一、教材结构体系比较分析

物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科，它有着完整的系统结构，可以分为声学、光学、力学、热学、电学等几个模块。传统的物理教材重视物理学科的结构体系，但是考虑到学生的认知特点，这样的编排增大了学生的学习难度。为了解决结构体系与认知特点之间的矛盾，我国的物理教材进行了改革。下面我们就人教版、沪科版初中物理教材的结构体系进行比较分析。

人教版初中物理教材共有三本教材：八年级上册、八年级下册、九年级全一册。八年级上册主要介绍声、光、物质等比较简单的基础知识，八年级下册主要是力、功和能量，九年级主要是内能、电与磁。

沪科版初中物理教材共有两本教材：八年级全一册、九年级全一册。八年级主要是声、光、力、物质等简单有趣的内容，九年级主要是物质、能量、电和磁。比较两图可知，人教版与沪科版两套教材的编写都遵循物理学的系统性，结构体系基本一致，编排内容从简单到复杂，充分考虑了学生的认知特点。不同之处在于物质和能量两部分内容的编排顺序不同，具有不同的编排特色。

2、教材章节呈现比较分析

教材结构的不同带来了章节呈现的差异，由图3-3、图3-4 可以看出，人教版章数较多，知识点的划分更加详细；沪科版章数较少，对部分知识点进行了适当的融合。

3、实验内容比较分析

物理是一门以实验为基础的自然学科，物理实验对于提高物理教学质量，全面落实科学素养目标具有不可替代的作用。人教版、沪科版两套教材在设置实验栏目的基础上，安排了大量的物理实验。

通过分析对比可知，从年级分布上看，人教版、沪科版都是八年级的实验多于九年级的实验。从栏目数量上看，人教版实验栏目较多，沪科版实验栏目较少。从实验数目上看，人教版“实验”、“想想做做”栏目实验数目较多，“演示”栏目实验数目较少；沪科版“实验探究”栏目实验数目较多，“迷你实验室”栏目实验数目较少。

从上述表格中我们可以看出，人教版、沪科版两套教材都是力学、电磁学的实验数目最多，声学、光学、热学实验较少。整体来看，人教版实验数目较多，沪科版实验数目较少。

4、习题的比较分析

习题是学生掌握知识、形成技能、发展能力的主要载体，是物理教学的重要组成部分，是提高学生运用知识解决简单实际问题能力的有效工具，是教师了解学生知识掌握情况的主要途径，高质量的课堂教学必须有较高的习题质量作基础。

根据习题的种类，我们可以将初中物理习题分为以下几种类型：选择题、填空题、作图题、实验题、简答题、计算题、实践题、论文题等。从题目的难易程度上看，选择题、填空题最简单，作图题、计算题难度次之，实验题、简答题、实践题、论文题难度最大。

从上表数据可以看出，人教版的课后习题中，简答题数量最多，计算题次之，实验题和论文类题目最少，可见人教版非常重视对学生科学思维能力的培养，促进学生抽象思维的发展。沪科版课后习题主要以选择题、填空题、计算题和简答题为主。其中，沪科版的选择题和填空题数量最多，实验题和论文类题目最少，可以看出沪科版侧重于培养学生的物理基础知识和基本技能，有效减轻了学生的学业负担。

从习题的性质来看，我们可以将上述八种类型的题目分为理解类题目和应用类题目。我们将实验题、简答题、实践题、论文题四种题型归纳为理解类题目，这类题目侧重培养学生的思维能力,促进学生的抽象思维的发展。我们将选择题、填空题、作图题、计算题归纳为应用类题目,这类题目主要通过了解学生对于物理知识掌握情况,帮助学生加深和巩固物理知识,培养学生解决问题、应用知识的能力。

由上表数据可知,人教版的理解类习题占习题总数的60.85%,应用类习题占习题总数的39.15%。人教版的课后习题更侧重于理解类题目,这类型的题目难度较大、综合性的要求较高，说明人教版对培养学生的思维能力更加重视。

沪科版的理解类习题仅占习题总数的28.77%,而应用类习题的占比高达71.23%。沪科版的课后习题更侧重于应用类题目，通过较多的应用类习题，帮助学生加深和巩固物理知识, 培养学生解决问题的能力和应用知识的能力。

二、教材内容比较分析

1、力学部分比较分析

在整个中学物理教学中，力的完整概念的形成有一个逐步扩大和加深的过程。在初中物理教学中，要形成力的初步概念，表4-1 是人教版和沪科版教材的力学知识的章节内容安排。

分析表4-1 可知，人教版将力学基础知识编排为两章内容，依次为八年级下册第七章力，共三节内容，呈现的知识点有力、弹力、重力；第八章运动和力，共三节内容，呈现的知识点有牛顿第一定律、惯性、二力平衡、摩擦力。

