中印兩國初中物理教材“慣性”部分的比較與啟示

洪熒 王偉

摘 要： 教材是開展教學活動所依托的重要文本材料，教材的編寫對課堂教學有著直接的影響.通過比較不同國家的教材，并對其進行深層次的分析，可以為教師的教和學生的學提供幫助.中印兩國的初中物理教材中“牛頓第一定律”一節的慣性部分在編排內容、概念呈現、活動安排等方面各具特色，對這幾個方面進行對比研究，得出對“慣性”部分的教學啟示：教師在教學過程中應該巧設生活實例、結合教學實際、總結反思知識，促進物理教學活動有效地展開.

關鍵詞： 初中物理;教材;中印;教學

不同版本的物理教材在知識的編排結構、概念呈現、活動安排等方面存在著或大或小的差異，通過對這些差異的比較和分析，有助于一線物理教師深層次地理解教材、使用教材，也能促進學生對所學知識的理解和把握，從而有效地提高課堂教學效率.

印度課程注重消除學科間的界限，所以初中采用綜合性的科學教材，其中包括物理、生物、化學等三門學科的知識內容.印度初中科學教材是由印度的國家教育與培訓委員會（National Council for Educational Research and Training，簡稱NCERT）編寫的一套理科綜合教材，該教材編寫的前提是讓學生進行“無負擔學習”，為學生進入社會做準備.我國《義務教育物理課程標準》旨在提高學生的科學素養，蘇科版的初中物理教科書就是在此課程理念下編寫的具有自身特色的一套教材.本文以印度NCERT版初中科學教材中的慣性部分和蘇科版初中物理教材的慣性部分為研究對象，對兩國的教材在這一部分的編寫情況進行比較、分析，為我國初中物理教師的課堂教學提供適當的建議，以供參考.

1 中印教材慣性部分編排內容的比較

NCERT版初中物理教材和蘇教版初中物理教材中慣性部分都包含在“牛頓第一定律”一節中.慣性是這一節課中學生需要重點掌握的知識內容.雖然兩版教材的慣性部分都包含了慣性的定義、生活中的慣性現象、探究活動、習題設置等幾個方面的內容，但是兩種教材在內容的編排順序上存在一些差異[1].

印度教材NCERT版物理教材慣性部分的編排如圖1所示， 在“牛頓第一定律”這一規律給出后直接引出慣性的概念，之后以文字的形式列舉了一些生活實例，并用詳細的語言對現象進行了解釋.比如教材中呈現“我們坐在汽車上旅行時，我們相對于座位都是靜止的.司機剎車時，汽車減速，但我們的身體由于自身的慣性仍傾向于保持之前運動狀態繼續運動，可能會導致受傷，所以要記得系安全帶.”的生活現象. 教材通過直接向學生解釋這些生活經驗，將慣性的知識與學生的生活聯系起來，加深學生對慣性的理解，并且有效地激發了學生的學習興趣.接著教材呈現了三個實驗活動，目的是為了讓學生驗證物體除非受到非平衡力作用，否則將保持靜止狀態.最后設置了一些習題，鞏固所學的知識.

與蘇教版初中物理教材在慣性這一部分所包含的內容是相同的，都包含生活實例、概念、活動和習題.但是在編排的順序上略有不同.蘇教版教材先用圖片展示、文字表述的形式呈現出四組常見的生活現象，用事實說明：原來靜止的物體，具有保持靜止的性質;原來運動的物體，具有保持原有速度或勻速直線運動的性質，從而引出慣性概念.通過這樣的教學安排使學生在教師的引導下根據這些生活現象自主地歸納出慣性的概念，在此過程中有效地培養了學生的自主學習能力、歸納總結能力.慣性的概念呈現之后，通過學生活動讓學生自己設計實驗觀察慣性現象，最后設置了相關習題，加強學生對知識的理解.

相對于印度NCERT版物理教材，蘇教版教材通過生活現象引出慣性概念的編排更符合學生的認知發展規律，有利于學生形成完整的知識體系，培養了學生運用所學知識解釋生活現象的能力.同時，也可以發現印度NCERT版教材的可借鑒之處，在給出概念之后結合了生活實例對概念進行強化，有利于學生對所學知識的深刻理解.

