中美高中物理实验比较研究

解金月

摘 要：本文选择中美两国高中物理教学用书，以其中关于光的双缝干涉实验为例，从知识铺垫与实验模块两个维度进行对比分析。我国教材虽存在知识铺垫完整等独到性优势，但其实验模块不夠全面等不足之处是不可以忽视的。基于以上分析对我国教材实验设置提出合理化建议。

关键词：中美教材对比 双缝干涉实验 知识铺垫 实验模块

双缝干涉实验是科学史上一个著名实验，经典的光学双缝干涉实验巧妙地运用了光的相干性，决定性地证明了光的波动理论。本文以双缝干涉相关实验为例，从知识铺垫、实验模块这两个维度与美国高中物理教材（《Physics：Physics and Problems》系列教材，以下简称“美国教材”）之中实验设置进行比较分析，总结我国教材的优势与不足，提出实验课程部分教材改进的合理化建议。

一、教材之中实验内容

（一）我国教材实验内容

在我国教材中，“用双缝干涉测量光的波长”实验选自高中物理选择性必修一第四章《光》之中，通过光的折射、全反射逐步深入至光的干涉。在第三节中设置“演示”环节，演示光的双缝干涉效应，给学生以直观呈现。随后对该现象进行直接解释，指出由两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加，发生干涉现象。通过分析得出呈现明暗条纹的原因，并在其中介绍英国物理学家托马斯·杨的实验成就，帮助学生了解物理概念与理论的发展过程。随后创设情境，采用数学模型建构的方式引导学生得到干涉条纹和光的波长之间的关系，并指明该关系可在后续应用中帮助测量波长。……