改革开放40年中学物理教科书编写理念的演进

赵长林，段发明

改革开放40年，物理教科书的编写理念实现了从经验理性向理论理性、从学科本位向学生本位、从关注知识向关注科学素养的演进，内容的选择与组织体现了学生、学科、社会关照的内在逻辑统一，规避了西方在“人本”与“社本”上的钟摆现象，体现了主动适应国家经济社会发展需求和基础教育课程改革要求的中国特色，保障了基础教育阶段物理教育质量，培养了一大批支撑国家经济社会发展的科技人才，体现了社会责任的学科担当。对改革开放40年物理教科书发展历程的分析，可以分为两个阶段来研究：从1978年党的十一届三中全会确立改革开放的基本国策到1999年第三次全国教育工作会议召开为第一个阶段，这个阶段以“尊重知识”为基本特征；从1999年到今天为第二个阶段，这个阶段以推进“素质教育”为基本特征。

一、由经验理性向理论理性的演进

建国后，我国物理课程与教学改革的目标定位一直存在两种主导性价值取向，一种是以满足工农业生产和社会生活直接应用为价值导向，我们称其为经验理性；一种以掌握进一步学习需要的物理学基本原理、基本规律为价值导向，我们称其为理论理性。从社会学的视角看，这两种价值取向并无对错之分，都是服务国家不同时代发展战略的一种必然性选择，绝对的经验理性和绝对的理论理性在实践中都不存在，但是作为一种分析方式，我们取两种价值取向分别作为坐标轴进行剖析，有助于揭示物理教科书编写工作的深层理念。

“文革”时期使用的《物理》教科书和《工农业基础知识》教科书都属于经验理性导向型。“文革”期间，以1963年版为基础侧重实践改编的《物理》教科书，由于升学选拔制度缺失、任课教师缺少、学生学习基础较弱等原因，难教难学，使用范围很小；以“三机一泵”实用技术为内容的《工农业基础知识》物理教科书，符合实践思想和服务工农的政治导向，易教易学、即学即用，成为“文革”时期主流物理教科书。物理教科书编写的理念定位于培养直接参加工农业生产劳动，成为有社会主义觉悟有文化的劳动者，教科书注重实用技术的教学，弱化物理基础知识、基本理论教学，是经验理性主导的物理教科书。1977年随着国家发展重心转向经济建设，推行改革开放国策，欧美物理教科书编写理论开始引入我国，物理教科书的编写理念开始从多个维度由经验理性向理论理性的演进。

从服务国家发展战略维度来审视，我国物理教科书的编写一直坚持主动服务国家经济社会发展需求和重大政治战略要求，成为建国70年来我国物理教科书建设的一条基本经验、基本原则和中国特色。1977年党的十一大提出“在本世纪内把我国建设成为社会主义现代化强国是新时期党的根本任务”，《人民教育》随后刊发了《教育革命与四个现代化》一文，提出教育要为四个现代化服务，不仅要培养具有现代科学文化知识的劳动者，还要培养大批又红又专的专门人才，四个现代化的关键是科学技术的现代化，科学技术人才的培养基础在教育，必须加强基本知识、基础理论的教学和基本技能的训练[1]等新理念。1978年1月，教育部颁布的《全日制十年制学校中学物理教学大纲(试行草案)》又提出，“中学物理教学必须使学生比较系统地掌握进一步学习现代科学技术需要的物理知识”，[2]自此，把物理教科书编写目标定位于为学生进一步学习科学技术知识打好物理学科基础，突出中学物理教科书的学科性、基础性成为一直坚持的基本理念。

