关于大学物理教材建设的几点建议

高兰香

(上海电力学院数理系 上海 200090)

1 引言

教师、学生、教学条件以及教材是教学过程中的四个基本要素.教材是教学过程中教授行为所利用的主要素材和手段，是学生获取知识的重要来源.教材对知识有继承和发展的作用；教材建设的水平能够直接体现一个国家的科学发展水平.“大学物理学”是我国高等教育中的一门重要的基础课程.随着科学技术的迅速发展，知识更新速度也越来越快，大学物理教材从建国初期的几种版本发展到如今的300多种版本.数目繁多的教材版本不可避免其编写质量良莠不齐，这将直接影响教学质量.张三慧的《大学物理学》、程守洙的《普通物理学》以及马文蔚的《物理学》在国内被广泛地使用，究其原因主要是这些教材具有严密的逻辑性，经得起推敲.但是这些教材在课程内容设置、语言等方面存在一定的欠缺.不少学者在加强教材建设的过程中，学习和借鉴西方发达国家特别是美国教材的编写方式，注重美国教材中的亮点[1]，从而得到面向21世纪教材的编写启示.笔者在研究美国大学物理教材的基础上，与国内教材比较分析，给出对我国大学物理教材建设的几点建议.

1 教材编写以学生为本

在美国，进入大学后的学生的年龄、水平以及基础参差不齐，从而对教师要求也较高.为了能在激烈竞争中站稳，教师必须反复修改教材，使其更符合学生的实际情况，更符合时代的发展和物理知识的更新，所以美国大学物理教材更新很快.教师设法根据不同层次学生的需要编写不同的物理教材，以符合学生的实际情况.编写时都突出体现了以学生为主体的指导思想.

在我国，随着高考升学率大幅度提高，使过去只有少数人能享受的高等教育正在迅速扩大其受教育面，这就更加要求我们加快实现从精英教育向素质教育的转移.面对这些新情况，教育部大力提倡编写、引进使用先进教材.从现有的各种教材来看，知识体系基本不变，要求的程度也大体相近.由于受到教学要求的制约，一所院校通常是工科和理科采用同种教材，对于物理基础好的同学选定的教材难度不够，而对高考不选物理如化学等专业的同学来说教材难度偏高，并且学时数也基本相同，最终导致学习效果存在很大差异.因此，建议在编写教材时，对于各种不同专业的学生，考虑到学生的个体差异，采用不同的教材并对教学要求适当调整.可以根据学校特色以及学生差异，加强校本课程建设，编制校本教材，真正体现以人为本的教学理念.

2 突出应用性

美国教材特别强调物理理论在实际中的应用，注重理论联系实际.有些应用在正文中讲述，有的则放在习题内介绍，这样不仅使学生感受到理论的实用性，同时还能了解最新科技动态，突出了物理内容的现代化.如美国教材在狭义相对论一章中，双生子佯谬不作为一节的内容，而是作为时间膨胀的问题提出，既吸引学生又加深了学生对相对论的理解.再如美国教材中介绍了电子显微镜以及扫描隧穿显微镜的原理和应用，加深学生对隧道效应的理解.

国内教材对近代物理应用的介绍相对比较薄弱，有的根本没提到电子显微镜和扫描隧穿显微镜，有的只讲了隧道效应的原理，没讲应用，有的教材在专题中介绍了扫描隧穿显微镜.国内教材在相对论中基本上没提双生子详谬，也没有举例加深对相对论的理解.总的来说，国内教材一直比较注重知识体系的严谨性，理论性很强，而对于物理原理的应用的论述却相对比较薄弱.有些应用重复出现，并且教材涉及的知识面比较狭窄.应该适当补充流体力学、声学、应用光学以及非线性物理等知识，这对于培养现代工程技术人才的全面知识结构有重要的意义.未来工程师只有注意基础知识在应用领域中的统一性、互通性，才能适应多元化和综合化的科技发展需要.

