中外大學(xué)物理教材習(xí)題選取思考與借鑒

王雷 李春燕 齊立紅

摘 要 本文分析了目前我國大學(xué)物理教材習(xí)題選取的幾點不足，并剖析與比較了國外大學(xué)物理教材習(xí)題選取的幾方面特色，給與國內(nèi)大學(xué)物理教材建設(shè)一些啟示，有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞 大學(xué)物理 教材習(xí)題 習(xí)題選取

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A

Choice of Problems in Chinese and Foreign

Textbooks of Introductory Physics

WANG Lei， LI Chunyan， QI Lihong

（School of Science， Harbin Engineering University， Harbin， Heilongjiang 150001）

Abstract We analyze some shortcomings about choice of problems in Chinese textbooks of introductory physics， and review some advantages about choice of problems in foreign textbooks of introductory physics. Our work can be helpful for development of Chinese textbooks of introductory physics.

Key words introductory physics； problems in textbooks， choice of problems

科學(xué)合理地選取習(xí)題，有利于更好地實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。當(dāng)前，在國內(nèi)已出版的大量工科物理教材中，雖然習(xí)題的內(nèi)容比較豐富，但是在習(xí)題選取方法上幾乎沒有變化，習(xí)題的選取特點有很多雷同之處，存在一些不足。習(xí)題選取及其與教材內(nèi)容的配合是需要研究的課題。在此方面，國外大學(xué)物理教材習(xí)題選取具有一些嶄新的理念和特點，值得國內(nèi)物理教育工作者的思考與借鑒。

本文分析國內(nèi)大學(xué)物理教材習(xí)題現(xiàn)狀中的不足之處，①②③并同國外大學(xué)物理教材習(xí)題選取的方法與理念進行比較，④⑤⑥希冀能為國內(nèi)大學(xué)物理教材建設(shè)帶來一些啟迪。

1 國內(nèi)大學(xué)物理教材習(xí)題選取的不足

1.1 過于理想，脫離實際

國內(nèi)大學(xué)物理教材習(xí)題較少涉及實際生活，題目內(nèi)容大部分被抽象成理想模型，與實際情況差別很大。比如力學(xué)習(xí)題中的“光滑”，“輕質(zhì)”等，比如電磁學(xué)習(xí)題中的“無限大”，“無限長”等。這些習(xí)題的條件與內(nèi)容過分理想化，與日?，F(xiàn)象和科研實際嚴重脫節(jié)。絲毫不給學(xué)生真實的物理情境，會使學(xué)生覺得物理與實際生活缺乏聯(lián)系，產(chǎn)生“學(xué)物理無用論”的錯誤思想，勢必削弱它對學(xué)生將物理知識應(yīng)用于解決實際問題的引導(dǎo)作用。

1.2 陳舊乏味，落后時代

國內(nèi)大學(xué)物理教材習(xí)題，大多著重于傳統(tǒng)經(jīng)典的物理定律定理，很少體現(xiàn)最新科研成果與應(yīng)用，缺乏與最新科技動態(tài)和現(xiàn)代研究前沿的緊密聯(lián)系，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索動力。教材習(xí)題的選取，沒有及時充分地反映物理知識在現(xiàn)實生活和現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，沒有向?qū)W生傳遞最前沿的現(xiàn)代化科技信息。近代物理習(xí)題被嚴重忽視，在全部教材習(xí)題中所占比重太低，而經(jīng)典物理習(xí)題所占比重過大，這一現(xiàn)象與近代物理的重要科技地位很不相符。習(xí)題選取也缺乏學(xué)科間相互滲透，對與物理學(xué)相關(guān)的交叉學(xué)科知識介紹不夠，不能更好地突出物理學(xué)在現(xiàn)代科技的應(yīng)用。

1.3 雷同重復(fù)，千篇一律

國內(nèi)大學(xué)物理教材習(xí)題的雷同重復(fù)現(xiàn)象非常嚴重。習(xí)題的題型重復(fù)，在各版本大學(xué)物理教材中，思考題，計算題所占比重過大，而選擇題，填空題等幾乎沒有。習(xí)題類型單一，限制了學(xué)生的思維發(fā)展，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。習(xí)題的內(nèi)容重復(fù)，各本教材的課后習(xí)題給人以“內(nèi)容都差不多“的印象，所用物理模型大多雷同單調(diào)。像力學(xué)題就愛說小木塊，圓盤，斜面，細桿，彈簧等，像電磁學(xué)題就愛說直導(dǎo)線，圓環(huán)，圓筒，球體等。習(xí)題大量重復(fù)影響到學(xué)生閱讀其它參考書的積極性，他會覺得反正各本書都差不多。并且，同一個知識點安排好幾道習(xí)題的重復(fù)訓(xùn)練，會造成師生教與學(xué)的時間浪費和效率低下。解題方法單一雷同，程序化，套路化，格式化，嚴重限制了學(xué)生的創(chuàng)新精神和探索欲望。

