高中物理教材大吐槽：除了做题打鸡血，还能教点儿别的吗？
来源：物理ok网
编辑：网友
时间：2016-05-31
点击量：次
摆在我面前的这套物理教科书是华东师范大学和浦东新区社会发展局主持编写（嗯，好奇怪的团队组合），经上海市中小学教材审查委员会审查通过，由上海科学技术出版社（基础型，高一高二共四册）和华东师范大学出版社（拓展型，高一2册高二1册）出版。
这套书乍看起来好像不错，彩色印刷，内容分了许多个栏目“点击”“大家谈”“拓展联想”“自主活动”，就是边栏（注释栏，总结概念、重点）太大，空白太多，有“卖纸”之嫌。价格也很便宜，一本书只有5～8块钱。但细看之下，可真应了“便宜没好货”这句话，简直是一场灾难。存在较严重的问题有几类：
1.知法不守法，引用媒体文章不署名不支付稿费，图片不注明出处。
2.挂羊头卖狗肉，打着素质教育的幌子，变本加厉地贩卖应试教育。
3.物理教材不懂物理，常识缺乏，存在大量低级的科学和逻辑错误。
4.思想陈旧，跟不上时代，沿袭了过去虚假的自豪感和不正确的批判。
可读性差，行文啰嗦，作者不但缺乏科学素养，文字也不合格。
如果是小范围的试用教材也就罢了，可据了解这套教材是上海市通用教材，是毕业会考的依据。从版权页来看，已经使用了七八年，均为第一版，也就是这么多年来未曾改进。上海作为科学、文化事业如此发达的国际大都市，却长期给高中用如此低劣的教材，实在令人莫名惊诧。
为了罗列如此之多的问题，证明所言不虚，本文只好写得比较长，请读者见谅。手上有这套书的读者不妨也翻一翻，错误不难找，因为在第一册第一页就存在扎眼的低级错误。
第一册第一页
在“前言 物理探索之旅”的标题下又写了一个“致同学们”（基础型I第一册P1）。教科书内容，不就是写给学生的吗？这几个字实在是多余。如果教材前言分成两篇，一篇写给教师说应该如何使用教材，一篇写给学生说明学习过程中的注意事项，这时候“致老师们”“致同学们”的存在就合理了。
正文第一段文字说，高中物理相对于初中物理是到达了一个物理学“新大陆”，配图是3个 孩子到达了一个海岛上，一条黄色大道通向一个山洞，山洞里有一个代表科学的原子（电子轨道围绕原子核）符号在闪闪发光。看到这幅图，就感觉回到了1980年代，那时候插图就是这种水平，现在还用这样的插图，就显得编写者太幼稚了（全书的插图大都是这种水平）。
为了引起学生学习物理学的兴趣，编写者论证说，现代文明成果得益于物理学的进展和贡献，我们应该“饮水思源”，学好物理。用历史进步来论证，当然是很好，可是编写者在论证过程中，犯下了太低级的错误。编写者说（基础型I第一册P1）：
我们不妨“回到”300年前，看看当时的社会情景。那时中国处在清朝中期，西方则处在中世纪结束后不久。
这里体现出编写者的历史素养实在是太差了。300年前，我们就算1700年好了，那是清朝康熙三十九年，是清朝（1616—1911年）的初期，清军入关（1644年）还不到60年；而欧洲中世纪（476—1453年）早已结束两百五十年了，连文艺复兴也结束了，启蒙时代都已经开始了。
编写者为什么会把300年前当作“中世纪结束不久”呢？这种时间上的错觉是怎么造成的？因为在过去的教科书和科普书里，都会把“中世纪”作为批判对象，证明科学的伟大。所以一谈到科学的对立面，就是“黑暗的中世纪”。编写者在这一段的时候，也沿袭了以往的思想。
给中学生讲科学，用历史比较、讲历史变革是很重要的方法。可编写者竟然如此漫不经心，在第一册第一页就存在如此低级的错误，实在是太不应该了。
赵州桥：足以自豪，可别变成自大
在讲到“力的合成与分解”时，编写者举了赵州桥作为应用实例。这是一个经典的例子，历来用它说明中国古代工匠已经意识到了力学规律在工程里的应用。不过编写者太想证明和歌颂“我国古代人民”了，写出来的东西根本经不起推敲（基础型I第一册P66）：
拱形结构是古代能工巧匠们的杰作。我国古代的赵州桥就是典型的代表作。它横跨交河长达37.37米，是单孔石桥，年代距今已有1400年，比欧洲同类桥早了1200多年，展现了我国古代人民的智慧和高超的技术。
