原版教材FundamentalsofPhysics使用体会

原版教材Fundamentals of Physics使用体会

恽　瑛　钱　锋

（东南大学物理系，江苏南京，210096）

Halliday，Resnick和Walker的基础物理学Fundamentals of Physics至2001年已经出了第六版。

我们从20世纪70年代接触Physics，80年代后使用Fundamentals of Phys－ics，特别是近三年来在教学中使用该书，深感这是一本比较好的教材，也容易为我国的教师和学生所接受。下面是我们在使用该书过程中的几点认识和该书的内容简介。

（1）该书近20年来有不少改进，如加大了近代物理部分；涉及比较前沿的问题，如夸克、大爆炸等。前几版在光学中也未讲偏振，现在已在电磁波（第34章）中加了偏振光。

（2）书中每一章开始有一张画页，提出一个问题，发人深思，并激发学生急于想知道结果的求知欲。例如：第17章波动－Ⅰ的画页上是一个沙蝎，问题是：“当一小虫在沙滩上爬动时，沙蝎能够立即转向它而捕获作为午餐。请问：沙蝎是如何得知的（它并没有看见也没听见小虫的爬动）？”在书中的答案是：“沙蝎利用了纵波和横波传播速度的不同。”学生学了感到十分有趣，学习以后，恐怕是不会忘记的。

（3）对重要的概念，能从不同的角度去分析，帮助学生理解。如振动、波动部分的“相位”概念是十分重要的，书中能从振动方程、波动方程的不同角度去阐述、讨论，这对于后面电磁学部分也至关重要。

（4）贴近生活，给出例子或例题，能帮助学生了解学了物理该如何应用，如电磁学中讲到楞次定律后，就给出了电子吉他的例子。

（5）重要章节的后面有检测题（Checkpoint），虽然不复杂，但对弄清概念十分有帮助。

（6）思考题、练习题和习题所占的比重很大，涉及面也十分广泛，每一节后除检测题外，还有例题（Sample Problem），使用中可选择不同难易程度的题目。

第六版Fundamentals of Physics教材简介

第六版全书45章，内容如下表：

学生使用原版Fundamentals of Physics的实践与建议

1986年在东南大学本科A班选用Fundamentals of Physics作为教材，实践证明，这是可行的、有效的。现在，结合作者几十年的基础物理教学实践，及个人自我发展过程中的经验、教训，对培养学生较强的基础学科水平、英语能力及创新能力的科学素质，提出三点意见：

（1）基础物理教学模式应该改革，不墨守于单纯传统的“黑板＋粉笔”的形式，而是应用现代化教学手段，激发学生的兴趣、启发其思考，从而提高教学效果。

（2）从低年级开始，教师应该为学生创造条件与环境，及早让他们参与一些研究性工作，发挥其创新才能，教师要善于发掘他们的潜能。

（3）从低年级开始，就应使学生养成阅读外语专业参考资料的兴趣与能力，使他们习惯于使用英语工具来提高专业水平及国际交往的能力。

基于以上一些教学实践及自己的认识，我们在学校的支持下，于2000年开设了“物理·英语·多媒体·一体化”课程。

1．教学实践

低年级大学生的基础课程，如物理、英语等，除各自独立设课外，还可开设一些将几门学科串联起来的课程，以求得相互渗透、促进，巩固已学的基础；借鉴美国洛杉矶加州大学设置的“跨学科课程串”的作法（他们证明的学科界限的渗透性，冲破研究领域界限，将会把学生带入一个崭新的领域），我们从2000年在东南大学率先设置的“物理·英语·多媒体·一体化”课程，至今已开设了三轮，深得好评。学生认为：“把物理、英语、计算机三者结合起来，以学习物理为基础出发点，培养、锻炼了学生的外语能力，提高了学生计算机的应用水平，是一种很好的教育模式，课程是很有生命力的”（2000年班）；“学到了在应试教育中学不到的东西”（2002年班）。

这一课程选用的皆为英语教材。

（1）应用自编的《大学物理多媒体光盘》1、2、3集英语版（东南大学出版社出版），现用扩展的第三版，目的是利用插播短片与讲课作有机结合，这也是多年来教学实践所肯定的教学模式。同时，能加强学生的英语听力，效果比较明显。

