徐艷萍　王寶珍　周偉紅　徐昕　劉松艷

[摘 要] 教材作為教師傳授知識(shí)與學(xué)生學(xué)習(xí)的主要工具，在教學(xué)中具有非常重要的作用。通過(guò)對(duì)國(guó)外優(yōu)秀教材進(jìn)行研究，可借鑒其優(yōu)點(diǎn)，完善我國(guó)教材的不足之處。本文將從體系結(jié)構(gòu)、內(nèi)容安排、習(xí)題設(shè)置、圖表應(yīng)用以及網(wǎng)絡(luò)資源這五個(gè)方面介紹一本國(guó)外有特色的物理化學(xué)教材——Atkins' Physical Chemistry，希望為我國(guó)物理化學(xué)教材的編寫(xiě)提供一定參考。

[關(guān)鍵詞] 物理化學(xué)；教材；特色；簡(jiǎn)介

[中圖分類號(hào)] O6 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1005-4634（2013）06-0054-03

0 引言

Atkins' Physical Chemistry（第九版）[1]是國(guó)外優(yōu)秀的物理化學(xué)教材之一，其作者Peter Atkins教授是林肯大學(xué)、牛津大學(xué)的研究員，創(chuàng)作了60多本暢銷全球的書(shū)籍。作者在原來(lái)版本[2]的基礎(chǔ)上對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行了徹底的更新，使其應(yīng)用靈活、學(xué)生更易接受，且知識(shí)范圍廣、更具權(quán)威性。本書(shū)對(duì)于物理課程所呈現(xiàn)出來(lái)的最大靈活性是它提供了傳統(tǒng)的全一冊(cè)版本和全新的上下兩冊(cè)版本，在兩冊(cè)版本中，上下冊(cè)均由十個(gè)章節(jié)組成，上冊(cè)的主要內(nèi)容為熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)，對(duì)應(yīng)于全一冊(cè)中第1～6章和第20～23章的內(nèi)容。下冊(cè)的主要內(nèi)容為量子化學(xué)、光譜學(xué)和統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)，對(duì)應(yīng)于全一冊(cè)中第7～16章的內(nèi)容。關(guān)于全一冊(cè)中第17章分子相互作用和第18、19章材料科學(xué)的內(nèi)容，上下冊(cè)版本中沒(méi)有包含，這一部分的內(nèi)容可以很方便地在該書(shū)的網(wǎng)絡(luò)資源中找到，可見(jiàn)，上下冊(cè)版本對(duì)全一冊(cè)版本的內(nèi)容進(jìn)行了重組，這樣使用者可根據(jù)不同需要來(lái)進(jìn)行選擇，這相對(duì)于國(guó)內(nèi)同類教材[3，4]來(lái)說(shuō)，充分突顯了其靈活性。近年來(lái)，隨著“雙語(yǔ)”教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展，部分高等學(xué)校在物理化學(xué)課程的“雙語(yǔ)”教學(xué)中都使用了該教材，深受讀者歡迎，得到了廣泛的好評(píng)。

1 Atkins' Physical Chemistry一書(shū)的特色

筆者手中的Physical Chemistry（第九版）為全一冊(cè)設(shè)計(jì)的版本，該書(shū)相對(duì)于傳統(tǒng)版本來(lái)說(shuō)，在體系結(jié)構(gòu)的設(shè)置上更為靈活，內(nèi)容安排上有著全新的設(shè)計(jì)風(fēng)格，網(wǎng)絡(luò)資源途徑變得更加寬泛。該書(shū)不但重視基本的化學(xué)概念與原理的呈現(xiàn)，而且更加重視與科學(xué)研究前沿的銜接，將當(dāng)前物理化學(xué)的熱點(diǎn)問(wèn)題納入其中，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際解決問(wèn)題的能力，使其能夠?qū)W以致用。本文將從以下幾方面來(lái)介紹該書(shū)獨(dú)有的特色。

1.1 體系結(jié)構(gòu)

對(duì)于前置結(jié)構(gòu)的設(shè)置，該書(shū)除了設(shè)有國(guó)內(nèi)教材通常所設(shè)的前言和目錄外，還設(shè)有欄目介紹、網(wǎng)絡(luò)資源使用指導(dǎo)以及作者簡(jiǎn)介等項(xiàng)目，使讀者對(duì)該書(shū)有了多方面的了解。

