1. 引言
教科书研究是把握和推进学校课程改革的出发点，是学校课程改革取得成效的前提和保障，其在课程质量的优化和提升方面具有重要的作用。近十年来，我国义务教育物理课程标准得到了一次改革，即从2011版更新为2022版。在此背景下，对物理教科书研究的回顾与分析对新一轮课程标准的顺利落实具有重要的意义。
物理教科书相关问题也引起学界的广泛关注。其研究主题集中于两大方面，包括综合研究和专项研究。从综合性研究的视角来看，学者把教科书研究作为一个整体研究对象，进行了阶段性研究综述。如，有学者对我国21世纪以来进行的物理教科书研究进行了综述，认为论文主要发表于物理教学类期刊，论文数目总体呈波动性上升趋势，教科书编者为主要研究贡献者等[1]；也有学者对我国近20年来的物理教科书研究现状进行分析，认为师范院校教师和相关学术期刊引领物理教科书研究的发展，未来研究应挖掘教科书使用与评价等接受导向的研究等[2]。从专项研究的视角来看，有学者把教科书插图作为研究对象，认为目前国内外物理教科书插图研究有待进一步拓宽与挖掘[3]；也有学者专门对物理教科书比较类文献进行分析，认为教科书的浅层结构比较成果较为丰富，但核心素养要素可操作性定义存在主观性[4]。纵观以上研究，其以整个学段的物理教科书或以中学物理教科书作为主要研究对象，进行综述研究或专项分析，但未对初中物理教科研究现状进行梳理和分析。初中物理教科书是我国物理教科书体系的重要组成部分，是中学生认识社会和发展品格的重要途径[5]，在课程改革不断深化的今天，对初中物理教科书研究状况的整理与分析，能够进一步夯实教科书研究基础的同时，为新版初中物理课程标准的顺利实施提供有力支撑。
本文对近十年来我国初中物理教科书研究现状进行梳理和分析，并在此基础上提出几点建议。
2. 研究设计
2.1. 研究数据
选取中国知网学术期刊数据库，指定来源类别为全部期刊，设定时间为2012年至2022年，以“初中物理”为主题，以“教科书”或“教材”为篇名进行精确检索，共检索到107篇文献，删除其中书评、广告等不相关文献，最终确定105篇文献作为研究对象。
2.2. 研究方法与工具
本文研究方法主要采用文献计量分析法。具体包括词频分析法和社会网络分析法。词频分析法(Word Frequency Analysis)是通过利用能够表达或揭示文献核心内容的主题词或关键词的数量来确定特定领域研究热点和发展方向的文献计量方法[6]。通过对教育阶段、教育类型、作者特点、文献特征以及研究主题等的分析和词频统计，揭示相关研究特征。除此，辅助性地采用了社会网络分析法(Social Network Analysis, SNA)。社会网络分析法是指对社会网络的属性和关系进行量化和分析的研究方法，是基于图论和数学模型的定量分析方法[7]。通过文献关键词的社会网络分析，揭示热点关键词之间的关联情况。统计软件使用过程中主要采用SPSSAU进行相关的文本分析。
3. 研究结果
3.1. 研究概况
近十年来，我国初中物理教科书相关研究出现两次阶段性峰值，分别在2015年和2019年，从2019年之后整体呈现下降趋势，如图1所示。从物理教科书大类的角度分析，相比于中国知网学术期刊库“物理教科书”相关文献总数666篇而言，初中物理教科书研究数量较少，占总文献量的15.7%；从物理教育的角度分析，相比于初中物理教育类文献总数3209篇，初中物理教科书相关研究仅占3.2%。可知，初中物理教科书相关研究总体数量欠缺。这也许跟教科书的权威性有着一定的关系。在教育领域，教科书似乎以“绝对权威”的形式存在，师生以及广大教育工作者对教科书具有高度信重的刻板印象，从而导致缺乏研究关注度。
Figure 1. Annual publication volume statistics of relevant literature on junior high school physics textbooks
图1. 初中物理教科书相关文献年度发文量统计
3.2. 作者特点
以第一作者所在的第一单位为准，对相关文献作者进行统计分析，结果显示，我国初中物理教科书研究者主要分布于高校、中学、出版社、教研部门以及其它各类学校等。其中高校教师发文量领先，占比50.4%，其次是中学教师，占比24.7%，教研部门以及其它各类学校作者发文量相对较少。对高校作者进行进一步分析发现，师范类院校作者居多，占比87.8%。作者群体已初步形成了由高校引领、中学跟进的分布格局。从学段分析，初中物理教科书的直接接触者是初中教师，然而，相比之下，他们对教学的研究兴趣比较浓厚，而对教科书缺乏研究取向，这也许是上述情况产生的直接原因。
