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82745中美大学物理教材习例题的对比研究
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南京晓庄学院本科生毕业设计
中美大学物理教材习例题的对比研究
所属院(部):
学生姓名:
指导教师:
研究起止日期:
二○年月至二○年月
二○年
中美大学物理教材习例题的对比研究
【摘要】本文通过文本分析、数据统计对我国高等教育版大学《物理学》教科书和美国《西尔斯物理学》教科书中例题和习题的设置进行了比较研究。
其中研究一,对两套教科书例题的位置和栏目、数量和类型、例题的情景来源、例题的难度以及例题的示范性进行了比较研究;研究二,对两套教科书习题的位置和栏目、习题的数量和类型、习题的情景来源,习题的难度、习题的层次性以及习题的编排顺序进行了比较研究;研究三,对两套教科书例题与习题的关联性进行了比较研究。
【关键词】大学物理;习例题;对比;分析
【Abstract】Throughtextanalysisandstatisticaldataofourcountryhighereducationcollegetextbook"physics"andtheUnitedStatestheSearsphysicstextbookexamplesandexercisessetforthecomparativestudy.Instudyone,situationalsourcesoftwosetsoftextbookexamplesofpositionandcolumn,thenumberandtype,examples,examplesofdifficultyandexampledemonstrationofthecomparativestudy;Study2,thenumberandtypeofontwosetsoftextbookexercisespositionandcolumn,exercises,exercisescenesource,thedifficultyoftheexercise,exerciselevelsandexercisesofthearrangementoftheorderwerecomparativestudy;study,associationoftwosetsoftextbookexamplesandexerciseswerecomparedinthisstudy.
【Keywords】CollegePhysics;learningexamples;comparativeanalysis;
目录
摘要……………………………………………………………………………………1
关键词…………………………………………………………………………………1
Abstract………………………………………………………………………………..1
Keywords……………………………………………………………………………..1
一、习例题的重要性…………………………………………………………………2
(一)习题是巩固概念、规律…………………………………………………2
(二)复习已学知识,提升领悟能力…………………………………………2
二、中美习例题的对比………………………………………………………………3
(一)习题位置和栏目的比较…………………………………………………3
(二)习题数量和类型的比较…………………………………………………3
(三)习题情景来源的比较……………………………………………………4
(四)习题层次性的比较………………………………………………………5
(五)习题编排顺序的比较……………………………………………………5
三、对比对我们习例题改革的启示…………………………………………………6
(一)借用信息技术达到物理习例题的完美整合……………………………6
(二)情境设置,增强动手能力………………………………………………6
(三)有效利用多媒体优化习例题环境………………………………………6
(四)知识架构,学科内容整合………………………………………………6
(五)开通“物理角”,增加学习交流机会…………………………………7
(六)回归物理习例题法………………………………………………………7
(七)关注习例题过程实施习例题评价………………………………………7
(八)合理设置习例题内容……………………………………………………7
(九)优化习例题评价体系……………………………………………………8
