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今天人类社会息息相通，科技进步日新月异，竞争日趋激烈。一个国家和民族要在竞争中立于不败之地，求得最好、最快的发展，首先要提高全民族的素质，教育是关键。“世界好比一个大村庄，各民族在相互影响中成长，在相互学习中进步。比较教育要以研究国际教育发展规律、借鉴外国优秀教育经验、发展本国教育为己任。”
著名物理学家、诺贝尔物理学奖获得者杨振宁教授就中国和美国的教育作过比较。他认为，中国的传统教育基础扎实，但缺少创新；而美国的教育是渗透式，学生在兴趣中学习、构建知识、培养能力。虽然美国学生的基础不如中国学生，但有较强的独立思考和创造能力。
中美两国的物理教育各有特点、互有短长，互补性很强，两国优点的结合将是教育方法的突破。
一、教育内容的异同
1.教育目标
2003年4月，中国教育部制定的《普通高中物理课程标准（实验）》指出，物理课程的总目标是：1)学习终身发展必备的物理基础知识和技能，了解这些知识与技能在生活、生产中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势；2)学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题；3)发展好奇心与求知欲，发展科学探索兴趣，有坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神，有振兴中华，将科学服务于人类的社会责任感；4)了解科学与技术、经济和社会的互动作用，认识人与自然、社会的关系，有可持续发展意识和全球观念。从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观建立了三维的培养目标。物理课程标准以现代教育理念为先导，明确提出以提高全体学生的科学素质为主要目标，满足每个学生发展的基本要求，改变学科本位的观念。课程标准符合基础教育的性质和时代的特点，确定了学生必备的基础知识和基本技能，改变了课程结构强调学科本位、缺乏整合的状况，改变了课程内容“繁、难、偏、旧”和偏重书本知识的状况，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。
美国《国家教育科学标准》(1996年）明确提出，科学教育的目标是“人人具有科学素养”。科学教育要让学生充分领略自然界的五光十色，并体验到了解自然世界的乐趣；学会用科学方法和原则来做个人决策；用科学理智的眼光来看公共事务及参与关于科学技术的讨论；在未来的职业中，充分利用科学知识和技能，促进生产力发展。
美国科学促进会于1985年发起了改革科学和数学教育的“2061”计划，以学生进入社会后所需的知识、技能为着眼点，致力于长期的科学教育改革。布什总统2002年签署《不让一个孩子掉队法》，旨在提高全体国民的基本素质，增进教育公平，让所有学生都能接受高质量的基础教育。
美国在基础教育阶段，不单独开设物理必修课，物理、化学、生物合为科学课程。在高中阶段，物理课程作为选修课开设，主要有综合型、常规型和提高型。综合型课程包括物质科学、生命科学、地球和环境科学，仅在“物质科学”中包含一些物理知识。综合型课程一般作为高中的理科最低选修标准，主要体现了科学与实际生活、自然现象，及环境、资源等社会问题的广泛联系。常规型课程主体由物理学基本知识体系构成，分为“理工型”和“人文型”两种，供具有不同发展潜能的学生选修。“理工型”注重基本原理、基本方法和技术应用；“人文型”则淡化定量研究，强调物理与人类文化、社会的广泛联系。提高型课程也称大学预科物理（大学承认其学分），重点是深化某些重要概念、规律教学，强调学生对物理学基本结构和思想方法的认识。在呈现方式上，重视通过课题研究、阅读、讨论等活动，培养学生的探究能力和综合学力。
2.高中物理教学内容对比
在美国《国家科学教育标准》的指导下，各州根据实际情况制定了灵活的科学教育标准，物理教材由任课教师确定，遵循以学生为中心的原则，注重学生的兴趣、个性及创造力的培养。表1是美国新泽西州2002年《概念物理》（在美国使用范围较广）中的内容与中国全日制普通高级中学教科书《物理》（2003年）中教学内容的对比。（力学部分）
从内容上看，美国理工型物理课程具有广而浅的特征，提高型课程则侧重物理内容的深入。教学内容有以下几个特点：1)与其他学科相互交叉渗透。如在第八章能量讲述了“生命的能量”；第十一章转动力学讲述了“转动惯量和体操”。2)密切联系生活，实用性强。“美国的教材只是案例分析，最终培养超越一种知识的系统性的能力……培养的是具备数理概念的公民。”3)注重培养学生科学思维方法。4)重视实验，动手能力。
中国物理课程内容更多地体现科学性、严谨性、逻辑性，强调了实验操作技能的培养。新一轮基础教育课程改革，借鉴了国外物理教育的经验，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面体现物理课程目标，强调对学生科学素养的培养提升。
二、教学方法的对比
1.中国物理教育方法