从国际物理教育改革经验的借鉴维度来审视，自晚清民初西方物理学知识传入我国以来，我国物理教科书的编写体现出一种开放借鉴的样态，只是开放借鉴的国际面向受政治因素的影响而不断变化。建国之前主要借鉴欧美、日本物理教科书编写经验；建国后到十一届三中全会，我们主要借鉴苏联物理教科书的内容结构；改革开放以来，我们开始转向借鉴欧美和我国港澳台地区物理教科书的编写经验。改革开放40年，我国物理教科书编写对国际物理教育的经验借鉴更具开放性和国家战略性。1977年9月，国家召开了“全国中小学教材编写工作会议”，确定编写“文革”结束之后的第一套全国通用教科书，邓小平同志认为教材问题是教育大计，在国家外汇储备极为有限的情况下，安排10万美元外汇储备从英国、联邦德国、美国、法国、日本等多国购买各个学科的中小学教材及相关材料，供参加这次会议的各学科学者、专家参考、借鉴，[3]把教科书编写工作纳入国家事权层面。就物理教科书而言，从20世纪80年代初对美国PSSC物理教科书的借鉴，到对欧美、日本、加拿大等国家和我国港澳地区的不同版本物理教科书的综合比较借鉴研究，教育部借助课程改革专家委员会发挥了重要的组织、调控、引导功能，开创了有组织地开展借鉴国际物理教育先进经验进行物理科教科书编写工作的新方式。

从物理教科书编写理论研究的维度来审视，“文革”前的物理教科书编写工作主要基于“编译”，教科书编写者和物理教师群体对教科书编写的理性研究成果也很少。检索CNKI数据库，1953-2017年，以“中学物理教材”为篇目的学术论文共78篇，以“中学物理教科书”为篇目的学术论文共8篇，在总计86篇研究论文中，1981年之前发表的相关学术论文只有5篇，仅占5.1%，而且研究的内容主要集中在如何讲好中学物理教材，从教学实践体验层面进行研究，缺乏教材研究的理性基础。物理教科书编写理论研究得益于国家改革开放宏观政策环境和民主研究氛围，1980年11月7日至18日教育部在北京组织召开的中学物理教材改革座谈会具有标志性的物理教育意义，开启了物理教育研究的民主氛围。在这次会议上，与会教育部官员和专家，能够客观地指出物理教科书内容、编写、出版、发行、使用、高考等方面的问题，首次提出改革教科书选用制度的问题；这次会议开创了物理教科书研究与编写由不同物理教育、职业背景的专家团队合作开展的模式，形成了稳定的教育行政人员、高校物理教育专家、中学物理教师、物理学科专家、编辑出版人员共同组成团队开展物理教材编写的有效方式，实现了物理教科书编写工作向理性研究的转向。改革开放40年，以出版机构物理教材编辑团队、师范院校物理课程与教学论研究团队、教育行政部门物理教研室研究团队、中学物理教师研究团队，分别从不同视角对提升物理教科书编写质量开展了系统的理论研究和教材编写实践。其中，对中外物理教科书内容结构和编写理念的比较研究，对物理教科书编写心理学基础尤其是认知心理学基础的研究，对物理课程论、教学论哲学基础、知识论等基本理论问题的研究，对物理教科书中性别平等、民族平等、思想品德教育、意识形态等问题的社会学研究，对物理基本能力、科学探究能力、学科素养的研究等，都推动了物理教科书编写进入理性研究的阶段。

从物理教科书文本的特点和内容结构维度来审视，1978年版物理教科书的内容结构呈现出明显的理论理性倾向，物理语言描述开始占据课文主体篇幅，插图成为课文点缀且很少采用实景图、立体图；物理概念和物理规律的语言表述抽象，学术性强，远离师生的生活语言；用数学公式表述物理原理，物理习题强调运用数学推理解决；联系实际体现为原理性解释，而不联系实践技术细节，如“在讲述连通器和虹吸现象的原理时，在液体中设想一个液片，分析这个液片所受左右两方的压力”[4](198)等，这些特点展现出物理教科书编写理念向理论理性的根本性转向。物理教科书编写理念突出“思维能力和运用数学解决问题的能力”的培养，向理论理性转向，为培养高层次物理科技人才奠定了基础，可以说目前支撑我国科技创新的科学家群体是这个时期走出来的中学毕业生。但是，由于我国区域、城乡、校际差距大，物理师资、学生基础、教学仪器设备等物理教育资源短缺且配置不够合理，全国又统一教科书、统一教学标准，理论理性为导向的物理教科书又难以适应我国初高中物理教育实际，造成教师和学生“在使用中反映深、难、重，特别是高中教材，一般不能适应”[5]的问题。