我又“忍不住”注意到了编写者谈到的历史年代问题。赵州桥建于隋朝大业年间（604-617年），距今1400年，没有问题；下一句比欧洲同类桥早了1200多年，这意味着欧洲直到19世纪才有了（单孔）石拱桥吗？一个常识是，中国古代用石料并不多，反而欧洲建筑常见，偏偏在石拱桥上，我们中国古代比欧洲先进这么多？也就是说，石拱桥这种在中国如此常见的形式（南方水乡至今保留了许多），在欧洲古代就不曾有过？随手查了一下网上资料，发现编写者错得离谱了。
石拱桥是古代常见的桥梁建筑形式，在各个古代文明中都很常见。也就是说，“力的合成与分解”这事儿全世界的古人都隐约意识到了。就欧洲来说，古希腊是以机械制造闻名（阿基米德我们都知道），古罗马以宏伟的建筑工程闻名。还有人专门在欧亚非三大洲统计了古罗马时代遗留下来的石桥，在26个国家里找到了931座，有专门的网站和维基百科词条为证。（http://en.wikipedia.org/wiki/Roman_bridge ）这些桥梁的规模和年代，并不比赵州桥逊色。
编写者这么写，估计沿袭以往“李约瑟问题”的基调，即认为中国古代科学技术要比西方先进得多，只是后来落后了。所以我们教科书里常见这样的“中国古代更发达”的论证，这里只是其中一个。可是，“李约瑟问题”的前提已经被中国的科学史学者们证明是不成立的。（参见陈方正《继承与叛逆：现代科学为何出现于西方》http://book.douban.com/subject/3410842/ ）实际上李约瑟的《中国科学技术史》讨论的大部分是“技术”而不是“科学”（江晓原http://shc2000.sjtu.edu.cn/article2/bZGrwddNH.htm ）。比如中国有赵州桥，但并没有“力学分析”。
在讲到物体的平衡时（拓展型课程II，P47-48），编写者举了张衡“地动仪”的例子。编写者也知道“地动仪的内部结构直到目前仍然是个谜”，可仍煞有介事地举例两种“想象的”、“可能的”结构（均为中间一根立柱），然后引用《后汉书》的记载，并评论说：“由此可见，地动仪的灵敏度有多高，这一仪器的发明，比欧洲人制造的测量地震的类似仪器要早1700多年。”这里我们又看到了莫名的“民族自豪感”在作怪。实际上这些所谓“复原”，是20世纪那个狂热年代的产物，并没有任何科学依据和实用价值，也没有历史依据（文字资料太少）。编写者的评论拿未必可靠的“消失的科技”与现代地震仪做对比，观点完全站不住脚。
这种继承自20世纪鼓吹盲目“民族自豪感”的传统很不好。它让我们不能好好讲物理学，老想着证明中国古代比西方先进，罔顾事实乱说一气，只图嘴上痛快，无论对于青少年学习还是科技发展来说都没有任何好处。
自由落体运动的思维“裸奔”
自由落体运动，（在地面附近）是一种匀加速运动，也是伽利略、牛顿、爱因斯坦做出革命性贡献的领域，当然应该好好讲。可惜编写者偏偏不好好讲，漫不经心地又讲错了。
在开始讲自由落体运动时，编写者写到（基础型I第一册P42）：
意大利的比萨斜塔是世界著名建筑。一个传说中的实验把它与物理学的发展不可分割地联系起来。据说这个实验是科学家伽利略在300年前做的。他在斜塔顶上同时释放了两个球，一个铁制重球，一个木制轻球。虽然它们的质量差别很大，但它们却几乎同时到达地面。
1971年，“阿波罗15号”航天员斯科特一踏上月球，就忍不住在电视镜头前重复了这个实验，让一根羽毛和一柄锤子同时落下。随后，他激动地说，如果没有伽利略的发现，他就不可能到达他正站着的那个地方。
这里的汉语运用问题我们就不说了，有兴趣的可以当改错练习。编写者又一次说到了“300年前”，可伽利略在1642年就去世了。如果说300年和370多年误差还不算太大的话，接下来的实验描述就错得太离谱了。
这个实验其实是伽利略的一个“思想实验”，也就是伽利略并没有实际做过。亚里士多德曾认为重的物体比轻的物体下落更快，伽利略提出，姑且认为这种说法是对的，假如把一重一轻两个物体拴在 一起，那么势必重的（快的）要被轻的（慢的）拖慢，而轻的要被重的拖快；可是，两个物体拴在一起，应视为一个新的物体，总重量比原来两个都重，应该速度变得更快（比单个重物更快）。这两种分析显然是矛盾的。伽利略通过逻辑分析用归谬法否定了亚里士多德的经验观察结论，得出自由落体下落快慢是一样的（由重力加速度决定），与物体本身的重量是没有关系的。