沪科版也将力学基础知识编排为两章内容，依次为八年级全一册第六章熟悉而陌生的力，共五节内容，呈现的知识点有力、弹力、重力、摩擦力；第七章力与运动，共三节内容，呈现的知识点有牛顿第一定律、惯性、力的合成、二力平衡。

人教版与沪科版两版本教材对于力学内容的编排基本上是一致的，包括力、弹力、重力、牛顿第一定律、惯性、二力平衡、摩擦力等知识点，沪科版多安排了一节力的合成作为选讲内容。总体上，两版本教材与课程标准对于力学的要求是相符合的。

人教版和沪科版两套教材的章节安排各有特色。人教版首先从生活实例入手，建立了力的基本概念，接着按照力的不同类型，依次介绍了弹力和重力。在下一章的安排中，首先介绍牛顿三大定律之一的牛顿第一定律，接着介绍二力平衡，摩擦力则是放到最后才呈现。沪科版与人教版的不同之处有两点，一是摩擦力的安排，二是增加了力的合成。沪科版在介绍完力的基本概念后，按照力的不同类型，依次呈现了弹力、重力和摩擦力。在后面一章的安排中，将力的合成一节的内容安排在牛顿第一定律这一节的后面。从学生的认知特点来看，学生先学习二力平衡再学习摩擦力的知识，可以更好地理解实验测量滑动变阻力大小的原理。沪科版按照力的类型依次安排弹力、重力和摩擦力的学习，最后再学习二力平衡，这样的编排符合物理学科结构体系，但是会造成学生在探究滑动摩擦力与哪些因素有关实验时，难以理解为什么水平匀速拉动木块这一实验条件。可见，人教版、沪科版两套教材在力学知识的章节安排上，在物理知识的结构体系和学生的认知特点间作出了不同的取舍，形成了两套教材的不同特色。

2、热学部分比较分析

两套教材的知识体系都比较完整，人教版的热学部分位于八年级上册第三章、九年级全一册第十三章、第十四章，沪教版的热学部分位于九年级全一册第十二章、第十三章,两套教材的具体章节内容安排如表4-3 所示：

分析上表可知，人教版将热学编排为三章内容，依次为八年级上册第三章物态变化，共四节内容，呈现的知识点有温度、温度计、六种物态变化；九年级全一册第十三章内能，共三节内容，呈现的知识点有分子动理论、内能、比热容；九年级全一册第十四章内能的利用，共三节内容，呈现的知识点有热机、热值、热机的效率、能量的转化与守恒定律。

沪科版将热学内容编排为两章内容，都在九年级全一册，依次为第十二章温度与温度计，共5 节内容，呈现的知识点有温度、温度计、六种物态变化、全球变暖与水资源危机；第十三章内能与热机，共四节内容，呈现的知识点有内能、热量、比热容、内燃机、热值、热机、热机效率。

人教版与沪科版两版本教材对于热学内容的编排基本一致，主要的知识点有温度、温度计、物态变化、分子动理论、内能、比热容、热机、热值、热机的效率等，与课程标准对于热学的要求是相符合的。

两版本教材在章节的安排上有着各自的侧重点：人教版进行热学内容的章节安排时，非常注重热学知识体系的建立，与课程标准的三大主题相符，物质主题下对应第三章物态变化、运动与相互作用主题下对应第十三章第一节分子热运动、能量主题下对应第十三章内能和第十四章内能的利用。沪科版对于热学内容的章节安排，考虑到了初中学生的认知特点，将热学内容全部安排在了一起，学生更容易接受，避免了学生学习热学知识的零碎性。沪科版非常注重学生对知识的应用，安排了单独一节内容来介绍全球变暖与水资源危机，引发学生对热学与环境的思考。

分子动理论是课程标准在“运动和相互作用”主题下的一个重要的知识点，是理解内能概念的基础，人教版和沪科版都是用单独一节的内容进行呈现。人教版将这节内容编排在“能量”主题下的《内能》这一章，充分考虑了学生的认知特点，有助于学生对内能的理解；沪科版则安排在“运动与相互作用”主题下的《小粒子与大宇宙》这一章，给学生呈现小至分子、大到天体都存在着运动和相互作用，符合知识的结构体系。可见，两套教材对于热学内容的章节安排，在物理知识体系和学生认知特点之间各有侧重，又各具特色。

3、声学部分比较分析

关于声学部分的具体内容，两套教材中的章节内容如表4-5 所示：

分析上表可知，人教版将声学内容编排在八年级上册第二章声现象，共四节内容，呈现的知识点有声音的产生、声音的传播、声音的特性、声音的利用、噪声及其控制。沪科版将声学内容编排在八年级全一册第三章声的世界，共三节内容，呈现的知识点有声音的产生、声音的传播、声音的特性、噪声及其防治、超声与次声。

