中英高中物理教材對比

唐娟娟　周慶　林叢

【摘 要】本文以“磁場”這一節為例，從章節的知識結構，教材內容的模塊設置，課后習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進行對比研究，比較這些教材的差異性和優缺點，對教學和教材編寫提供一點建議。

【關鍵詞】磁場;教材;對比研究

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

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.33.050

現代生活中處處都會遇到有關磁場的知識。在中學物理課程標準中，《物理·選修3-1》模塊第三個二級主題就是“磁場”，對磁場有關概念和規律的學習，是高中物理電磁學學習的基礎。2015年8月BBC播出紀錄片《中式學校》在國內引起了全國大討論。中英教育的比較成為熱點話題。本文以“磁場”一節為例，通過對教材的差異性和優缺點進行對比，希望能給教學提出一點建議。

1 中英教材磁場主要內容的對比

表1 中英教材中磁場的主要內容

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，為使大家對這兩種教材的磁場內容有一個清晰的比較，表1列出了對應部分主要內容。

從以上兩種物理教材章節知識結構上來看存在很大差異，人教版在知識結構上體現出了較為清晰和細致的內容編排，娓娓道來。英國教材在一節中知識涉及面廣，較為發散，內容精簡靈活。人教版首先將磁場涉及的一些現象，什么是磁場分為一節來講述，之后將磁感應強度B這個物理量和常見的磁場分別作為一節來介紹，最后三節分別介紹了磁場中運動粒子的受力情況。英國教材在第一部分就包含了中國教材前三部分內容，后三部分結合生活實例來介紹磁場中運動粒子的受力情況。下面著重將人教版前三部分和英國第一部分進行對比。

2 中國教材磁場前三部分內容的處理

首先從古代人們發現天然磁石吸引鐵器對現象，人們把這種性質的物質叫作磁性，磁性強的地方叫作磁極。緊接著介紹電流具有磁效應，奧斯特發現電流能使磁針偏轉，而磁體與通電導線之間的相互作用是通過磁場發生的，磁針能夠指向南北，實際上是由于地球的磁場。之后結合指南針與鄭和下西洋的歷史來實現科學、技術、社會結合的目的。每一片段的內容都添加了相應的圖片給學生直觀的認識。

基于第一部分，磁體具有磁性，磁場對通電導線有作用力，那么磁性以及作用力的強弱怎么描述？物理學中用磁感應強度B表示，其方向是小磁針靜止時N極所指的方向。通過探究影響通電導線受力的因素，定義電磁感應大小B=，單位（特斯拉，T），之后結合地球磁場與古地質學的實例來實現科學、技術、社會結合的目的。

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，環形電流的磁場;安培認為，物質微粒內的分子電流使它們相當于一個個的小磁體;介紹勻強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物理量來談論穿過某一面積的磁場及它的變化。教材增加做一做欄目，驗證環形電流的磁場方向和用磁傳感器研究磁場來鍛煉學生的動手探究能力。科學漫步通過生活右旋的螺絲釘等生活實例來反映右手螺旋定則，拓寬學生視野，讓學生更加關注生活。

3 英國教材磁場第一部分內容的處理

英國教材在每節內容也插有對應的圖片。英國教材給磁場的定義：使磁極感受到力的空間區域稱為磁場。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，接著教材通過定義磁通密度（B，單位：T）來描述磁場強弱，而對于某一區域的磁場強弱，引入磁通量（ф，單位：Wb）這個物理量，公式：ф=BSinθ×A.教材緊接著通過習題來鞏固磁通量這個物理量。如果你在磁場中放置一根導線，并通過它傳遞一個電流，電線就會感受到一種力，這就是所謂的運動效應，于是引出左手定則。接著就是左手定則的應用，微型電動機的工作原理。最后的欄目是生活中的新科技，世界上最微小的電動。

4 中英教材關于磁場內容的處理比較

由以上兩國教材的分析，可以看到都在相應的內容添加圖片，給學生直觀的講解，形象生動都設有科學拓展和STS這一欄目來開闊學生視野，同時將科技與生活緊密聯系。中國教材的作業是在學完一節后給出來鞏固，而英國教材在相關知識點的下面就會給出習題來鞏固。從知識結構的宏觀安排上看，兩者存在較大差異.我國教材用較嚴密的知識體系全面來研究磁場，從磁現象，電流的磁效應到磁場，從磁感應方向，大小到磁感應線到磁通量，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.英國教材采用結合前面學習的電場知識用簡短的篇幅介紹了磁場，磁感應線，磁感應強度，磁通量，左手定則，雖然知識沒有占很大的篇幅，但是知識一環扣一環，簡潔明了。中國教材涉及面廣，方便學生了解更多與磁場相關的知識，但是較難突出知識的重點。英國教材只介紹磁場必須要了解的知識，能夠突出重點。再者，英國教材通過將前面學習的電場知識與磁場作對比來引出磁場的相關物理量，同時結合生活中的一些現象，比如，曲別針會跳向磁鐵的兩端來證實磁極的磁場強度大，通過生活中的實例給出事實依據，然后定義相關概念，能讓知識更有說服力，方便學生理解與接受。英國教材更多的是將知識點涉及至生活和科技，介紹了與本節內容緊密聯系的電動機，并介紹了世界上最小的電動機—納米級電動機。而中國教材在內容講授時一直都是一些規矩的實驗現象較少涉及生活，關于科學漫步涉及的是鄭和下西洋等歷史。

總的來說：我國教材內容有比較翔實的闡釋，便于實際操作與評價，而英國教材相對而言更為籠統，這是我國教材的一大優點。英國教材更加注重學生的認知水平。從內容廣度和深度看，英國教材中引入了大量當今先進科技的相關知識，教材的先進性和時代性較強，而中國物理教材側更偏重于學生對物理基本知識的學習理解。我國教材整體框架結構清晰明了，可能更利于學生的物理知識整體框架的構建。而英國教材是根據不同學生對知識掌握的要求進行編排，并沒有按照傳統知識體系的分類進行編排，可能更有利于培養學生批判思維及發散思維能力。就教材課后習題而言，相比英國教材，我國教材習題更注重學生對結果的分析。而英國教材開放性習題比例更高、更注重學生的探索過程。

5 對物理教學和教材編寫的建議

綜上分析，中英教材編寫各有風格。編寫風格有較大差異，但是涉及的重點知識相差不大。中國教材內容深度編寫嚴謹，但是無法突出重點。可以學習英國教材的簡潔明了，突出重點。在內容廣度方面，英國教材中引入了大量當今先進科技相關的物理知識，教材的先進性和時代性較強，中國教材可以借鑒以擴大學生知識面及培養學生實踐應用，適量引入有趣的物理背景知識，如實物圖、實際現象等，增加學生的好奇心，提升物理學習的趣味性，同時從生活現象出發更有說服力，學生更能理解與接受。在教材編排順序上，我國教材強調課程內容結構，整體結構性較強，利于學生對整個知識框架的把握。英國教材側是重點考慮到了學生的認知水平。對于這兩個方面，如何將兩個方面進行融合，有待繼續探索。在課后習題設置上，我國教材可效仿英國教材，增加開放性習題的比例，引入有趣的背景，最終目的是學以致用，培養學生的發散思維的培養。

【參考文獻】

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

[2]方強.中英高中物理教材內容的比較研究[D].陜西師范大學，2016.

[3]李晶晶.中英兩種物理教材“功和能”概念教學的對比[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，2004.