初中物理新旧教材习题情境的比较分析

中图分类号：G633.7 文献标识码：A

习题是教材的重要组成部分，是巩固学生知识，培养学生问题解决能力的重要载体[1]。比利时学者易克萨维耶·罗日叶指出：只有当我们在有意义的情境中将已学过的东西整合地加以调动的时候，我们才算是有能力的[2]。《义务教育物理课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）对试题的编制提出了要求：要创设真实的问题情境，以便考查学生运用物理知识解释现象与解决问题的能力[3]。相比传统的抽象习题，情境化习题可以使枯燥乏味的知识获得丰富的附着点和切实的素养生长点[4]。情境是习题的重要组成部分，在培养学生核心素养方面发挥着不可或缺的作用，正所谓“无情境，不命题”。2024版义务教育物理教科书正是依据新课标编制的，相较于2012版义务教育物理教科书，新教材在习题情境的设计方面有什么变化？这些变化会给教师教学带来哪些启示？本研究基于情境类型学，对比沪科版新旧教材“力学”内容的习题情境，总结出前后变化的特点，以期为初中一线教师提供教学启示。

文章编号：1003-6148（2025）4-0032-5

1 研究设计

1.1 研究对象

本研究以沪科版新旧教材力学内容习题情境为研究对象。力学内容作为初中物理的重要部分，涵盖力、力与运动、压强、浮力、简单机械的内容，涉及的内容广泛，具有代表性。教材习题包括节练习和章练习。旧教材力学内容习题共有101道，删除无情境习题8道，共统计93道。新教材力学内容习题共165道，删除无情境习题4道，共统计161道。

1.2 分析框架的构建

本研究基于情境类型学的框架[5]，参考国内已有的研究成果，修改并构建了初中物理教材习题情境分析框架，如表1所示。所作的修改如下：为了方便量化研究，调整了各选项的顺序，并整合了梯度不明显的选项，如将“学科知识”和“物理实验"整合成“学科典型”；为了适应初中物理教材习题的特点，“期待的作业"中添加了“实践活动”选项，删除“内容参数”中“数学技巧使用”二级维度。

对于表1，首先，按照距离学生生活的远近，把情境来源分为学科典型、社会生活、自然现象和科技前沿。学科典型是指物理实验（包括课内实验和课外实验）跨学科知识、物理学史、物理模型（包括滑块、轻杆、轻弹簧、轻绳等理想化模型）；社会生活是指学生的日常生活、文化生活；自然现象是指离学生生活较远的自然界的现象，如极光；科技前沿是指学生较为陌生的科技领域的前沿知识。其次，按照问题和情境的结合程度，把问题情境分为分离式、嵌入式和融合式。分离式是指没有情境依然可以完成习题；嵌入式是指情境起到提高可读性的作用，将情境与常见的物理模型、物理知识相结合；融合式是指问题与情境融为一体，没有情境，问题将不再成立，情境的描述即为物理探究过程或物理模型的自身描述[7]

1.3 研究方法

本研究借鉴李洪俊等人的实证研究方法，对二级维度下的选项编码赋值（如 ）[8]。具体而言，先求出每个二级维度的加权平均数，如情境来源 ;然后，把每个二级维度的加权平均值求和取平均值，即可得到每个一级维度的得分，如辨别参数 ；最后，对二级维度的得分进行独立样本 检验。为了确保研究结果的客观性，本研究采用小组评议的方式分析新、旧教材的习题情境，研究小组由一名物理教育研究方向的专业教师和三名学科教学（物理）的研究生组成。先由三名研究生分别利用上述框架分析新、旧教材习题，出现不同结果时，由专业教师判断，最终得到小组成员一致同意的结果。

2 研究结果

根据表1所示的分析框架，从3个一级维度、9个二级维度的角度对沪科版新、旧教材力学内容习题情境进行分析与比较。

2.1 辨别参数的分析与比较

2.1.1 辨别参数的典型例题

例1（新教材第十一章）人体中的某些部位也具有杠杆的功能。请你根据人体结构，找出人体中的杠杆，分析其动力、阻力、动力臂、阻力臂，从物理学、生物学及医学等综合视角讨论这些杠杆对于健康生活的重要性。

