對《運動生物力學(xué)》教材中若干問題的指正

鐘 霞，張昆實

由全國體育學(xué)院教材委員會《運動生物力學(xué)》教材小組編寫，人民體育出版社出版的體育院校通用教材《運動生物力學(xué)》，自1990年6月出版以來，已累計發(fā)行20多萬冊。20多年來，為培養(yǎng)合格的體育教師和教練員、提高運動生物力學(xué)教學(xué)質(zhì)量和運動員訓(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題。筆者將這些問題整理出來，并提出修改建議，以供同仁商榷。

1 復(fù)習(xí)思考題中的問題

(1)第二章第一節(jié)人體運動學(xué)的習(xí)題8(P50)。原題如下：用每秒64格的攝影機拍攝100m的途中跑，從50m到100m這段距離共拍攝了65格，問該運動員在這段路程內(nèi)的平均速度是多少？

根據(jù)題意，攝影機的拍攝速度為64格/s，則拍攝65格所用時間為

50m到100m之間的距離為L=50m，則該運動員在這段距離內(nèi)的平均速度為

所得數(shù)值相當(dāng)于高速列車的速度，運動員顯然跑不出這樣的成績。若將原題目中的距離改為“從50m到60m這段距離”，則該運動員的平均速度為

筆者認(rèn)為比較合乎實際情況。

(2)同節(jié)習(xí)題15(P51)。該題為：一個足球沿與水平面成45°的方向以19.5m/s的速度被踢出飛向球門，這時離球18m處的守門員，迎著來球的方向奔跑來接球，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？

本題的錯誤要通過計算才能發(fā)現(xiàn)(見圖1)。

圖1守門員接球示意圖

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

足球上升到最高點的飛行時間為

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，守門員離球18m。由計算結(jié)果可知，足球?qū)⒙涞绞亻T員身后20.6m處，守門員根本不可能迎著來球的方向奔跑在球落地之前接住球。本題若將守門員離球的距離改為45m，守門員處于水平射程R以外，圖1右虛線人的位置，則守門員迎著來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。

2 教材中圖的問題

(1)在圖2-14 豎直上跳(P33)中，最下面的虛線與中間虛線之間的距離為蹬伸距離，應(yīng)標(biāo)注字母，中間虛線與最上面的虛線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

類似的圖中的標(biāo)注錯誤還有圖2-57(P96)中的YA與YH，應(yīng)將它們的位置對調(diào)才對。

(2)在圖4-5 動量矩守恒定律的驗證，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)注是錯誤的。

由于飛球調(diào)速器的兩臂在撐開或收攏時，所受對轉(zhuǎn)軸的外力矩為零，調(diào)速器的兩臂轉(zhuǎn)動時角動量守恒。當(dāng)調(diào)速器的兩臂向上撐開時，由于轉(zhuǎn)動慣量變大，角速度應(yīng)該變?。欢?dāng)兩臂向下收攏時，轉(zhuǎn)動慣量變小，因而角速度要變大。教材圖4-5中飛球調(diào)速器兩臂向上撐開時，標(biāo)注的轉(zhuǎn)動角速度較大(標(biāo)注了五個旋轉(zhuǎn)圈)，當(dāng)兩臂向下收攏時角速度變小了(只標(biāo)注了一個旋轉(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)”的情形相對應(yīng)，應(yīng)該將圖4-5中的飛球調(diào)速器的左右兩個圖作對調(diào). 改正后的圖4-5 動量矩守恒定律的驗證，飛球調(diào)速器應(yīng)如圖3所示。

圖3改正后的圖4-5動量矩守恒定律的驗證，飛球調(diào)速器

(3)插圖說明不規(guī)范。教材中插圖的說明對幫助理解插圖很重要。因此，每個插圖除了有圖號以外，還用相應(yīng)的插圖說明來說明本圖的內(nèi)容?！哆\動生物力學(xué)》教材中的插圖很多，有些插圖有說明，但是，全書中仍然有100多幅插圖僅有圖號而沒有說明。例如，圖2-44至圖 2-59，5-53至圖 5-72等，均無說明，這在教科書中是不規(guī)范的。

3 物理量單位使用不規(guī)范

教材的例題和復(fù)習(xí)思考題中有關(guān)物理量的單位，有時用中文表述的國際單位(如，公斤，米，秒等)，有時用國際單位制符號(如，kg,m,s等)，比較混亂。比如:

(1)教材P59例題1：某滑冰運動員質(zhì)量為50公斤，……；但緊接著的P60例題2：一質(zhì)量為60kg的滑雪運動員……。 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際單位制符號“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際單位制焦耳的符號“J”(如 2940J等)。

(3)在第二章第四節(jié)人體運動的轉(zhuǎn)動力學(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題開始到第12題，卻改用了國際單位制符號(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)，在教科書上出現(xiàn)這種兩種單位表述混用的情況，是不規(guī)范的。

國際上通用用國際單位制符號來表示用國際單位制.我國高等學(xué)校物理學(xué)教材早已普遍采用了國際單位制符號?！哆\動生物力學(xué)》作為高等學(xué)校教材，書中有關(guān)物理量的表述也應(yīng)該使用國際單位制符號，對學(xué)生今后查閱科技文獻(xiàn)資料和進(jìn)行國際學(xué)術(shù)交流都有好處。

4 例題編寫不規(guī)范

(1)例題編號不統(tǒng)一。作為教科書，每一章節(jié)中的例題，都應(yīng)該有編號。如例題1、例題2等等，依次編排。哪怕一節(jié)中只有一個例題，也應(yīng)寫例題1，以示清晰表達(dá)。但是，《運動生物力學(xué)》教材中，只有少數(shù)章節(jié)中的例題編了號(如，P70有關(guān)動量定理的“例題1”和“例題2”)，較多情況下，例題都沒有編號。比如，P31-P33有關(guān)運動學(xué)的三個“例題”，P95的兩個“例題”， P215的“例如”。而P127-128有關(guān)轉(zhuǎn)動定律的“例一”和“例二”，編號又變了，總之，教材中有關(guān)例題的編號，很不統(tǒng)一。

(2)例題解答不統(tǒng)一?！哆\動生物力學(xué)》教材中的例題解答，結(jié)束時有三種情況： 第一種，求完所有待求量后自然結(jié)束，必要時給予討論；第二種，計算結(jié)束后，按照題目所求的問題，在“答”中寫出完整的答案(例如，P45“例題”的“答：子彈的初速度為781.25米/秒”)；第三種，僅寫“答：(略)”或“答：略”(例如，見P32 和P34的三個例題)，例題編寫格式，全書應(yīng)該統(tǒng)一。此外，《運動生物力學(xué)》屬于理科教材，全書物理定律、定理和計算公式很多，但書中的數(shù)學(xué)符號與一般理科書籍中的通用符號在字體和格式等方面差別明顯，書中所有數(shù)學(xué)應(yīng)該采用理科書籍專門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誤，又可以使教材規(guī)范、工整。

5 教材中出現(xiàn)的編校印刷錯誤

以下用勘誤表的形式將我們發(fā)現(xiàn)的《運動生物力學(xué)》第二版中仍然存在的幾十處錯誤的羅列，供師生參考。

表1 《運動生物力學(xué)》第二版中部分差錯勘誤表

續(xù)表1 《運動生物力學(xué)》第二版中部分差錯勘誤表

《運動生物力學(xué)》是一本國家級的通用教材，很多大學(xué)的體育院系以及體育學(xué)院都選它作為《運動生物力學(xué)》課程的教材。然而，由于以上幾十處問題的存在，教師不得不經(jīng)常在課堂上糾正課本中的錯誤，這確實與這本書所承擔(dān)的教學(xué)重任極不相稱。而且，本文指出的《運動生物力學(xué)》教材中的問題，在該書1990年的第一版中就已經(jīng)存在，直到2005年的第二版修改“錯字和不規(guī)范之處”時，也沒有人提出來，致使這些錯誤一直延續(xù)了20年之久，這種情況在我國高等學(xué)校教材出版中是很少見的。我們將在“運動生物力學(xué)”課程教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的該書的問題集中整理出來，是期望迅速引起有關(guān)方面的關(guān)注，能夠盡快組織專家學(xué)者對這本書作嚴(yán)格審查和全面修訂，以便把《運動生物力學(xué)》教材早日編撰成為一本國家級的優(yōu)秀教材。

[1] 全國體育學(xué)院教材委員會《運動生物力學(xué)》教材小組.運動生物力學(xué)(第1版)[M].北京:人民體育出版社，1999.

[2] 全國體育學(xué)院教材委員會《運動生物力學(xué)》教材小組.運動生物力學(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.