人教版和教科版高中物理教材對(duì)比分析

[中圖分類號(hào)] G633.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1674-6058（2025）26-0030-04

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”明確指出：高中物理課程旨在落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，進(jìn)一步提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)，促進(jìn)人類科學(xué)事業(yè)的傳承與社會(huì)的發(fā)展。物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面[1]

教材是落實(shí)課程目標(biāo)的重要載體，也是教師開展教學(xué)活動(dòng)的基本依據(jù)。它不僅是知識(shí)與方法的來源，更是發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵媒介。目前，國內(nèi)使用的高中物理教材版本多樣，各具特色。為了更好地分析及利用不同版本教材，本文選取人民教育出版社和教育科學(xué)出版社出版的高中物理教材（以下分別簡(jiǎn)稱“人教版\"和“教科版”為研究對(duì)象，聚焦“熱力學(xué)定律”一章，基于新課標(biāo)理念，從欄目設(shè)置、章節(jié)編排、內(nèi)容設(shè)計(jì)、插圖運(yùn)用四個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比分析，并提出有針對(duì)性的教材使用建議。

表1人教版和教科版欄目設(shè)置對(duì)比

一、欄目設(shè)置對(duì)比

作為教材的輔助性內(nèi)容，欄目能簡(jiǎn)明扼要地引導(dǎo)教材內(nèi)容，豐富、拓展教學(xué)，其設(shè)計(jì)與布局具有重要意義。人教版和教科版的欄目設(shè)置對(duì)比如表1所示。

將同類型欄目合并對(duì)比發(fā)現(xiàn)，人教版和教科版的欄目數(shù)量相同、功能相似、范圍廣泛，涵蓋實(shí)踐活動(dòng)、思考討論、例題、習(xí)題、課外拓展等。兩版教材均關(guān)注學(xué)生全面發(fā)展，既強(qiáng)調(diào)知識(shí)的系統(tǒng)傳授，也重視培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、批判性思維和自主學(xué)習(xí)能力。具體而言，“做一做”“活動(dòng)\"欄目能讓學(xué)生在動(dòng)手操作中深化對(duì)知識(shí)的理解；“思考與討論”“討論交流”欄目可促使學(xué)生表達(dá)不同觀點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)思維碰撞；例題與習(xí)題的設(shè)置，既鞏固新知，又訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用能力；“科學(xué)漫步”“發(fā)展空間\"欄目則有效拓寬學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

人教版比教科版多一個(gè)“問題\"欄目，該欄目依托真實(shí)情境設(shè)置教學(xué)問題[2，有助于增強(qiáng)學(xué)習(xí)趣味性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)，是“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”理念的有效體現(xiàn)。以“熱力學(xué)定律”一章“能量守恒定律”一節(jié)為例，人教版在新課內(nèi)容前設(shè)置“問題\"欄目（如圖1，提出“飲水小鴨\"循環(huán)喝水的問題。正文闡述“能量守恒定律的基本內(nèi)涵\"這一重點(diǎn)后，細(xì)致分析“飲水小鴨”的工作原理，得出“永動(dòng)機(jī)不可能制成”的結(jié)論，巧妙深化了學(xué)生對(duì)能量守恒定律的理解，突破了教學(xué)重難點(diǎn)。

圖1 “問題”欄目

教科版的特色在于，在章節(jié)結(jié)束后設(shè)置“反思·小結(jié)·交流”欄目，該欄目展示本章知識(shí)重點(diǎn)，列出與生活相關(guān)的問題，是對(duì)整個(gè)章節(jié)的凝練與提升。它既便于學(xué)生復(fù)習(xí)回顧，又能讓學(xué)生從宏觀視角審視各節(jié)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)物理知識(shí)與實(shí)際生活的融合。進(jìn)一步分析可知，教科版欄目設(shè)計(jì)了豐富多樣的學(xué)生活動(dòng)，注重培養(yǎng)學(xué)生的操作能力，凸顯了學(xué)生的主體地位。

二、章節(jié)編排對(duì)比

合理的章節(jié)編排有助于系統(tǒng)化呈現(xiàn)知識(shí)，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系；突出教學(xué)重點(diǎn)，提升教學(xué)效率。以“熱力學(xué)定律”一章為例，人教版分為四節(jié)，教科版分為三節(jié)，具體章節(jié)編排對(duì)比如表2所示。

表2人教版和教科版章節(jié)編排對(duì)比

續(xù)表

對(duì)比發(fā)現(xiàn)，人教版的章節(jié)編排更細(xì)致連貫，注重物理知識(shí)的內(nèi)在邏輯與關(guān)聯(lián)[3]。本章第一節(jié)詳細(xì)分析功與內(nèi)能、熱與內(nèi)能的改變，為“熱力學(xué)第一定律”做了充分鋪墊；第二節(jié)則逐步深人到該定律的內(nèi)涵及應(yīng)用，最后引出“能量守恒定律”和“熱力學(xué)第二定律”。教科版的章節(jié)編排更清晰直觀，每節(jié)標(biāo)題均直接以物理規(guī)律命名，學(xué)習(xí)內(nèi)容及重難點(diǎn)一目了然。