2 中印物理教材慣性部分概念的比較

概念的呈現方式會影響學生對于知識的理解，中印兩版初中物理教材對于概念的呈現和表達并不完全相同[2].

印度NCERT版本教材在給出牛頓第一定律之后直接給出慣性的定義“將不受干擾的物體保持靜止或以相同速度運動的趨勢稱為慣性”.此教材對于慣性的定義與牛頓第一定律保持一致，有利于學生加深對牛頓第一定律的理解.但是慣性的概念并不完善，只是在牛頓第一定律的基礎上說明了物體在沒有外力作用時保持靜止或相同速度運動的趨勢為慣性，并沒有說明物體在受力時也具有慣性的情況，這樣會使學生對慣性產生錯誤的理解，不能體會到慣性是物體本身的固有性質.在給出概念之后，教材安排了生活實例，利用慣性對具體的生活實例進行解釋.

蘇科版教材利用了四幅圖片呈現生活現象，分別是快速打一摞棋子中最下面棋子，上面棋子豎直落下;箭離開弦后將飛行相當遠的距離;汽車突然啟動時車上人向后仰;汽車緊急剎車時車上的人會向前傾，引入了慣性的概念.教師在教學中利用這些現象讓學生體會到原來靜止的物體，具有保持靜止的性質;原來運動的物體，具有保持原有速度做勻速直線運動的性質，之后再給出慣性的概念.蘇科版教材中將物體具有保持靜止或勻速直線運動狀態不變的性質稱為慣性.教材準確地描述了慣性是物體的固有屬性，給初中生確立對慣性正確的認識，但是沒有具體說明物體在沒有受外力和受外力情況下由于慣性的運動情況，之后也沒有安排具體的生活實例進行強化，這使學生對于不同情況下慣性現象的理解會產生一定的難度.

慣性是初中物理教學的重點和難點，學生對于慣性概念的掌握是牛頓第一定律一節中教師需要完成的教學目標之一.印度教材在對概念的解釋方面則做得較好，利用三個生活現象幫助學生對慣性概念加以鞏固，深入理解慣性知識，在教學過程中及時發現存在的問題，進行解決.蘇科版教材對于慣性概念的表述準確、簡潔，直接表明慣性是物體的一種屬性，但是教材中缺少具體的解釋，沒有列舉生活中形象的慣性現象對慣性概念進行補充和解釋，為了能更好地適應學生學習認知，在教學過程中應該適當地補充完善[3].

3 中印物理教材慣性部分活動的比較

印度NCERT版初中物理教材與蘇科版初中物理教材都在慣性部分設置了活動欄目，通過小實驗使學生近距離的體會慣性現象，進而感受科學的真實魅力.但是兩國教材活動形式卻不相同，對初中生的要求自然也存在差異[4].

印度教材設置了三個活動，都是用來驗證物體除非受到非平衡力作用，否則由于慣性都將保持靜止狀態.三個活動中提到的實驗器材都是取材于學生的日常生活中，并明確給出了實驗步驟.在給出學生實驗要求的同時，也對實驗現象和實驗原理進行了較詳細的解釋.

比如，活動一要求學生親自動手制作大小相同的硬幣，并按照教材中給出的實物在桌面上擺放的圖片（如圖3所示）.之后讓學生嘗試用另一個硬幣或打擊物在硬幣樁的底部水平打擊.學生按照教材給出的要求進行活動，對活動現象觀察并且解釋.同時教材也會給出實驗現象并對現象進行解釋：如果打擊力度足夠大，底部的硬幣就會迅速被擊出.一旦把最低的硬幣取出來，其他硬幣由于慣性而垂直地落在桌子上.這樣的活動安排讓學生親自經歷實驗過程，更透徹地理解慣性的概念.

