非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理教材的二次開發(fā)

陳杰

（公安海警學(xué)院 基礎(chǔ)部，浙江 寧波 315801）

非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理教材的二次開發(fā)

陳杰

（公安海警學(xué)院 基礎(chǔ)部，浙江 寧波 315801）

教材“二次開發(fā)”是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，解決教材統(tǒng)一性與學(xué)生需求多樣性之間矛盾的重要途徑。基于“教師基于課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生需要的文本轉(zhuǎn)換”的模式，依據(jù)學(xué)生需求和《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》對現(xiàn)有主流非物理類理工科大學(xué)物理教材進(jìn)行了分析，從滿足能力素質(zhì)要求，個(gè)人和學(xué)習(xí)需求和未來職業(yè)發(fā)展需求三個(gè)方面對《大學(xué)物理》教材二次開發(fā)進(jìn)行了探討。

二次開發(fā)；學(xué)生需求；文本轉(zhuǎn)換

教材觀的變革讓我們明確：“教材不是供傳誦的《圣經(jīng)》，不是供掌握的目的，不是供記憶的知識倉庫，而是供教學(xué)使用的材料?！盵1]要克服對教材的盲目崇拜和依賴，實(shí)現(xiàn)從“教教材”走向“用教材教”的轉(zhuǎn)變。在教材觀變革的影響下，教材的“二次開發(fā)”孕育而生，成為實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)、解決教材統(tǒng)一性與學(xué)生需求多樣性之間矛盾的重要途徑?！敖處熁谡n程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生需要的文本轉(zhuǎn)換”[2]模式為教材的二次開發(fā)提供了學(xué)理性的支持，這里我們據(jù)此對非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理教材的“二次開發(fā)”進(jìn)行探討。

1 “文本轉(zhuǎn)換”模式的基本理論[2]

對于教材二次開發(fā)的理論機(jī)制，“教師基于課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生需要的文本轉(zhuǎn)換”模式認(rèn)為：課程綱要和課程標(biāo)準(zhǔn)是二次開發(fā)的重要依據(jù)，因?yàn)槿魏蔚慕滩淖兏锒急仨氃趪艺n程標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)劃框架內(nèi)展開；學(xué)生的需求是貫穿二次開發(fā)的宗旨，因?yàn)槿魏蔚慕虒W(xué)都是為了促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展；教材二次開發(fā)的本質(zhì)是教師在把握課程標(biāo)準(zhǔn)和教材關(guān)系的基礎(chǔ)上，去理解課程標(biāo)準(zhǔn)，了解學(xué)生需要，并吃透教材，進(jìn)而對教材進(jìn)行理性裁剪，以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展。因此，課程標(biāo)準(zhǔn)、教材與學(xué)生的需要是教師進(jìn)行“教材二次開發(fā)”的基本前提，這三個(gè)要素經(jīng)由教師的理解通向?qū)嵤┲械慕滩模罱K實(shí)現(xiàn)有效的“教材二次開發(fā)”。

對于“教材二次開發(fā)”的過程，“教師基于課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生需要的文本轉(zhuǎn)換”模式認(rèn)為：課程是一種需要理解和解釋的文本，課程綱要、課程標(biāo)準(zhǔn)、教材是課程實(shí)施的三個(gè)文本層次，從課程標(biāo)準(zhǔn)到教材再到教師對教材的理解和使用，實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)文本轉(zhuǎn)換的過程。然而在實(shí)際轉(zhuǎn)化過程中，課程標(biāo)準(zhǔn)中所蘊(yùn)含的課程專家所期待的“理想課程”并不能百分之百準(zhǔn)確無誤地體現(xiàn)在教材中，難免會有失真情況，產(chǎn)生一定的落差，而且相對固定的課程標(biāo)準(zhǔn)面對復(fù)雜多變的學(xué)生需要總是顯得措手不及。這些文本轉(zhuǎn)換中的落差正是影響“教材二次開發(fā)”的關(guān)鍵因素，因此需要分析文本轉(zhuǎn)換的路向，明確轉(zhuǎn)換過程中的缺失才能實(shí)現(xiàn)教材的二次開發(fā)。