为了进一步了解作者群体的特点，本文对作者群体所在单位进行二次分析，发现个人研究居多，而合作研究较少，其占比25.7%。合作研究主要分为高校与高校之间，高校与中学之间以及高校与出版社或研究机构之间四种情况。其中高校作者与出版社作者之间的合作相对较多，其余类型的合作研究较少。但教科书涉及到出版、传播和使用的系列过程[8]，从这个层面来讲，初中物理教科书研究缺乏高校与中学作者之间的合作，高校、中学以及出版社三为一体的全过程作者合作研究缺席。以上情况的发生主要跟科研体制机制有着密切的关系，即缺乏有组织科研。学界各干各的，没有形成有效合力，学术研究的凝聚力不强，社会责任感不强，缺乏解决社会问题的占位和高度。
根据我国行政区域划分，即华北、东北、华东、中南、西南、西北和港澳台7个地区，对第一作者所在地域进行统计。结果显示，作者所在地覆盖以上七大行政区，其中华东地区最高，占比37.1%，中南地区其次，占比24.7%，东北、西北和西南等地区作者数量较少，合计共占16.1%，如图2所示。从省市分布来看，北京和江苏两地发文量明显高于其它省市，分别是14篇和10篇。可知我国初中物理教科书研究群体地域分布不均衡。这也许跟地域教育布局和现状有着一定的关系，如华东地区经济水平较高，全国来讲，处于领先水平，高校较多，人才集聚，这为学术研究的多样性和精细化提供前提条件。
Figure 2. Distribution of authors by region
图2. 作者地域分布
为了进一步了解该领域的主要研究力量，本文利用普赖斯定律和综合指数法[9]，筛选出综合指数大于100的核心作者共四位，如表1所示。
从表1可知，这些核心作者文献共被引150次，占总被引量的39%，可知核心作者在初中物理教科书研究领域具有较大的影响力。从作者单位的角度分析，他们主要集中于师范类高校，说明师范类高校教师是初中物理教科书研究群体的主力军。从文献内容和主题分析，他们都形成了比较稳定的研究特色，如陈运保主要倾向于中外初中物理教科书比较研究，郭桂周主要关注教科书价值取向与文化意蕴方面的研究，而陈刚侧重于教科书比较与衔接方面的研究等。值得注意的是，初中物理教科书研究相关核心作者数量仅有四名，且主要集中于高校，说明核心作者队伍相对薄弱，具有进一步加强和提升的空间，尤其是中学物理教师研究队伍。
Table 1. Overview of core authors
表1. 核心作者情况一览表
排名 |
核心作者 |
作者单位 |
发文量 |
被引频次 |
综合指数 |
研究特色 |
1 |
陈运保 |
河南师范大学 |
3 |
64 |
176.77 |
中外教科书比较研究 |
2 |
郭桂周 |
湖南师范大学 |
3 |
26 |
105.74 |
教科书价值取向与文化意蕴研究 |
3 |
陈刚 |
江苏省苏第十中学 |
2 |
36 |
105.38 |
不同学段教科书比较与衔接研究 |
4 |
邓丽平 |
北京师范大学 |
3 |
24 |
102.00 |
教科书中融入科学方法研究 |
3.3. 文献特征
从文献发表刊物的角度分析，对发文量大于两篇的期刊进行统计分析，发现
初中物理教科书相关文献主要发表于《物理教师》《教学与管理》《基础教育课程》等8种学术期刊，其中《物理教师》领先，占总发文量的21%，其次是《物理教学》和《基础教育课程》，其发文量相当，各占12.3%，如表2所示。
Table 2. Distribution of academic journal publications (number of publications > 2)
表2. 学术期刊发文分布(发文篇数 > 2)
刊物 |
发文量 |
主办单位 |
复合影响因子(2023年) |
基础教育课程 |
13 |
课程教科书研究所 |
1.775 |
教学与管理 |
9 |
太原师范学院 |
1.33 |
教育理论与实践 |
3 |
山西省教育科学研究院 |
1.946 |
课程.教材.教法 |
3 |
人民教育出版社 |
4.514 |
内蒙古师范大学学报(教育科学版) |
3 |
内蒙古师范大学 |
0.74 |
