一个美国人翻了中国高一物理课本高中物理电子课本下载，第二天跑去买了全套教材！
我称作马克, 年方三十二岁, 乃是波士顿人士, 于麻省理工研习机械工程, 毕业之后于一家汽车公司从事了五年底盘设计工作。我自认为自身对于物理的理解起码处于“堪堪够用”这般的水准——毕竟大学四年微积分、力学、热力学就这样一路艰难啃读过来, 工作之后每天都频繁跟扭矩、应力、疲劳曲线进行打交道喽。
去年秋季时节, 公司派遣我前往上海去出差了, 为期是三个月之久, 任务是配合当地的工厂去做一款全新车型的底盘适配工作。同事当中, 有一个刚刚毕业的中国年轻男子, 他叫小林, 是毕业于交大的咧, 话语并不多, 然而干活的时候却是特别地利落干脆。有一日午休时分, 我瞧见他在工位之上正看着一本书, 书籍的封面上写着“物理 必修 第一册”字样咧。
我凑过去问：“你在看什么？”
他把头抬起来声称, 哦, 他弟弟只不过刚刚开始上高一, 向他询问几道题目, 他翻阅教材去为弟弟看一看, 使其获得解答。
我随意地翻开了那本书, 我觉得, 高中物理, 无非就是F=ma、针对受力分析情况、匀速直线运动的相关内容, 跟我三十年前于美国高中学习的应该近似相同。
然后我翻了十几页，整个人愣住了。
第一章：质点、参考系、时间、位移
我所翻到的处于起始位置的那一个页面所讲述的内容是“质点 参考系”。这一情况倒并不是那种让人感觉陌生、从未接触过的——美国的高中阶段同样也是对参考系有所阐释讲解的。然而出乎我意料之外的是它所具有的密度。
一册美国的高中物理教材问世, 一般每每展开一页纸张所要讲示的那个物理概念情况, 会搭配上三张彩色图表图像, 还有两个有关生活方面的细微有意思小故事, 再有那段带引号标示的“你知道吗”相关趣味补充表述等等而后, 才会呈现出物理的公式情况。整个这册书乍一看显得较为厚实, 然而实在的内容密度状况大概占比仅有三分之二。
但这本属于中国的教材, 一张纸上布满了干货, 有着多着不同各类的干货。有着概念方面的定义, 有着数理的公式, 存在经典的例题, 备有变式子样的训练题, 还有课堂应用的练习题目, 更有设置于课后的习题, 它们紧密的挤附呈排列状, 没有任何一条多余的话语絮语, 排版紧凑好似意味着每行的字体都是在和时间进行紧促如赛跑般竞技。仅仅是“质点”这一并不繁杂篇幅环节板块, 就涵盖存备了对于“物体在怎样的条件之下能够被看作视为质点”的详尽仔细别析——就像在探究研究地球围绕追寻太阳进行公转运行的时候地球能够被看成视为质点, 然而在研究追究地球自身进行自转转动的时候却不可以。这般精细入微的边界条件进行研讨论证, 在美国的教材里面通常一般是要等到进入考取大学之后才会涉及关联处理。
我把书页翻到第二章的位置, 而后开始看到了“匀变速直线运动”这一内容, 公式随之出现了, 分别是啊: v = v₀ + at, x = v₀t + ½at², v² - v₀² = 2ax, 的这些我是有一定熟悉程度的, 然而我留意到这些公式并非简简单单径直摆列罗列出来的情形, 而是要求你去进行推导的这种状况——要从加速度的定义着手出发开始推导, 一步接着一步逐步推导直至位移公式的获取, 每一道例题的后面紧接着跟随着有三五道变式题目, 每一道变式题目相较于原来都又增添增加设置了一个全新的条件, 强行迫使你重新改变思维方式重新发起思考。
我合上书，问小林：“这些都是高一学生学的？”
小林点头：“必修一，高一上学期。”
“你们高一就学这些？”
“对啊，后面还有必修二、必修三物业经理人，然后还有三本选择性必修。”
过了几秒, 我陷入了沉默。在一长串杂乱无章却又清晰无比盘踞于脑海的记忆片段里, 美国高中物理教材《物理：原理与问题》, 它一共有三十个章节, 这些章节覆盖了力学、能量、波与光、电与磁以及近代物理这些不同的领域, 然而这却是整个高中三年的学习内容。与之形成鲜明对比的是, 在中国, 仅仅是高一上学期, 学生们就要努力去攻克必修一这本教材, 里面包含了运动的描述这样一个板块, 还有匀变速直线运动这个不同的板块, 相互作用（力）又是一个板块, 牛顿运动定律同样是一个板块, 总共四大板块内容。并且, 中国高一上学期所学内容的量, 大概是美国教材在相同时间段内内容量的两到三倍。
习题：一层一层往上垒的台阶
那天夜里, 我返回了酒店, 于网络之上寻觅到了一本人教版必修一的电子版本, 自开头逐个翻阅直至末尾。切实致使我陷入失眠状况的, 并非概念的数量, 而是习题所具备的难度梯度。
