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在大学物理教学改革中，教材现代化是其中不可分割的一部分。在广大物理教育工作者的辛勤努力下，我国目前的大学物理教材建设取得了较大的进展，近几年出现了一系列能反映现代物理学成就，融科学性、思想性、艺术性于一体的好教材。但是，长期以来，学科中心论毕竟一直居于主导地位，教材建设关注课程本身，还远甚于关注学生发展。大学物理教材建设，事实上还有很长的路要走。应该说，教材作为学科教育研究成果，教育性在其中自然具有重要地位。一本好的教材，应该既便于教师的教，又便于学生的学。尤其是学生，作为教材的直接使用者和受益者，他们需要从教材的阅读中获得知识、启迪心智、培养能力。因此，关注物理学习、关注学生发展理当是大学物理教材建设的核心所在。大学物理教材建设中，除了要考虑到物理知识本身的系统性、科学性，还应关注学生的既有认知水平及各方面发展等教育因素。
一、优化物理教材建设的理论依据
不言而喻，教材的基本教育功能应是使学生在学习中获得知识，增长智慧，发展能力。大学物理教材当然也不例外。由物理学习的有关内容出发，可知，在物理学习中，充满这类教育挈机。梁树森在《物理学习论》中指出，物理学习内容可以分成六个大类：物理知识；物理观念；物理学方法；物理知识结构；物理应用；物理技能。其中，物理观念和物理知识结构可以使细节知识上升为整体知识，切实拓展学生的认知结构；物理学方法、物理应用、物理技能则可以使学生在学习中分析解决问题能力、学习能力以及创造能力等综合能力得到提高，切实提高学生的综合素质。这些都是大学物理教材中应着力体现、优化的地方。另外，学习兴趣的激发，也是教材不可忽视的地方。据调查结果，很多学生对物理学习缺乏兴趣。而这一点，将会使学生的智力潜能在学习中不能处于最活跃的状态，因而不能达到最优学习效果。如何激发学生的物理学习兴趣，增强物理教材及物理学习对学生的吸引力，是教材建设者必须予以仔细考虑的方面。因此，通过对学生学习时的状态调整一一兴趣激发和学习内容六大类型的全面考虑，可以得到优化大学物理教材建设的基本途径。
二、优化物理教材建设的基本途径
1．融科学、人文于一体，增强教材的趣味性
大学物理教材普遍以严谨的逻辑性见长，在教材的趣味性方面略显不足，鲜有物理教材能紧紧抓住学生的注意力，使其欲罢不能地阅读到底的。在非常强调能力(尤其是自学能力)培养的今天，我们的学生往往还是被动地等待教师讲解教材内容，而不愿主动地去学习，去从教材阅读中汲取营养，这固然有物理抽象难学的原因，但物理教材板着面孔说教，不能给学生以人文关怀，不能激起学生的学习兴趣也是重要原因。所以物理教材建设时，要设法融科学、人文于一体，以增强其趣味性。教材在关注求真(科学性)同时，还要关注求美(艺术性、趣味性)，要让学生从阅读教材中，能汲取多重营养，从而能自觉、自愿地去阅读、学习。当前，一些优秀教材中，阅读材料篇幅的增加，可以说，是教材建设者们在该方面努力的结果。不过，阅读材料的内容还可进一步拓展，除了涉及物理知识补充、物理前沿介绍之外，还可涉及科学研究方法、著名物理学家传略、著名实验等。而形式方面，也可再活泼一些。譬如，在引入物理学史相关文化素材时，可以采用旁白、小记甚至幽默、漫画等形式。这样，物理教材的趣味性会大大得到加强，从而激起学生的求知欲，使其自觉自愿地深入学习下去。
2．用观念拓展知识内容，加强物理图景的描述
《物理学习论》指出，物理知识由物理现象(包括实验基础)、物理概念和物理规律三要素组成。其中概念、规律在教材中一直占重要地位，而实验基础在一些新教材中地位也得到了提升。然而，介于具体物理知识之上的，包摄范围更广的物理观念在教材中并未得到应有的重视，这使得学生的学习往往止于具体知识的理解，对物理世界的图景却认识很模糊。而后者实际上是更为基本的问题，并且深刻地影响前者的学习。所以，物理教材中要设法用观念去拓展具体知识内容，将实验基础、概念、规律这些具体知识放进含观念的三维空间中去审视，加强整个物理图景的描述。要使学生既能走进细节知识的学习，又能跳出来，获得整体上的概括的物理图景，即建立基本的物理观念。