蘇科版初中物理教材在學生學習了慣性的概念后安排“觀察慣性現象”的活動.與NCERT版教材不同的是，蘇科版教材活動的形式是學生設計實驗.欄目中給出實驗器材：重物、紙條、盛水的杯子、雞蛋、硬紙片、小車、木塊、棋子、木尺等，進而要求學生設計一個能說明物體具有慣性的實驗，并且根據設計的方案進行實驗.要求學生自主設計并實施實驗，這樣有助于培養學生的科學探究方法和動手能力.

通過比較，可以發現印度教材中值得借鑒的地方就是它對實驗現象和原理進行了補充，對于理解能力較強的學生是一個肯定，對于理解能力較差的同學是對慣性現象的再次解釋，這樣的安排考慮到學生的綜合水平，使全體學生都能理解實驗.蘇科版教材主要以學生為主體，讓學生通過對慣性知識的掌握和理解自行設計慣性實驗、經歷實驗過程，有利于培養學生科學探究能力，在實驗過程中發展學生的自主性.但是這樣的安排也略有欠缺，讓學生自主設計實驗對學生的知識掌握和能力的要求較高，部分能力較弱或知識掌握不完全的學生并不能自主地完成設計方案，對課堂整體的教學效率可能產生影響，不利于學生整體的發展.

4 教學啟示

教材是實施教學的前提和基礎，通過比較兩國初中物理教材“牛頓第一定律”一節的慣性部分，可以發現印度教材更加重視概念的應用，有助于加深學生對知識的理解，培養學生的科學思維，在實驗活動中能夠考慮到不同能力水平的學生的學習情況，使全體學生都能理解實驗現象及原理.中國蘇科版教材也有其自身特色，其編排以學生為主體，更注重培養學生的科學思維和科學探究的能力.綜合中、印兩國初中物理教材的優勢，可以為我國初中物理教師提供一些教學啟示.

4.1 巧設生活實例，啟發學生積極思考

物理課程重視學生對所學知識的應用，在課堂教學中應該注重知識與生活經驗相結合，讓學生體會到物理知識來源于生活，從而激發學生學習物理的興趣.初中學生剛接觸物理學科，大部分學生不易理解課堂中教師傳授的物理知識，導致課堂中學生思維活躍度不高.教師要注意在教學內容的重點、難點處設置形象、真實的生活實例，使學生處在真實的生活情境中學習、掌握所學知識，促進學生積極思考，展現生動有趣的物理課堂.

4.2 結合教學實際，完善學生知識結構

通過比較可以發現不同教材編寫者對于概念或者規律呈現的角度是不同的，由于教材版面限制或編寫者的意圖等客觀條件的影響，可能在編寫時并未照顧到課堂中不同能力水平學生，這就需要教師要結合課堂實際情況，對相關概念和規律進行補充和完善.教師在向學生傳授不同知識內容時，需要觀察學生的實際學習情況，有針對性地進行講解，豐富教材中所涉及到的內容，完善學生的知識結構.

4.3 開展總結反思，幫助學生理解新知

不同教材對于知識的呈現方式是不同的，每個學生對知識的理解程度也是存在差異的，這就需要教師在課堂教學中每一個知識點或者實驗活動結束之后進行及時地總結和反思.對于理解能力較強的學生，是對知識的再鞏固，加深對所學知識的印象，并從心理上肯定了自己的學習成果.對于理解能力較弱的學生，教師的總結反思就是他們知識的再學習，通過第二次的回顧幫助他們梳理所學知識，解決心中存在的疑問，從而掌握物理知識，提高課堂教學效果.

參考文獻：

[1]毛春晶，車博.中美英高中物理教材中“牛頓運動定律”知識呈現比較研究[J].物理教學探討，2017，（7）：29-32，35.

[2]文瑩瑩，張軍朋.關于中德初級物理教材中“浮力”的比較研究[J].物理教師，2014，（4）： 71-73.

[3]段基華，郭長江.美國《物理原理與問題》教材與人教版教材的比較研究——以“曲線運動”為例[J].物理通報，2016，（10）：121-125.

[4] 劉燕萍.中德初中物理教材中浮力部分的比較研究[J].中學物理教學參考， 2016，45 （11）：36-38.