在伽利略现存的书和笔记里，并没有说过他在比萨斜塔上实际做过这个实验。有记载确实做过这个实验的是和荷兰数学家西蒙·斯蒂文（Simon Stevin），他从一座教堂塔楼上用两个铅球做了实验，证明同时落地，从而说明亚里士多德关于落体的说法是不对的。可斯蒂文的实验到此为止，真正研究了自由落体并建立科学理论的是伽利略。（参见http://www.guokr.com/blog/214104/ ）
所以很多人还是会写这个故事，认真一些的就写“传说中伽利略……”这套教材的编写者强调了“传说”、“据说”，可惜又犯下了低级的科学错误。斯蒂文用的铅球，一般会说伽利略用一大一小两个铁球做实验，也就是两个沉重的球，因为这样一来，空气阻力相对于重力来说比较小，对“同时落地”的影响不大，因而故事也比较可信。
可这套教材居然说伽利略用“铜球”和“木球”做实验的，我这还是第一次见到，真是大开眼界。木球的问题是，空气阻力与木球本身重量相比，对落体运动造成的影响已经不能忽略，所以它比铜球要慢得多。也就是说，如果让这套教材的编写者穿越去“300年前”做这个实验，由于空气阻力的影响，那就只能“证明”亚里士多德是对的，而伽利略是错的。（这些编写者真的是学物理出身的吗！？）
亚里士多德在观察和思考落体现象的时候，应该没有注意到空气阻力的影响所以导致了错误的结论。要严格地重现伽利略的思想实验，最合适的地方就是不存在空气的月球了，这也就是编写者在下一段写到的内容。宇航员戴维·斯科特在月球表面同时释放一根羽毛和一个锤子，二者同时落地。
这套书乍看起来好像不错，彩色印刷，内容分了许多个栏目“点击”“大家谈”“拓展联想”“自主活动”，就是边栏（注释栏，总结概念、重点）太大，空白太多，有“卖纸”之嫌。价格也很便宜，一本书只有5～8块钱。但细看之下，可真应了“便宜没好货”这句话，简直是一场灾难。存在较严重的问题有几类：
1.知法不守法，引用媒体文章不署名不支付稿费，图片不注明出处。
2.挂羊头卖狗肉，打着素质教育的幌子，变本加厉地贩卖应试教育。
3.物理教材不懂物理，常识缺乏，存在大量低级的科学和逻辑错误。
4.思想陈旧，跟不上时代，沿袭了过去虚假的自豪感和不正确的批判。
可读性差，行文啰嗦，作者不但缺乏科学素养，文字也不合格。
如果是小范围的试用教材也就罢了，可据了解这套教材是上海市通用教材，是毕业会考的依据。从版权页来看，已经使用了七八年，均为第一版，也就是这么多年来未曾改进。上海作为科学、文化事业如此发达的国际大都市，却长期给高中用如此低劣的教材，实在令人莫名惊诧。
为了罗列如此之多的问题，证明所言不虚，本文只好写得比较长，请读者见谅。手上有这套书的读者不妨也翻一翻，错误不难找，因为在第一册第一页就存在扎眼的低级错误。
第一册第一页
在“前言 物理探索之旅”的标题下又写了一个“致同学们”（基础型I第一册P1）。教科书内容，不就是写给学生的吗？这几个字实在是多余。如果教材前言分成两篇，一篇写给教师说应该如何使用教材，一篇写给学生说明学习过程中的注意事项，这时候“致老师们”“致同学们”的存在就合理了。
正文第一段文字说，高中物理相对于初中物理是到达了一个物理学“新大陆”，配图是3个 孩子到达了一个海岛上，一条黄色大道通向一个山洞，山洞里有一个代表科学的原子（电子轨道围绕原子核）符号在闪闪发光。看到这幅图，就感觉回到了1980年代，那时候插图就是这种水平，现在还用这样的插图，就显得编写者太幼稚了（全书的插图大都是这种水平）。
为了引起学生学习物理学的兴趣，编写者论证说，现代文明成果得益于物理学的进展和贡献，我们应该“饮水思源”，学好物理。用历史进步来论证，当然是很好，可是编写者在论证过程中，犯下了太低级的错误。编写者说（基础型I第一册P1）：