物理教师 |
23 |
苏州大学 |
0.539 |
物理教学 |
13 |
中国物理学会 |
0.461 |
现代特殊教育 |
3 |
江苏教育报刊总社 |
0.553 |
值得注意的是，核心期刊发文量较高，占40%，但其中被CSSCI来源期刊收录的论文只有三篇，占总发文量的2.8%，均被《课程·教材·教法》杂志收录。可知，高水平期刊论文相对缺乏。当然这跟教科书有关核心期刊数量和分布也有一定的关系，如《课程·教材·教法》是针对性比较强的，接受基础教育教科书类研究文献的主要核心期刊。其余核心期刊虽然也有类似的栏目和性质，但总体来讲收稿较少、且大部分收稿范围比较宏观。
从基金项目的角度分析，初中物理教科书相关文献中有38%的文献涉及课题项目，以省部级课题为主，占总课题数量的87.5%，国家级课题仅占7.5%，其余均未涉及课题项目。这说明现有的相关课题质量和级别较高，但总数量不足，还有进一步研究的空间。
为了进一步了解文献中所用的研究方法，本文根据教科书研究方法论相关研究成果[10]，以每篇文献计一种主要方法为准，进行分析与统计。分析过程中分别由两名研究者编码，分析结果的一致性系数为0.932。结果显示，内容分析法是初中物理教科书研究中的主要方法，将近占50%的比例，而调查研究、话语分析等研究方法应用占比较低，如表3所示。有些研究方法，如实验研究、民族志、叙事研究等研究方法未被应用于初中物理教科书研究，存在较大的开发与应用空间。以上情况的产生也跟教科书这一载体的文本特性具有较大的关系，如内容分析法从方法针对性的角度考虑，对文本类资料具有较强的适切性，因此受到学界的青睐。
Table 3. Distribution of research methods
表3. 研究方法分布
研究方法 |
篇数 |
内容分析法 |
52 |
实验研究 |
0 |
经验研究 |
27 |
调查研究 |
1 |
混合研究 |
21 |
民族志 |
0 |
话语分析 |
3 |
文献综述 |
1 |
试验研究 |
0 |
叙事研究 |
0 |
从研究内容和主题来看，在上述研究中比较研究比较突出，占28.5%。从比较的内容和对象来看，其主要分为国际比较与国内比较两种。其中，国际比较研究占53.3%，主要把我国初中物理教科书与美国、新加坡、德国、俄罗斯、日本等国家相应教科书进行对比，其中中美对比排在前面。相关研究对其它国家的关注度不足，如英国、法国等。在国内比较中，主要涉及我国不同版本初中物理教科书的比较、新旧教科书比较以及不同学段教科书的比较等内容。其中以不同版本初中物理教科书的比较居多。
以上情况主要是因为地域差异和对国外教育体系的认识不足导致，其实荷兰等国家教育具有很强的地域特色，其教科书也具有比较和借鉴的价值，然而这些国家未能引起学界的关注。
3.4. 研究主题
为了了解初中物理教科书研究热点，本文对相关文献中的高频关键词(出现频次大于2)进行频次分析。结果显示，“比较研究”这一关键词频次最高，占总高频词关键词的30.7%，这与上文分析结果一致，即比较类研究居多。其次是插图、课程标准，分别占高频词关键词总数的15.3%和12.8%，如图3所示。可知，插图、课程标准等内容主题在初中物理教科书研究中相对突出。而“教学”相关关键词相对较少，说明初中物理教科书研究在教育生态链中的断层比较明显，即其研究未能与作为教科书根本属性的教学[11]进行良好的衔接与对话，教科书与教学之间的互动性不强。这跟学界教科书研究总体站位具有较大的关系，如从教育系统的角度考虑，教科书与教学是一条教育链条的重要节点，并且具有较强的关联性，然而学界对此孤立对待，未能形成研究链条。
为了进一步了解研究主题的聚焦性和关联性，本文通过共现矩阵进行了文献关键词的社会网络分析。经分析发现，“初中物理”、“教科书”、“比较研究”三个关键词关系比较密切，且在众多关键词的中脱颖而出，如图4所示，说明初中物理教科书比较研究是前一时期教科书研究的一条主线，这一结果同样与前文中的分析结果保持一致。
Figure 3. Keyword frequency analysis (with frequency greater than 2)
图3. 关键词频次分析(频次大于2)
Figure 4. Literature keywords social network analysis
图4. 文献关键词社会网络分析