2 對現(xiàn)有大學(xué)物理教材的分析——文本分析

《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》（以下簡稱《要求》）體現(xiàn)了國家對非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理教學(xué)的基本要求和規(guī)范，是教材編寫、教學(xué)和評價(jià)的依據(jù)。它指出：“在大學(xué)物理課程的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，都應(yīng)在傳授知識的同時(shí)，注重學(xué)生分析問題和解決問題的能力，注重學(xué)生探索精神和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，努力實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展”[3]，并對知識、能力和素質(zhì)的基本要求做了明確的規(guī)定。依據(jù)《要求》對我國現(xiàn)行主流非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理教材在知識、能力和素質(zhì)三方面要求轉(zhuǎn)換的適切程度進(jìn)行定性分析：在內(nèi)容要求的轉(zhuǎn)換上，各教材都涵蓋了《要求》所規(guī)定的力、電磁、熱、近代物理等的內(nèi)容，并且具有完備的內(nèi)容框架和嚴(yán)密的邏輯體系，對知識目標(biāo)的轉(zhuǎn)換比較到位；在對能力要求的轉(zhuǎn)換上，教材在編排時(shí)將重點(diǎn)放在學(xué)習(xí)已有的概念和規(guī)律上，而忽略了獨(dú)立獲取知識、科學(xué)觀察和思維、分析和解決問題等能力的培養(yǎng)。比如在知識的引入方面，常采用演繹的邏輯思路，即先以介紹的方式給出新的知識點(diǎn)，再進(jìn)行證明和應(yīng)用舉例，對知識的認(rèn)知過程的觀察、分析、綜合、科學(xué)抽象、類比聯(lián)想等能力的要求較少；在知識的運(yùn)用方面，多為習(xí)題求解，而對分析問題建立物理模型的過程要求較少。在素質(zhì)要求的轉(zhuǎn)換上，教材以科學(xué)和中立的語言簡要介紹知識的邏輯演繹過程，對理論知識的論述簡潔而準(zhǔn)確，而對知識背后的發(fā)生發(fā)展的歷程介紹較少，使學(xué)生很難體驗(yàn)到歷史先哲們在探索自然規(guī)律中所體現(xiàn)的勇氣、刻苦和嚴(yán)謹(jǐn)，感受到他們創(chuàng)造性的思維之光，因此教材在對學(xué)生的求實(shí)精神、創(chuàng)新意識和科學(xué)美感的培養(yǎng)上也顯得無力適從。

從學(xué)生的需求角度分析,“我們可以把學(xué)生的需要分成三個(gè)方面：個(gè)人的需要、學(xué)習(xí)的需要和未來職業(yè)發(fā)展的需要?！盵2]其中個(gè)人的需要包括：興趣愛好、文化背景、教育背景等；學(xué)習(xí)的需要包含：學(xué)習(xí)動機(jī)和目標(biāo)、學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)風(fēng)格、思維習(xí)慣與方式等；未來職業(yè)的需要包括未來從事的職業(yè)對知識、能力方面的要求。盡管教材編寫者在教材編制過程會盡量考慮學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn)和需要，但總是不能完全滿足每個(gè)學(xué)生的需要。一是教材是以嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的語言來敘述，提供的是一個(gè)純粹的物理的理性世界，知識點(diǎn)的引入與現(xiàn)實(shí)生活的實(shí)際聯(lián)系較少，物理規(guī)律在日常生活中的運(yùn)用較少，對物理學(xué)的最新進(jìn)展方面的介紹也比較少，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、滿足學(xué)生個(gè)人的需要；二是教材對學(xué)生學(xué)習(xí)能力和層次的劃分較少，只有必選內(nèi)容和以“*”標(biāo)注的擴(kuò)展內(nèi)容兩部分，沒有根據(jù)不同學(xué)生的現(xiàn)有知識水平和能力水平而設(shè)置相應(yīng)的難度差異，難以體現(xiàn)不同學(xué)生學(xué)習(xí)的需要；三是對不同專業(yè)的職業(yè)需求和能力要求考慮較少，沒有根據(jù)職業(yè)的特點(diǎn)有針對性的編排內(nèi)容，沒能照顧到不同學(xué)生職業(yè)發(fā)展的需要。

