中美两种初中物理教材比较研究——以温度计为例，本文主要内容关键词为：中美论文,两种论文,温度计论文,为例论文,物理论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
随着新世纪的到来，包括我国在内的许多国家的基础教育改革步伐日益加快，其中教材改革更是各具特色，教材不仅是教学内容的载体，它的编写体系也体现着一个国家与地区的教育思想观念以及对应的教学方式，笔者试对中美两种物理教材进行比较，以借鉴美国教材编写中的成功经验.
一、比较的教材与内容
笔者所比较的物理教材一种是由上海科学技术出版社出版、华东地区初中物理教材编写协作组编的九年义务教育三年制初级中学课本《物理》（第二册），下简称中国教材；另一种美国物理教材《Properties of Matter》（物质的性质），下简称美国教材.所比较的内容为温度计，具体见下表：
中国教材 美国教材
课题 温度计
温度和密度
具
实验与思考：怎样判断物体的“冷”和“热” 引言：一些激发兴趣的问题
体
读读想想：温标是怎样确定的？ 探究5.1：制作液体温度计
内
想想议议：课堂练习题（一道说明题 探究5.2：用空气代替液体制作温度计
容
和一道计算题）、介绍自然界的温度 探究5.3：加热金属片
差异很大 反思与拓展：温度变化引起密度变化
实验：用温度计测温度 阅读材料：
作业（两道实验题）
1.用度描述温度（温度计的发明史）
阅读材料：
2.乘热气球（热气球的原理）
1.各种温度计 3.密度变化引起气流、水流、造山运动
2.热传递 4.横跨阿拉斯加的油管——接受自然的挑战
二、形式上的相似点
这部分内容两者都由相似的几个部分组成，中国教材有导入语、实验与思考、读读想想、想想议议、实验、作业、阅读材料等几个板块；美国教材有导入语、材料知识准备、实验探究、反思与拓展、阅读材料等几个部分.
两种教材都注意到要图文并茂且版面活泼，中国教材共5页不到，有插图或图示12幅；美国教材共18页，有23幅插图或图示.
两种教材都体现出对实验的“关注”，中国教材在引入时设计了用人的手去感知物体冷、热的实验，在最后结束时有一个用温度计测温度的实验，一共两个实验；美国教材中共有三个实验，它们分别是：做一个液体温度计、用空气代替液体做一个气体温度计、加热金属片.
三、实质上的差异
虽然教材的组成部分相似，也都重视了实验，但在很多方面都存在着差异，具体表现为：
1.教材的知识结构不同
中国教材把温度计这个内容放在第五章热的第一节，后继内容都是热学中最基本的现象：熔化与凝固、汽化和液化、升华和凝华.这说明中国教材的编写是严格按照物理学的知识体系和成人的思维来编写的，因为温度是热学中一个最基本最重要的概念，当然首先要通过温度计这一节尽快把温度的测量、读数、温标等概念先灌输给学生，为后面熔点、凝固点、沸点等与温度有关的概念的学习打下知识基础.美国教材中把温度计这个教学内容放在密度一章的温度与密度一节中，这一章的内容依次有密度的确定、密度的预测、气体有密度吗、温度与密度.教材旨在通过温度计的制作、对温度计“热胀冷缩”的工作原理的探讨，使学生通过阅读就能理解温度变化了物体的密度也会跟着变化的物理规律.这说明美国教材编写时比较注意前后知识间的联系，在学习某一概念或规律时，往往把与此概念、规律有联系的其他知识点通过各种方式反映出来以帮助学生更好地理解这个概念或规律，并将知识应用于生活实际，以帮助学生形成良好的认知结构.美国教材这种打破学科结构的灵活的编写方式对学生进行跳跃性的学习、培养学生思维的变通性也很有好处.
