唐娟娟　周慶　林叢

【摘 要】本文以“磁場(chǎng)”這一節(jié)為例，從章節(jié)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，教材內(nèi)容的模塊設(shè)置，課后習(xí)題等多方面對(duì)中國(guó)人教版高中物理教材和英國(guó)高中物理教材A-Ievel進(jìn)行對(duì)比研究，比較這些教材的差異性和優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)教學(xué)和教材編寫提供一點(diǎn)建議。

【關(guān)鍵詞】磁場(chǎng);教材;對(duì)比研究

中圖分類號(hào)： G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）33-0101-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.33.050

現(xiàn)代生活中處處都會(huì)遇到有關(guān)磁場(chǎng)的知識(shí)。在中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)中，《物理·選修3-1》模塊第三個(gè)二級(jí)主題就是“磁場(chǎng)”，對(duì)磁場(chǎng)有關(guān)概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)，是高中物理電磁學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。2015年8月BBC播出紀(jì)錄片《中式學(xué)?！吩趪?guó)內(nèi)引起了全國(guó)大討論。中英教育的比較成為熱點(diǎn)話題。本文以“磁場(chǎng)”一節(jié)為例，通過(guò)對(duì)教材的差異性和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，希望能給教學(xué)提出一點(diǎn)建議。

1 中英教材磁場(chǎng)主要內(nèi)容的對(duì)比

表1 中英教材中磁場(chǎng)的主要內(nèi)容

參照英國(guó)高中物理教材A-level和人教版高中物理選修3-1中“磁場(chǎng)”一節(jié)，為使大家對(duì)這兩種教材的磁場(chǎng)內(nèi)容有一個(gè)清晰的比較，表1列出了對(duì)應(yīng)部分主要內(nèi)容。

從以上兩種物理教材章節(jié)知識(shí)結(jié)構(gòu)上來(lái)看存在很大差異，人教版在知識(shí)結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)出了較為清晰和細(xì)致的內(nèi)容編排，娓娓道來(lái)。英國(guó)教材在一節(jié)中知識(shí)涉及面廣，較為發(fā)散，內(nèi)容精簡(jiǎn)靈活。人教版首先將磁場(chǎng)涉及的一些現(xiàn)象，什么是磁場(chǎng)分為一節(jié)來(lái)講述，之后將磁感應(yīng)強(qiáng)度B這個(gè)物理量和常見(jiàn)的磁場(chǎng)分別作為一節(jié)來(lái)介紹，最后三節(jié)分別介紹了磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)粒子的受力情況。英國(guó)教材在第一部分就包含了中國(guó)教材前三部分內(nèi)容，后三部分結(jié)合生活實(shí)例來(lái)介紹磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)粒子的受力情況。下面著重將人教版前三部分和英國(guó)第一部分進(jìn)行對(duì)比。

2 中國(guó)教材磁場(chǎng)前三部分內(nèi)容的處理

首先從古代人們發(fā)現(xiàn)天然磁石吸引鐵器對(duì)現(xiàn)象，人們把這種性質(zhì)的物質(zhì)叫作磁性，磁性強(qiáng)的地方叫作磁極。緊接著介紹電流具有磁效應(yīng)，奧斯特發(fā)現(xiàn)電流能使磁針偏轉(zhuǎn)，而磁體與通電導(dǎo)線之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的，磁針能夠指向南北，實(shí)際上是由于地球的磁場(chǎng)。之后結(jié)合指南針與鄭和下西洋的歷史來(lái)實(shí)現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)結(jié)合的目的。每一片段的內(nèi)容都添加了相應(yīng)的圖片給學(xué)生直觀的認(rèn)識(shí)。

基于第一部分，磁體具有磁性，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有作用力，那么磁性以及作用力的強(qiáng)弱怎么描述？物理學(xué)中用磁感應(yīng)強(qiáng)度B表示，其方向是小磁針靜止時(shí)N極所指的方向。通過(guò)探究影響通電導(dǎo)線受力的因素，定義電磁感應(yīng)大小B=，單位（特斯拉，T），之后結(jié)合地球磁場(chǎng)與古地質(zhì)學(xué)的實(shí)例來(lái)實(shí)現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)結(jié)合的目的。

