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中美中学理科教材比较研究援初中卷:实验估测点

时间:2023-08-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:正如美国初中物理学教材中一直都将“估测”作为物理初学者所做小实验的第一步,中国现行的物理学实验册中,也开始有单列出来的“估测”小实验。同样是估测物体质量的小实验,中美教材的切入点就略有不同。中国教材中先是给了学生一个可用以比较的定量,让学生亲身体验1千克的质量后,再以此为基础估测其他生活中常见物体的质量。

中美中学理科教材比较研究援初中卷:实验估测点

8年级物理学的第一章节内容,中美教材都是以估测、读数和测量为主。以前中国的物理学课上并不强调“估测”这一概念,一切都是越精确越好,但其实“估测”在实际生活中占有重要地位,对质量、长度或者密度等基础物理学特征的估测都非常有用。正如美国初中物理学教材中一直都将“估测”作为物理初学者所做小实验的第一步,中国现行的物理学实验册中,也开始有单列出来的“估测”小实验。在上教版物理学教材8年级第一学期学习活动卡“3a 测量的技巧——估测和读数”中:

3.1升纯水的质量是1千克,相当于2瓶500毫升(厘米3矿泉水的质量。掂量一下这样2瓶矿泉水,然后再掂量下列物体,估测它们的质量:一把椅子,一个书包。

4.根据日常生活经验,估测下列物体的质量:一个梨,一只鸡,一个鸡蛋,一本书,一个足球

而相应的,美国物理学教材《Physical Science》实验手册和实验报告6中测量实验如下:

实验目标:你会使用什么实验工具来测量物体质量?用以下信息来测量不同物体的质量。

实验过程:

1.用以下表格(表2-1)记录你的实验数据。

表2-1 实验数据(www.xing528.com)

2.估计一下1美分硬币的质量,记录在表格上。

3.将1美分硬币放在天平托盘上测量质量。

同样是估测物体质量的小实验,中美教材的切入点就略有不同。中国教材中先是给了学生一个可用以比较的定量,让学生亲身体验1千克的质量后,再以此为基础估测其他生活中常见物体的质量。而美国教材并没有直接给出任何可参考的物体质量,直接让学生估测1美分的质量,由于没有参照系,学生可能会给出千奇百怪的答案。但是估测之后的第二步,美国教材就让学生通过使用天平测量出1美分的精确质量,通过比较,学生会随之调整自己的估测,之后再估测5美分、10美分,或者一支钢笔的质量,并通过天平测量,进一步提高自己的估测能力。中国教材的优点在于事前给出了参照物,保证了学生的答案不会太离奇;而美国教材的长处在于给了学生自己调整估测水平的机会,并且通过估测直接引出了“用天平测量物体质量”这个实验课题。此实验在《PhysicalScience》的资料文件3中“用天平测量液体质量”:

你能用天平和砝码来测量固体质量,也能用天平和砝码来测量液体质量。以下是测量液体质量时所需的方法。

液体和量杯的质量和-量杯质量=液体质量。比如:空量杯质量=100克,有液体量杯质量=125克,所以液体质量等于125克-100克=25克。

从实验方法甚至使用的等式都解释得非常清楚,而相应的上教版教材8年级第一学期学生活动卡“3b 学生实验:用天平测质量”中有关测量液体质量的实验只有一句话:“用托盘天平测半杯水的质量。写出测量步骤、注意点,并记下测量结果。”

鉴于中国义务教育给绝大部分学生打下坚实的数学基础,对他们来说,这样的等式给或者不给是不会造成什么影响的,而且也给了学生自己设计简单小实验的机会。对于这个实验而言,中国教材用一句话阐述已足够。

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