中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》明確指出，通過習(xí)題教學(xué)，使學(xué)生在科學(xué)思維、探究能力、實(shí)踐意識(shí)、科學(xué)態(tài)度等方面得到有效提升。教材習(xí)題作為展示課程目標(biāo)、檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的有效工具，其重要性不言而喻[1]。因此，本文以“自由落體運(yùn)動(dòng)\"為例，采用內(nèi)容分析法和對(duì)比分析法深度剖析人教版、粵教版、教科版、魯科版、滬科版五版高中物理教材課后習(xí)題的編寫特點(diǎn)與設(shè)計(jì)意圖，基于此提出教材習(xí)題的教學(xué)建議，以期為廣大教師使用教材習(xí)題提供文章編號(hào)：1003-6148（2025）7-0022-4參考，有效促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

1 不同版本教材“自由落體運(yùn)動(dòng)”課后習(xí)題的對(duì)比分析

由于不同版本教材編者對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)的理解與把握有所差異，因此在課后習(xí)題的設(shè)計(jì)上也呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)。通過對(duì)比五版教材在課后習(xí)題上的開放程度、情境素材來源、問題設(shè)置等方面的編制特色，有利于教師更有效地把握課后習(xí)題的編寫理念，從而落實(shí)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。各版教材課后習(xí)題的比較如表1所示。

表1各版教材課后習(xí)題比較

1.1 內(nèi)容設(shè)置

（1）從習(xí)題開放性的維度分析

從表1可以看出，各版教材的題量基本持平，其中教科版以選擇題和代數(shù)運(yùn)算題為主，題型相對(duì)單一，題目開放性程度較低，其他版本教材除了重視基礎(chǔ)的代數(shù)計(jì)算題型外，還增設(shè)了開放性程度較高的拓展習(xí)題。例如，人教版、魯科版創(chuàng)設(shè)了“制作人的反應(yīng)時(shí)間測(cè)量尺”的實(shí)踐設(shè)計(jì)題，粵教版要求學(xué)生通過漫畫分析測(cè)洞深度的方法及其優(yōu)缺點(diǎn)，滬科版要求學(xué)生設(shè)計(jì)“估測(cè)教學(xué)大樓4樓陽臺(tái)離地面的高度\"的實(shí)驗(yàn)方案。這些開放性習(xí)題有利于提高學(xué)生的問題解決能力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維能力。

（2）從跨學(xué)科知識(shí)滲透的維度分析

五版教材習(xí)題內(nèi)容大多圍繞物理學(xué)科領(lǐng)域，但也有少部分習(xí)題融入了跨學(xué)科的知識(shí)元素。例如，魯科版在習(xí)題中考查學(xué)生對(duì)高空墜物的態(tài)度及防范建議，促進(jìn)了學(xué)科間的相互滲透與融合，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)多學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用，著重提升學(xué)生的跨學(xué)科素質(zhì)，強(qiáng)化其分析并解決實(shí)際問題的能力。

1.2 情境設(shè)置

（1）從情境素材來源的維度分析

情境創(chuàng)設(shè)，即以生產(chǎn)生活中真實(shí)客觀的物理過程或現(xiàn)象為背景，從而引出相關(guān)物理知識(shí)和問題[2。分析教材可以發(fā)現(xiàn)，五版教材主要以社會(huì)生活情境為背景素材，這與新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)將物理知識(shí)與實(shí)際生活緊密聯(lián)系，倡導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)情境中深入互動(dòng)體驗(yàn)的理念相契合。值得一提的是，魯科版的情境素材最為豐富，例如，以“伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)\"這一物理學(xué)史為背景設(shè)置相關(guān)問題，又如，設(shè)計(jì)了1道涉及物理實(shí)驗(yàn)的題目，背景為“探究斜面下滑的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”。相比之下，教科版創(chuàng)設(shè)情境的習(xí)題占比最少，習(xí)題更側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。

（2）從情境素材呈現(xiàn)方式的維度分析

在情境呈現(xiàn)方式上，人教版、粵教版和魯科版均有效地利用了寫實(shí)圖、卡通圖、實(shí)驗(yàn)圖表等圖像為學(xué)生提供更為直觀、真實(shí)的情境信息，幫助學(xué)生更快捷地解決實(shí)際問題，反映了以學(xué)生為主體的教育理念[3]。其中，粵教版和魯科版均出現(xiàn)以純圖片展示對(duì)話情境的習(xí)題，要求學(xué)生從圖片中捕捉關(guān)鍵信息，體現(xiàn)了物理學(xué)與實(shí)際生活緊密的聯(lián)系。此外，魯科版還善于利用實(shí)驗(yàn)圖表來進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)據(jù)處理與邏輯推理方面的能力。相比之下，教科版和滬科版的習(xí)題則側(cè)重于以純文本的形式進(jìn)行展示。