改革开放40年，有关国家政策转向、教科书编写与国家改革开放同频共振、国际经验借鉴、教科书编写工作理论的研究，共同推动着我国物理教科书编写工作由经验理性向基于本土的理论理性转向。但是理论理性的转向，又带来了学生实践动手能力弱化、乡村薄弱中学落实课程目标困难的新问题。物理教科书编写如何实现经验理性与理论理性的平衡统一，是一个需要持续改进的过程。

二、由学科本位向学生本位的演进

改革开放前20年，对物理教科书编写研究的重点在“学科知识”的选择、组织与呈现方式上，对学习的主体“学生”的关注，也主要基于如何“调动学生兴趣”以更有效地把物理知识“灌输”给学生。对物理教科书编写“学科本位”的批评始于20世纪90年代末，主要是基于物理教科书的内容结构“过度关注物理学科知识”的弊病进行的反思。这种“学科本位”的特征从2001年之前中学物理教学大纲的修订说明中得以体现，如1981年《关于中学物理教学大纲征求意见稿的几点说明》、1990年《〈全日制中学物理教学大纲〉的修订说明》等，主要内容就是传达对哪些物理知识内容降低了要求、对哪些物理知识内容提高了要求、对哪些物理知识内容进行了删减、对哪些物理知识内容进行了增加、对哪些物理知识内容进行了新的组合、对哪些物理知识内容的顺序进行了调整，对物理实验教学的重要性关注比较多，但较少关注物理学科知识与学生真实社会生活的联系、与成为社会公民应该具备的基本素养的联系，较少关注学生作为建构知识主体的地位，较少关注物理教科书的“全人教育”、为学生“终身发展”奠基的基础性、持久性教育价值，较少关注学生的学习兴趣，没有超越“学生作为工具人”的假设。

2000年后STS、STEM教育理念先后进入物理教学大纲和物理课程标准，物理教科书的编写开始关注科技史、科学与社会的内容，关注物理学知识在航空航天、人工智能、新能源、新材料、信息技术、日常生活等领域的广泛应用。学生作为学习的“主体”甚至“主人”意识不断强化，物理课程标准和教科书设计理念，更加强调由知识向能力、核心素养、学科素养的转化。物理教科书编写理念在学科与学生二极之间，越来越偏向学生一极，“学科本位”不断弱化，“学生本位”不断强化。以中学物理教学大纲的教学要求为例，2000年前，物理教学大纲对教学目标的描述主要采用“让学生……”“使学生……”“培养学生……”一种外在驱动式话语结构，2000年教育部颁布的《九年义务教育全日制初级中学物理教学大纲(试用)》则首次明确提出，“学生是学习的主人，教师是学习的组织者和引导者”，大纲的修订突出“以学生发展为本，致力于改变学生的学习方式”。[6]

对深层次的物理教科书编写的“学科本位”问题的反思，是对教科书基本材料的选择和组织的依据，如何在社会、学科、学生三角关系中寻找平衡支点的问题。中华人民共和国成立后至改革开放前，物理教科书材料的选择与组织更关注社会一极，一个突出的特点是比较牵强地与政治意识形态、阶级斗争联系起来。如1973年版北京人民出版社出版的《物理》教科书，其第四册第一章“半导体和半导体低频放大器”的第一页整个版面是政治和意识形态斗争口号。改革开放40年，弱化了物理教育的泛政治化问题，强化了物理德育观念，在加强辩证唯物主义观念、社会主义核心价值观教育的同时，对科学思想、理性精神、科技伦理的教育不断深化和扩展。

