国外物理教材对我国物理教材的影响

包小云　程璐

教材是反映一个国家传统文化、人口、经济、环境、政治制度的一个载体，不同时期，各国的发展也不尽相同。随着时代的发展，各国的理科教育也都经历了完全不同的发展途径。本文想阐述自20世纪50年代至今，对我国物理教材影响比较大的几种国外教材。

一、苏联的物理教材对我国早期教材的影响

根据苏联教育部颁布的教学大纲规定：苏联中学物理课程分两个阶段学习：第一阶段是6～7年级；第二阶段是8～10年级。6～7年级的编排体系是：

六年级物理教材的主要内容有：

1.绪论（物理学研究什么，物理现象，观察和实验，物理学和技术，物理现象的解释）。

2.关于物质结构的初步知识（关于分子的初步知识，气体、液体、固体的扩散，罗蒙诺索夫论物质结构）。

3.运动和力（机械运动，匀速运动和变速运动，速度与平均速度，惯性，物体的相互作用，万有引力现象、重力，形变，弹力，天平，重力和质量的关系，力的图示，力的合成，平衡，摩擦力，分子间的相互作用力，压力，气体的压力）。

4.液体和气体的压强（帕斯卡定律，气体和液体在自身重力下的压强，连通器，空气的重量，大气压强，抽气机，水压机，阿基米德力，浮体条件，比重计）。

5.功和功率、能（机械的功，功率，机械效率，势能的概念，动能的概念，动能和势能的转化，水流能和风能）。

七年级物理教材的主要内容：

1.热传递和功（分子的无规则运动，内能，改变内能的两种方法：做功和热传递，热传递的方法，热量，物质的比热，热量的计算，能量守恒和转化定律，燃料燃烧的热量）。

2.物质聚集状态的变化（物体的熔解、熔解温度，熔解热，蒸发和沸腾，沸腾温度，汽化热）。

3.热机（热机中蒸汽和气膨胀的功，内燃机，蒸汽轮机，热机在国民经济中的应用）。

4.原子构造（物体的带电，两种电荷，带电体的相互作用，电场的概念，密立根实验示意图，电荷的可分性，电子，电荷间的作用力与其距离间的关系，带电粒子在物质中的散射，原子的核模型，氢原子的结构，氦、锂原子的结构，原子中电子的数目和核的电荷）。

5.电流强度、电压、电阻（电荷在电场中的运动、电流、电路，通过金属和电解质的电流，电量单位的确定——库仑，以库仑表示电子的电荷，电流强度，安培计，电压，伏特计，电阻，电阻率，变阻器，部分电路的欧姆定律，串联和并联导体的电阻）。

6.电流的功率（电流的功和功率，焦耳热，电热器，短路，保险丝）。

7.电磁现象（直线电流和环形电流的磁场，螺线管，电磁铁，电铃，电报，继电器及其应用，永磁体，地球的磁场，电话，磁场对通电导体的作用力，直流电动机及其应用，电磁感应，发电机，苏联电气化）。

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这套教材与我国当年由人民教育出版社出版的《物理》教材相比，教材体系上没有太大的区别，如图1所示是1964年出版的初中物理教材，这套教材具有如下的特点：①体系完整，知识面较广，典型的力、热、电、光、原的编排方式，注意反映了当时的科学和技术的新成就。涉及当时科学技术的新概念，如失重现象、气动工具、电场制冷机等，这与当时的卫星、登月飞船发射、家用电器的现代化密切相关。②概念、规律阐述得比较清楚，特别强调知识的传授。我国的物理教材与之相似，主要是当时的国情所致，新中国刚刚成立，百业待兴，需要加快发展，大量地学习前苏联“老大哥”的先进教育，有时候甚至可以说是生搬硬套，甚至教学中的教学方法都是一致照搬的。

二、美国PSSC物理教材对我国“一纲多本”教材的影响

PSSC是在美国国家科学基金委员会的资助下为对高中物理课程进行新的探索而组建起来的“物理科学研究委员会”的简称。它原是一个研究麻省理工学院课程计划的机构，但在组建后不久便扩大成为全国性的组织了。

根据该书编者哈伯沙伊姆（U.Haberschaim）所说，PSSC物理课程的目的在于说明在物理学发展过程中的实践与理论之间的相互作用；通过对自然界的调查，让学生学习物理学的基本原理和定律及其适用范围和根据；培养批判地阅读的能力以及进行推理和善于区分本质与非本质的能力，从而提高所学到的技能；给想读大学理工科的学生打下一个坚实而牢固的基础。