在主體結(jié)構(gòu)方面，該書(shū)以章節(jié)內(nèi)容為主體，其中章節(jié)內(nèi)容部分共876頁(yè)，分為23章，由“平衡”、“結(jié)構(gòu)”和“變化”三大部分組成，這對(duì)概括全書(shū)基本內(nèi)容起到了提綱挈領(lǐng)的作用[5]，這相比于國(guó)內(nèi)同類教材的章法，令人耳目一新。但是材料化學(xué)部分的內(nèi)容不能自成體系，已經(jīng)被移到了章節(jié)之間，且章節(jié)本身也進(jìn)行了重組，這樣的結(jié)構(gòu)調(diào)整使主體內(nèi)容更加緊密地結(jié)合到了一起?！捌胶狻辈糠钟蓺怏w的性質(zhì)、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、純物質(zhì)的物理轉(zhuǎn)化、簡(jiǎn)單的混合物、化學(xué)平衡6個(gè)章節(jié)組成。在這一部分中，作者在原來(lái)版本重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)熱力學(xué)理論的基礎(chǔ)上，作出了一些謹(jǐn)慎的轉(zhuǎn)變，也同時(shí)注重了熱力學(xué)理論在材料科學(xué)中的應(yīng)用，這是一個(gè)越來(lái)越受到化學(xué)家們關(guān)注的領(lǐng)域。在“結(jié)構(gòu)”部分中，個(gè)別章節(jié)題目的范圍被修改，主要由量子理論、原子結(jié)構(gòu)和光譜、分子結(jié)構(gòu)、分子對(duì)稱性、分子光譜學(xué)、統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)等13個(gè)章節(jié)組成。這一部分對(duì)納米科學(xué)、光譜學(xué)以及計(jì)算化學(xué)給予了更多的關(guān)注，擴(kuò)充了這部分知識(shí)的信息量，對(duì)于該部分知識(shí)點(diǎn)的呈現(xiàn)相比于其他同類教材略顯豐富與新穎。“變化”部分由運(yùn)動(dòng)中的分子、化學(xué)反應(yīng)速率、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、催化四個(gè)章節(jié)組成。這部分舍棄了原來(lái)關(guān)于復(fù)雜反應(yīng)的動(dòng)能和表面過(guò)程的章節(jié)，將保留下來(lái)的聚合、光化學(xué)、酶、表面催化反應(yīng)這幾部分內(nèi)容納入了讀者所熟悉的第21章（化學(xué)反應(yīng)速率）、第22章（反應(yīng)動(dòng)力學(xué)）以及新的章節(jié)第23章（催化），使其在教學(xué)中更容易被學(xué)生接受。國(guó)外教材再版后所呈現(xiàn)出來(lái)的大膽、謹(jǐn)慎的改變與更新是值得借鑒的。

在后置結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，國(guó)內(nèi)教材普遍會(huì)設(shè)置附錄、答案和索引等，該書(shū)在這方面的安排上與其大體相似，值得一提的是，該書(shū)的附錄中設(shè)有Road Maps這一功能欄目，這一部分將所涉及的表達(dá)式通過(guò)簡(jiǎn)明的線條和必要的文字?jǐn)⑹鼍o密的聯(lián)系在一起，呈現(xiàn)的十分清晰，使瑣碎的知識(shí)條理化，學(xué)生更易掌握。

可見(jiàn)，該書(shū)結(jié)構(gòu)合理，各章既銜接緊密又可獨(dú)立成文，利于學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中進(jìn)行知識(shí)框架的構(gòu)建，利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)也為教師靈活選材提供了方便。

1.2 內(nèi)容安排

在物理化學(xué)的學(xué)習(xí)中，大量的知識(shí)點(diǎn)、高難度的數(shù)學(xué)計(jì)算以及習(xí)題的解答通常使學(xué)生感到很困擾，為了使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠變得輕松與高效，作者對(duì)該書(shū)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式進(jìn)行了獨(dú)特的設(shè)計(jì)，這也是該書(shū)非常鮮明的特色。

