我国《文科物理》教材与美国《概念物理》教材的比较

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1、我国《文科物理》教材与美国《概念物理》教材的比较张立彬、王娟萍（南开大学外国教材中心，天津300071）韩志龙（南开大学物理科学学院，天津300071）内容摘要：本文对我国《文科物理——生活中的物理学》教材与美国《概念物理》教材进行了全面深入的比较研究。通过两者相同点及不同点的对比分析，笔者对我国文科物理教材的编写提出了三点建议：诸如注重人文教学、重在讲述概念、加强实例插图。关键词：文科物理；概念物理；文科物理教学；文科物理教材建设一、引言随着科学的发展，人们认识到全民的科学教育对于科学的持续进步至

2、关重要。目前，我国高校在大力推行文化素质教育，文化素质包括人文文化素质和科学文化素质。大学物理显然是一门很好的自然科学文化素质教育课程，因此越来越多的高校增设了文科物理课程，而打消部分学生尤其是文科学生在心理上对于物理的畏惧，消除由于高等数学知识的欠缺导致的困难和隔阂显得尤为重要。当前文科物理及科学素质教育类的经典教材有赵峥的《物理学与人类文明十六讲》、倪光炯的《物理与文化——物理思想与人文精神的融合》、施大宁的《文化物理》等。宋峰主编的《文科物理——生活中的物理学》[1]（以下简称《文科物理》）一

3、书是科学出版社2013年3月最新出版的文科物理方面的国家“十二五”规划教材，该书按照普通物理知识结构体系编排内容，探索了文科物理教材编写体系的新途径。保罗·哈维特（PaulG.Hewitt）编著的《概念物理》[2]作为文科物理的经典之作，从上世纪七十年代开始就一直为美国文科学生钟爱，本文中所做比较的是艾迪生-韦斯利（AddisonWesley）出版公司2010年最新出版发行的第11版。二、《文科物理》与《概念物理》的相同点2.1发挥科学趣味，激发读者兴致物理学总是给人以高深晦涩的印象，因此很多学生对

4、之畏惧。为了拉近物理和学生的距离，避免太多过于专业的术语描述，用带有趣味性的语言来向学生表述内容是一个很好的选择。《文科物理》一个出发的基本点就是从生活中与人们息息相关的物理出发，用诙谐的语言进一步揭发主导其背后的物理规律，最大限度的避免用方程式等物理、数学语言来表达。收稿日期：修回日期：基金项目：教育部2012年研究项目《比较中外著名大学“四大力学”本科课程与主流教材，探索物理学国际化创新人才培养模式》（2012-28）资助.icb.site194icb.pagecontent694939LjCp

5、9JQfSno=PVT作者简介：张立彬（1964—），男，河北石家庄人，教育部南开大学外国教材中心副教授，主要从事中外高等教育教材评介与比较研究工作.8编者希望通过此书，对科学文化素质教育作一点贡献，在编写的过程中，一方面注意到物理学的严谨性和逻辑性，另一方面又考虑文科学生的学习实际，注意到行文的可读性。比如在《文科物理》第78页第四章的引言部分，作者写道：“炎热的夏天，寒冷的冬天，冷热的本质是什么？调节冷热的电冰箱、空调器又是怎么回事？在对冷热的探究中，读者会见识自然界的两条基本规律——热力学第一

6、定律和热力学第二定律。”引言用疑问的语气提出两个我们身边的实际问题，引发学生的思考，进一步吸引学生对其本质的探究，之后作者一言指出其本质是热力学的两个定律，给读者一个明确清晰的答案。《概念物理》也在内容的趣味性方面很有建树，为了充分调动读者的兴趣，讲述了几个有趣的话题：譬如，公元前三世纪的希腊天文学家、数学家和地理学家埃拉托色尼（Eratosthenes）是怎样在远古时代就能“称出”地球质量的，是如何测量地球与月亮、地球与太阳之间的距离的。测量他们之间的距离等等这些看起来匪夷所思的壮举，首先引起读者

7、对科学的一种“崇拜”，接着说明了数学是作为科学语言的形式存在的，另外还讲述了研究科学的方法和做科研的态度，让读者有一种层层深入的感觉，就像是在欣赏一部电影，回味无穷。[3]2.2内容分布合理，结构轻重分明在这里我们做一个各部分内容的结构表格，来详细说明这种结构体系。本文附录表1是《文科物理》的内容安排；《概念物理》的内容安排可见参考文献[3]。《文科物理》内容上涵盖了物理学的所有重要分支，包括经典力学、热学、电磁学、光学、相对论、原子分子物理、量子力学、固体物理、原子核物理、等离子体物理、粒子物理、

8、天体物理及宇宙学等，几乎包括了当代物理学的所有内容，这些主要内容分支作者在绪论第三节中就已经给了读者一个简单明细的介绍，使读者有一个很好的初步了解，在之后的章节中针对相关分支进行更加详细的展开讲述，起到了提领全书的重要作用。当然，各个分支是难易不同，比重上自然轻重不一。通过对表1各个章节及小节比重的研究，我们可以看出《文科物理》在章节上对物理学中的基础理论部分——经典力学、电磁学、量子力学给与了较高比重，其中作为重中之重的经典力学（包括力学、振动和波动）更是占到了全书