PSSC物理教材由宇宙、光学与波、力学、电与原子结构等四部分组成。

在第一部分“宇宙”里，教材对时间、空间和物质等概念只作一般性的阐述，即说明怎样把握和怎样测定这些物理现象。具体内容包括什么是物理学，时间及其测定，空间及其大小，函数关系和标度的选择，沿着一定轨道的运动，矢量，质量，元素，原子，原子和分子，气体的性质，测定等。通过对这一部分的学习，要让学生了解物理学是一个研究课题；理解时间、空间与物质三者是不可分的。不仅如此，还要让学生知道物理学是在不断发展之中的，这一发展过程正是人们进行探索和研究的用武之地。学习这一部分只是对自然界进行一次广泛而粗略的扫描，接着就要对物理学的某些领域进行较深入的探究。

在第二部分“光学与波”中，教材主要研究光学。具体内容包括光的性质，反射和像，折射，透镜与光学仪器，光的粒子模型，波，波与光，干涉，光波等九章。从教材的编排体系上看，它是从研究光的粒子说开始逐步进入光的波动说的，但重点是在光波上。

在第三部分“力学”中，教材主要是以力学的观点去进一步细致地观察运动。具体内容包括牛顿运动定律，地面上的运动，万有引力和太阳系，动量及其守恒，功和动能，热、分子运动及能量守恒等六章。

在第四部分“电与原子结构”里，教材主要研究电磁学的内容，具体包括有关电的定性的事实，库仑定律和基本电荷，在电场中电荷的能量和运动，磁场，电磁感应和电磁波，探索原子，光是粒子，电子是波吗，量子王国、原子结构等。

此外，PSSC物理还有一个补篇部分，原名为“高等课题补充教材”，介绍物理学的一些高等课题，包括角动量、统计力学、狭义相对论和量子物理学。这四个课题可以分开单独学习。作者在这里采用浅显易懂的语言，使学生不需要多少数学知识就能了解这些高等课题的基础知识。

PSSC除编写了一套物理教材外，还编制了实验指导书、教师指导书、实验仪器介绍手册、教学影片及介绍手册、课外读物丛书、试题集等七种指导用资料。

经过实践，PSSC物理教材受到不少批评。大家认为这套教材太深太难，只适用于少数尖子学生，远远脱离大多数学生的实际水平。虽然有部分教师在采用这套教材时，强调了科学探究，使用了新的教学方法，但多数教师却依然使用传统的教学方法，因而收效甚微。但尽管如此，PSSC物理所提出的教育改革的方向乃是大势所趋，同时也给人们留下不少有益的经验。

这套教材在20世纪80年代翻译引进我国，在我国物理学界引起不少振动，许多学者看后提出，传统的物理教材体系是不是也应该有所变革。当时我国老一辈物理教材专家雷树人、董振邦等就在全国的学术会议上提出，要改革我国的物理教材，提出了全国在统一的教学大纲下应该有多种版本的教材呈现，这就是20世纪80年代提出的“一纲多本”。当时，全国各地就有广东沿海版、四川版、东北版、沪科版、物理通报版等物理教材涌现。多种版本教材的出现吸纳了许多新的东西，最为突出的就是由苏州大学许国樑教授倡导，束炳如、谢坚城教授、何润伟、汪延茂特级教师等编写，上海科学技术出版社出版，简称“沪科版”初中物理教材，如图2所示，这套教材一问世就通过了教育部的审查，教材吸纳了美国PSSC物理教材体系的一些思想，打破了传统的教材编写体系，将教材体系分为6篇。