四、总结………………………………………………………………………………9
参考文献……………………………………………………………………………10
一、习例题的重要性
(一)习题是巩固概念、规律
学生在物理概念、规律的学习经常出现“自认为学会了,但不见得真正掌握;自我认为掌握了,但不见得真正会运用”的问题。
其原因在于,当学生在课堂刚刚学完了物理概念、规律时,他们还不能完整地认识概念的内涵和外延,还未能深刻地理解规律所表达的丰富内容和适用条件。
例如对力的概念的理解包括对具体的力(重力、弹力、摩擦力等)的概念的理解,也包括对一般、抽象的力的概念的理解,还包括力作用于物体产生不同的效果的理解等。
我们需要从不同的角度来理解力的概念。
此时,他们在一些容易混淆的问题上,认识可能是模糊的,他们的认知结构中刚刚形成的理论框架还不够稳固,支持这些框架的事实基础也知之不多。
牢固地掌握物理概念和规律性不是一次就能完成的,需要在课堂学习之后进一步对知识加以巩固、深化和活化。
巩固、深化和活化物理知识离不开具体的物理情境,学会的概念、规律只有在具体的物理情境之中才能展示其内容、实现其价值。
从认识论的角度看,这是从:
“抽象的规定”上升为“思维中的具体”的过程。
学生的思维只有从抽象再回到具体,学到的知识才是生动的、完整的、有血有肉的知识。
思维从抽象到具体的基本形式是把概念、规律用于解决问题的具体情境。
可见,展现具体物理情境的习题习例题是巩固、深化和活化概念、规律的必要环节。
(二)复习已学知识,提升领悟能力
物理学习知识的第二代飞跃是指能够利用学到的物理概念、规律灵活地解决物理问题。
学习物理的最终目的是把物理学的知识、方法以及在学习物理中所形成的能力、科学态度、科学世界观用于认识客观世界和解决实际问题。
在中学物理习例题中,运用,主要表现为解答物理习题,为以后解决生产和生活的实际问题做好准备。
物理概念、规律的高度概括性以及客观物理世界的复杂性,决定了从学会概念、规律到能够灵活解决问题之间存在着一个较高的台阶。
跨越这个台阶轻而易举自然就能实现的,要求学生的认识必须有一个飞跃。
许多中学生反映“一听就懂,一看就会,一做就错”,正是没能较好地完成认识的第二代飞跃的缘故。
习题习例题就果让学生运用物理知识解决问题,它是学生实现认识的第二代飞跃的主要途径。
正确认识习题习例题的地位,可以使我们既重视习题习例题,设法提高习题习例题的质量,以致于不因为强调习题习例题而冲淡概念、规律习例题,避免陷入“题海战术”的泥潭。
二、中美习例题的对比
(一)习题位置和栏目的比较
《西尔斯物理学》在每个小节一直知识点的后面还有章节末尾都会设置作业习题,而且习题的样式多种多样。
尤其是在核心知识点之后还会设置“练一练”习题,能够有效帮助广大学生了解、掌握以及识记本节重点知识点,有的知识点后面也会设置带有较强的“挑战性问题”,帮助学生巩固知识点并且升华自身所学的内容。
每个小节后面都会设置“复习题”,主要是对此节的重点内容进行回顾,全面提高学生对本节内容的掌握情况;尤其是在章末的设置还会设置“测评”以及“标准化测试”之类的习题栏目,主要是帮助学生回顾整个篇章所学的内容(如下表1)。
在这里,“测评”主要是章节练习,而且题目数量比较多,尤其是题目层次十分分明,每一个问题都是按照栏目的“理解概念”以及“绘制概念图”,还有“问题解决”以及“理性思维以及“复习提高”等进行内容安排的,题目由难到易、循序渐进。
以上两套教材的习题位置以及栏目比较见下表1所示。
表1两套教科书习题位置和栏目比较
位置
高等教育版《物理学》
《西尔斯物理学》
知识点后
无
“练一练”、“挑战性问题”
每小节后
“问题与练习”
“本节复习题”
章末
无
“测评”、“标准化测试”
(二)习题数量和类型的比较
学生通过练习习题,能够进一步强化所学知识点,而且能够实现对知识点的灵活运用,掌握基本技能,还能够牢固掌握基本概念,能够更加深刻地分析和理解问题,将所学的知识运用到生活实际中。
通过做习例题,也能够很好的巩固所学的基础知识以及对提升对知识的运用能力,提升学生分析问题以及解决问题的能力。
通过做习例题以及课外练习,也能够辅助教师掌握学生的学习情况,这是有效的信息反馈渠道,并且还可以借此对习例题的设置以及内容做出调整。
从这可以看出,设置既定数量的练习题不仅能够帮助学生巩固所学知识,而且对于帮助学生掌握基本理论,提升学生对于问题的思考和理解能力都有着十分重要的保障。
经过一定数量的作业练习之后,学生能够更加深刻地理解以及掌握重点知识点。