位于每一节末尾的练习题, 划分成为了好几层, 分别是基础题、变式题、综合题以及拓展题。基础题乃是公式的直接套用 , 变式题开始增添新的变量 , 综合题将前面几章的知识串联到一起呀 , 拓展题则直接上升到竞赛难度。每一层均比上一层要稍高一点呢 , 好似一级一级的台阶那般 , 然而当你走到最后再回头去看时 , 已然攀爬得很高了。
小球沿着斜面顶端进行滚动, 斜面具有30度的倾角且小球与斜面之间存在动摩擦因数μ, 与此同时小球还受到一个处于水平方向的恒定风力, 我尝试着手去计算一道“拓展题”, 即求解出小球抵达斜面底端时所具有的速度。
我把笔拿出来算, 算了之后, 五分钟得出结果。然而, 我于麻省理工读大一时, 做的是难度与之类似的题目。并且, 中国的高一学生, 在十五六岁这个年龄阶段, 就要面对这种水准的训练。
我去查看了一番研究得出的数据, 针对其中情况而言, 中国高中物理教材所包含的习题难度, 从整体方面来讲会高于美国的版本, 在科学思维层次这个范畴的考查之上, 人教版的教材在难度程度上也会略微高于美国的教材, 中国教材里面实验的总体难度同样是高于美国教材的。
这究竟意味着啥呢? 意味着有一个身为中国高一的学生所做的题目, 说不定会比来自美国高三的某个学生做的题更具难度。并且他们并非处于那一种“拔尖”情况, 而是涉及每个人都在做这些题目。
情境：动车、C919、歼-20
最让我震撼的，还不是难度。是教材里那些情境。
我瞧见了一道事例是讲述动车组列车启动的, 与“加速度”有关的例题, 另外还有一道围绕“自由落体运动”展开的探讨, 其让学生去思索从高层建筑同步抛出轻重不一样的物体, 究竟哪个会率先落地, 还存在关于“质点”的讨论, 它询问学生在踢香蕉球之际能不能够将足球当作质点。
新教材的序言部分有着这样的表述, 可以这样说, “物理学: 研究物质及其运动规律的科学”, 它对物理学的本质进行了阐述, 也对科学精神予以了说明, 还涉及到物理学与人类社会的关系。教材当中融入了动车这一元素, 融入了C919这一元素, 融入了歼-20这一元素, 融入了辽宁舰这一元素, 融入了天宫二号这一元素, 依靠这些元素来呈现中国在科技领域取得的成果。
我于酒店书桌前就座, 对着电脑屏幕长时间发呆。我忆起美国高中物理教材, 其颇为出色, 文字阐述更为丰富, 自学起来更具便利。然而其讲授的是“通用物理”, 脱离了具体文化背景。你所学为物理自身, 却不知此物理何人在用、用于何处、缘何至关重要。
这本中国教材里, 物理被融入中国现实之中。学加速度时, 你所要面对的, 是每日在铁路上飞驰三百公里的动车；学自由落体时, 你所思虑的, 是实实在在的物理实验；学牛顿定律时, 你许会读到的, 是歼 - 20的飞行原理。物理并非一门抽象学科, 它乃是这个国家当下所发生之事的一部分。
第二天，我去了书店
第二天, 那是周六, 我乘地铁前去上海书城, 于教材区域里头找到了涵盖必修三本以及选择性必修三本, 总共为六本的高中物理整套书籍, 我先是把这六本全拿了下来, 又映入视线察觉到了紧挨着的架子存在着与之配套的练习册以及教师用书, 于是同样各自拿了一本, 到结账之际收银员瞅斜了我一眼, 估计心里琢磨着“这个老外购置高中物理教材究竟是要做什么”, 我不清楚该给出怎样的解释, 单只是觉得, 要是不把这些书携带回去, 或许我永远都没办法切实明白——何以这个国家能够在四十年中, 从往昔的一穷二白摇身一跃成为世界工厂。
等回到波士顿后, 我将那六本书摆放到办公室的书架之上。碰到偶尔有同事进行询问时, 我说出“这是中国高一学生所用的物理教材这么一番话语”。有人翻开了几页书, 其表情和我当初见到时是一样的, 先是呈现出困惑的神情, 而后陷入沉默状态。
有一回, 有个同事问我, 你觉着他们手里的那些学生, 真的能够把这些东西给啃掉解决掉吗?
我讲道: “行。缘由是整个系统是专为使他们钻研通彻而构建的——教材、教师、考试、家长, 所有人都处于同心协力一条线上。并非为筛分天才, 而是为了让平凡之人也尽可能向高处迈进。”。
同事又问：“那我们呢？”
我未曾做出回应, 缘由是答案太过冗长, 长至要从高中的课堂一直讲到大学的实验室, 从教材的编写一直讲到国家的战略。不过在麻省理工的走廊之中, 我望着那些来自世界各地的顶尖学生, 突然想到了一件事情, 他们当中的许多人, 可能在十六岁的时候, 就已经面对过比我大学时期更为困难的物理题目了。
而我直到三十二岁高中物理电子课本下载，才真正翻开那本书。