3 大學(xué)物理教材的二次開發(fā)——文本轉(zhuǎn)換

針對上述對大學(xué)物理教材進(jìn)行文本分析的結(jié)論，在對大學(xué)物理教材進(jìn)行二次開發(fā)時(shí)，可以從以下幾個(gè)方面著手。

（1）對“空無課程”的思索，滿足能力、素質(zhì)目標(biāo)的要求?！翱諢o課程”是美國課程論專家艾斯納提出的一個(gè)概念，它指出不能僅僅探討學(xué)?！敖塘耸裁础?，同時(shí)也要探討“沒有教什么”、“為什么沒有教”等問題?！兑蟆访鞔_提出了獨(dú)立獲取知識的能力、科學(xué)觀察和思維的能力以及分析問題和解決問題的能力要求，求實(shí)精神、創(chuàng)新意識和科學(xué)美感的素質(zhì)培養(yǎng)要求。教材在轉(zhuǎn)換過程中沒有很好體現(xiàn)這一要求，因此在教材的二次開發(fā)中必須反映《要求》對能力和素質(zhì)方面的要求。一是要以“歸納”的邏輯引入物理概念和規(guī)律，在對知識的歸納過程中能培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、綜合、演繹、科學(xué)抽象、類比聯(lián)想、實(shí)驗(yàn)等方法，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力，美國的大學(xué)物理教材就是以“歸納”的邏輯方式引入物理概念和規(guī)律[4]，對美國大學(xué)生能力的培養(yǎng)起到了重要的作用。可以是通過還原歷史對該規(guī)律的認(rèn)知?dú)v程，也可以通過提供生活中的間接經(jīng)驗(yàn)或觀察演示實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行總結(jié)歸納，讓學(xué)生充分了解探索自然規(guī)律的思路和步驟。二是要設(shè)置相應(yīng)的習(xí)題課和討論課。習(xí)題課、討論課是啟迪學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生提出、分析、解決問題能力的重要環(huán)節(jié)，學(xué)時(shí)數(shù)的設(shè)置也應(yīng)按照《要求》規(guī)定不少于總學(xué)時(shí)數(shù)的10%，爭取做到不少于15%。三是要發(fā)揮物理學(xué)史的教育作用，“物理學(xué)史集中地體現(xiàn)了人類探索和逐步認(rèn)識物理世界的現(xiàn)象、結(jié)構(gòu)、特性、規(guī)律和本質(zhì)的歷程。它包含了認(rèn)識論和方法論的因素，包含著深刻的物理思想和觀念的變革，包含著探索者的思索、創(chuàng)造、艱辛與悲歡?！盵5]物理學(xué)史無論是對學(xué)生的能力還是素質(zhì)方面的培養(yǎng)都具有重要意義，需要適時(shí)引入物理史料，發(fā)揮物理學(xué)史的教育功能。

