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国外中学物理教材系列介绍(一)《物理原理与问题》教材整体简介  

2011-12-12 15:30:14|  分类: 国外教育 |  标签: |举报 |字号 订阅

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国外中学物理教材系列介绍(一)

《物理原理与问题》教材整体简介

作者:余利君    文章来源:本站

  

编者按:随着我国基础教育课程改革的稳步推进,越来越多的实验区走进新课程、使用新教材。为了配合基础教育课程改革,本栏目将陆续介绍一批国外及港台地区的优秀中学物理教材,从中挑选富有特色的精彩内容,配以原文做详细介绍。我们的意图是:⑴整体介绍这些教材的特点;⑵每次从中挑选一节重要的物理知识详细展示其编写思路或内容呈现方式。希望能为广大的物理教育工作者提供一些启示和借鉴!

   

  本期向大家介绍的是一套美国高中物理教材《物理:原理与问题 》(Physics: Principle and Problems )(图1为该教材封面)。本教材由美国密执安-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。


  这套教材是专门为那些有志于向理、工科职业发展的高年级(9-12)理科生(美国)所设计的。《物理:原理与问题》一书共有31章,依次介绍了力学、热学、光与波、电学以及近代物理的内容
[教材目录(中英对照),可供查阅]。同时,该教材还设有大量富有特色的栏目,如:

  此外,教材在一些章节中给出了相应的物理网站 ,这既服务了一线老师的教学需要,又可以扩大学生的知识面。

  这套教材一经面市,即风行世界,被很多国家选作高中物理教材或教学参考书,至今仍长盛不衰。在美国,本教材经过了多次修订 ,至今依然得到众多高中物理老师和学生们的喜爱。本教材为什么如此受到欢迎?从栏目设置看整体教材的设计,它有以下六大"亮点"

 
  一、教材内容综合,结构严密,并注重学生思维能力的培养。本书呈现的物理知识包括了经典物理学的几乎所有内容,并在最后几章里给出了近代物理的相关知识,如:量子理论、原子模型、固体电子学、原子核的应用等。同时,每个章节配有较多的习题,且分层、分类,如应用概念、一般性问题、批判性思考题、拓展思考等,便于老师和学生进行选择。教材在一些重要的知识点中,均设置了相应的"问题解决策略"栏目,内容是解决具体物理问题时学生应掌握的策略性知识。

  二、教材中共有31个学生实验,包含了验证性实验和探究性实验,探究实验占了总数的三分之一。实验设计注重封闭性和开放性相结合,并渗透对探究方法的指导。与中国相比,美国的学生实验较为容易,以简单、有趣,注重科学方法的训练为原则。选用的实验注重贴近学生的日常生活,可以从教材中的一个探究性实验——"弹簧中的波"来说明:

 

三、在部分章节中,教材设置了"物理与社会" "物理与科技"等栏目,内容多为本章知识在社会、技术中的应用或联系。

  第二十一章"电场" "物理与社会"栏目是 "为残疾人服务的计算机"(暗含了关心弱势群体的问题),详细地介绍了用计算机帮助残疾人的各种功能,相应的调查报告中提到,"研究斯蒂芬?霍金的经历,找出他对科学的贡献、他对身体的挑战及帮助他进行挑战的信息。集体讨论:能帮助残疾人的计算机是昂贵的,而且还要花钱进行培训。试找出你所在的社区决定在这些项目上花多少钱?你对这方面的决定有何感想?"此外,文中给出了网络链接,为学生提供了广泛的信息来源与讨论空间。

  这实际相当于给学生一个小课题,让他们进行深入调查。通过这个栏目,可以让学生有目的、有针对性地去发现更多的与物理相关的知识,开阔自己的眼见和思路。

  四、教材中专门设计了一个"与各门学科联系"的特色栏目,使学生了解物理学与其它自然科学甚至社会科学、艺术都有紧密的联系。各门学科之间的联系像一份"自助餐",以其内容的灵活性和选择性适应不同学生的兴趣和爱好。这样设计可以使得物理课程的内容针对学校、教师和学生的差异具有选择性。

 


  五、教材在一些内容相联系的地方创设了"必要帮助"栏目,以广告招聘的形式安排了与物理学有关的职业介绍。这套教材一共有31个职业介绍,如科学家系列、高级工程师、中等技术人员(图3)、普通技术工人……。可以看出,教材编者的意图是通过物理教材的学习,让学生尽早了解社会的各行各业,使他们初步具有对今后职业进行深入改造的能力。

  

  六、美国是一个多元文化的社会。相应的,教材通过"F.I.Y"(小信息)栏目,向学生展示了"历史上各具特色的文化都对科学知识和技术发明做出了贡献" ,其中涉及了众多国家、地区的科学发展及其成就。值得一提的是,教材在相应的内容分别介绍了中国的火药、指南针、手推车、用来侦察敌情的陶制广口瓶、民间使用的取暖设备等内容。此外,栏目还对一些女性科学家做了介绍。

  接下来几期中,我们会每次从本套教材里挑选出一节重要的知识内容,就其内容呈现方式和编写特点做详细的介绍。

参考文献:

[1]
中文译本《物理:原理与问题》,仲新元等译,上海科技出版社 20054月出版
[2]
? 本次使用的《Physics: Principle and Problems》,由Mcgraw-Hill公司2002出版
[3]
链接http://science.glencoe.com网站,老师与学生可了解与教材内容相关的更多知识
[4]
Mcgraw-Hill公司已推出2005年的新版本,相关信息请链接
http://science.glencoe.com网站
[5] 选自美国《国家科学课程标准》

  

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