然而过量的作业练习,则会增加学生的学习负担,甚至会抑制学生对物理学习的热情;但是练习题太少的情况下又无法达到对所学知识尤其是新知识的掌握和巩固,也难以提升学生对于物理知识的掌握程度。
因此,要想真正让习题发挥出作用,尤其是要发挥出巩固知识、培养技能,提升学生的学习能力等诸多方面发挥出十分重要的作用,则一定要在习题质量方面做出保证,尤其是数量应该恰当。
根据数据统计现实,高等教育版《物理学》一共设置了598道习题。
力学习题共有207道,热学习题共有64道,电磁学习题共有177道,光和波习题共有52道,剩下的原子物理学习题共有53道以及现代物理学习题共有45道,而且不同的板块的设置的习题数量也是不同的,具体如下表2所示:
表2高等教育版《物理学》不同知识板块的习题数量统计
分类
力学
热学
电磁学
光和波
原子物理学
现代物理学
数量
207
64
177
52
53
45
从上面习题数量的具体分布可以看出,排在最前面的是力学以及电磁学。
从整体上分析,力学板块的习题设置占到总数的30%以上,另外电磁学的习题也达到了30%以上。
可见,这两个章节的内容是大学物理学习的重点,因此需要设置更多的习题帮助学生巩固知识点。
而光和波、热学以及原子物理学等板块的习题设置相对而言占比比较小。
表3《西尔斯物理学》不同知识板块的习题数量统计
分类
力学
热学
电磁学
光和波
原子物理学
现代物理学
其他
数量
1109
224
747
642
277
87
107
从上面的习题数量具体的分析情况可以看出,习题数量设置最多的是力学,其次是光和波,这和高等教育版《物理学》的课题设置存在很大差异,力学知识板块的习题设置占到总习题数量的30%以上,另外电磁学的占比也达到23.39%。
像原子物理学、热血以及现代物流学等章节的习题设置占比则偏小。
(三)习题情景来源的比较
根据《全日制普通大学物理课程标准》内容提出:
开设大学物理课程,培养学生对于物理知识的应用,必须加强和现代社会、学生生活以及社会科技发展之间的联系,尤其是要反映出现代社会科学技术的快速发展,特别是在某些新领域研发出的新成果,时刻关注物理学科专业技术知识的应用,以及如何将这些知识点应用到现代社会中,进一步培养大学生的责任意识和责任态度。
因此,课后习题是物理教科书十分重要的组成部分,而且对于习题的设置还需要充分反映出和现代社会生活以及现代科技之间的关系,要把物理问题融入到真实的社会情境中,只有这样才能够有效激发起广大学生对于物理学习的热情和兴趣,有效避免大学生只会在做习题的过程中套用公式,要积极培养大学生应用物理知识分析和解决实际问题的能力。
经过分析和总结之后,对这中美大学物流教材习例题的内容情境设置主要可以归纳成以下方面:
日常生活、天体运动、物理学史和体育运动等等。
经过对中美大学物理教材习例题的比较之后发现,发现中美大学物理教材习例题都是十分偏重于情景设置的题型,比如通过情景设置问题的习例题占比高达60%以上。
而且中美大学物理教材习例题的习例题的情景设置题材都是十分丰富的,包含了现代科技、日常生活、物理学史、体育运动以及天体运动等等。
以《西尔斯物理学》为例,这本教材中有关体育运动和日常生活的题材设置内容较多,远远高出高等教育版《物理学》在情景题材上的设置,但是《西尔斯物理学》书本在物理学史和现代科技方面的习例题设置内容却远远低于高等教育版《物理学》。
通过以上分析和总结,可以看出,在体育运动以及曰常生活方面,美国的《西尔斯物理学》在情景设置方面有着更加丰富的题材,而且大部分内容都是贴近实际生活的,比如在设置和体育运动相关的习例题的时候,涉及的项目主要是体育项目,比如篮球、足球、台球以及橄榄球等等。
相比较而言,高等教育版《物理学》在情景类习例题设置数量上想的较为单一。
(四)习题层次性的比较
课程标准对于目标要求的具有层次性,另外学生对于知识的掌握同样要求层次性,而且学生素质体现的层次性还有考试目的以及要求体现的层次性都会对习题的层次性提出要求。
针对此,主要可以从以下方面多做努力:
第一,内容应该具有层次,明确重点内容和主要内容,而且要做到合理搭配;第二,难易要有层次,无论是太过容易的习题还是太过简单的习题都会给学生带来学习上的困难。
因此在编制习题的过程中,应该注意习题的难易程度要做好合理搭配,主要以中等为主;第三,基础和应用应该体现出层次,因为应用必须建立在基础的条件之上,应用是基础的延伸,更是基础的升华。
因此,在编制习题的过程中,基础知识应该占据较大的比重,应用题也需要有,因为应用题是展现学生学习成果和知识应用能力的重要考量内容,这样的习题设置不仅能够照顾到学习一般的学生同时还能够给予学习差的学生学习信心。
