鐘 霞,張昆實(shí)
由全國(guó)體育學(xué)院教材委員會(huì)《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》教材小組編寫(xiě),人民體育出版社出版的體育院校通用教材《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》,自1990年6月出版以來(lái),已累計(jì)發(fā)行20多萬(wàn)冊(cè)。20多年來(lái),為培養(yǎng)合格的體育教師和教練員、提高運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)教學(xué)質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練質(zhì)量等方面發(fā)揮了積極作用,是一本有廣泛影響力的體育院校通用教材。
該教材在2005年第二版中,改正了第一版中已發(fā)現(xiàn)的“錯(cuò)字和不規(guī)范之處”,但內(nèi)容未進(jìn)行修改。筆者結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐,并查閱了與教材相關(guān)的研究成果,發(fā)現(xiàn)該教材第二版中仍然存在許多問(wèn)題。筆者將這些問(wèn)題整理出來(lái),并提出修改建議,以供同仁商榷。
(1)第二章第一節(jié)人體運(yùn)動(dòng)學(xué)的習(xí)題8(P50)。原題如下:用每秒64格的攝影機(jī)拍攝100m的途中跑,從50m到100m這段距離共拍攝了65格,問(wèn)該運(yùn)動(dòng)員在這段路程內(nèi)的平均速度是多少?
根據(jù)題意,攝影機(jī)的拍攝速度為64格/s,則拍攝65格所用時(shí)間為
50m到100m之間的距離為L(zhǎng)=50m,則該運(yùn)動(dòng)員在這段距離內(nèi)的平均速度為
所得數(shù)值相當(dāng)于高速列車(chē)的速度,運(yùn)動(dòng)員顯然跑不出這樣的成績(jī)。若將原題目中的距離改為“從50m到60m這段距離”,則該運(yùn)動(dòng)員的平均速度為
筆者認(rèn)為比較合乎實(shí)際情況。
(2)同節(jié)習(xí)題15(P51)。該題為:一個(gè)足球沿與水平面成45°的方向以19.5m/s的速度被踢出飛向球門(mén),這時(shí)離球18m處的守門(mén)員,迎著來(lái)球的方向奔跑來(lái)接球,如果他要在球落地之前接住球,那么他必須至少用多大的速度奔跑?
本題的錯(cuò)誤要通過(guò)計(jì)算才能發(fā)現(xiàn)(見(jiàn)圖1)。
圖1守門(mén)員接球示意圖
如圖1所示,設(shè)足球在地面被踢出,則足球初速度的水平分量和豎直分量相等
v0x=v0cos45°=v0sin45°=v0y
足球上升到最高點(diǎn)的飛行時(shí)間為
則足球落地的水平射程為
R=v0x×2t=13.79m/s×2×1.4s=38.6m
由題意可知,球被踢時(shí),守門(mén)員離球18m。由計(jì)算結(jié)果可知,足球?qū)⒙涞绞亻T(mén)員身后20.6m處,守門(mén)員根本不可能迎著來(lái)球的方向奔跑在球落地之前接住球。本題若將守門(mén)員離球的距離改為45m,守門(mén)員處于水平射程R以外,圖1右虛線(xiàn)人的位置,則守門(mén)員迎著來(lái)球的方向奔跑在球落地之前接住球的奔跑速度為
比較符合題意。
(1)在圖2-14 豎直上跳(P33)中,最下面的虛線(xiàn)與中間虛線(xiàn)之間的距離為蹬伸距離,應(yīng)標(biāo)注字母,中間虛線(xiàn)與最上面的虛線(xiàn)之間的距離為騰空距離,應(yīng)標(biāo)注字母(教材中此處的標(biāo)注為)。改正后的圖2-14豎直上跳應(yīng)如圖2所示。
圖2改正后的圖2-14豎直上跳
類(lèi)似的圖中的標(biāo)注錯(cuò)誤還有圖2-57(P96)中的YA與YH,應(yīng)將它們的位置對(duì)調(diào)才對(duì)。
(2)在圖4-5 動(dòng)量矩守恒定律的驗(yàn)證,茹可夫轉(zhuǎn)椅、單足旋轉(zhuǎn)、飛球調(diào)速器(P225)中,關(guān)于飛球調(diào)速器轉(zhuǎn)速的標(biāo)注是錯(cuò)誤的。