（2）實(shí)現(xiàn)從“理想的課程”向?qū)W生實(shí)際“經(jīng)驗(yàn)課程”轉(zhuǎn)換，滿足學(xué)生個(gè)人和學(xué)習(xí)的需要。對學(xué)生個(gè)人和學(xué)習(xí)需要的滿足實(shí)際就是要從科學(xué)的“理性世界”向“生活世界”的現(xiàn)實(shí)性回歸，改變重視學(xué)科內(nèi)容而忽視經(jīng)驗(yàn)的傾向，將書本知識與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來，并處理好直接經(jīng)驗(yàn)與間接經(jīng)驗(yàn)之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)向“經(jīng)驗(yàn)課程”的轉(zhuǎn)變。對于教材的二次開發(fā)而言，就是要克服教材內(nèi)容的枯燥與冷漠，將教材內(nèi)容與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系。一是注重經(jīng)驗(yàn)情境的創(chuàng)設(shè)，重視學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)。首先是要?jiǎng)?chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)的情境，為學(xué)生提供教材知識被抽象出來前的經(jīng)驗(yàn)，可以喚醒學(xué)生生活中的經(jīng)歷或是提供探索研究的實(shí)作情境。其次是增加物理規(guī)律在生活中運(yùn)用的情境，可以將院校和社會生活中學(xué)生熟知的大量生活場景加以提煉，創(chuàng)設(shè)運(yùn)用的情境。以我院為例，打靶是學(xué)員常練的軍事科目，但是瞄靶可不是簡單的三點(diǎn)一線，它需要根據(jù)射擊距離、角度、風(fēng)速等因素來校準(zhǔn)瞄準(zhǔn)器，涉及的物理原理主要就是運(yùn)動學(xué)規(guī)律，將打靶納入運(yùn)動學(xué)知識的運(yùn)用，可以有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。需要注意的是，學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)生活不是千篇一律的，他們的生活環(huán)境、生活習(xí)慣、思維方式、原有的知識基礎(chǔ)等都不盡相同，具有個(gè)體的特殊性，在對教材的處理過程中要最大限度發(fā)掘共性，滿足學(xué)生個(gè)人和學(xué)習(xí)的需要。二是重視教師的間接經(jīng)驗(yàn)。在課堂教學(xué)中，教師是學(xué)生間接經(jīng)驗(yàn)的主要提供者，其學(xué)習(xí)的邏輯方式、理解的方式方法角度、出現(xiàn)過的認(rèn)識誤區(qū)、經(jīng)歷過的生活經(jīng)驗(yàn)等都是學(xué)生學(xué)習(xí)的寶貴財(cái)富，教師要客觀總結(jié)自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，幫助學(xué)生的學(xué)習(xí)活動。這要求教師要善于觀察生活，得到足夠多的生活體驗(yàn)，特別是要有年輕的心態(tài)和活到老學(xué)到老的意志品質(zhì)，多了解和接觸當(dāng)代學(xué)生的生活世界，因?yàn)闀r(shí)代飛速發(fā)展，如果不更新，以我們的已有生活體驗(yàn)來衡量學(xué)生的生活體驗(yàn)，這樣的經(jīng)驗(yàn)是很難引起學(xué)生的共鳴的。