在知識(shí)內(nèi)容的組織上，該書(shū)設(shè)置了貫穿于每個(gè)章節(jié)的六個(gè)功能性欄目和個(gè)別章節(jié)才有的Mathematical Background和Impact Sections專題。在這六個(gè)欄目中，Key Points出現(xiàn)在知識(shí)點(diǎn)介紹之前，對(duì)本章的主要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要的概括，提醒學(xué)生重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。Equation and Concept Tags是對(duì)于學(xué)生應(yīng)重點(diǎn)記憶的方程式和概念進(jìn)行標(biāo)記并做一個(gè)注解，例如，在第一章第一節(jié)中所涉及的重要表達(dá)式 ，其右側(cè)有藍(lán)色方框進(jìn)行標(biāo)記，里面附有文字說(shuō)明：氣體狀態(tài)方程的一般表達(dá)式。這一欄目首先在圖文的設(shè)計(jì)上就引起了學(xué)生的關(guān)注，同時(shí)在內(nèi)容的記憶上也受到了學(xué)生的重視。Notes on Good Practice是針對(duì)于解題中語(yǔ)言的使用和步驟的書(shū)寫(xiě)，它強(qiáng)調(diào)了與國(guó)際慣例要相符以避免一些常識(shí)性的錯(cuò)誤。例如，在第7章光子數(shù)量的計(jì)算這一例題中，這一欄目給出了合理的解題思路與步驟，使學(xué)生逐漸培養(yǎng)良好的解題習(xí)慣。Checklist of Key Equations位于每章的章節(jié)內(nèi)容之后，是將每一章所介紹的重要方程式以表格的形式總結(jié)出來(lái)，并在每個(gè)方程式的后邊標(biāo)注其所適用的條件，學(xué)生看起來(lái)一目了然也方便記憶。關(guān)于物理與化學(xué)介紹性的知識(shí)，會(huì)在Brief comments（簡(jiǎn)要評(píng)論）和Further information（補(bǔ)充信息）這兩個(gè)欄目中體現(xiàn)。豐富的功能性欄目的設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了該教材鮮明的工具性和教學(xué)性。

對(duì)于物理化學(xué)的學(xué)習(xí)，數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用是十分廣泛與重要的，通常情況下，人們都需要對(duì)一個(gè)數(shù)學(xué)概念和表達(dá)式進(jìn)行充分的理解，它是理解其他方程式的一個(gè)前提條件，針對(duì)這樣的情況，該書(shū)設(shè)有Mathematical Background這一專題，位于章節(jié)之間，具有針對(duì)性地回顧、評(píng)論和擴(kuò)充關(guān)于數(shù)學(xué)技術(shù)的知識(shí)，并在充分考慮了學(xué)生現(xiàn)有的學(xué)術(shù)水平的前提下進(jìn)行較為詳細(xì)的講解，不會(huì)給學(xué)生帶來(lái)負(fù)擔(dān)。這一專題會(huì)在首次需要給予說(shuō)明的地方出現(xiàn)，方便學(xué)生閱讀，而國(guó)內(nèi)同類教材對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)的滲透主要集中在附錄中體現(xiàn)，會(huì)對(duì)一些表達(dá)式給出簡(jiǎn)要的推導(dǎo)過(guò)程，相比之下，該書(shū)這一專題的位置安排較為合理且信息容量大而難度適中，使學(xué)生能在理解了數(shù)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上更好的理解物理化學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。部分知識(shí)還配有Impact Sections專題，提供了大量的與生物、材料、環(huán)境、工程和天體等研究領(lǐng)域相關(guān)的應(yīng)用實(shí)例，以便學(xué)生更深入地理解物理化學(xué)的內(nèi)涵和外延，從而開(kāi)闊了學(xué)生的視野，這也體現(xiàn)出該書(shū)對(duì)知識(shí)內(nèi)容的應(yīng)用性的重視，這一點(diǎn)可為我國(guó)教材的內(nèi)容設(shè)置提供參考。

1.3 習(xí)題設(shè)置

該書(shū)對(duì)于習(xí)題的設(shè)置可謂匠心獨(dú)運(yùn)，其數(shù)量和類型都是國(guó)內(nèi)外同類教材所不能及的。習(xí)題由兩部分組成，一部分是章內(nèi)練習(xí)題，位于每章中所出現(xiàn)的例題之后，主要用來(lái)檢測(cè)學(xué)生對(duì)于例題中所用到的知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，每道例題后一般附有一道自測(cè)題，其答案位于問(wèn)題之后，便于學(xué)生參考，而國(guó)內(nèi)同類教材則一般只在章節(jié)內(nèi)設(shè)置例題。另一部分為章末練習(xí)題，位于每章章末，其數(shù)量在100道左右，由易到難分為三部分，且多種多樣，可以滿足不同學(xué)生的需要。Discussion Question部分是由一些開(kāi)放性的問(wèn)答題與討論題組成，旨在鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)材料進(jìn)行更深入地思考，以更加寬泛的視角去看問(wèn)題。Exercises部分的習(xí)題是一些簡(jiǎn)單的數(shù)值測(cè)驗(yàn)題，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)考察都配有由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的兩道習(xí)題，這樣的設(shè)計(jì)對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的鞏固起到了良好的作用。Problems部分的習(xí)題更具有探索性，這部分是數(shù)量最多、難度最大的部分，由三種類型的習(xí)題構(gòu)成，一種是稍有難度的數(shù)值計(jì)算，另一種是考查在帶入數(shù)值之前一些表達(dá)式的推導(dǎo)過(guò)程，第三種重點(diǎn)關(guān)注于理論的實(shí)際應(yīng)用，其循序漸進(jìn)的設(shè)計(jì)有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和探索創(chuàng)新能力。可見(jiàn)該書(shū)的習(xí)題類型是十分豐富的，題量較大并由簡(jiǎn)單到復(fù)雜依次呈現(xiàn)，編題意圖明確、涉及面廣且很貼近生活，使學(xué)生更好地鞏固了所學(xué)內(nèi)容。相比之下，我國(guó)同類教材習(xí)題類型略顯單一，只設(shè)有復(fù)習(xí)題和習(xí)題，且數(shù)量一般在50道左右，我國(guó)可借鑒該書(shū)的習(xí)題設(shè)計(jì)風(fēng)格，充實(shí)習(xí)題類型，擴(kuò)充習(xí)題容量，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固，以提高教材的適用性。