（2）选读教材：Fundamentals of Physics，2000年及2001年选用的是第五版，约80页，2002年选用的是第六版，约100页。由于这一课程为32学时，除去讨论光盘的内容外，实际用在此100页的选读教材上的时间约为20学时。

我们在讲课中尽量使Fundamentals of Physics中的一些材料与光盘中某一、两个主题相匹配，因为教材讲解很细微，也很有趣，这样既能帮助学生理解物理内容的细节，又从英文教材上拓宽了视野。使用结果一方面表明学生经过努力是可以承受这一教材的，但另一方面，英文词汇的障碍也是十分值得重视的问题。下面列举几个学生的反馈信息：①“能提高我阅读英文物理教材的能力，‘选读教材’表达方式比较新颖，语言也更生动些。”②“对阅读物理教材能力有很大提高，外语期中考试中有一篇科普论文，大家认为很难，因为有很多名词，我认为很简单，比这门课程简单多了。”③“提高了阅读英文科技文章的能力，有效的使物理与英语结合起来，这种综合极具特色，是传统课程中一朵奇葩。”可见学生对这一教材的使用是肯定的，而且学生也是喜爱它的，因为它的叙述比较细致、活泼，与生活、科技方面结合较多、较紧，这都是该教材的优势。

我们在课程中使用双语教学，并为学生创造一定的条件和环境，提出恰当的教学要求，是对培养标准有利的。但是，问题是存在的。我们每年都在学生中做些调查、举行座谈，提出如下问题：“在低年级上物理课能否直接用英文教材？”学生的回答综合起来有四种：（1）应该用，可以用，因不少院校已使用；（2）不能用，中文的物理教材还弄不清，英文的更不好懂了；（3）可否在讨论课、习题课上使用英文教材，逐步过渡；（4）学生有怕用英文教材的心理障碍。那么，我们应该如何解决呢？

2．双语教学的浅见

运用双语教学的目的是要提高学生使用英语阅读专业教材、资料的能力，及早接触学科的前沿信息，进而能提高其与国际交流的能力。

对如何使用这本教材，提出如下建议：

（1）若学生程度比较好，且有直接阅读英语教材的愿望，物理授课学时也比较充裕的班级，可直接选用Fundamentals of Physics，但不需要从第一页讲到最后一页，这没有必要也没有可能，可选择适当章节讲授，留一些让学生自己阅读；也可以删去某些章节，这可结合学生的能力与专业来考虑。习题则更应选择，它的数量是相当大的。同时，教师还应该给学生一份有关的“英语词汇”，以减少他们的阅读困难。

（2）学时较少的物理课程，或者一年级第一学期开设的一门过渡性的课程中，我们计划对前述的“物理·英语·多媒体·一体化”的课程进行三方面改造，适用于32～64学时的课程（可选择不同章节）：

①主动给学生一些与教材有关的英语词汇，帮助其学习，也为他们今后查阅字典提供条件与兴趣。

②将光盘内容与原选读教材相应材料结合得更紧密一些，使之相互补充。

③为便于学生课外预习、阅读，选择适当部分译成中文。

为此，我们将全课程分成17个章节，从力学到近代物理，以光盘内容为线，选读教材相应匹配，这些章节是：

（1）矢量；（2）相对运动；……（15）势阱，势垒；（16）半导体；（17）核物理。每一章分为五个部分，以第一章矢量为例：

第一章：Vectors矢量

（1）CD－Rom1：

　　1－1　Angular Velocity Vector

　　1－2　Inertial Force，Centrifugal Force

（2）Selected Papers：

　　（a）Vectors and Scalars

　　（b）Adding Vectors Geometrically

　　（c）Components of Vectors

　　（d）Multiplying Vectors

（3）示范译文：

　　（a）矢量和标量

　　（b）矢量乘法

译文注释

（4）英语词汇

（5）课外作业

关于上述思考和做法，笔者曾多次在中国物理学会教学委员会的学术研讨会及其他场合作过报告，受到许多同行的鼓励与支持。

（原载于《中国大学教学》，2003年第2期）