關(guān)于大學(xué)物理教材建設(shè)的幾點建議

高蘭香

(上海電力學(xué)院數(shù)理系 上海 200090)

1 引言

教師、學(xué)生、教學(xué)條件以及教材是教學(xué)過程中的四個基本要素.教材是教學(xué)過程中教授行為所利用的主要素材和手段，是學(xué)生獲取知識的重要來源.教材對知識有繼承和發(fā)展的作用；教材建設(shè)的水平能夠直接體現(xiàn)一個國家的科學(xué)發(fā)展水平.“大學(xué)物理學(xué)”是我國高等教育中的一門重要的基礎(chǔ)課程.隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，知識更新速度也越來越快，大學(xué)物理教材從建國初期的幾種版本發(fā)展到如今的300多種版本.數(shù)目繁多的教材版本不可避免其編寫質(zhì)量良莠不齊，這將直接影響教學(xué)質(zhì)量.張三慧的《大學(xué)物理學(xué)》、程守洙的《普通物理學(xué)》以及馬文蔚的《物理學(xué)》在國內(nèi)被廣泛地使用，究其原因主要是這些教材具有嚴密的邏輯性，經(jīng)得起推敲.但是這些教材在課程內(nèi)容設(shè)置、語言等方面存在一定的欠缺.不少學(xué)者在加強教材建設(shè)的過程中，學(xué)習(xí)和借鑒西方發(fā)達國家特別是美國教材的編寫方式，注重美國教材中的亮點[1]，從而得到面向21世紀教材的編寫啟示.筆者在研究美國大學(xué)物理教材的基礎(chǔ)上，與國內(nèi)教材比較分析，給出對我國大學(xué)物理教材建設(shè)的幾點建議.

1 教材編寫以學(xué)生為本

在美國，進入大學(xué)后的學(xué)生的年齡、水平以及基礎(chǔ)參差不齊，從而對教師要求也較高.為了能在激烈競爭中站穩(wěn)，教師必須反復(fù)修改教材，使其更符合學(xué)生的實際情況，更符合時代的發(fā)展和物理知識的更新，所以美國大學(xué)物理教材更新很快.教師設(shè)法根據(jù)不同層次學(xué)生的需要編寫不同的物理教材，以符合學(xué)生的實際情況.編寫時都突出體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的指導(dǎo)思想.

在我國，隨著高考升學(xué)率大幅度提高，使過去只有少數(shù)人能享受的高等教育正在迅速擴大其受教育面，這就更加要求我們加快實現(xiàn)從精英教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)移.面對這些新情況，教育部大力提倡編寫、引進使用先進教材.從現(xiàn)有的各種教材來看，知識體系基本不變，要求的程度也大體相近.由于受到教學(xué)要求的制約，一所院校通常是工科和理科采用同種教材，對于物理基礎(chǔ)好的同學(xué)選定的教材難度不夠，而對高考不選物理如化學(xué)等專業(yè)的同學(xué)來說教材難度偏高，并且學(xué)時數(shù)也基本相同，最終導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果存在很大差異.因此，建議在編寫教材時，對于各種不同專業(yè)的學(xué)生，考慮到學(xué)生的個體差異，采用不同的教材并對教學(xué)要求適當調(diào)整.可以根據(jù)學(xué)校特色以及學(xué)生差異，加強校本課程建設(shè)，編制校本教材，真正體現(xiàn)以人為本的教學(xué)理念.

2 突出應(yīng)用性

美國教材特別強調(diào)物理理論在實際中的應(yīng)用，注重理論聯(lián)系實際.有些應(yīng)用在正文中講述，有的則放在習(xí)題內(nèi)介紹，這樣不僅使學(xué)生感受到理論的實用性，同時還能了解最新科技動態(tài)，突出了物理內(nèi)容的現(xiàn)代化.如美國教材在狹義相對論一章中，雙生子佯謬不作為一節(jié)的內(nèi)容，而是作為時間膨脹的問題提出，既吸引學(xué)生又加深了學(xué)生對相對論的理解.再如美國教材中介紹了電子顯微鏡以及掃描隧穿顯微鏡的原理和應(yīng)用，加深學(xué)生對隧道效應(yīng)的理解.

國內(nèi)教材對近代物理應(yīng)用的介紹相對比較薄弱，有的根本沒提到電子顯微鏡和掃描隧穿顯微鏡，有的只講了隧道效應(yīng)的原理，沒講應(yīng)用，有的教材在專題中介紹了掃描隧穿顯微鏡.國內(nèi)教材在相對論中基本上沒提雙生子詳謬，也沒有舉例加深對相對論的理解.總的來說，國內(nèi)教材一直比較注重知識體系的嚴謹性，理論性很強，而對于物理原理的應(yīng)用的論述卻相對比較薄弱.有些應(yīng)用重復(fù)出現(xiàn)，并且教材涉及的知識面比較狹窄.應(yīng)該適當補充流體力學(xué)、聲學(xué)、應(yīng)用光學(xué)以及非線性物理等知識，這對于培養(yǎng)現(xiàn)代工程技術(shù)人才的全面知識結(jié)構(gòu)有重要的意義.未來工程師只有注意基礎(chǔ)知識在應(yīng)用領(lǐng)域中的統(tǒng)一性、互通性，才能適應(yīng)多元化和綜合化的科技發(fā)展需要.

3 體現(xiàn)現(xiàn)代性

現(xiàn)代性主要體現(xiàn)在教材的內(nèi)容以及習(xí)題兩方面.