分析：情境是人体中的杠杆，属于社会生活情境，贴近学生生活，学生具有直接经验，能够激发学习兴趣。引导学生查阅资料，从跨学科的视角进行讨论交流，能够提高学生的综合能力。题目是开放性的，能促使学生热烈讨论和小组合作。

2.1.2 数据分析

辨别参数反映习题情境的外部特征，该参数 数值越大，说明习题的情境化程度越高。如图1 所示，旧教材 ，新教材 。新教材习 题情境的辨别参数较高，说明新教材习题的情境

化程度较高。

通过对辨别参数下的二级维度进行比较（图2），可以更清晰地反映新、旧教材习题情境的外部特征。从“情境来源"来看，旧教材 a=1 . 7 8 ，新教材 a = 1 . 8 2 [ t （ 2 5 2 ） = 0 . 5 2 ， p = 0 . 6 0 5 ] 。这一维度差异不明显，原因是新、旧教材习题情境主要来源于“学科典型”和“社会生活”。从“学科领域”来看，旧教材 b=1 . 0 0 ，新教材 b = 1 . 0 7 [ t （ 1 6 0 ） = 3 . 5 9 ， p < 0.001]。这一维度差异的原因是旧教材习题几乎没有涉及“跨学科”，而新教材适当增加了“跨学科"习题。从“期待的作业"来看，旧教材 c = 2 . 3 9 新教材 c=2 . 7 1 [ t （ 2 5 2 ）=3 . 0 3 ， p=0 . 0 0 3 ] ， 。这一维度差异明显，原因是新教材习题采用了多样化的作业类型。从“情境开放程度"来看，旧教材 d=1 . 1 6 新教材 。这一维度差异较明显，原因是新教材的开放性习题较多。

2.2 内容参数的分析与比较

2.2.1 内容参数的典型例题

例2（新教材第八章）从百米浅海到万米深海，中国自主研制的潜水器有了质的飞跃。下面是不同潜水器对应的潜水深度：“蛟龙"号 7 0 7 2 m 、“深海勇士"号 4 5 0 0 m 、“奋斗者"号 ○请选出承受海水压强最大的潜水器并说明理由。

分析：此题考查了液体压强的相关知识，是过程开放性问题。学生在解决问题时，可以定性分析，也可以定量计算。问题间有关联，学生在分析时，先提出自己的观点，然后论证自己的观点。此题很好地体现了育人的功能，在考查基础知识点的同时，突出我国在科技前沿所取得的成就，展示大国重器。

2.2.2 数据分析

内容参数反映习题情境的复杂程度，该参数数值越大，说明对学生认知水平的要求越高。如图3所示，旧教材 ，新教材 。新教材习题情境的内容参数较高，说明新教材习题的综合性更强。

对内容参数下的二级维度进行比较分析（图4），可以得出教材习题在内容设置上的具体特点。从“考查知识点数目"来看，旧教材 e=1 . 3 7 ，新教材 。这一维度差异明显，原因是新教材习题在问题设置上更加注重习题的综合性，增加了“一题多问”的考查方式。从“态度"来看，旧教材 f=1 . 0 3 ，新教材 f=1 . 1 4 [ t （ 2 5 2 ） = 2 . 7 2 ， p = 0 . 0 0 7 ] 。这一维度差异的原因是新教材习题在内容设置上加入了更多的育人素材。从“问题间的关联性”来看，旧教材 g=1 . 5 7 ，新教材 。这一维度差异明显，原因是新教材习题加强了问题间的联系。

2.3 装扮参数的分析与比较

2.3.1 装扮参数的典型例题

例3 （新教材第六章）在扁形玻璃瓶中装满红墨水，将穿有细玻璃管的软木塞塞紧瓶口，分别捏瓶身扁的两侧和宽的两侧（图略），观察细玻璃管中红墨水的变化。观察到的现象说明了什么？为什么？

分析：情境的呈现方式是文字 + 图片，情境与问题融为一体，由于缺乏生活经验，初中生面对新的探究情境，仅凭图片很难去解释，这就需要学生亲自动手动脑去探究，在真实的情境中观察现象，利用所学知识解释现象。