三、內(nèi)容設(shè)計(jì)對(duì)比

教材作為知識(shí)傳遞的重要載體，其內(nèi)容的構(gòu)建與呈現(xiàn)對(duì)教學(xué)具有深遠(yuǎn)影響。從物理學(xué)史以及知識(shí)廣度與深度這兩個(gè)維度進(jìn)行對(duì)比分析，有助于深入把握人教版和教科版的內(nèi)容差異。

（一）物理學(xué)史對(duì)比

物理學(xué)史是物理學(xué)習(xí)不可或缺的一部分。法國著名物理學(xué)家保羅·朗之萬曾說：“在科學(xué)教育中，加入歷史的觀點(diǎn)是有百利而無一弊的。”深入學(xué)習(xí)物理學(xué)史，不僅能讓學(xué)生領(lǐng)略物理學(xué)波瀾壯闊的發(fā)展歷程與理論演變，感受物理學(xué)的獨(dú)特魅力，更有助于學(xué)生掌握科學(xué)方法，理解人類文化與價(jià)值觀的演變。

對(duì)比發(fā)現(xiàn)，教科版更加注重物理學(xué)史的滲透。以“能量守恒定律”一節(jié)為例，教科版在介紹能量守恒定律的歷史背景時(shí)，用大量筆墨闡述了17世紀(jì)至19世紀(jì)該定律在自然哲學(xué)、實(shí)驗(yàn)探索和理論構(gòu)建方面的發(fā)展歷程，詳細(xì)描述了邁爾、焦耳、亥姆霍茲的相關(guān)研究，并以講故事的方式呈現(xiàn)他們的思考與貢獻(xiàn)，旨在讓學(xué)生了解能量守恒定律的來龍去脈，體會(huì)物理規(guī)律的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性。學(xué)生通過了解物理學(xué)家的生平經(jīng)歷，能夠體會(huì)他們治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、百折不撓的精神，領(lǐng)悟物理學(xué)思想的真諦，進(jìn)而培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、堅(jiān)持不懈、勇于探索的品質(zhì)。相比之下，人教版對(duì)物理學(xué)史的滲透較少。

（二）知識(shí)廣度與深度對(duì)比

從知識(shí)廣度來看，人教版和教科版均涵蓋物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，但側(cè)重點(diǎn)有別。教科版涉及的知識(shí)點(diǎn)更全面，通過“發(fā)展空間\"\"反思·小結(jié)·交流\"等欄目拓展教學(xué)內(nèi)容，涉及物理學(xué)前沿、物理學(xué)與社會(huì)發(fā)展等方面，注重引導(dǎo)學(xué)生將物理學(xué)知識(shí)與社會(huì)生活相聯(lián)系，觀察和分析物理現(xiàn)象，拓寬知識(shí)視野，強(qiáng)調(diào)構(gòu)建完整的物理學(xué)知識(shí)體系。人教版則側(cè)重于知識(shí)本身，延伸較少。

從知識(shí)深度來看，人教版分析物理規(guī)律時(shí)更為深人，注重培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問題的能力；教科版則相對(duì)淺顯。以“熱力學(xué)第一定律”一節(jié)為例，人教版比教科版多一個(gè)“熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用\"板塊。該部分對(duì)熱力學(xué)第一定律的公式進(jìn)行了較為詳細(xì)的解釋，并通過設(shè)置例題引導(dǎo)學(xué)生分析問題，鍛煉學(xué)生運(yùn)用熱力學(xué)第一定律解決問題的能力。例題以內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程、做功沖程為背景，要求學(xué)生分別計(jì)算兩個(gè)沖程中內(nèi)能的變化量，涉及函數(shù)圖像分析、功的計(jì)算等內(nèi)容，綜合性較強(qiáng)，難度較大。教科版在本節(jié)雖也有例題，但難度較小，與其他知識(shí)的關(guān)聯(lián)性不大，僅用熱力學(xué)第一定律公式即可解決。

四、插圖運(yùn)用對(duì)比

插圖是教材呈現(xiàn)形式的重要組成部分，它能吸引學(xué)生注意力，提高學(xué)生閱讀興趣，幫助學(xué)生形成物理觀念、建構(gòu)物理模型，充分理解并應(yīng)用知識(shí)[4]人教版和教科版插圖的類型豐富多樣，包括實(shí)驗(yàn)裝置圖、人物圖、示意圖、微觀解釋圖等，充分考慮了學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)需求。“熱力學(xué)第一定律”一章的插圖分為實(shí)物圖、手繪圖和人物圖三類，兩版教材的插圖數(shù)量對(duì)比如表3所示。