入门篇 相当于本书的“绪论”，主要激发学生学习物理的兴趣，使学生对什么是物理学和怎样学习物理学以及物理学与技术、社会的关系有一个初步的具体的概略的认识。

第1篇 主要介绍光、声、电、力的基本现象及观察与描述物理现象、规律的方法，使学生对物理基本现象有清楚、正确的认识，知道观察、实验是物理学的基本研究方法。

第2篇 主要阐述物理学中一些最基本的定律和实验、归纳等研究方法，使学生在学习掌握有关规律的同时，受到实验、归纳等研究方法的初步训练。

第3篇 主要介绍物质的分子、原子的结构及其研究的方法，使学生了解物质结构的有关内容，了解“假说”方法的重要作用。

第4篇 主要从功、能观念研究有关物理问题及其应用，使学生初步学会用能的观点去认识、理解和掌握有关知识和方法。

未来篇 概述物理学的现在和未来，作为选学教材，旨在宽展学生的视野，启发学生对物理世界的进一步探究。

三、美国《科学探索者》综合理科教材对我国新课程教材的影响

美国综合理科教材《科学探索者》（套装全17册）如图3所示。它包括了：《科学探索者：地球上的水》《科学探索者：声与光》《科学探索者：电与磁》《科学探索者：天文学》《科学探索者：化学反应》《科学探索者：物质构成》《科学探索者：环境科学》《科学探索者：从细菌到植物》《科学探索者：细胞与遗传》《科学探索者：动物》《科学探索者：人体生理卫生》《科学探索者：地球内部》《科学探索者：地表的演变》《科学探索者：天气与气候》《科学探索者：科学探究》《科学探索者：运动、力与能量》和《科学探索者：法庭科学》。涉及物理学部分有三部分：声与光、电与磁：运动、力与能量。从知识内容上看可能只相当于小学科学与初中物理基础知识的相融阶段，它把整个理科知识分块单列，但总体自成一个比较完整的综合理科体系，这本书的最大亮点就是突出了科学探究，并阐述了进行科学探究的一些基本流程和方法。

如：1.像科学家一样思考：学会观察、推理、预测、分类、模型、交流。

2.像科学家一样理性思维：能够灵活运用各种理性思维解决问题，例如比较与对比、应用概念、理解图表、因果关系、归纳、做出判断、解决问题。

3.像科学家一样信息处理： 概念图、比较/对比、维恩图、流程图、循环图。

这套教材对我国现在实行的新课程标准教科书有着很大的影响。首先是课程理念的转变，提出了五项基本理念：第一，面向全体学生，提高学生的科学素养；第二，从生活走向物理，从物理走向社会；第三，注意学科渗透，关心科技发展；第四，提倡教学方式多样化，注重科学探究；第五，注重评价改革导向，促进学生发展。其次是将科学探究作为课程内容写入课程标准，渗透到教材之中。将科学探究列入课程目标，旨在让学生经历与科学工作者进行相似的探究过程，主动获取物理知识，领悟科学探究的方法，发展科学探究能力，体验科学探究的乐趣，养成实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神，这些与《科学探索者》有着惊人的相似，这不是巧合，这是时代、科技进步所需求的。

四、综合理科教程对我国科学课程的影响

综合课程除了上面介绍的美国《科学探索者》外，还有一套值得称赞的德国的综合理科教程（初中第1、2、3册），由德国克莱特出版社出版，同年在其资助下由上海教育出版社推出中文版，如图4所示，该教材的主要内容：

第一册：1.知觉和感觉；2.微观世界中的发现；3.动植物和它们的家。

第二册：1.身份和功能；2.日常生活中的物质；3.天气和季节。

第三册：1.生命的基本物质；2.自然界和科技中运动；3.物质自身发生变化，同时也被改变。

其基本特点：

1.自始至终贯彻科学探究这条主线，从问题出发，从学生的心理特征出发，探索所遇到的问题。

2.从生活走向社会，从社会走向科学，以生物学科知识为基础，设置与学生所见科学事实和生活实践息息相关问题。

3.打破学科体系，以生物学为主导，适合社会发展和STS教育。

这套教材对我国推行学科与综合课程两条腿走路的新课程有很大的启迪，课程标准专门研制了符合初中阶段的《科学》课程标准，并在2000年前后设置了国家试验区，如长沙的开福区、深圳的南山区、浙江省等，编制了由华东师范大学出版社出版的《科学》（七、八、九）和由浙江教育出版社出版的《科学》（七、八、九），如图5所示。教材体系基本上还是一个“拼盘”，就是将理化生、地理有机地结合在一起。从目前实验的情况来看，初高中、大学的衔接和综合课程教师的培养，是综合课程能否持续发展的关键，目前只有浙江省的整体改革初见成效。值得称赞的是综合课程的坚冰已经打破，虽然很艰难，但还是坚持下来，我国的综合课程还有很多要向国外综合课程的经验学习之处。

（作者单位：江西省石城县第二中学 江西省弋阳县邵畈学校）

责任编辑 王金瑞

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