3．使隐含的方法显性化，突出教材的方法论教育
物理学方法是物理学发展中的灵魂，它的学习可以使学生的认识活动变得有序，直接影响学生能力的培养，因而物理学方法是物理学习的重要内容之一。然而，由于“物理教材往往是以知识内容的体系来表述的，而方法则以分散的形式隐藏在知识的表述之中，学生常常由于未能注意方法的学习而影响知识的获取及应用。方法的隐含性给物理学习带来一定的困难”。所以，教材建设时，可设法使隐含的方法显性化，突出教材的方法论教育。例如，可以通过旁白加小字等形式对物理学方法予以介绍，也可提示学生思考有关方法在概念规律形成过程中所起作用，以及如何运用等问题。使隐含的方法显性化，突出教材的方法论教育，实际上是将学生能力培养显性化，提升到与知识传授同等重要的地位。我们说“寓能力培养于知识传授之中”，但这种隐性的能力培养效率太低，也难以充分发挥物理课程在提高学生各种能力方面的独特作用。故而，使隐含的方法显性化，突出教材的方法论教育，是优化物理教材建设必须予以考虑的途径之一。
4．突出知识结构的学习，加强教材的纵横联系
知识结构的学习在物理学习中已日益得到重视，然而，这一点在教材中却未能得到很好反映。教材中各章节基本上是按整体到局部的方式来编排的，学生也很习惯于如此学习。但是，如果没有局部到整体的学习，学习还不能算完成，此时得到的往往是孤立的缺乏联系的具体知识。或许教师很擅长于整体到局部，局部再到整体。然而学生却往往归纳能力较弱，习惯于按部就班地往下走，不知道还要跳出来予以总结，对前后知识加以联系。所以，为了切实提高学生自学能力，教材中在各章、各篇末尾都应增加知识结构的总结，和前后内容纵横联系的概述。当然，也可以提问的方式引导学生自己去思考、去归纳总结。这样，学生在不断如此循序渐进地学习中，能力会得到大大加强。
另外，为了使学生在学习或构建知识结构时，能形成具有创新性的逻辑体系，教材在知识体系的编排上，应尽可能使教材的逻辑同历史发展的逻辑相贴切。这是“历史与逻辑一致”的原理所要求的。
5．改革例题题材形式，发挥例题多元功能
物理教材中，例题占有重要份量，所以有必要挖掘例题的多元功能，使其在增强教材教育效果中发挥重要作用。毫无疑问，例题的基本功能是帮助消化概念、规律。事实上，它还可以融进物理学方法的介绍、训练，可以作为现代技术前沿的接口，开阔学生眼界等。教材中可以通过改革例题(包括习题)的题材、形式，来发挥它的这些功能。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
一、优化物理教材建设的理论依据
不言而喻，教材的基本教育功能应是使学生在学习中获得知识，增长智慧，发展能力。大学物理教材当然也不例外。由物理学习的有关内容出发，可知，在物理学习中，充满这类教育挈机。梁树森在《物理学习论》中指出，物理学习内容可以分成六个大类：物理知识；物理观念；物理学方法；物理知识结构；物理应用；物理技能。其中，物理观念和物理知识结构可以使细节知识上升为整体知识，切实拓展学生的认知结构；物理学方法、物理应用、物理技能则可以使学生在学习中分析解决问题能力、学习能力以及创造能力等综合能力得到提高，切实提高学生的综合素质。这些都是大学物理教材中应着力体现、优化的地方。另外，学习兴趣的激发，也是教材不可忽视的地方。据调查结果，很多学生对物理学习缺乏兴趣。而这一点，将会使学生的智力潜能在学习中不能处于最活跃的状态，因而不能达到最优学习效果。如何激发学生的物理学习兴趣，增强物理教材及物理学习对学生的吸引力，是教材建设者必须予以仔细考虑的方面。因此，通过对学生学习时的状态调整一一兴趣激发和学习内容六大类型的全面考虑，可以得到优化大学物理教材建设的基本途径。
二、优化物理教材建设的基本途径
1．融科学、人文于一体，增强教材的趣味性
