中匈普通高中物理教材的比較研究

郭青春

高中物理教材擔(dān)負(fù)著將科學(xué)素養(yǎng)理念轉(zhuǎn)化為具體教學(xué)內(nèi)容的重任。科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)離不開物理教材的改革創(chuàng)新，《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）明確指出：“在高中物理課程實(shí)驗(yàn)過程中，為了更好地落實(shí)物理課程的育人功能，提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，高中物理教材作為直接的課程資源應(yīng)發(fā)揮重要作用。”本文針對(duì)匈牙利和中國普通高中物理教材內(nèi)容進(jìn)行比較研究，從科學(xué)素養(yǎng)視角進(jìn)行總結(jié)分析，以利于中國學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

匈牙利擁有高水平的教育體系，自1900年以來，已經(jīng)有14位匈牙利人獲得諾貝爾獎(jiǎng)，其中有11位在生化、物理和醫(yī)學(xué)類獲獎(jiǎng)，這在世界上是獨(dú)一無二的。匈牙利普通高中物理教材把重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)方法上，教導(dǎo)學(xué)生如何通過觀察和實(shí)驗(yàn)積累經(jīng)驗(yàn)，在經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上建立物理模型。用建立的物理模型解決實(shí)際問題、預(yù)言未知現(xiàn)象，用新的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象檢驗(yàn)?zāi)Ｐ汀⑦M(jìn)一步修正模型。如，教材為建立聚集體彈子球模型，首先通過多種實(shí)驗(yàn)為氣體建一個(gè)模型，再用乒乓球?qū)嶒?yàn)檢驗(yàn)彈子球模型，然后通過多種實(shí)驗(yàn)為液體建一個(gè)模型，最后通過多種實(shí)驗(yàn)為固體建一個(gè)模型，最終建立聚集體彈子球模型。這是基于實(shí)驗(yàn)建構(gòu)物理模型的抽象概括過程，體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)。

匈牙利教材內(nèi)容廣泛。相對(duì)我國教材，力學(xué)方面多了剛體轉(zhuǎn)動(dòng)、角動(dòng)量守恒、自角動(dòng)量定理，近代物理內(nèi)容多了統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、天體物理學(xué)，并增加了大量的閱讀材料，如恒星的死亡、地球、化學(xué)演化、生物學(xué)演化、空間研究、人類和能量等內(nèi)容，及時(shí)納入了最新的物理學(xué)研究成果，并關(guān)注了物理學(xué)技術(shù)應(yīng)用帶來的社會(huì)變革。這些為培養(yǎng)全體學(xué)生物理核心素養(yǎng)、提升公民科學(xué)素養(yǎng)設(shè)置的“必修課程”為我們提供了很好的借鑒。

匈牙利教材有一定的深度。以電學(xué)為例，基本概念、基本規(guī)律要多于我國教材，設(shè)有電通量、源強(qiáng)、電場(chǎng)能密度、磁場(chǎng)能密度、能流密度、感抗、容抗、場(chǎng)的動(dòng)量、場(chǎng)的質(zhì)量等內(nèi)容；麥克斯韋第一定律、麥克斯韋第二定律、麥克斯韋第三定律、麥克斯韋第四定律、基爾霍夫第一定律、基爾霍夫第二定律等研究方法的要求也要高于我國教材。對(duì)于靜電場(chǎng)的研究是從電場(chǎng)的力的性質(zhì)、電場(chǎng)的能的性質(zhì)兩個(gè)方面進(jìn)行的，且引入了電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)及電勢(shì)差定量研究電場(chǎng)，用電場(chǎng)線及等勢(shì)面描述電場(chǎng)，結(jié)合電場(chǎng)線引入了電場(chǎng)線通量、源強(qiáng)及麥克斯韋第一定律。對(duì)于電勢(shì)、電勢(shì)差的引入，我國教材是從電場(chǎng)力做功引入電勢(shì)能，用比值法定義電勢(shì)，然后定義電勢(shì)差；匈牙利教材則是從功能關(guān)系定義了電勢(shì)差，然后用相對(duì)零電勢(shì)定義電勢(shì)。整個(gè)電學(xué)部分，匈牙利教材是以麥克斯韋定律為主線進(jìn)行研究，我國教材沒有提及麥克斯韋定律、基爾霍夫定律。匈牙利教材涉及矢量的多用矢量方程計(jì)算，我國教材涉及矢量的限于一維計(jì)算，這為學(xué)生個(gè)人需求和升學(xué)要求而設(shè)置的“選擇性必修課程”提供了參考。

“他山之石，可以攻玉。”通過對(duì)教材內(nèi)容的分析，我們發(fā)現(xiàn)匈牙利高中物理教材極其重視科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，希望通過比較研究，為我國的高中物理教學(xué)改革提供有益借鑒。

（責(zé) 編 行 之）