第三部分著重介紹磁場(chǎng)，用磁感線來(lái)描述磁場(chǎng);由電流的方向判斷出磁感線的方向，介紹幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)包括直線電流的磁場(chǎng)，環(huán)形電流的磁場(chǎng);安培認(rèn)為，物質(zhì)微粒內(nèi)的分子電流使它們相當(dāng)于一個(gè)個(gè)的小磁體;介紹勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(gè)物理量來(lái)談?wù)摯┻^(guò)某一面積的磁場(chǎng)及它的變化。教材增加做一做欄目，驗(yàn)證環(huán)形電流的磁場(chǎng)方向和用磁傳感器研究磁場(chǎng)來(lái)鍛煉學(xué)生的動(dòng)手探究能力。科學(xué)漫步通過(guò)生活右旋的螺絲釘?shù)壬顚?shí)例來(lái)反映右手螺旋定則，拓寬學(xué)生視野，讓學(xué)生更加關(guān)注生活。

3 英國(guó)教材磁場(chǎng)第一部分內(nèi)容的處理

英國(guó)教材在每節(jié)內(nèi)容也插有對(duì)應(yīng)的圖片。英國(guó)教材給磁場(chǎng)的定義：使磁極感受到力的空間區(qū)域稱為磁場(chǎng)。磁場(chǎng)用磁感線來(lái)表示，通常磁場(chǎng)方向由北到南，磁感線密集的地方磁場(chǎng)強(qiáng)，接著教材通過(guò)定義磁通密度（B，單位：T）來(lái)描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱，而對(duì)于某一區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)弱，引入磁通量（ф，單位：Wb）這個(gè)物理量，公式：ф=BSinθ×A.教材緊接著通過(guò)習(xí)題來(lái)鞏固磁通量這個(gè)物理量。如果你在磁場(chǎng)中放置一根導(dǎo)線，并通過(guò)它傳遞一個(gè)電流，電線就會(huì)感受到一種力，這就是所謂的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)，于是引出左手定則。接著就是左手定則的應(yīng)用，微型電動(dòng)機(jī)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(dòng)。

4 中英教材關(guān)于磁場(chǎng)內(nèi)容的處理比較

由以上兩國(guó)教材的分析，可以看到都在相應(yīng)的內(nèi)容添加圖片，給學(xué)生直觀的講解，形象生動(dòng)都設(shè)有科學(xué)拓展和STS這一欄目來(lái)開(kāi)闊學(xué)生視野，同時(shí)將科技與生活緊密聯(lián)系。中國(guó)教材的作業(yè)是在學(xué)完一節(jié)后給出來(lái)鞏固，而英國(guó)教材在相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的下面就會(huì)給出習(xí)題來(lái)鞏固。從知識(shí)結(jié)構(gòu)的宏觀安排上看，兩者存在較大差異.我國(guó)教材用較嚴(yán)密的知識(shí)體系全面來(lái)研究磁場(chǎng)，從磁現(xiàn)象，電流的磁效應(yīng)到磁場(chǎng)，從磁感應(yīng)方向，大小到磁感應(yīng)線到磁通量，其中還穿插了地磁場(chǎng)，幾種磁場(chǎng)以及安培分子電流假說(shuō)等知識(shí).英國(guó)教材采用結(jié)合前面學(xué)習(xí)的電場(chǎng)知識(shí)用簡(jiǎn)短的篇幅介紹了磁場(chǎng)，磁感應(yīng)線，磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁通量，左手定則，雖然知識(shí)沒(méi)有占很大的篇幅，但是知識(shí)一環(huán)扣一環(huán)，簡(jiǎn)潔明了。中國(guó)教材涉及面廣，方便學(xué)生了解更多與磁場(chǎng)相關(guān)的知識(shí)，但是較難突出知識(shí)的重點(diǎn)。英國(guó)教材只介紹磁場(chǎng)必須要了解的知識(shí)，能夠突出重點(diǎn)。再者，英國(guó)教材通過(guò)將前面學(xué)習(xí)的電場(chǎng)知識(shí)與磁場(chǎng)作對(duì)比來(lái)引出磁場(chǎng)的相關(guān)物理量，同時(shí)結(jié)合生活中的一些現(xiàn)象，比如，曲別針會(huì)跳向磁鐵的兩端來(lái)證實(shí)磁極的磁場(chǎng)強(qiáng)度大，通過(guò)生活中的實(shí)例給出事實(shí)依據(jù)，然后定義相關(guān)概念，能讓知識(shí)更有說(shuō)服力，方便學(xué)生理解與接受。英國(guó)教材更多的是將知識(shí)點(diǎn)涉及至生活和科技，介紹了與本節(jié)內(nèi)容緊密聯(lián)系的電動(dòng)機(jī)，并介紹了世界上最小的電動(dòng)機(jī)—納米級(jí)電動(dòng)機(jī)。而中國(guó)教材在內(nèi)容講授時(shí)一直都是一些規(guī)矩的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象較少涉及生活，關(guān)于科學(xué)漫步涉及的是鄭和下西洋等歷史。