2.实验的功用不同
物理学是一门实验科学，然而我们不能为要加强实验教学而增加实验，只有充分发挥每个实验的探究功能，才能使实验真正成为发展学生科学素质的有效手段.中国教材中“用人的手去感知物体冷、热的实验”起到了唤醒学生感知、激发学生兴趣、引入课题的目的，然而学生对物体冷热的感觉以及凭感觉测温度不精确的知识在生活中有着丰富的体验，这个实验和举一些精彩例子的功用没有什么差别，它只是在形式上增加了一个课堂学生小实验，而并没有对学生的实验能力或科学素质产生更有利的影响.另一个实验是“用温度计测温度”，书上详细给出了实验步骤和记录表格，并且配有四幅插图来提醒学生“不能测量超过温度计刻度范围的温度”、“温度计不能靠放在玻璃杯边上”、“不能将温度计从被测物体中拿出来读数”、“读数时视线要与温度计内液面齐平”，不能否认，这个实验的设置对学生将来在实验中或生活中正确使用温度计是有帮助的，但除此以外呢？是否有更好的方式使学生既能学会正确使用温度计，又能发展其他能力呢？
美国的教材为我们提供了一个很好的例子.它让学生在设计制作不同种类的温度计、并在比较自制和标准温度计测温度的差异的过程中自然而然地学会使用温度计.美国教材中用Inquiry一词表示实验，充分体现出对“科学探究”的重视，三个实验虽然也都有步骤，但很多都是以问题的形式写出的，必须经由学生讨论思考后才能顺利实施.如：在制作一个液体温度计这个实验中，一开始课本就提出：你怎样用桌上的材料制作一个温度计？用5分钟和你的同伴讨论可能的设计并写在学生实验记录纸上.实验结束时又在对自己温度计的测量精度、灵敏度等问题的讨论后提出：你怎样改进你的设计以提高温度计的精度和灵敏度？类似的问题在实验过程中还有很多.可以说，这样的实验过程不仅能培养学生的各项实验技能，而且有利于学生领悟科学探究的本质和学生探究能力的培养.
3.知识的深度不同
这一点可以从中国教材比较强调概念的抽象意义和数学运算，而美国的教材强调对学生所熟悉的现象进行描述，使学生对概念有一个大体的正确认识，充分体验自然科学概念，而不在下抽象的定义上充分地体现出来.如：中国教材中给出了温标的严格定义，并要求进行热力学温度T与摄氏温度t之间的换算.而美国教材只是在阅读材料中按历史顺序介绍了各种温标，不要求温标间的换算.
4.阅读材料内容的广度不同
中国教材中阅读材料的内容仍然围绕热学这个中心，也没有跳出物理学的框框，它是对教学内容的扩展.如：在“各种温度计”这篇阅读材料中介绍了各种温度计，并将制作温度计的物理原理深化为“利用物体的某种特性跟温度之间的关系，可以制作各种各样的温度计”.美国教材中阅读材料涉及的内容很多，体现了不同学科之间的相互融合及STS的渗透.如：“密度变化引起气流、水流、造山运动”涉及到地理学的知识；“横跨阿拉斯加的油管——接受自然的挑战”介绍了科学家是如何解决由于温度变化带来热胀冷缩、冰冻土壤融化等现象而引发技术上的困难，从而将阿拉斯加北部的石油通过1287km的管子输送到其南部以便接下来的运输，这是美国在解决石油危机问题上的一个大举措.
5.知识获得的方式不同
从两国教材上看出，中国学生获得的许多知识是教师直接灌输给学生的，而美国学生要获得知识在很大程度上要通过各种活动，如观察、思考、探究、并在与同学的合作中、教师的引导下才逐步自行获得的.如温度计的工作原理在中国教材上只是通过“常用的温度计是利用水银、酒精或煤油等液体的热胀冷缩性质来测量温度的”这样一句话来告诉学生的，而美国教材是先让学生用手握住温度计的玻璃泡，观察温度计中红色液体的变化，再提出“温度计中的液体为什么会移动？”的问题让大家讨论而得到结论.中国教材中在没有经过学生自己的思考探究，没有任何感性认识的前提下就告诉学生的物理事实很多，如什么是温标，温标是如何确定的，绝对零度等，这样学生获得的知识是死的，因而也是不牢固的，只有靠反复的记忆和大量的习题来巩固.而美国的教材先让学生设计制作液体，气体温度计，并在实验中突出让学生用自己制作的温度计与标准温度计一起去测冷热水，从而在自己的温度计上加上刻度，即标度自己的温度计这个步骤，使学生对温标有一个潜在的认识，然后在阅读材料中详细介绍了温度计的发明，温标的产生及其重要性——用统一的标准来比较温度以及各种温标的特点，由于有自己标度的经历，学生对温标这个概念就比较容易理解.
四、启示
笔者认为上述两国教材上的区别最终反映出两国在物理教学观念上的不同，即使教材版面活泼、有小实验的“点缀”，也不能掩盖我国普遍存在的教学观仍然是灌输式的教学观，在这种教学观影响下，培养出来的学生必然缺乏独立思考的能力和解决问题的能力，而美国的教学观是一种培育式的教学观，他们注重培养学生在未来社会的生存能力——通过探究解决问题的能力、与他人科学地交流的能力等等，从而使每个学生的科学素养得到提升.
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