（3）對“綜合課程”的嘗試，滿足學(xué)生未來職業(yè)發(fā)展的需要。課程實(shí)施要滿足學(xué)生職業(yè)發(fā)展的需要，就不能局限于課程本位，要與其它課程相聯(lián)系，共同支持培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。對于教材的開發(fā)而言就是要增加教材的包容性。一是要與專業(yè)課程相聯(lián)系，將專業(yè)課程中的物理元素提煉出來開發(fā)成課程資源納入大學(xué)物理教材。如計(jì)程儀是我院專業(yè)課程《航海儀器》中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是學(xué)員必須掌握的船用儀器設(shè)備，多普勒計(jì)程儀是迄今為止應(yīng)用最廣的艦船自主導(dǎo)航設(shè)備，其主要原理是物理學(xué)中的多普勒效應(yīng)，在物理教材中增加多普勒計(jì)程儀的相關(guān)內(nèi)容，不僅能達(dá)到輔助教學(xué)的目的，還能加深對專業(yè)知識的了解，促進(jìn)合格軍事人才培養(yǎng)的雙重功效。工科學(xué)科與物理知識的聯(lián)系是比較緊密的，以我院航海技術(shù)專業(yè)為例，航海技術(shù)的相關(guān)專業(yè)課程，如船艇機(jī)械設(shè)備、通訊設(shè)備、船體結(jié)構(gòu)、槍械原理、航海學(xué)與物理學(xué)的靜力學(xué)、電磁學(xué)、流體力學(xué)等聯(lián)系緊密，可以將之中的物理元素提煉出來納入物理教材。二是在課時(shí)的安排和內(nèi)容深度的設(shè)置上根據(jù)不同專業(yè)有所側(cè)重，不同專業(yè)對物理知識需求的種類和方向有所不同，可以在保證基本教學(xué)要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生專業(yè)發(fā)展的需要對物理內(nèi)容和難度進(jìn)行裁剪和調(diào)整。如我院電子與通信類專業(yè)對電磁波的內(nèi)容、航海專業(yè)對流體力學(xué)的內(nèi)容需求多，對這兩個(gè)專業(yè)在教材中增加相應(yīng)的內(nèi)容并提高了要求。三是要與學(xué)生的第一任職需要相聯(lián)系，大多數(shù)學(xué)生的專業(yè)決定了他的第一任職方向，加強(qiáng)物理教學(xué)與第一任職需要之間的聯(lián)系對激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生畢業(yè)后對工作崗位的適應(yīng)性具有積極作用。海上維權(quán)、執(zhí)法、服務(wù)是海警部隊(duì)的職責(zé)所在，艦艇操作是海警學(xué)院航海類專業(yè)學(xué)員的第一任職需求，可以將第一職業(yè)的生活、業(yè)務(wù)要求等納入教材，增加對任職的適應(yīng)性。如在討論伯努利方程時(shí)，可以假設(shè)一公安邊防部隊(duì)的公邊艇靜止停在碼頭邊，提出在漲潮和落潮江水流動時(shí)，公邊艇的吃水深度會如何變化的問題；海警部隊(duì)在海上巡邏時(shí)發(fā)現(xiàn)右側(cè)5海里處有一可疑船只，欲在最短時(shí)間內(nèi)追上該船只該如何進(jìn)行操作；某島上居民因突發(fā)疾病急需轉(zhuǎn)院，海警部隊(duì)接到任務(wù)后如何航行才能用最短時(shí)間渡海等等。通過這些軍事場景搭建符合軍事院校學(xué)員學(xué)習(xí)的情境，不僅符合建構(gòu)主義的認(rèn)知規(guī)律，也能為軍事素養(yǎng)的形成達(dá)到潛移默化的作用。

[1]楊啟亮.教材的功能：一種超越知識觀的解釋[J].課程·教材·教法，2002（12）:10-13.

[2]沈健美,林正范.教師基于課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生需要的“教材二次開發(fā)”[J].課程·教材·教法，2012（9）:10-14.

[3]教育部高等學(xué)校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會.非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求[Z].http://wenku.baidu.com/view/3e01d9e9172ded630b1 cb6cc.html，2004-12-3.

[4]馮灝.中美大學(xué)物理教材對比分析及啟示[J].高等教育研究，2009（9）:95-96.

[5]申先甲,李艷平,劉樹勇,王士平.談?wù)勎锢韺W(xué)史在素質(zhì)教育中的作用[J].大學(xué)物理，2011（11）:36-40.

College Physics Teaching Material Redevelopment for
Non-physics Class of Science and Engineering

CHEN Jie
（China Maritime Police Academy,Ningbo 315801,China）

"Teaching material redevelopment"becomes an important way to solve the contradiction between the unity of teaching materials and the diversity of student needs.Based on"the procedure of text transform by teachers based on curriculum standard and the student needs",this paper analyzes College Physics Teaching Material by student needs and"Teaching requirements about College Physics Teaching Material of Non-physical Class of Science and Engineering",discusses College Physics Teaching Materialredevelopmenton Ability and Quality requirements,individualand learning requirements and Future Careers Development requirements.

redevelopment;student needs;text transform

O4-4

A

2095-2384（2016）01-0044-03

（責(zé)任編輯 穆 靜）

2015-11-25

陳杰（1982-），男，浙江海寧人，講師，主要從事大學(xué)物理教學(xué)研究。