从图4可知，我国初中物理教科书研究主题范围比较广，体现出一种分散式的特征，诸多主体之间缺乏关联，如深度学习、学科素养等主题是存在一定的关联性，然而这些主题之间的联系未能引起学界的关注。仍有诸多主题被孤立，如教材二次开发等主题是教科书研究中具有重要意义的主题，但处于研究边缘，未能得到足够的重视。
这也许跟教科书的时代性有着一定的联系，但也暴露出我国初中物理教科书研究系统性不强，针对性不足，重点不突出等问题。
4. 未来展望
上文分析了近十年我国初中物理教科书研究现状，下面提出几点展望。
4.1. 聚焦新媒体与数字化资源整合的教科书设计研究
在全球教育信息化进程加速的背景下，数字化资源与教科书内容的深度整合已成为未来教科书开发与发展的重要趋势[12]。然而，目前我国初中物理教科书在数字资源整合方面的研究还较为不足。在未来的研究中可探讨如何将虚拟实验室、增强现实(AR)和虚拟现实(VR)等新技术应用于初中物理教科书，以弥补传统教科书在动态互动和真实感体验上的不足。如，研究基于人工智能的个性化物理学习资源推荐系统以及与教科书内容同步的AR实验辅助模块。这不仅能够推动学生的探究式学习模式，还能支持多感官的沉浸式学习体验。与此同时，在未来的研究中还需评估这类数字化资源在实际教学中的可操作性及对学习成就和学习体验的影响等问题。
4.2. 拓展跨学科融合及多学科内容关联的教科书设计研究
国际STEAM教育的发展已极大程度地促进了学科间的深度融合，而我国初中物理教科书内容仍存在着孤立、分散的现象[13]。未来的研究要突破物理学科的内容边界，积极开展跨学科融合的教科书设计研究。如，通过将物理知识与生物、化学、地理、工程技术等多种学科的有机结合，设计能够体现交叉领域问题解决的模块化内容。同时，还需考虑内容融合对学生多维能力发展的协同作用以及不同学科教师协作教研的困境与挑战。此外，还可开发与社会责任、伦理问题相关的内容模块，使教科书不仅具备学术意义，还兼具培养学生社会责任感的功能[14]。
4.3. 加强基于数据驱动的教科书评价和改进研究
在当今大数据和学习分析迅速发展的时代，教科书的设计和优化同样可从数据驱动的视角获得新的发展[15]。通过对物理教科书使用过程中的数字足迹数据进行全面分析，研究者可揭示不同章节或模块对学生学习效果的影响，并据此优化教科书的设计。如，可开发基于学习分析技术的教科书评价模型，通过分析学生的学习路径、学习行为和测评反馈，精准定位教科书设计中的薄弱环节。除此，可进一步考虑整合教学反馈和学情数据，动态调整教科书内容，实现教学内容的个性化，从而提高教学效果[16]。
4.4. 促进教科书内容的区域性与国际化融合
随着全球化速度的加快，资源的国际化共享和区域性特色发展已成为教育领域发展的必然趋势[17]。我国未来的初中物理教科书研究可在教材内容的全球视野与本土实践的相互结合上下功夫。如，可分析不同国家物理教科书中的优秀案例和课程改革经验，探索适应本土教学环境的国际化教科书设计模式。除此，可探讨如何在教科书中增加国际科学发展动态和本地区实践应用案例，促进学生对不同国家科学文化和社会问题的理解。此外，研究还需关注国际合作项目中教科书开发的难点与应对策略[18]。
4.5. 探索基于开放资源和协作开发的教科书新模式
开放资源运动(OER)与协作开发理念的兴起为教科书研究提供了全新的视角[19]。未来的研究探讨如何在物理教科书的开发中引入开放资源及协作开发的模式。如，探讨通过开放学习平台汇聚教师、研究者和行业专业人士，共同参与教材编写和修订的过程，形成动态更新、共享交换的教科书体系。在研究实践中还需关注开放资源的质量保障机制以及参与者协作开发中面临的沟通与管理挑战。与此同时，如何评估开放资源对教科书质量、使用效果及教育公平的影响等也是未来的重要研究方向。
5. 结语
初中物理教科书是物理教科书体系的重要组成部分，是学生所接触到的首本专门的物理学教科书。对教科书研究的阶段性分析能够为物理教育的健康发展起到至关重要的作用。物理教育工作者在学术发展道路上应把握好前进与回头之间的辩证关系，在往前看的同时，也应回头看，并进行一定的审视与反思，从而为未来的学术探索提供一些更好的思路和更具现实意义的方向。这为初中物理教科书研究的顺利进行提供了坚实基础和基本的保障。
基金项目
课题项目：喀什大学研究生课程思政项目“《中学物理教育教学问题研究》的课程思政”(编号：2023YJSZ05)。