由于飛球調(diào)速器的兩臂在撐開(kāi)或收攏時(shí),所受對(duì)轉(zhuǎn)軸的外力矩為零,調(diào)速器的兩臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角動(dòng)量守恒。當(dāng)調(diào)速器的兩臂向上撐開(kāi)時(shí),由于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變大,角速度應(yīng)該變小;而當(dāng)兩臂向下收攏時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變小,因而角速度要變大。教材圖4-5中飛球調(diào)速器兩臂向上撐開(kāi)時(shí),標(biāo)注的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度較大(標(biāo)注了五個(gè)旋轉(zhuǎn)圈),當(dāng)兩臂向下收攏時(shí)角速度變小了(只標(biāo)注了一個(gè)旋轉(zhuǎn)圈),剛好標(biāo)注反了。而且,為了與同圖上面的“茹可夫斯基轉(zhuǎn)椅”和“單足旋轉(zhuǎn)”的情形相對(duì)應(yīng),應(yīng)該將圖4-5中的飛球調(diào)速器的左右兩個(gè)圖作對(duì)調(diào). 改正后的圖4-5 動(dòng)量矩守恒定律的驗(yàn)證,飛球調(diào)速器應(yīng)如圖3所示。
圖3改正后的圖4-5動(dòng)量矩守恒定律的驗(yàn)證,飛球調(diào)速器
(3)插圖說(shuō)明不規(guī)范。教材中插圖的說(shuō)明對(duì)幫助理解插圖很重要。因此,每個(gè)插圖除了有圖號(hào)以外,還用相應(yīng)的插圖說(shuō)明來(lái)說(shuō)明本圖的內(nèi)容?!哆\(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》教材中的插圖很多,有些插圖有說(shuō)明,但是,全書(shū)中仍然有100多幅插圖僅有圖號(hào)而沒(méi)有說(shuō)明。例如,圖2-44至圖 2-59,5-53至圖 5-72等,均無(wú)說(shuō)明,這在教科書(shū)中是不規(guī)范的。
教材的例題和復(fù)習(xí)思考題中有關(guān)物理量的單位,有時(shí)用中文表述的國(guó)際單位(如,公斤,米,秒等),有時(shí)用國(guó)際單位制符號(hào)(如,kg,m,s等),比較混亂。比如:
(1)教材P59例題1:某滑冰運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為50公斤,……;但緊接著的P60例題2:一質(zhì)量為60kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員……。 同是“公斤”,一題用中文表述的單位“公斤”,緊接著的下一題又用了國(guó)際單位制符號(hào)“kg”。
(2)在同一例題中,兩種單位表述混用。在P76 的例題的題目中用的是150公斤、2米等中文表述的單位;但在該題的解答中卻用了國(guó)際單位制焦耳的符號(hào)“J”(如 2940J等)。
(3)在第二章第四節(jié)人體運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)的復(fù)習(xí)思考題中(P144-146),前面第1題到第5題都用中文表述的單位(如70厘米,0.5秒,16米/秒等),從第8題開(kāi)始到第12題,卻改用了國(guó)際單位制符號(hào)(如0.6m, 5rad/s,70kg,0.115s等),第18題,又恢復(fù)用中文表述的單位(如2弧度/秒,12千克米2,2.4秒等),在教科書(shū)上出現(xiàn)這種兩種單位表述混用的情況,是不規(guī)范的。
國(guó)際上通用用國(guó)際單位制符號(hào)來(lái)表示用國(guó)際單位制.我國(guó)高等學(xué)校物理學(xué)教材早已普遍采用了國(guó)際單位制符號(hào)。《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》作為高等學(xué)校教材,書(shū)中有關(guān)物理量的表述也應(yīng)該使用國(guó)際單位制符號(hào),對(duì)學(xué)生今后查閱科技文獻(xiàn)資料和進(jìn)行國(guó)際學(xué)術(shù)交流都有好處。
(1)例題編號(hào)不統(tǒng)一。作為教科書(shū),每一章節(jié)中的例題,都應(yīng)該有編號(hào)。如例題1、例題2等等,依次編排。哪怕一節(jié)中只有一個(gè)例題,也應(yīng)寫(xiě)例題1,以示清晰表達(dá)。但是,《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》教材中,只有少數(shù)章節(jié)中的例題編了號(hào)(如,P70有關(guān)動(dòng)量定理的“例題1”和“例題2”),較多情況下,例題都沒(méi)有編號(hào)。比如,P31-P33有關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)的三個(gè)“例題”,P95的兩個(gè)“例題”, P215的“例如”。而P127-128有關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)定律的“例一”和“例二”,編號(hào)又變了,總之,教材中有關(guān)例題的編號(hào),很不統(tǒng)一。