我们不妨“回到”300年前，看看当时的社会情景。那时中国处在清朝中期，西方则处在中世纪结束后不久。
这里体现出编写者的历史素养实在是太差了。300年前，我们就算1700年好了，那是清朝康熙三十九年，是清朝（1616—1911年）的初期，清军入关（1644年）还不到60年；而欧洲中世纪（476—1453年）早已结束两百五十年了，连文艺复兴也结束了，启蒙时代都已经开始了。
编写者为什么会把300年前当作“中世纪结束不久”呢？这种时间上的错觉是怎么造成的？因为在过去的教科书和科普书里，都会把“中世纪”作为批判对象，证明科学的伟大。所以一谈到科学的对立面，就是“黑暗的中世纪”。编写者在这一段的时候，也沿袭了以往的思想。
给中学生讲科学，用历史比较、讲历史变革是很重要的方法。可编写者竟然如此漫不经心，在第一册第一页就存在如此低级的错误，实在是太不应该了。
赵州桥：足以自豪，可别变成自大
在讲到“力的合成与分解”时，编写者举了赵州桥作为应用实例。这是一个经典的例子，历来用它说明中国古代工匠已经意识到了力学规律在工程里的应用。不过编写者太想证明和歌颂“我国古代人民”了，写出来的东西根本经不起推敲（基础型I第一册P66）：
拱形结构是古代能工巧匠们的杰作。我国古代的赵州桥就是典型的代表作。它横跨交河长达37.37米，是单孔石桥，年代距今已有1400年，比欧洲同类桥早了1200多年，展现了我国古代人民的智慧和高超的技术。
我又“忍不住”注意到了编写者谈到的历史年代问题。赵州桥建于隋朝大业年间（604-617年），距今1400年，没有问题；下一句比欧洲同类桥早了1200多年，这意味着欧洲直到19世纪才有了（单孔）石拱桥吗？一个常识是，中国古代用石料并不多，反而欧洲建筑常见，偏偏在石拱桥上，我们中国古代比欧洲先进这么多？也就是说，石拱桥这种在中国如此常见的形式（南方水乡至今保留了许多），在欧洲古代就不曾有过？随手查了一下网上资料，发现编写者错得离谱了。
石拱桥是古代常见的桥梁建筑形式，在各个古代文明中都很常见。也就是说，“力的合成与分解”这事儿全世界的古人都隐约意识到了。就欧洲来说，古希腊是以机械制造闻名（阿基米德我们都知道），古罗马以宏伟的建筑工程闻名。还有人专门在欧亚非三大洲统计了古罗马时代遗留下来的石桥，在26个国家里找到了931座，有专门的网站和维基百科词条为证。（http://en.wikipedia.org/wiki/Roman_bridge ）这些桥梁的规模和年代，并不比赵州桥逊色。
编写者这么写，估计沿袭以往“李约瑟问题”的基调，即认为中国古代科学技术要比西方先进得多，只是后来落后了。所以我们教科书里常见这样的“中国古代更发达”的论证，这里只是其中一个。可是，“李约瑟问题”的前提已经被中国的科学史学者们证明是不成立的。（参见陈方正《继承与叛逆：现代科学为何出现于西方》http://book.douban.com/subject/3410842/ ）实际上李约瑟的《中国科学技术史》讨论的大部分是“技术”而不是“科学”（江晓原http://shc2000.sjtu.edu.cn/article2/bZGrwddNH.htm ）。比如中国有赵州桥，但并没有“力学分析”。
在讲到物体的平衡时（拓展型课程II，P47-48），编写者举了张衡“地动仪”的例子。编写者也知道“地动仪的内部结构直到目前仍然是个谜”，可仍煞有介事地举例两种“想象的”、“可能的”结构（均为中间一根立柱），然后引用《后汉书》的记载，并评论说：“由此可见，地动仪的灵敏度有多高，这一仪器的发明，比欧洲人制造的测量地震的类似仪器要早1700多年。”这里我们又看到了莫名的“民族自豪感”在作怪。实际上这些所谓“复原”，是20世纪那个狂热年代的产物，并没有任何科学依据和实用价值，也没有历史依据（文字资料太少）。编写者的评论拿未必可靠的“消失的科技”与现代地震仪做对比，观点完全站不住脚。
这种继承自20世纪鼓吹盲目“民族自豪感”的传统很不好。它让我们不能好好讲物理学，老想着证明中国古代比西方先进，罔顾事实乱说一气，只图嘴上痛快，无论对于青少年学习还是科技发展来说都没有任何好处。