美國物理教材十分注重近代物理知識及其應(yīng)用，這與美國將大學(xué)教育看成是基礎(chǔ)教育的思想是分不開的.而作為近代物理的知識內(nèi)容，必學(xué)的內(nèi)容按照物理學(xué)發(fā)展順序安排在教材的最后章節(jié)，或是在經(jīng)典物理講解過程中，穿插現(xiàn)代的概念，或是以閱讀材料的形式介紹前沿，及時反映科技新成果.教材中引入的科技數(shù)據(jù)和研究范例都比較新，而且反映物理新概念、新技術(shù)和新趨勢的周期很短，基本上每兩年就更新一批新數(shù)據(jù).同時習(xí)題注重聯(lián)系實際，常常配有實物圖片，難度不大，但是很新穎，有趣味性.

在國內(nèi)，各地推出一系列面向21世紀教材，現(xiàn)代化是內(nèi)容體系改革的主旋律.內(nèi)容體系現(xiàn)代化改革一般可以分為兩類：一類是“開窗口”，另一類是“大融合”[2].國內(nèi)教材多數(shù)采用開窗口的方式，將自洽的經(jīng)典物理封閉體系對外開放，通過與前沿課題聯(lián)系引入近代物理的內(nèi)容，這些都是我國教材建設(shè)的特色.但是作為鞏固知識的習(xí)題，國內(nèi)教材在建設(shè)的過程中重視不夠，多數(shù)習(xí)題忽略了客觀實際性，習(xí)題的類型單一，更新不快，經(jīng)常是滑塊、斜面等，缺乏新意.習(xí)題應(yīng)該注重與生產(chǎn)生活的聯(lián)系，盡量改變這種單一模型的格局，使得習(xí)題具有生動，體現(xiàn)人性化.同時還可以改變國內(nèi)大學(xué)教材的黑白色，讓教材以多彩的面貌呈現(xiàn)在讀者面前，從各種細節(jié)體現(xiàn)教材的現(xiàn)代化.

4 教材實施過程中的幾點建議

大學(xué)物理課程建設(shè)包含各個層面的內(nèi)容，既有教學(xué)團隊的建設(shè)，又包含教學(xué)方法以及教學(xué)手段等，而教材建設(shè)是課程建設(shè)的關(guān)鍵.教材建設(shè)不僅要關(guān)注課程本身，還應(yīng)該關(guān)注學(xué)生發(fā)展.因此，在選定教材后，在經(jīng)過幾輪使用后存在問題，應(yīng)該及時了解癥結(jié)所在并設(shè)法解決.國內(nèi)教材的建設(shè)正朝著滿足教學(xué)發(fā)展需求的方向前進，尋找適合學(xué)生研讀的教材并不困難.作為教學(xué)活動的引導(dǎo)者，教師對教材內(nèi)容的取舍以及教材內(nèi)隱含的科學(xué)方法的外顯起到關(guān)鍵作用.

(1)教材內(nèi)容的取舍.選定一本好的教材后，教學(xué)實施，以及教學(xué)效果很大程度上決定于教學(xué)要求以及任課教師對于教材內(nèi)容的選取.譬如，在精簡經(jīng)典物理后，現(xiàn)今很多教材都能提高近代物理的比例.但是筆者了解到近代物理內(nèi)容在教學(xué)中要求很少甚至不作要求，使得豐富的近代物理知識僅僅成為教材內(nèi)容，而不是教學(xué)內(nèi)容.究其原因，主要是教學(xué)要求與教學(xué)課時數(shù)之間的矛盾.因此在進行教材建設(shè)的同時，應(yīng)該在原有教學(xué)課時數(shù)的基礎(chǔ)上，增加一定的課時，將教材建設(shè)的學(xué)生為本、現(xiàn)代性等理念落到實處.

(2)外顯教材中的科學(xué)方法.物理學(xué)是非常重視科學(xué)方法學(xué)習(xí)的一門學(xué)科.隨著該學(xué)科的日益分化，要全面而深入地掌握該學(xué)科知識有很大困難；但若能學(xué)習(xí)并運用該學(xué)科中所包含的豐富的科學(xué)方法，將獲益終身.國內(nèi)的物理教材在編寫過程中，非常重視知識的邏輯性和知識結(jié)構(gòu)的嚴密性，對于物理學(xué)科的科學(xué)方法則很少提及.學(xué)生在使用教材的過程中，很難體會其中的科學(xué)方法，而只注重物理知識的學(xué)習(xí).因此，教師在使用教材的過程中，應(yīng)該了解物理知識中隱含的科學(xué)方法，并將這種方法貫穿于物理教學(xué)過程中.學(xué)生在教師的帶動下，會認真地體會理解方法的重要意義.在學(xué)會了科學(xué)方法后，學(xué)生自己親身體驗，在不斷的自我學(xué)習(xí)過程中提高終身學(xué)習(xí)的能力.

教材建設(shè)是保證和提高教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)和重要支柱，也是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的知識載體，在現(xiàn)代社會培養(yǎng)人才中的作用是顯而易見的.探索并建設(shè)適應(yīng)新世紀我國高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)需要的教材體系已經(jīng)成為當前我國高校教學(xué)改革和教材建設(shè)工作中的十分重要的任務(wù).

參考文獻

1 戴雄英,李文斌,高永毅.中美大學(xué)物理教材的對比研究.理工高教研究,2005,24(6):45～47

2 鄭立亮.物理教材內(nèi)容體系改革的兩種方式.高等工程教育研究,1996(1):95～96