层次性一般体现在难易度上,根据习题的深度对其做出赋值标准,具体可以把赋值设置成Si、S2、S3,分别对应的是了解、理解和应用三个不同的层次,见下表4。
表4不同层次习题说明
了解层次
理解层次
应用层次
利用知识点直接进行回答、说明与简述,即对知识点的简单回忆与应用,无计算,一般是问答题。
介于了解层次与理解层次之间,与教材中相关例题类似的题目。
开放性、综合性的题目,应用多个知识点,需要较强的分析、综合与推理能力以及复杂的思维过程。
(五)习题编排顺序的比较
经过统计分析可知,高等教育版《物理学》在习题栏目只设置了“问题和练习”,而且在编排上也在遵循的从易到难的这样的顺序,因此是从了解层次的开始,首先对学生对于基本知识的了解以及掌握程度进行测试,然而再根据具体的重点知识点设置习题,设置成理解层次的习题,目的在于检验学生是否理解知识点,最终安排一部分应用层次习题,目的在于帮助学生搭建起物理知识点框架,并且让学生不断扩展思维,帮助学生解决一些复杂问题,教会学生解决复杂问题的方法以及绩效。
然而,在《西尔斯物理学》书本中可以看到,这部分书籍中的习题栏目设置非常多,比如有“练一练”,“本节复习题”以及各种“挑战性问题”,还有各种测试如章末“测评”和“标准化测试”等等。
在所有的栏目里都设置了习题,而且习题的难以程度也是从易到难进行排列的。
三、对比对我们习例题改革的启示
(一)借用信息技术达到物理习例题的完美整合
物理习例题和传统的习例题有很大的不同,教材中涵盖了很多实验习例题。
所以,我们需要充分意识到加强实验联系对于练习物理习例题具有十分重要的意义。
针对此,在设置物理实验内容的时候应该运用到更多信息技术,而且还需要经过精心的内容设计把课程中的习例题要求和信息技术充分结合起来,这样才能够更好地完成教学目标,也才能够实现物理教学的目标。
有利于培养大学生的创新精神、科学素养以及实践能力。
实现信息技术和物理学科二者的完美融合,对于培养广大学生的自学能力有着十分重要的现实意义。
(二)情境设置,增强动手能力
由于大学物理习例题大部分内容都要求学生用自己的灵感以及动手能力才可以领悟到自身所学的重要知识要点,对此加强记忆。
因此,在这方面,对于教师而言需要设置更多符合情境的习例题,而且还需要让学生积极参与到里面去,积极培养学生学习物理知识的自主能力,要以学生为主导,教师发挥出辅助作用,促使学生快速成长。
(三)有效利用多媒体优化习例题环境
善于利用多媒体能够有效增加课堂的内容量,而且也能够有效增大知识点密度,能够从多角度以及多维度方面去思考为学生学习物理知识提供辅导,进而提升习例题的做题效率,进一步丰富广大学生的物理知识内容量。
利用多媒体的声音以及画面,能够帮助学生更快掌握的课本以及课本之外的内容或者是和物理知识学习相关的前沿知识。
能够从不同角度帮助学生建立起物理学习模型,把抽象的物理概念转化成简单的可视化的图形或者是画面,有利于实现动态展示过程,这对于学生掌握难点知识是非常有帮助的。
(四)知识架构,学科内容整合
在教材里的习例题中一般并不只是局限在只传授当前正在学习的内容,还可以把之前学习以及将来将要学习的知识都融入进入,经过整合之后灌输给每一位学生,此种做法对于提升学生对于物理知识的理解和接收能力,还能够通过对不同学科之间的知识渗透提升学生练习习题的质量。
(五)回归物理习例题法
由于物理是一门具有较强实践性的大学课程,其习例题的重点主要是围绕如何提升学生的实践能力以及实战能力。
从整体上看,当前我国大学生的实践能力和实战能力都是比较薄弱的。
对此,诸多专家学者提出了各种办法,如“项目法”、“场景式习例题法”,以学生为主体开展习例题,以实践为导向实施习例题等等。
然而,语言类知识的学习最重要的是学会使用,因此在实施习例题的过程中无论使用何种习例题法,最重要的是要做到不同习例题法的组合与优化使用。
使用实战法对于提升物理专业学生的口语实战具有重要作用。
了解不同的物理习例题法对于开展习例题、丰富习例题风格、提升学生的实战能力都有重要作用。
(六)关注习例题过程实施习例题评价
传统的习例题评价方式一般是以物理习例题为核心内容。
具体考核的内容包含了学生对书本知识的掌握程度以及对学习结果的重视程度。
但是,对于学习物理专业的学成来说,学生往往关注的是使用言语进行交流的熟练程度,是否能够使用这门语言成功地进行交流。
因此,在改革习例题评价的过程中应该充分意识到这一点,可以先进行摸底考试,掌握学生的学习程度,接着是对学生的课堂学习情况进行观察。
观察学生是否能够运用进行流利地表达。
最终进行考试,不仅仅要对学生的书写水平进行测验,也需要对学生具体掌握了多少知识进行检测。