3 体现现代性

现代性主要体现在教材的内容以及习题两方面.

美国物理教材十分注重近代物理知识及其应用，这与美国将大学教育看成是基础教育的思想是分不开的.而作为近代物理的知识内容，必学的内容按照物理学发展顺序安排在教材的最后章节，或是在经典物理讲解过程中，穿插现代的概念，或是以阅读材料的形式介绍前沿，及时反映科技新成果.教材中引入的科技数据和研究范例都比较新，而且反映物理新概念、新技术和新趋势的周期很短，基本上每两年就更新一批新数据.同时习题注重联系实际，常常配有实物图片，难度不大，但是很新颖，有趣味性.

在国内，各地推出一系列面向21世纪教材，现代化是内容体系改革的主旋律.内容体系现代化改革一般可以分为两类：一类是“开窗口”，另一类是“大融合”[2].国内教材多数采用开窗口的方式，将自洽的经典物理封闭体系对外开放，通过与前沿课题联系引入近代物理的内容，这些都是我国教材建设的特色.但是作为巩固知识的习题，国内教材在建设的过程中重视不够，多数习题忽略了客观实际性，习题的类型单一，更新不快，经常是滑块、斜面等，缺乏新意.习题应该注重与生产生活的联系，尽量改变这种单一模型的格局，使得习题具有生动，体现人性化.同时还可以改变国内大学教材的黑白色，让教材以多彩的面貌呈现在读者面前，从各种细节体现教材的现代化.

4 教材实施过程中的几点建议

大学物理课程建设包含各个层面的内容，既有教学团队的建设，又包含教学方法以及教学手段等，而教材建设是课程建设的关键.教材建设不仅要关注课程本身，还应该关注学生发展.因此，在选定教材后，在经过几轮使用后存在问题，应该及时了解症结所在并设法解决.国内教材的建设正朝着满足教学发展需求的方向前进，寻找适合学生研读的教材并不困难.作为教学活动的引导者，教师对教材内容的取舍以及教材内隐含的科学方法的外显起到关键作用.

(1)教材内容的取舍.选定一本好的教材后，教学实施，以及教学效果很大程度上决定于教学要求以及任课教师对于教材内容的选取.譬如，在精简经典物理后，现今很多教材都能提高近代物理的比例.但是笔者了解到近代物理内容在教学中要求很少甚至不作要求，使得丰富的近代物理知识仅仅成为教材内容，而不是教学内容.究其原因，主要是教学要求与教学课时数之间的矛盾.因此在进行教材建设的同时，应该在原有教学课时数的基础上，增加一定的课时，将教材建设的学生为本、现代性等理念落到实处.

(2)外显教材中的科学方法.物理学是非常重视科学方法学习的一门学科.随着该学科的日益分化，要全面而深入地掌握该学科知识有很大困难；但若能学习并运用该学科中所包含的丰富的科学方法，将获益终身.国内的物理教材在编写过程中，非常重视知识的逻辑性和知识结构的严密性，对于物理学科的科学方法则很少提及.学生在使用教材的过程中，很难体会其中的科学方法，而只注重物理知识的学习.因此，教师在使用教材的过程中，应该了解物理知识中隐含的科学方法，并将这种方法贯穿于物理教学过程中.学生在教师的带动下，会认真地体会理解方法的重要意义.在学会了科学方法后，学生自己亲身体验，在不断的自我学习过程中提高终身学习的能力.

教材建设是保证和提高教学质量的基础和重要支柱，也是体现教学内容和教学方法的知识载体，在现代社会培养人才中的作用是显而易见的.探索并建设适应新世纪我国高校应用型人才培养需要的教材体系已经成为当前我国高校教学改革和教材建设工作中的十分重要的任务.

参考文献

1 戴雄英,李文斌,高永毅.中美大学物理教材的对比研究.理工高教研究,2005,24(6):45～47

2 郑立亮.物理教材内容体系改革的两种方式.高等工程教育研究,1996(1):95～96