人教版分四节来编写，前两节是声音的产生与传播、声音的三大特性等基础知识的呈现，后两节是声音在传递信息和能量方面的利用、噪声的危害和控制等应用知识的呈现。沪科版分三节来编写，前两节主要也是声音的产生与传播、声音的三大特性等基础知识的呈现，与人教版不同的地方是，沪科版在第二节的内容呈现还包含了噪声的防治这部分内容，最后一节是超声与次声知识的呈现。

从上面的分析可以看出，两套教材对于声学内容的编排都与课程标准的基本要求相符，人教版的安排比较均衡，即注重声学基础知识，也注重声学知识的应用；沪科版在内容的呈现上，更侧重于声学基础知识。

4、光学部分比较分析

人教版、沪科版两套教材的知识体系都比较完整，关于光学部分的具体内容，两套教材的安排如表4-7 所示：

由上表可知，人教版将光学内容分为了两章。依次为八年级上册第四章光现象，共五节内容，呈现的知识点有：光的直线传播、光的反射、平面镜成像、光的折射、光的色散等内容。第五章透镜及其应用，共五节内容，呈现的知识点有：透镜、生活中的透镜、凸透镜成像的规律、眼睛和眼镜、显微镜和望远镜等内容。

沪科版将光学内容全部编排在八年级全一册第四章多彩的光，呈现的知识点有：光的反射、平面镜成像、光的折射、光的色散、凸透镜成像以及神奇的眼睛等内容。

两套教材的章节安排符合光学知识体系，呈现顺序基本一致，依次是光学的基本知识、光学的基本规律和光学知识的应用。两套教材的不同之处在于透镜及其应用的内容呈现，人教版将透镜及其应用部分内容列为单独的一章，共五节内容进行学习，沪科版关于透镜及其应用的知识点仅有两节内容。透镜的成像规律是光学知识的重点和难点，人教版的章节安排，充分考虑了学生的认知特点，有效降低了学习难度，沪科版的章节安排，知识内容比较庞大，增大了学生的学习难度。

5、电磁学部分比较分析

两套教材的知识体系都比较完整，人教版的“电磁学”部分位于九年级全册第十五章至第二十一章，沪教版的“电磁学”部分位于九年级全册第十四章至第十九章,两套教材的章节内容安排如表4-9 所示：

分析上表我们可以看出，人教版将电磁学内容总共分为七章，第十五、十六章是电学的基本知识，包括电荷、电流、电路、电压、电阻以及串联并联电路的电流电压规律；第十七章是欧姆定律及其应用；第十八章是电功、电功率的应用以及焦耳定律；第十九章是家庭电路及安全用电；第二十章是磁的基本知识，包括磁现象、磁场、电生磁、电磁铁及其应用、电动机、磁生电等；第二十一章是电磁波及其应用。

沪科版把电磁学内容分为六章，第十四章是电学的基本知识，包括电荷、电路、电流、电压以及串联并联电路的电流电压规律；第十五章是电阻、欧姆定律以及家庭电路；第十六章是电功、电功率、焦耳定律；第十七章是磁的基本知识及应用，包括磁现象、磁场、电流的磁效应、电磁铁、电动机；第十八章是电磁感应、电能的产生及输送；第十九章是信息的产生、传播、发展，电磁波及其应用。

人教版和沪科版的章节结构安排都遵循了先学习基础知识、基本规律，再学习知识和规律的应用这一规律。两版本教材对于电磁学内容的安排也基本一致，主要包括电压、电流、电阻、欧姆定律、串联并联电路的电流电压的特点、电功和电功率、焦耳定律、家庭电路、磁场、电流的磁效应、电磁铁、电动机、电磁感应及其应用等。不同之处在于人教版非常注重电磁学知识体系的完整性，章节内容的编排十分的有序。人教版对于电学内容更加重视，用了五章的篇幅来呈现电学内容，而磁学只有两章。人教版专门用一章的篇幅来呈现生活用电，突出了家庭电路与生活用电的重要性，体现了人教版对电学知识在生产生活中应用的重视。沪科版不是特别强调电学知识间的逻辑关系，对于电学知识进行了一定程度的融合。沪科版对于磁的内容更加重视，电学内容只用了三章的篇幅，但是磁的内容却用了三个章节的篇幅。沪科版注重与学生的经验相结合，强调获取知识的方法与途径以及知识的实际应用。综合来看，人教版与沪科版教科书在内容选取和章节的安排上有不同的侧重点，但是与课程标准的要求都是相符的。

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