实施习例题评价最终的目的不是为了获取一个简单的分数,更重要的是要判断和检测学生掌握知识以及实战能力的情况。
比如,如果在开展实战表达课程的时候,发现有的学生无法做到自然地表达,此时教师应该给予及时的帮助,并且纠正学生表达中存在的问题,立即纠正。
了解学生出现错误的情况到底是因为对知识掌握不到位还是口误引起的。
需要做到从起初的关注课程习例题结果一步步转向对习例题过程的关注,这也是未来我国物理习例题评价的主要发展方向。
(七)合理设置习例题内容
体操习例题必须从学生出发,合理设置习例题内容,设置的习例题内容必须紧密结合当前学生的发展特点,以免出现“拔高”习例题让学生产生厌倦的心理,要从积极引导学生爱上体操学习方向出发。
在传授体操技能方面,应该着重培养广大学生对体操理论知识的认知能力,引导学生掌握体操技能,让学生理解到学习体操不仅能够锻炼体质还具有较强的趣味性,借助体操特有的运动魅力进一步激发学生对体操学习的热情。
比如,体操教师可以在上课之前对学生进行调查,了解学生偏向于学习哪种类型的体操,应该采取哪种习例题方式更合适,并且结合习例题目的及习例题条件,让每一位学生都乐于学习体操。
(八)优化习例题评价体系
习例题评价体系的优化需要对原来的习例题体系进行优化,并且还需要尊重每一位学生的个体差异,不仅要考核学生的体操技能学习程度,也需要考核学生对体操理论知识的学习情况,把学生体操学习效果当作是评价的主要内容,这种做法有利于增添学习气氛。
此外,还需要吧学生的出勤情况、课堂表现情况等纳入到习例题评价指标中,以此来鞭策和鼓励学生认真学习体操。
四、总结
通过上述对高等教育版《物理学》与《西尔斯物理学》例题和习题设置的比较研究分析,得到的总结论如下:
(1)两套教科书例题都设置于重要知识点讲解之后,都有专门的例题栏目,但呈现方式不一样。
高等教育版《物理学》只在节后设置习题,习题栏目单一;《西尔斯物理学》在节中、节后、及章末都设置有习题,习题栏目丰富。
(2)《西尔斯物理学》设置的例题和习题在数量上都大于高等教育版《物理学》。
两套教科书例题类型比较单一,都以常规性例题计算题为主;习题类型比较丰富,有简答题、计算题、填空题、作图题、论证题,选择题,实验题及写作题,但都以常规性习题计算题和简答题为主。
在实验题上,高等教育版《物理学》注重考察学生实际动手操作的能力及观察解释实验现象的能力,《西尔斯物理学》注重考察学生实验设计的能力。
在写作题上,《西尔斯物理学》每章末“测评”中都有专门的“科技写作”小栏目,高等教育版《物理学》设置的写作题极少。
(3)两套教科书例题情景来源主要有日常生活、体育运动、现代科技和物理学史;习题情景来源主要有日常生活、体育运动、天体运动、现代科技、物理学史和学科联系等。
《西尔斯物理学》在例题设置上较高等教育版《物理学》更加注重与生活实际的联系,创设的例题情景也更加贴近学生的生活;在习题情景创设上两套教科书都注重与生活实际的联系,但《西尔斯物理学》创设的情景更加丰富,也更加贴近学生的生活。
(4)《西尔斯物理学》例题和习题的综合难度都大于高等教育版《物理学》,其平均深度都小于高等教育版《物理学》。
《西尔斯物理学》例题和习题呈现“广而浅”的特点,高等教育版《物理学》呈现“窄而深”的特点。
在不同知识板块习题平均深度上,高等教育版《物理学》在力学、电磁学板块大于《西尔斯物理学》,而在热学、光和波、原子物理学、现代物理学板块小于《西尔斯物理学》,特别是在原子物理学和现代物理学板块明显小于《西尔斯物理学》。
参考文献
[1]休D•杨、罗杰A•弗里德曼《西尔斯物理学>[M].北京:
机械工业出版社,2002.8
[2]罗纳德•莱恩•里斯《大学物理学》[M].北京:
机械工业出版社,2003.
[3]程守洙、江之永《普通物理学》(第五版)[M].北京:
高等教育出版社出,2006.
[4]马文蔚《物理学》(第五版)[M].北京:
高等教育出版社,2006.3
致谢
岁月飞逝,四年时光弹指一挥间。
毕业之际,我心里无限感慨,为着我们充满奋斗的青春,也为了我们充满希望的未来。
感谢XX老师,在百忙之中抽出时间给我们一遍一遍地辅导,是我们的论文不断丰富充实起来。
他的这种无私奉献的敬业精神令人钦佩,在此我向他表示我诚挚的谢意。
通过这一阶段的努力,我的毕业论文《中美大学物理教材习例题的对比研究》终于完成了,这意味着大学生活即将结束。
写作毕业论文是一次再系统学习的过程,毕业论文的完成,同样也意味着新的学习生活的开始。
我将铭记我曾是一名XX大学的学子,在今后的工作中把XX大学的优良传统发扬光大。
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