1.3 問題設(shè)置

人教版、粵教版、魯科版在設(shè)置習(xí)題問題時(shí)更注重引導(dǎo)學(xué)生通過搜集和展示證據(jù)來對(duì)問題作出合理解釋，問題多以“解釋現(xiàn)象”“指出優(yōu)點(diǎn)與不足”“為什么”“請(qǐng)作出說明\"等關(guān)鍵詞呈現(xiàn)，從而有效發(fā)展學(xué)生的證據(jù)意識(shí)。具體分析如表2所示。

表2人教版、粵教版、魯科版課后習(xí)題問題設(shè)置比較

2 課后習(xí)題的使用建議

基于上述分析，針對(duì)性提出有效運(yùn)用課后習(xí)題的教學(xué)建議，旨在為教師進(jìn)行習(xí)題教學(xué)提供啟示與借鑒。

2.1 增強(qiáng)習(xí)題的開放性，拓寬思維探索空間

開放性物理習(xí)題往往沒有固定的答案或解題思路，要求學(xué)生能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，經(jīng)過細(xì)致的邏輯分析，從不同角度思考問題，并有效地組織語言進(jìn)行表達(dá)，最終提出創(chuàng)造性見解，可以有效促進(jìn)學(xué)生的質(zhì)疑創(chuàng)新、邏輯推理等科學(xué)思維能力的提升?；诖?，教師可以根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況靈活地將教材習(xí)題改編成開放性習(xí)題，從而拓寬學(xué)生的思維探索空間。

案例1：（粵教版課后習(xí)題4）在蘇州園林中某同學(xué)據(jù)此借助高速照相機(jī)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)：雨滴自檐邊由靜止滴下…則此時(shí)第2滴雨滴下落的速度為多少？

上述題目考查自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的簡(jiǎn)單應(yīng)用，但其開放性程度較低，可通過增加題目將其改編成開放性探究題。例如，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，利用高速照相機(jī)測(cè)得雨滴自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度。要求說明實(shí)驗(yàn)原理，列出所需器材，寫出需測(cè)量的物理量。

2.2 融合跨學(xué)科元素，促進(jìn)素質(zhì)全面發(fā)展

魯科版在部分習(xí)題中體現(xiàn)了跨學(xué)科元素，該類跨學(xué)科題目不僅意味著多學(xué)科知識(shí)的交融，更反映了物理學(xué)與其他學(xué)科在思維模式和方法論上的深度融合。該類習(xí)題要求學(xué)生在運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)綜合分析、解決問題的過程中，鍛煉自身的跨學(xué)科思維和創(chuàng)新意識(shí)。在教學(xué)實(shí)踐中，教師可以嘗試將跨學(xué)科元素巧妙地融入課后習(xí)題中，例如，可以在問題背景中增加相關(guān)跨學(xué)科知識(shí)。同時(shí)，也可以設(shè)計(jì)與跨學(xué)科知識(shí)直接相關(guān)的應(yīng)用題，使學(xué)生在解決問題的同時(shí)深刻體驗(yàn)到物理在生產(chǎn)生活中應(yīng)用的廣泛性與實(shí)用性[4]

案例2：（滬科版課后習(xí)題3）在月球上空196m 的高處讓一套質(zhì)量為 60kg 的儀器自由下落，它落到月球表面的時(shí)間是多少？

上述題目可通過適當(dāng)改編重組成融合了跨學(xué)科元素的題目：月球作為地球的唯一自然衛(wèi)星，其獨(dú)特的環(huán)境條件為科學(xué)探索提供了寶貴的機(jī)會(huì)。與地球不同，月球沒有大氣層，這意味著在其表面進(jìn)行的自由落體運(yùn)動(dòng)不會(huì)受到空氣阻力的影響。本次實(shí)驗(yàn)將利用這一特點(diǎn)，在月球上空196m 的高處釋放一套質(zhì)量為 60kg 的儀器，讓其自由下落。

求：（1）它落到月球表面的時(shí)間是多少？（2）結(jié)合月球沒有大氣層，這套儀器在下落過程中無空氣阻力，請(qǐng)從物理學(xué)的角度解釋這一特點(diǎn)對(duì)儀器下落過程的影響。同時(shí)，查閱相關(guān)資料，討論這次月球上的自由落體實(shí)驗(yàn)對(duì)于未來月球探索可能的意義和價(jià)值。