自由落体运动的思维“裸奔”
自由落体运动，（在地面附近）是一种匀加速运动，也是伽利略、牛顿、爱因斯坦做出革命性贡献的领域，当然应该好好讲。可惜编写者偏偏不好好讲，漫不经心地又讲错了。
在开始讲自由落体运动时，编写者写到（基础型I第一册P42）：
意大利的比萨斜塔是世界著名建筑。一个传说中的实验把它与物理学的发展不可分割地联系起来。据说这个实验是科学家伽利略在300年前做的。他在斜塔顶上同时释放了两个球，一个铁制重球，一个木制轻球。虽然它们的质量差别很大，但它们却几乎同时到达地面。
1971年，“阿波罗15号”航天员斯科特一踏上月球，就忍不住在电视镜头前重复了这个实验，让一根羽毛和一柄锤子同时落下。随后，他激动地说，如果没有伽利略的发现，他就不可能到达他正站着的那个地方。
这里的汉语运用问题我们就不说了，有兴趣的可以当改错练习。编写者又一次说到了“300年前”，可伽利略在1642年就去世了。如果说300年和370多年误差还不算太大的话，接下来的实验描述就错得太离谱了。
这个实验其实是伽利略的一个“思想实验”，也就是伽利略并没有实际做过。亚里士多德曾认为重的物体比轻的物体下落更快，伽利略提出，姑且认为这种说法是对的，假如把一重一轻两个物体拴在 一起，那么势必重的（快的）要被轻的（慢的）拖慢，而轻的要被重的拖快；可是，两个物体拴在一起，应视为一个新的物体，总重量比原来两个都重，应该速度变得更快（比单个重物更快）。这两种分析显然是矛盾的。伽利略通过逻辑分析用归谬法否定了亚里士多德的经验观察结论，得出自由落体下落快慢是一样的（由重力加速度决定），与物体本身的重量是没有关系的。
在伽利略现存的书和笔记里，并没有说过他在比萨斜塔上实际做过这个实验。有记载确实做过这个实验的是和荷兰数学家西蒙·斯蒂文（Simon Stevin），他从一座教堂塔楼上用两个铅球做了实验，证明同时落地，从而说明亚里士多德关于落体的说法是不对的。可斯蒂文的实验到此为止，真正研究了自由落体并建立科学理论的是伽利略。（参见http://www.guokr.com/blog/214104/ ）
所以很多人还是会写这个故事，认真一些的就写“传说中伽利略……”这套教材的编写者强调了“传说”、“据说”，可惜又犯下了低级的科学错误。斯蒂文用的铅球，一般会说伽利略用一大一小两个铁球做实验，也就是两个沉重的球，因为这样一来，空气阻力相对于重力来说比较小，对“同时落地”的影响不大，因而故事也比较可信。
可这套教材居然说伽利略用“铜球”和“木球”做实验的，我这还是第一次见到，真是大开眼界。木球的问题是，空气阻力与木球本身重量相比，对落体运动造成的影响已经不能忽略，所以它比铜球要慢得多。也就是说，如果让这套教材的编写者穿越去“300年前”做这个实验，由于空气阻力的影响，那就只能“证明”亚里士多德是对的，而伽利略是错的。（这些编写者真的是学物理出身的吗！？）
亚里士多德在观察和思考落体现象的时候，应该没有注意到空气阻力的影响所以导致了错误的结论。要严格地重现伽利略的思想实验，最合适的地方就是不存在空气的月球了，这也就是编写者在下一段写到的内容。宇航员戴维·斯科特在月球表面同时释放一根羽毛和一个锤子，二者同时落地。
可惜这个故事被“忍不住”三个字给破坏了，编写者把一个精心准备的科学实验，变成了“灵机一动”的小聪明。因为斯科特做这个实验是第三次舱外活动时进行的，根本不是一踏上月球就做了（首要任务是考察月球、采集样本）。为什么说是精心准备呢？“阿波罗15号”登月舱的名字叫“猎鹰号”（Falcon），所以他们用来做自由落体实验的羽毛特地带来一根猎鹰羽毛。编写者把故事的顺序也讲错了，从美国宇航局公布的档案资料来看，斯科特是先陈述了伽利略的贡献，没有这些贡献就不可能有登月计划，然后才进行实验。所以编写者讲这件事的时候，完全是根据道听途说自由发挥，缺乏严谨性。
相关文章：
相关推荐：
网友评论：
说点什么吧……
- 全部评论（0）
还没有评论，快来抢沙发吧！
栏目分类
最新文章