1.4 圖表應(yīng)用

該書(shū)裝幀講究、排版精美，其內(nèi)容采用彩色印刷，不同內(nèi)容采用不同色調(diào)，圖文并茂，十分具有藝術(shù)性。所用圖表類型十分豐富，設(shè)有模型圖、示意圖、結(jié)構(gòu)圖、組成圖、表格等等，這些立體圖、平面圖和簡(jiǎn)明表格的結(jié)合與應(yīng)用大大地提高了教材中的信息量，給人以良好的視覺(jué)效果，激發(fā)了學(xué)生的好奇心與求知欲[6]，對(duì)比我國(guó)教材中圖表的呈現(xiàn)，該書(shū)中圖表的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國(guó)內(nèi)同類教材，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，章節(jié)內(nèi)容部分的圖表數(shù)量多達(dá)912個(gè)，平均每頁(yè)出現(xiàn)1.04個(gè)圖表，幾乎每一頁(yè)都有，可見(jiàn)該書(shū)對(duì)知識(shí)表達(dá)形象化和真實(shí)性的重視。而國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)風(fēng)格上采用一貫的簡(jiǎn)明作風(fēng)，多為黑白印刷版面，更側(cè)重文字表達(dá)和簡(jiǎn)明圖表，重視知識(shí)的邏輯性。這一方面需向國(guó)外學(xué)習(xí)，兼顧邏輯性與形象化，使內(nèi)容的呈現(xiàn)形式較為多樣，且更具有立體感、色彩感，生動(dòng)形象，給人更加愉悅的感覺(jué)。

1.5 網(wǎng)絡(luò)資源

整套教材不但有對(duì)應(yīng)的電子版，還有伴隨該書(shū)所設(shè)置的資源豐富的網(wǎng)絡(luò)資源中心（www.oxfordtextbooks.co.uk/orc/pchem9e/），多種多樣的圖表和大量的數(shù)據(jù)可為教師制作教學(xué)課件提供材料，使教師能夠呈現(xiàn)出一堂內(nèi)容充實(shí)且生動(dòng)的課。針對(duì)學(xué)生所設(shè)計(jì)的資源有生動(dòng)形象的變化圖表，這種動(dòng)態(tài)直觀的變化更加便于學(xué)生的理解，另外還有每個(gè)章節(jié)的網(wǎng)絡(luò)鏈接導(dǎo)航為學(xué)生選擇性閱讀提供方便。除此之外，還有電子版的教材輔助性用書(shū)——Explorations in Physical Chemistry。電子媒介的應(yīng)用賦予了該書(shū)更豐富的知識(shí)內(nèi)容和新穎的學(xué)習(xí)手段，形成了一套新型的立體教材。

2 結(jié)束語(yǔ)

好的教材不是“編”出來(lái)的，而是“創(chuàng)作”出來(lái)的[7]。通過(guò)以上介紹不難看出，Atkins' Physical Chemistry一書(shū)特色鮮明，是作者精心創(chuàng)作出來(lái)的，而不是將內(nèi)容簡(jiǎn)單的組合在一起。首先給人最直觀的感覺(jué)便是精美、視覺(jué)愉悅；其次該書(shū)的結(jié)構(gòu)靈活而不失合理性，內(nèi)容豐富且在信息的組織上嚴(yán)密而又有新意；最后，多媒體技術(shù)的使用使整本教材更加活化、立體化。整體說(shuō)來(lái)，整本教材本著為學(xué)生服務(wù)的編排理念，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)其實(shí)際應(yīng)用能力，同時(shí)也為教師的教學(xué)提供了良好的素材，是一本值得使用的優(yōu)秀教材。希望通過(guò)本文對(duì)該書(shū)的介紹，為我國(guó)大學(xué)物理化學(xué)教材的編寫(xiě)帶來(lái)一些啟示，為我國(guó)高校物理化學(xué)教學(xué)提供更廣闊的發(fā)展空間。

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