重要性已经被人们所重视。我国各位专家学者对中美教材中的实验部分进行了多层次的比较研究，探索更适合我国学生情况的物理实验教学方式。现已有大量的关于中美高中物理实验比较研究的文献问世。

2006年11月祁映宏在《中美2套高中物理教材学生实验的比较与研究》中，统计了中美高中物理教材中的学生实验，对两国教材学生实验编写的特点做了比较研究，提出学生实验设计的认识观和学习观，最后特别强调了美国教材中的一些可借鉴之处，并对我国物理教材中学生实验做出了反思与期待。

苏州大学的沈国强在2010年比较研究了中美两套物理教材的科学探究内容异同。比较分析了两国教材中的科学探究的数量、内容、方式等，对“科学探究”活动的实施从教师和学生两个角度进行调查，了解教师和学生对“科学探究”活动观念的理解、具体实施情况，以及制约“科学探究”教学开展的主要因素。

延边大学的陈雪对高中物理实验教科书实验部分分为表层结构包括实验数量分布、实验体系结构、实验器材选择、实验插图语言四个部分，和深层结构科学知识、科学方法和科学情感三部分进行了比较分析，并用定性和定量研究的方法，分别进行数量和文本分析比较。并根据结论对我国物理教科书实验部分编写提出建议。

刘建智和李兰对一套美国高中物理教材（栏目名称为《Physics Lab》）与我国人教版新课标高中物理教材中的实验部分从实验数目、实验器材、实验的编排与实施、语言分格及其他进行了比较，通过比较对我国在今后编写或修改高中物理教材时应适当增加实验数目、实验内容与时俱进、适当增加光学与原子物理部分的模拟实验、增加探究性实验的数目，并增加实验的开放性、体现“以人为本”的教育理念。

3．美国的《国家科学教育标准》中，涉及从幼儿园到高中的整个阶段所有学科的标准内容，并没有提到过多的物理实验内容标准，其将物理实验归纳与科学探究之中，所以要找到有关科学探究的要求进行总结归纳。

4．进行学习，从教学实践中了解学生的实际需求，从有利于学生发展的角度出发，提出建议。

七、参考文献

[1] 普通高中物理课程标准[M]. 人民教育出版社 , 中华人民共和国教育部, 2003.

[2] 祁映宏.中美2套高中物理教材学生实验的比较与研究[J].物理实验,2006(11):24-27.

[3] 沈国强. 中美高中物理教材科学探究内容的比较研究[D].苏州大学,2010.

[4] 陈雪. 中韩高中物理教科书实验部分比较[D].延边大学,2011.

[5] 刘健智,李兰.中美两国高中物理教材实验部分的比较[J].湖南中学物理,2013,28(01):1-5.

[6] 李兰. 中美高中物理教材实验部分设置的比较研究[D].湖南师范大学,2013.

[7] 戚静芳. 中美高中物理教材中物理实验的比较研究[D].华中师范大学,2013.

[8] 郭丽丽. 中美高中物理教材中物理实验的比较研究[D].陕西师范大学,2014.

[9] 苏蕴娜. 中美澳高中物理教科书实验设置比较研究[D].西南大学,2016.

[10] 印晓明,陈坤.中美高中主流物理教材在“光学”部分内容呈现的差异与启示——基于培养学生科学领域内“核心素养”的视角[J].物理教师,2016,37(02):74-77.

[11] 陆雪娇.中美高中物理教材中实验的比较研究——以“抛体运动”为例[J].物理通报,2018(05):99-102.

[12] 高赫男,石红.中美高中物理教材实验的比较研究[J].中学物理,2019(03):31-34.

[13] 江芳,王国英. 教育研究方法[M].华东师范大学出版社,2007.

[14] 物理课程教材研究中心.人教版高中物理必修1[M].北京:人民教育出版社, 2010.

[15] 全国十二所重点师范大学联合编写.教育学基础[M].教育科学出版社,2013.

[16] [美]阿特·霍布森著,秦克诚,周培森,周国荣译.物理学:基本概念及其与方方面面的联系[M].上海:上海科学技术出版社,2001.10.

[17] [美]国家研究理事会编写,戢守志译.国家科学教育标准[M].科学技术文献出版社,1994.

[18] [美]保罗·齐策维茨著,钱振华译. 物理：原理与问题(上册)[M]. 杭州:浙江教育出版社,2005.

[19] 物理课程教材研究中心.人教版高中物理选修3-4[M].北京:人民教育出版社, 2010:43-73.

[20] [美]保罗·齐策维茨著,钱振华译. 物理：原理与问题(中册)[M]. 杭州:浙江教育出版社,2005:444-553.