大学物理教材普遍以严谨的逻辑性见长，在教材的趣味性方面略显不足，鲜有物理教材能紧紧抓住学生的注意力，使其欲罢不能地阅读到底的。在非常强调能力(尤其是自学能力)培养的今天，我们的学生往往还是被动地等待教师讲解教材内容，而不愿主动地去学习，去从教材阅读中汲取营养，这固然有物理抽象难学的原因，但物理教材板着面孔说教，不能给学生以人文关怀，不能激起学生的学习兴趣也是重要原因。所以物理教材建设时，要设法融科学、人文于一体，以增强其趣味性。教材在关注求真(科学性)同时，还要关注求美(艺术性、趣味性)，要让学生从阅读教材中，能汲取多重营养，从而能自觉、自愿地去阅读、学习。当前，一些优秀教材中，阅读材料篇幅的增加，可以说，是教材建设者们在该方面努力的结果。不过，阅读材料的内容还可进一步拓展，除了涉及物理知识补充、物理前沿介绍之外，还可涉及科学研究方法、著名物理学家传略、著名实验等。而形式方面，也可再活泼一些。譬如，在引入物理学史相关文化素材时，可以采用旁白、小记甚至幽默、漫画等形式。这样，物理教材的趣味性会大大得到加强，从而激起学生的求知欲，使其自觉自愿地深入学习下去。
2．用观念拓展知识内容，加强物理图景的描述
《物理学习论》指出，物理知识由物理现象(包括实验基础)、物理概念和物理规律三要素组成。其中概念、规律在教材中一直占重要地位，而实验基础在一些新教材中地位也得到了提升。然而，介于具体物理知识之上的，包摄范围更广的物理观念在教材中并未得到应有的重视，这使得学生的学习往往止于具体知识的理解，对物理世界的图景却认识很模糊。而后者实际上是更为基本的问题，并且深刻地影响前者的学习。所以，物理教材中要设法用观念去拓展具体知识内容，将实验基础、概念、规律这些具体知识放进含观念的三维空间中去审视，加强整个物理图景的描述。要使学生既能走进细节知识的学习，又能跳出来，获得整体上的概括的物理图景，即建立基本的物理观念。
3．使隐含的方法显性化，突出教材的方法论教育
物理学方法是物理学发展中的灵魂，它的学习可以使学生的认识活动变得有序，直接影响学生能力的培养，因而物理学方法是物理学习的重要内容之一。然而，由于“物理教材往往是以知识内容的体系来表述的，而方法则以分散的形式隐藏在知识的表述之中，学生常常由于未能注意方法的学习而影响知识的获取及应用。方法的隐含性给物理学习带来一定的困难”。所以，教材建设时，可设法使隐含的方法显性化，突出教材的方法论教育。例如，可以通过旁白加小字等形式对物理学方法予以介绍，也可提示学生思考有关方法在概念规律形成过程中所起作用，以及如何运用等问题。使隐含的方法显性化，突出教材的方法论教育，实际上是将学生能力培养显性化，提升到与知识传授同等重要的地位。我们说“寓能力培养于知识传授之中”，但这种隐性的能力培养效率太低，也难以充分发挥物理课程在提高学生各种能力方面的独特作用。故而，使隐含的方法显性化，突出教材的方法论教育，是优化物理教材建设必须予以考虑的途径之一。
4．突出知识结构的学习，加强教材的纵横联系
知识结构的学习在物理学习中已日益得到重视，然而，这一点在教材中却未能得到很好反映。教材中各章节基本上是按整体到局部的方式来编排的，学生也很习惯于如此学习。但是，如果没有局部到整体的学习，学习还不能算完成，此时得到的往往是孤立的缺乏联系的具体知识。或许教师很擅长于整体到局部，局部再到整体。然而学生却往往归纳能力较弱，习惯于按部就班地往下走，不知道还要跳出来予以总结，对前后知识加以联系。所以，为了切实提高学生自学能力，教材中在各章、各篇末尾都应增加知识结构的总结，和前后内容纵横联系的概述。当然，也可以提问的方式引导学生自己去思考、去归纳总结。这样，学生在不断如此循序渐进地学习中，能力会得到大大加强。
另外，为了使学生在学习或构建知识结构时，能形成具有创新性的逻辑体系，教材在知识体系的编排上，应尽可能使教材的逻辑同历史发展的逻辑相贴切。这是“历史与逻辑一致”的原理所要求的。
5．改革例题题材形式，发挥例题多元功能
物理教材中，例题占有重要份量，所以有必要挖掘例题的多元功能，使其在增强教材教育效果中发挥重要作用。毫无疑问，例题的基本功能是帮助消化概念、规律。事实上，它还可以融进物理学方法的介绍、训练，可以作为现代技术前沿的接口，开阔学生眼界等。教材中可以通过改革例题(包括习题)的题材、形式，来发挥它的这些功能。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。