受“应试教育”的影响，中国的物理基础教育仍以课堂教学为主。从20世纪80年代中期，全面推行素质教育，以培养创新能力，提高科学素养为目标，进行了基础教育改革，课堂教学呈现出众多的模式，教学方法也不断推陈出新，更加注重学生个性的发展。变传统的教师讲授式为主的课堂教学为学生主动参与、乐于探究、勤于动手的合作探究式教学。课堂上，教师是辅导员、引路者、合作者、促进者，学生是学习的主体，注重学生的个体差异，激发学生的学习积极性，加强了物理实验教学，全面培养学生的科学素养。物理课堂常用的教学方法有：1)启发式教学法。从教学内容实际出发综合运用多种教学方法，激发学生的学习动机，调动学习的积极性、自觉性，培养学生的能力。2)有序启动式教学法。强调一切教学活动要从有利于“加强基础、培养能力、开发智力”出发，真正实现以学生为主体。3)实验—综合—探索式教学法。以观察实验为主，精选观察与实验的内容，运用多种教学形式，启发学生积极思维，让学生尽可能找到自我思维方式的最佳起点和最优化角度，从集体思维相互作用的“共鸣场”中探索与获取知识。4)研究性教学法。以认知学习理论为基础的建构主义学习理论，从“以学生为中心”出发，提出与传统教学思想完全不同的教育（学习）观点，知识是学习者在一定的情况下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式获得的。遵循建构主义学习理论，教学模式中重要的环节就是探索和独立探索。研究性学习是学生从学科领域或现实生活中选择和确定研究主题，创设一种类似科学研究的情景，在教师的指导下，同学之间合作、探究，主动获取知识、应用知识并解决问题，从而培养学生的探索精神、创新精神和实践能力的学习方式。教学步骤是：提出问题—自学探究—合作探究—实验、实践探究—归纳结论—巩固、反馈。
受高考指挥棒的作用，教学方法仍以课堂教学为主，以老师的传授、讲解、提问为主，学生以书本学习为主。演绎推理是物理教学的主要方法，首先教师有步骤地阐述概念和理论，然后再举例说明，传授知识注重正确与详细，缺少生动有趣，过分强调理论学习，演示与实验活动常常被忽视。
2.美国物理教育方法
美国物理教师教学遵循以学生为中心的原则，重视学生的兴趣、个性和创造性，课堂气氛宽松、活跃，重视实验教学，鼓励学生观察、思考并动手操作。课堂教学以探究、实践为主，在合作、讨论中归纳总结出知识结构。常用的教学方法：1)讲授。包括教师讲授、程序教学、计算机辅助教学等。教师在课堂上系统讲授的知识约占教学时间的三分之一，主要以程序教学为主，学生借助程序课本和机器自主学习。2)指导下的发现—聚合学习。教师通过一系列的提问，启发指导学生通过中介的、支持性的知识得出正确答案。3)探究—发散性学习。这是与综合、评价技能相联系的最高层次的学习，以学生主动学习、自主探究为主。4)合作学习。合作学习是一种越来越流行的教学策略。在合作学习中，学生在混合能力小组中共同学习，分担学习责任，学生对自己的学习负责，对全组的学习成员负责，对帮助其他组的成员负责。合作学习的核心在于构建学习群体，即在教室中营造一种合作关系，以产生共同学习的合作能量。
在美国，中学物理教学的教室和实验室是合二为一的，学生可以在教室里既上课又做实验。课堂上大量的学习活动是学生的动手操作，强调学生从做中学习知识、构建知识，培养能力；在探究中，经历科学发现的过程，在潜移默化中建立学生科学认识论和方法论的“认知结构”，以培养学生的科学素养。美国的物理教学突出了物理学实证科学的特点。
美国的物理教师倾向于用归纳法，鼓励学生观察、思考并动手实验。如，老师在课堂上给出多个探究题目，学生根据自己的兴趣和知识背景选择课题，然后对该课题进行探究，由此理解科学规律。有些教师引导学生做真正的科学实验研究。
三、美国物理教育给我们的启示
美国学者康德尔说过：“外国教育制度的研究，意味着对自己教育的一次检讨和挑战，因而也是对本国教育制度的背景和基础的一次比较清楚的分析。”在比较中，明辨中国物理教育的特点，借鉴国外物理教育的成功经验，运用于中国物理教育改革实践，探索物理教育的普遍规律。“比较是掌握世界动向的钥匙，是谋求优势的手段。”
美国的物理教育给我们如下启示：
(1)教育教学要以学生为中心，要让学生在兴趣中学习，而不是在学习中培养学生的兴趣。
(2)教育教学要着眼于学生的未来需要，注意学生的个性发展，切实加强实验教学，培养学生的科学探究能力，提高学生的科学素养。
(3)加大课程整合改革的力度，加快步伐，课程设置要有更大的弹性，使不同层次的学生更容易选择。
(4)教师要有先进的教学理念，加强教学方法的学习和改进，汲取国外物理课堂教学的先进经验。只要能够用实验解释的问题和理论，就不用语言。实验要重视过程，不要过分强调结果。使学生在实验探究中经历知识的发现过程，掌握科学的研究方法。使实验教学真正起到培养学生的创造能力、解决问题的能力、提高科学素养的作用。
华南师范大学教授强海燕在《中、美、加、英四国基础教育研究》一书中说：“课堂教学的目标应全面体现培养目标，促进学生生命多方面的发展。认为把课堂教学目标局限于发展学生认知能力，是教学论局限性的突出表现：把生命的认知功能从生命整体中分割出来，突出其重要性，把完整的生命体当作认知体来看待。因此在研究课堂教学时要注意两方面的关系与整合：一方面是知识体系的内在联系和多重联系，以求整合效应；另一方面是学生生命活动诸方面的内在联系、相互调整和整体发展。”课堂教学要“突出知识结构和学生学习的过程结构，具有动态生成的特点，力求体现课堂教学有基本结构，但不拘泥于结构；教师指导有策略，但不拘泥于事先策划的方案；学生活动方式灵活，但不放任自流，随心所欲；学生主动活动时间增加，但不满足于表面活跃，而是追求实效”。
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