總的來(lái)說(shuō)：我國(guó)教材內(nèi)容有比較翔實(shí)的闡釋，便于實(shí)際操作與評(píng)價(jià)，而英國(guó)教材相對(duì)而言更為籠統(tǒng)，這是我國(guó)教材的一大優(yōu)點(diǎn)。英國(guó)教材更加注重學(xué)生的認(rèn)知水平。從內(nèi)容廣度和深度看，英國(guó)教材中引入了大量當(dāng)今先進(jìn)科技的相關(guān)知識(shí)，教材的先進(jìn)性和時(shí)代性較強(qiáng)，而中國(guó)物理教材側(cè)更偏重于學(xué)生對(duì)物理基本知識(shí)的學(xué)習(xí)理解。我國(guó)教材整體框架結(jié)構(gòu)清晰明了，可能更利于學(xué)生的物理知識(shí)整體框架的構(gòu)建。而英國(guó)教材是根據(jù)不同學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的要求進(jìn)行編排，并沒(méi)有按照傳統(tǒng)知識(shí)體系的分類進(jìn)行編排，可能更有利于培養(yǎng)學(xué)生批判思維及發(fā)散思維能力。就教材課后習(xí)題而言，相比英國(guó)教材，我國(guó)教材習(xí)題更注重學(xué)生對(duì)結(jié)果的分析。而英國(guó)教材開(kāi)放性習(xí)題比例更高、更注重學(xué)生的探索過(guò)程。

5 對(duì)物理教學(xué)和教材編寫的建議

綜上分析，中英教材編寫各有風(fēng)格。編寫風(fēng)格有較大差異，但是涉及的重點(diǎn)知識(shí)相差不大。中國(guó)教材內(nèi)容深度編寫嚴(yán)謹(jǐn)，但是無(wú)法突出重點(diǎn)?？梢詫W(xué)習(xí)英國(guó)教材的簡(jiǎn)潔明了，突出重點(diǎn)。在內(nèi)容廣度方面，英國(guó)教材中引入了大量當(dāng)今先進(jìn)科技相關(guān)的物理知識(shí)，教材的先進(jìn)性和時(shí)代性較強(qiáng)，中國(guó)教材可以借鑒以擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面及培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用，適量引入有趣的物理背景知識(shí)，如實(shí)物圖、實(shí)際現(xiàn)象等，增加學(xué)生的好奇心，提升物理學(xué)習(xí)的趣味性，同時(shí)從生活現(xiàn)象出發(fā)更有說(shuō)服力，學(xué)生更能理解與接受。在教材編排順序上，我國(guó)教材強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)性較強(qiáng)，利于學(xué)生對(duì)整個(gè)知識(shí)框架的把握。英國(guó)教材側(cè)是重點(diǎn)考慮到了學(xué)生的認(rèn)知水平。對(duì)于這兩個(gè)方面，如何將兩個(gè)方面進(jìn)行融合，有待繼續(xù)探索。在課后習(xí)題設(shè)置上，我國(guó)教材可效仿英國(guó)教材，增加開(kāi)放性習(xí)題的比例，引入有趣的背景，最終目的是學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維的培養(yǎng)。

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