中美高中物理教材难度比较分析

主题，确定每个主题包含的知识点，表1分别统计两本教材所涉及的知识点总数以及不同深度的知识点个数.

由表1可知，《原理与问题》的知识点总数比人教版教材多，主要是因为《原理与问题》“力”主题中加入了“转动力矩”、“角动量”等内容.而且“能量”主题也加入了“复杂机械”、“人体的行走机械”等机械内容，所以力学部分《原理与问题》教材广度比人教版教材大.比较表1中不同深度知识点占知识点总数的比例可知，力学部分两本教材的内容深度相当.综合以上因素，力学部分《原理与问题》难度比人教版教材大.

2.2热学部分

综合中美教材热学部分的内容，将热学部分分为内能和物态两个主题，统计表如表2所示.

由表2可知，人教版教材“内能”主题知识点总数较多，主要是因为人教版教材加入“分子动理论”内容，而《原理与问题》“物态”主题知识点总数较多，主要是因为《原理与问题》加入“伯努利原理”、“固体的热膨胀”等内容，总体热学部分两本教材知识点总数相当.比较表2中“理解”层次知识点个数占知识点总数的比例可知，“内能”主题人教版教材难度较大，“物态”主题《原理与问题》教材难度较大，整体上热学部分两本教材的内容深度相当.综合以上因素，热学部分《原理与问题》与人教版教材难度相当.

2.3电磁学部分

中美教材电磁学部分的电场与静电现象、恒定电流、磁场与电磁现象三个主题，统计表如表3所示.

由表3可知，人教版教材的知识点总数比《原理与问题》多，但人教版教材的知识广度并不比《原理与问题》大，导致人教版教材知识点总数偏多的原因是因为同样的知识内容，人教版教材分了更多的一级标题来讲解.通过知识点内容分析和数据计算可知，电磁学部分两套教材的内容广度和深度相当，但《原理与问题》的进度比人教版教材更快，因此电磁学部分《原理与问题》的难度较人教版更大.

2.4光学部分

综合中美教材光学部分的内容，将光学部分分为振动与波、光两个主题，统计表如表4所示.

《原理与问题》“振动与波”主题比人教版教材多了“声波”的内容，“光学”主题比人教版教材多了“面镜成像”、“透镜成像”等知识，因此光学部分《原理与问题》教材广度比人教版教材大.比较不同深度知识点占知识点总数的比例，两套教材深度相当，综合以上分析，光学部分《原理与问题》较人教版教材难度更大.

2.5原子物理学部分

中美教材原子物理学部分量子理论和原子两个主题.统计表如表5所示.

由表5可知，两套教材关于“量子理论”主题的知识内容没有太大差异，导致人教版教材“理解”层次知识点多的原因是因为人教版教材讲解得较细，进度较慢.“原子”主题两教材的广度和进度以及深度都差不多.综合以上分析，原子物理学部分《原理与问题》比人教版教材难度大.

3研究结论

通过以上对中美教材的知识点的统计及分析，可以初步得出以下结论：

（1）中国教材的广度低于美国教材.《原理与问题》所涉及的知识更全面，包含的知识范围更广.

（2）中国教材的难度低于美国教材.主要原因是中国教材的广度低于美国教材，而教材广度与教材难度是正相关的.另外，中国教材的进度比美国教材慢也是一部分原因.两套教材深度相当，因此中国教材整体难度低于美国教材.

（3）中国教材虽然整体难度要低于美国教材，但是学生会觉得物理学科难度大，原因应该有以下两个方面：一是美国教材相对于中国教材更形象，一个突出的表现是两套教材的插图，美国教材的插图形象、真实，可以有效帮助学生理解概念.另外美国教材更多地选用与学生生活相关的实例作为背景讲解问题，能够有效利用学生头脑中的前概念建立物理概念和规律；二是我国物理课程教材内外难度的不一致，物理教材虽然难度较小，但课外习题抽象、复杂、繁琐，增加了物理课程的难度.另外由于学生要用一年时间复习高中知识，准备高考，高中三年的课程要压缩成两年来完成，这也导致了物理课程难度的增加.

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