表3人教版和教科版插圖數(shù)量對(duì)比

對(duì)比發(fā)現(xiàn)，人教版的插圖多以實(shí)物圖與手繪圖結(jié)合的形式呈現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)操作部分基本采用實(shí)物圖（如圖2），注重科學(xué)性與直觀性，且呈現(xiàn)方式簡(jiǎn)潔明了（如圖3）。在能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)背景部分，人教版用插圖代替大段文字的闡述，突出主要信息和關(guān)鍵點(diǎn)，便于學(xué)生在閱讀時(shí)快速抓住重點(diǎn)。教科版的插圖以手繪圖為主，實(shí)物圖較少，呈現(xiàn)時(shí)更注重細(xì)節(jié)與色彩搭配，更為生動(dòng)形象。插圖中的文字說明和標(biāo)注也更加詳細(xì)，有助于學(xué)生全面理解插圖所展示的物理現(xiàn)象和過程。此外，教科版在邊欄展示了邁爾、焦耳、克勞修斯等物理學(xué)家的圖片，人物圖數(shù)量明顯多于人教版。說明教科版更注重拓寬學(xué)生視野、豐富學(xué)生知識(shí)面，而人教版則聚焦于物理知識(shí)本身。

圖2探究功與內(nèi)能的改變

五、教材使用建議

為更好地使用教材、指導(dǎo)教學(xué)，從課程標(biāo)準(zhǔn)的遵循、教材內(nèi)容的解讀、教學(xué)資源的整合三個(gè)方面提出相關(guān)建議。

（一）基于課標(biāo)，分析教材

教材分析是教師備課的重要環(huán)節(jié)，也是有效教學(xué)的基礎(chǔ)。課程標(biāo)準(zhǔn)是教材編寫和實(shí)際教學(xué)的依據(jù)，為教師提供了明確的教學(xué)指南。使用教材前，教師應(yīng)充分研讀課程標(biāo)準(zhǔn)，以其為指導(dǎo)，把握其內(nèi)容要求，進(jìn)而深人分析教材，領(lǐng)會(huì)知識(shí)間的聯(lián)系，統(tǒng)一教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而有效實(shí)施教學(xué)。

（二）結(jié)合實(shí)際，解讀教材

新課標(biāo)倡導(dǎo)\"用教材教\"而非\"教教材”。當(dāng)前，教材格局已從“一綱一本\"轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙粯?biāo)多本”，呈現(xiàn)多元化態(tài)勢(shì)，這對(duì)新時(shí)代教師提出了更高要求。在此背景下，教師角色亟須轉(zhuǎn)變，不應(yīng)簡(jiǎn)單地將教材作為教學(xué)對(duì)象，而要深入解讀教材的內(nèi)涵與價(jià)值，將其融人更廣泛的教學(xué)實(shí)踐中，為學(xué)生提供全面、深入的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。使用教材時(shí)，教師應(yīng)結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與實(shí)際情況，考慮學(xué)生的發(fā)展水平與知識(shí)基礎(chǔ)，尊重學(xué)生的主體地位與個(gè)體差異，整合與重組教材知識(shí)，因材施教，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

（三）利用資源，整合教材

我國高中物理教材版本多樣，為教學(xué)提供了豐富的素材和資源。不同版本教材在內(nèi)容編排和知識(shí)呈現(xiàn)上各具特色，為教師提供了更多的選擇與參考。通過對(duì)比分析不同版本教材的異同，教師可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和能力水平整合教材，選擇適宜的教學(xué)方法，提升教學(xué)效果。同時(shí)，隨著信息技術(shù)的深人發(fā)展，教育信息化不斷推進(jìn)，教師可充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)進(jìn)行多版本教材整合的教學(xué)研究，豐富教學(xué)內(nèi)容。

綜上所述，人教版和教科版各有側(cè)重與特點(diǎn)：人教版注重情境化教學(xué)，章節(jié)編排細(xì)致，內(nèi)容富有深度，插圖簡(jiǎn)潔直觀；教科版重視物理學(xué)史的滲透，強(qiáng)調(diào)知識(shí)體系的完整構(gòu)建。教師要以新課標(biāo)為指引，深入踐行“用教材教\"理念。教材是教學(xué)的媒介，教學(xué)時(shí)教師既要依托教材，又要超越教材。無論采用何種教材或使用方式，都應(yīng)以提升教學(xué)實(shí)效為根本，通過科學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)，聚焦學(xué)生核心素養(yǎng)，最終促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

[參考文獻(xiàn)]

[1］中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)：2017年版2020年修訂[M].北京：人民教育出版社，2020.

[2]張先煒.人教社2019年版與2004年版高中物理教材深度對(duì)比分析：以“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力”為例[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2024，53（6）：70-72.

[3」關(guān)菲，彭朝陽.PISA視域下中英高中主流物理教材的對(duì)比研究：以“電磁感應(yīng)”單元為例[J].物理教師，2024，45（2）：71-75，93.

[4]陳巍，肖化，李丹瑋.新舊粵教版高中物理教材插圖比較分析：以粵教版必修二為例[J].物理通報(bào)，2021（增刊2）：142-147.

（責(zé)任編輯 黃春香）