(2)例題解答不統(tǒng)一?!哆\(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》教材中的例題解答,結(jié)束時(shí)有三種情況: 第一種,求完所有待求量后自然結(jié)束,必要時(shí)給予討論;第二種,計(jì)算結(jié)束后,按照題目所求的問(wèn)題,在“答”中寫(xiě)出完整的答案(例如,P45“例題”的“答:子彈的初速度為781.25米/秒”);第三種,僅寫(xiě)“答:(略)”或“答:略”(例如,見(jiàn)P32 和P34的三個(gè)例題),例題編寫(xiě)格式,全書(shū)應(yīng)該統(tǒng)一。此外,《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》屬于理科教材,全書(shū)物理定律、定理和計(jì)算公式很多,但書(shū)中的數(shù)學(xué)符號(hào)與一般理科書(shū)籍中的通用符號(hào)在字體和格式等方面差別明顯,書(shū)中所有數(shù)學(xué)應(yīng)該采用理科書(shū)籍專(zhuān)門(mén)的公式排版軟件輸入。這樣,既可以避免以下勘誤表中大量的公式排版錯(cuò)誤,又可以使教材規(guī)范、工整。
以下用勘誤表的形式將我們發(fā)現(xiàn)的《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》第二版中仍然存在的幾十處錯(cuò)誤的羅列,供師生參考。
表1 《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》第二版中部分差錯(cuò)勘誤表
續(xù)表1 《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》第二版中部分差錯(cuò)勘誤表
《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》是一本國(guó)家級(jí)的通用教材,很多大學(xué)的體育院系以及體育學(xué)院都選它作為《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》課程的教材。然而,由于以上幾十處問(wèn)題的存在,教師不得不經(jīng)常在課堂上糾正課本中的錯(cuò)誤,這確實(shí)與這本書(shū)所承擔(dān)的教學(xué)重任極不相稱(chēng)。而且,本文指出的《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》教材中的問(wèn)題,在該書(shū)1990年的第一版中就已經(jīng)存在,直到2005年的第二版修改“錯(cuò)字和不規(guī)范之處”時(shí),也沒(méi)有人提出來(lái),致使這些錯(cuò)誤一直延續(xù)了20年之久,這種情況在我國(guó)高等學(xué)校教材出版中是很少見(jiàn)的。我們將在“運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)”課程教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的該書(shū)的問(wèn)題集中整理出來(lái),是期望迅速引起有關(guān)方面的關(guān)注,能夠盡快組織專(zhuān)家學(xué)者對(duì)這本書(shū)作嚴(yán)格審查和全面修訂,以便把《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》教材早日編撰成為一本國(guó)家級(jí)的優(yōu)秀教材。
[1] 全國(guó)體育學(xué)院教材委員會(huì)《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》教材小組.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)(第1版)[M].北京:人民體育出版社,1999.
[2] 全國(guó)體育學(xué)院教材委員會(huì)《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》教材小組.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)(第2版)[M].北京:人民體育出版社,2006.
[3] 漆安慎,杜禪英.力學(xué)(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2005.