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摘要：物理学是以概念、定律为核心构架的一座大厦，有极强的思维逻辑性和知识连贯性。在高中物理知识体系中，“牛顿运动定律”首次提出相关的力学概念，探究简单机械运动规律，具有知识结构中的重要基础性，更是学生建立物理思维和习惯的重要一环，其地位不言而喻。美国是当今世界教育、经济的发达地区，美国教育必有精华待取之。因此，本研究选取了中国和美国的高中物理教材，对“牛顿运动定律”的知识呈现进行了研究并加以比较，来得到相关启示。
关键词：高中物理教材;牛顿运动定律
一、研究的教材
本研究选取的中、美两国的高中物理教材，均为各国主流教材。
《普通高中课程标准实验教科书：物理》是全国范围内最盛行的教材，历经多次修订，由人民教育出版社、课程教材研究所和物理课程教材研究开发中心联合编著。
《Physics：Principles and Problems》由Paul W.Zitzewitz编写，经McGraw-Hill Publishing（2005）出版，后经多次改编、修订，全美使用率高达50%，并为多数英语国家采用，堪称世界范围内最主流的高中物理教材之一。
二、“牛顿运动定律”知识呈现比较
（一）研究内容
1.教材力学部分章节
教学章节上，两者均采用“运动描述——力的引入——牛顿运动定律——定律的运用”的顺序，脉络清晰，且均涉及牛顿力学适用的各个领域。但两者呈现的章节数量，篇幅长度，应用广度有所差异。普通高中物理教材章节适中，内容全面，广度较浅，采用必修加选修的方式加以阐述，必修着眼于基础知识，希望学生能对简单、常见运动进行描述。选修涉及拓展知识，为进一步深入学习提供平台和机会，希望学生能用力学的方法对较复杂的运动进行分析。Physics：Principles and Problems所用章节数最多，涉及内容最为全面，研究较深入。在普通高中物理基础上，增设对二维力，二维运动，转动等内容，使学生对力学部分知识的认识更加系统，理解更为深刻，能使学生达到对任何运动的描述。
2.内容表述
从内容表述中，可以发现以下特点：（1）在牛顿第一定律的表述中，两套教材中均用了“匀速直线运动”“静止”等词语，而在对条件说明中，中国教材使用了“力”，美国教材使用了“净力”。对条件的说明，中国教材使用泛化的“力”，却暗指合外力。虽表述简洁，易使学生与经验和所学产生联系，却也会疑惑力和外力如何区分。美国的“净力”着重于从事物的本質出发，对力和合外力作了区分。（2）在牛顿第二定律的表述中，中美两国教材均是从对“加速度”的描述着手，包括对其大小和方向的说明。中美教材从对“加速度”描述着手，教材逻辑上，环环相扣，层层深入。教学内容上，学生易于与已知产生联系，便于理解，也符合螺旋式上升的学习模式。在牛顿第三定律的表述中，中国教材注重文字表述，美国教材采用文字表述与公式相结合的方式。
中国教材用简洁明了的文字表达了丰富的含义。从力的三要素出发，对作用力的大小、方向与作用线做了解释说明。美国教材文字做解释，公式作表达。从公式入手让学生理解。
（二）三大运动定律呈现顺序
中国教材编排顺序从第一定律到第二定律到第三定律按照顺序，从力的含义出发，指出力的作用效果，最后揭示力的本质。从对力的理解的角度，层层深入。美国教材编排顺序从第二定律到第一定律再到第三定律，从力的作用效果开始，指出力的含义，最后揭示力的本质。从对力的认识的角度，由表及里。
三、结论及启示
（一）结论
通过比较研究可得，两本教材的相似与不同，具体如下：
1.在教学章节上，两者均采用“运动描述——牛顿运动定律——定律的运用”的逻辑顺序，脉络清晰，层层深入，且均涉及若干知识点和相应概念，但两者呈现的篇幅长度，应用广度有所差异。
2.在内容表述上，采用对运动进行描述，对受力的分析的方式进行说明。其中，中国教材以文字表述为主，而美国教材则采用公式与文字表述相结合的方式。定理的表述方面，两国教材在定律条件的说明，定律描述的方向上也不甚相同。
3.在呈现方式上，两者均按照一定的逻辑顺序，采取文字，图片，实验，例题和习题相结合的方式。图片形象直观，文字准确精练，实验对比检验，例题典型精炼，习题巩固训练。中国教材难度适中，布局合理。美国教材注重多练。
（二）研究启示
人教版的教材在牛顿运动定律的阐述上，大体上逻辑推理性强，脉络清晰，结构布局合理，内容丰富，但也存在理论性强，脱离实际，习题单一等不足。
具体说来，知识结构上，人教版高中物理教材更注重前后知识间的联系，给学生提供“线性结构”的学科知识。在学习某一概念时，把其他知识点通过各种方式反映出来以帮助学生更好的理解和应用这个概念。严谨的结构，利于培养学生的逻辑思维，但在某种程度上压抑了学生的创新性。实用性方面，教材以物理知识为中心，以物理逻辑为序，注重物理学知识的完整性，没有跳出物理学的框架，理论性强，实用性小。知识深度上，我国教材强度知识之间的联系和逻辑，强调对概念，规律的外延，注重对定理，定律的应用。习题设置方面，每一章，每一节都有大量的习题，教材本意是通过大量的反复的练习巩固知识，加深理解，但同一信号的反复刺激，使人追求知识的本能冷却，且习题脱离实际，理论性强，使学生负担加重，兴趣下降。
参考文献：
[1]毛春晶，车博.中美英高中物理教材中“牛顿运动定律”知识呈现比较研究[J].物理教学探讨，2017，35（07）：29-32+35.