2.3 注重創(chuàng)設(shè)物理情境，增強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用能力

各版教材在習(xí)題設(shè)計(jì)上展示出了較高的情境化特點(diǎn)，多以社會(huì)生活、物理學(xué)史、物理實(shí)驗(yàn)為習(xí)題背景，并通過文字與圖片相結(jié)合的方式呈現(xiàn)，旨在引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)情境中提取和處理相關(guān)物理信息，在解決問題中培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析和思維能力?；诖?，教師在習(xí)題教學(xué)中應(yīng)通過多樣化的教學(xué)手段創(chuàng)設(shè)習(xí)題情境，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生深人思考生產(chǎn)生活中的物理現(xiàn)象，提高學(xué)生的邏輯思維能力和實(shí)踐應(yīng)用能力[5]

案例3：（人教版課后習(xí)題1）把一張紙片和一塊橡皮同時(shí)釋放下落怎樣解釋這個(gè)現(xiàn)象？

教師在進(jìn)行該習(xí)題教學(xué)時(shí)，首先，可以通過現(xiàn)場(chǎng)演示讓學(xué)生形成感性認(rèn)識(shí)；其次，可以利用動(dòng)畫軟件模擬紙片和紙團(tuán)的下落過程，突出空氣阻力的影響，使抽象概念具象化；隨后，教師演示牛頓管實(shí)驗(yàn)，并通過改變抽氣程度進(jìn)一步為學(xué)生展示空氣阻力對(duì)物體下落快慢的影響，從而引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)合理外推的思想，并深化對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的理解；最后，可以播放降落傘如何通過優(yōu)化自身形狀結(jié)構(gòu)，從而減小空氣阻力實(shí)現(xiàn)降落傘的快速、穩(wěn)定下落的視頻，讓學(xué)生深入感受物理知識(shí)與生產(chǎn)生活的密切聯(lián)系。

2.4 巧設(shè)探究性問題，強(qiáng)化證據(jù)意識(shí)發(fā)展

研究發(fā)現(xiàn)，多版教材在編制習(xí)題時(shí)靈活的提問方式體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，旨在營造一個(gè)師生共同剖析、探討并解決問題的良好教學(xué)氛圍。因此，教師在習(xí)題教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)在清晰把握學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展階段和知識(shí)掌握情況的前提下，設(shè)計(jì)一系列目標(biāo)明確、邏輯嚴(yán)密的探究性問題，從而強(qiáng)化學(xué)生證據(jù)意識(shí)和質(zhì)疑創(chuàng)新等能力的發(fā)展。

案例4：（魯科版課后習(xí)題1）伽利略他為什么要采用這樣的研究方法？“斜面實(shí)驗(yàn)\"得到的結(jié)論是什么？由此又是如何得到落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的呢？

在進(jìn)行該習(xí)題教學(xué)時(shí)，教師可以對(duì)教材中的問題進(jìn)行拓展補(bǔ)充，使該習(xí)題成為一系列目標(biāo)明確的問題串，從而促使學(xué)生深度思考并培養(yǎng)證據(jù)意識(shí)。例如，該習(xí)題可以改編設(shè)計(jì)成如下層層推進(jìn)的問題串6：伽利略為什么要研究自由落體運(yùn)動(dòng)？為何要選擇“斜面實(shí)驗(yàn)”作為研究方法？在“斜面實(shí)驗(yàn)”中，需要對(duì)哪些物理量進(jìn)行測(cè)量與記錄？怎樣進(jìn)行測(cè)量？通過“斜面實(shí)驗(yàn)”，伽利略得出哪些初步結(jié)論？伽利略是如何從“斜面實(shí)驗(yàn)”的結(jié)果推導(dǎo)出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的？他使用了哪些數(shù)學(xué)和物理原理？伽利略的“斜面實(shí)驗(yàn)\"對(duì)物理學(xué)的發(fā)展有何重要意義？

3結(jié)語

習(xí)題作為教材中不可或缺的一環(huán)，除了對(duì)知識(shí)點(diǎn)的檢驗(yàn)，更重要的是展現(xiàn)物理學(xué)科的獨(dú)特屬性，凸顯教育對(duì)于個(gè)體發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要性。因此，教師需在厘清教材編寫初衷的前提下，對(duì)比并借鑒五版教材中習(xí)題設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)，以優(yōu)化習(xí)題教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

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（欄目編輯 劉榮）