2 國外大學(xué)物理教材習(xí)題選取的特色

2.1 習(xí)題層次化設(shè)置，漸進感強

好的習(xí)題選取應(yīng)起到對學(xué)生學(xué)習(xí)由簡到繁，由易到難，循序漸進，循循善誘的幫助和引導(dǎo)作用。國外教材習(xí)題包括專題練習(xí)和綜合練習(xí)兩類。專題練習(xí)基于單一的物理概念，明確給出解題所需物理公式和定律定理，用于初步測試學(xué)生對新知識的理解和掌握。專題練習(xí)可使學(xué)生充分認識物理概念定律定理的意義。綜合練習(xí)涉及的物理概念較多，需要學(xué)生獨立分析物理現(xiàn)象，自己選用物理定律來解題，旨在訓(xùn)練學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題。習(xí)題分為這樣兩類有利于學(xué)生實際能力的培養(yǎng)。此外，國外教材習(xí)題還善于從習(xí)題難度方面激勵學(xué)生積極性。每道習(xí)題被賦予難度等級系數(shù)，便于學(xué)生根據(jù)自己情況和興趣自由選擇相應(yīng)題目，自主合理地安排自己的學(xué)習(xí)進程，使每個學(xué)生都能懷著挑戰(zhàn)自己，完成任務(wù)的濃厚興趣，享受快樂學(xué)習(xí)，不斷進階的樂趣。

2.2 習(xí)題形式自由靈活，開放性高

國外教材習(xí)題內(nèi)容靈活多變，不拘一格，涉及知識面廣闊，需要學(xué)生獨立自由地挖掘提煉所提問題和所給條件的內(nèi)在邏輯關(guān)系。很多時候，在貌似“缺少條件”的表象之下，實際是要求學(xué)生獨立提出和估算合理的已知條件，這就對學(xué)生解決問題能力和思維拓展訓(xùn)練提出更高要求。很多題目是開放性設(shè)置，沒有唯一確定的答案，給學(xué)生自由發(fā)揮和獨立探究的空間相當(dāng)廣闊，有利于學(xué)生經(jīng)過獨立思考，將所學(xué)知識用于解決實際問題。此外，習(xí)題內(nèi)容新穎，富有時代感，與實際生活聯(lián)系緊密，強調(diào)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。很多習(xí)題體現(xiàn)了交叉邊緣學(xué)科內(nèi)容，或直接反映了實際科研工作，現(xiàn)代科技感十足。

2.3 習(xí)題數(shù)量大，訓(xùn)練強度高

國外大學(xué)物理教材的習(xí)題數(shù)量普遍較多，遠遠超過目前常用的幾種主流國內(nèi)教材。這點其實出乎不少人的意料，因為他們素來有這樣的觀點，批評國內(nèi)教學(xué)過于強調(diào)做題，應(yīng)試，搞題海戰(zhàn)術(shù)，認為國外教學(xué)不太需要做題。這些題目內(nèi)容豐富，出題角度全面，編寫質(zhì)量很高，可以保證學(xué)生獲得充足的練習(xí)機會，足夠的練習(xí)強度有利于更好地鞏固所學(xué)新知識。同時，充足數(shù)量的題目也為學(xué)生提供了自由選擇，自主學(xué)習(xí)的寬闊空間。教材中包含足夠多，足夠好，多層次，多樣化的習(xí)題，可以滿足各類學(xué)生的不同學(xué)習(xí)要求，便于學(xué)生獨立地，高效率地，針對性和指導(dǎo)性都很強地完成學(xué)習(xí)。

3 結(jié)論

教材建設(shè)對于提高教學(xué)質(zhì)量極端重要。國內(nèi)大學(xué)物理教材習(xí)題存在一些不足，與現(xiàn)代化教材建設(shè)日新月異的發(fā)展情況很不相符。在抓好現(xiàn)代化教材建設(shè)的同時，也要下大力氣抓好現(xiàn)代化教材習(xí)題建設(shè)，這是大學(xué)物理教學(xué)改革的一個重要課題。在這方面，國外大學(xué)物理教材的習(xí)題選取，給我們帶來一些思考和借鑒，使我們在選題理念上有一些創(chuàng)新和變革。要更加體現(xiàn)以學(xué)生為本，更加重視引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)進程，更加重視傳授知識的同時培養(yǎng)能力，更加重視賦予習(xí)題的多方面功能。這些借鑒經(jīng)驗對促進國內(nèi)大學(xué)物理教材建設(shè)是很有意義的。

注釋

① 程守洙，江之永.普通物理學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2006.

② 張三慧.大學(xué)物理學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.

③ 東南大學(xué)等七所工科院校編，馬文蔚改編.物理學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2006.

④ Young H D， Freedman R A， Ford A L. Sears and Zemansky's university physics with modern physics[M]. New Jersey： ADDISON WESLEY Publishing Company Incorporated，2004.

⑤ Giancoli D C. Physics for scientists and engineers with modern physics[M]. New Jersey： ADDISON WESLEY Publishing Company Incorporated，2008.

⑥ Serway R A， Jewett J W. Principles of Physics[M]. Connecticut： Cengage Learning，2005.