[2]杜一.中美高中物理教材实验部分的对比分析——以“牛顿运动定律”为例[J].物理教学探讨，2018，36（12）：19-23.
关键词：高中物理教材;牛顿运动定律
一、研究的教材
本研究选取的中、美两国的高中物理教材，均为各国主流教材。
《普通高中课程标准实验教科书：物理》是全国范围内最盛行的教材，历经多次修订，由人民教育出版社、课程教材研究所和物理课程教材研究开发中心联合编著。
《Physics：Principles and Problems》由Paul W.Zitzewitz编写，经McGraw-Hill Publishing（2005）出版，后经多次改编、修订，全美使用率高达50%，并为多数英语国家采用，堪称世界范围内最主流的高中物理教材之一。
二、“牛顿运动定律”知识呈现比较
（一）研究内容
1.教材力学部分章节
教学章节上，两者均采用“运动描述——力的引入——牛顿运动定律——定律的运用”的顺序，脉络清晰，且均涉及牛顿力学适用的各个领域。但两者呈现的章节数量，篇幅长度，应用广度有所差异。普通高中物理教材章节适中，内容全面，广度较浅，采用必修加选修的方式加以阐述，必修着眼于基础知识，希望学生能对简单、常见运动进行描述。选修涉及拓展知识，为进一步深入学习提供平台和机会，希望学生能用力学的方法对较复杂的运动进行分析。Physics：Principles and Problems所用章节数最多，涉及内容最为全面，研究较深入。在普通高中物理基础上，增设对二维力，二维运动，转动等内容，使学生对力学部分知识的认识更加系统，理解更为深刻，能使学生达到对任何运动的描述。
2.内容表述
从内容表述中，可以发现以下特点：（1）在牛顿第一定律的表述中，两套教材中均用了“匀速直线运动”“静止”等词语，而在对条件说明中，中国教材使用了“力”，美国教材使用了“净力”。对条件的说明，中国教材使用泛化的“力”，却暗指合外力。虽表述简洁，易使学生与经验和所学产生联系，却也会疑惑力和外力如何区分。美国的“净力”着重于从事物的本質出发，对力和合外力作了区分。（2）在牛顿第二定律的表述中，中美两国教材均是从对“加速度”的描述着手，包括对其大小和方向的说明。中美教材从对“加速度”描述着手，教材逻辑上，环环相扣，层层深入。教学内容上，学生易于与已知产生联系，便于理解，也符合螺旋式上升的学习模式。在牛顿第三定律的表述中，中国教材注重文字表述，美国教材采用文字表述与公式相结合的方式。
中国教材用简洁明了的文字表达了丰富的含义。从力的三要素出发，对作用力的大小、方向与作用线做了解释说明。美国教材文字做解释，公式作表达。从公式入手让学生理解。
（二）三大运动定律呈现顺序
中国教材编排顺序从第一定律到第二定律到第三定律按照顺序，从力的含义出发，指出力的作用效果，最后揭示力的本质。从对力的理解的角度，层层深入。美国教材编排顺序从第二定律到第一定律再到第三定律，从力的作用效果开始，指出力的含义，最后揭示力的本质。从对力的认识的角度，由表及里。
三、结论及启示
（一）结论
通过比较研究可得，两本教材的相似与不同，具体如下：
1.在教学章节上，两者均采用“运动描述——牛顿运动定律——定律的运用”的逻辑顺序，脉络清晰，层层深入，且均涉及若干知识点和相应概念，但两者呈现的篇幅长度，应用广度有所差异。
2.在内容表述上，采用对运动进行描述，对受力的分析的方式进行说明。其中，中国教材以文字表述为主，而美国教材则采用公式与文字表述相结合的方式。定理的表述方面，两国教材在定律条件的说明，定律描述的方向上也不甚相同。
3.在呈现方式上，两者均按照一定的逻辑顺序，采取文字，图片，实验，例题和习题相结合的方式。图片形象直观，文字准确精练，实验对比检验，例题典型精炼，习题巩固训练。中国教材难度适中，布局合理。美国教材注重多练。
（二）研究启示
人教版的教材在牛顿运动定律的阐述上，大体上逻辑推理性强，脉络清晰，结构布局合理，内容丰富，但也存在理论性强，脱离实际，习题单一等不足。
具体说来，知识结构上，人教版高中物理教材更注重前后知识间的联系，给学生提供“线性结构”的学科知识。在学习某一概念时，把其他知识点通过各种方式反映出来以帮助学生更好的理解和应用这个概念。严谨的结构，利于培养学生的逻辑思维，但在某种程度上压抑了学生的创新性。实用性方面，教材以物理知识为中心，以物理逻辑为序，注重物理学知识的完整性，没有跳出物理学的框架，理论性强，实用性小。知识深度上，我国教材强度知识之间的联系和逻辑，强调对概念，规律的外延，注重对定理，定律的应用。习题设置方面，每一章，每一节都有大量的习题，教材本意是通过大量的反复的练习巩固知识，加深理解，但同一信号的反复刺激，使人追求知识的本能冷却，且习题脱离实际，理论性强，使学生负担加重，兴趣下降。
参考文献：
[1]毛春晶，车博.中美英高中物理教材中“牛顿运动定律”知识呈现比较研究[J].物理教学探讨，2017，35（07）：29-32+35.
[2]杜一.中美高中物理教材实验部分的对比分析——以“牛顿运动定律”为例[J].物理教学探讨，2018，36（12）：19-23.