六、澳大利亚新南威尔士 HSC 物理教材

这是为学生获得高中文凭(Higher School Certificate)而开设的物理课程的教材，内容可分为核心部分和选修部分两类。

核心部分主要包括力学和电学的主要内容。这是进一步学习更高级、更广泛领域的物理选修部分至少应该掌握和最必需的物理基础知识。选修部分可供教师根据他自己的专业技能或者他的学生们的能力、动机和经验来选择和处理这些教学内容。

教材核心部分的具体内容可以分为如下六项：①运动的描述；②各种力的作用；③力学的相互作用；④电学的相互作用；⑤电磁学；⑥波。每一项的教学时间约为 6 周，共 36 周。

教材选修部分的具体内容可以分为如下十项：(1)物理学的观念史：① 万有引力；②气体分子运动论；③光的本性；④相对论；⑤原子结构。(2) 光的波动性质。(3)转动。(4)技术中的物理学：①工程材料与结构；②汽车上的电学系统；③音乐中的物理学；④光学仪器；⑤摄影技术；⑥能量的转换；⑦流体动力学。(5)天文学。(6)电子学。(7)核物理学。(8)固体

的性质。(9)选修九。(10)铀和阳光。选修部分可从上述 10 项内任选 3 项。每一项的教学时间约为 8 周，共 24 周。某些选修项目，如第 1、4 项，只要求选择其中的两小项即可，而每一小项的教学时间则为 4 周。其中选修九是指其他某些学生感兴趣的项目，如能源问题、星系探索等，由当局每年公布。

下面以“运动的描述”部分为例简单介绍教材核心部分的要求和深广度。

“运动的描述”主要是研究宏观物体的运动，并通过教学模型进行描述。学生通过学习这一章应做到：

对运动的有效观察和记录的技术的运用有所发展；
能用文字描述运动，包括正确地运用如路程、位移、速率、速度和加速度等物理术语；
理解和能进行简单的矢量运算；
能解释各种运动记录，并能用语言或数字分析斜抛运动和简谐振动等；
能用公式表示和采用数学模型分析各种一维的和二维的运动。

对于这一章教材可以概括成四部分内容：①矢量（包括矢量与标量、矢量的合成、矢量的分解等）；②直线运动（包括平均速度与即时速度、即时加速度、匀加速运动、在重力影响下的运动等）；③运动的图像分析

（包括路程图线和速度图线等）；④斜抛运动（包括斜抛运动的性质、速度、最大高度和行程以及运动轨迹等）。

在这一章里必做的实验主要有：学用频闪照相、振动记时器（即打点记时器）记录物体运动的实验；测定下降的降落伞、落在油中的钢珠的运动；测定制动后电车的运动；研究气垫导轨上在弹簧间摆动的物体的运动等。

下面再以“物理学的观念史——光的本性”为例简单介绍教材选修部分的要求和深广度。

“光的本性”主要回顾人类对光的认识的发展过程，并理解光的波粒二象性。

对于这一部分内容可以概括为如下四个方面：

描述和解释在 17 世纪出现的两种相对立的关于光的本性的学说：

①由牛顿、笛卡儿提出的光的微粒说；②由惠更斯、虎克提出的光的波动说。

描述和解释 18

世纪托马斯·杨和菲涅耳对光的波动说的贡献以及在他们的有关光的干涉的著作出版后的激烈争辩。
描述麦克斯韦关于光的电磁理论的基本的定性因素，阐明光是电场和磁场以速率“c”传播的横向波动。
描述普朗克和爱因斯坦在发展光的量子说上的贡献。

在这一部分里必做的实验主要有：粒子的反射与折射；光的干涉实验

（托马斯的双缝干涉实验、牛顿环、肥皂膜实验等）；光的衍射实验；光的偏振实验和光电效应实验等。