通过文本分析我们发现，1999年全国教育工作会议提出“全面推进素质教育” 的决定后，以2000版中学物理教学大纲为标志，偏重于“学科本位”一极的物理教科书编写理念比较快速地移向“学生本位”一极。“学生本位”的物理教科书编写理念，用“以学生发展为中心”这一目标导向，把培养什么样的人，怎样培养人，为谁培养人这个原点性问题贯穿到物理教科书编写的全过程，把社会的需求、学科的特点融入学生发展综合素养综合目标之中，可以说由“学科本位”向“学生本位”的转向，是物理教科书编写工作融入马克思主义“人本”思想的一次革命性演进。

三、由关注物理知识向关注科学素养的演进

2000年版之前的中学物理教学大纲比较注重对物理知识教学的规定，“学科中心主义”的课程哲学在物理教科书编写中占有主导性地位，教科书内容的选择和组织存在过于关注物理学科知识结构、物理知识学习的考试效度问题。以1978年教育部颁布的《全日制十年制学校中学物理教学大纲(试行草案)》为例，其体例由物理教学的目的、物理教学的几个基本原则、教学内容的安排、教学中应注意的几个问题、各年级的教学内容五部分组成，[7]共35页，其中第五部分“各年级的教学内容”占了28.5页，为总篇幅的81.4%，而且教学内容部分规定得十分具体详细，是物理知识教学的纲要。董振邦先生在回顾建国40年中学物理教材演进的特点时，特别强调从1978年物理教学大纲强调要培养能力以来，初中物理教材编写一直注重培养学生“初步的观察、实验能力”、“初步的分析、概括能力”和“应用物理知识解决简单问题的能力”。[8]从物理教科书的编写说明体现出编写者注意到物理知识、能力以及辩证唯物主义世界观教育目标的整体实现，但主体上物理教科书内容的组织是以学科知识逻辑为主线展开的，这个时期物理教师的主要任务是研究用什么样的教学方法把大纲规定的物理知识内容有效率地教给学生，物理教学论的研究成为主流。

1999年全国第三次教育工作会议首次提出“动员全党同志和全国人民，以提高民族素质和创新能力为重点，深化教育体制和结构改革，全面推进素质教育”。[9]会议把推进素质教育上升为执政党全党的意志，物理课程标准和物理教科书编写理念开始由关注物理知识向关注科学素养的转向。2001年中学物理教学大纲改为物理课程标准，把初中阶段的物理教育纳入九年义务教育阶段来整体设计，不再与高中独立组成中学阶段，淡化升学教育，从学制结构的调整上推进素质教育；义务教育阶段物理课程标准提出“以提高全体学生的科学素质、促进学生的全面发展为主要目标”，[10]面向“全体学生”、促进学生“全面发展”成为初中物理教师理解素质教育的基点。由于高中物理阶段的教育面临着升学与就业、接受普通高等教育与高等职业教育的客观选择，物理课程的“选择性”成为高中物理课程改革落实素质教育的一个鲜明特点。2003年颁布的高中物理课程标准(实验稿)提出高中物理“旨在进一步提高学生的科学素养”，[11]此后修订的义务教育物理课程标准也将“科学素质”改为“科学素养”；2017年新修订的高中物理课程标准提出高中物理“旨在落实立德树人根本任务，进一步提升学生的物理学科核心素养”。[12]

改革开放前后20年相比较，物理教科书的编写理念突破了学科中心主义逻辑，实现了由关注物理学科知识向更加关注科学素养的转向，改变了以布鲁纳的学科结构理论为主导，以物理学科知识结构、物理学科知识发展史、学生接受能力、社会生活应用四条主线为基础的编写理念，走向以学生科学素养发展为中心的逻辑。物理教科书的编写理念逐渐定位于以科学探究能力的培养、学生认知水平的发展、学生的生活经验、物理学科知识的结构、物理与技术和社会的关系等五条主线为基础，教科书知识内容的呈现方式更多地考虑学生的学习兴趣、服务学生科学素质发展目标。以人教版初中物理教科书的设计为例，其编写理念为“从激发学生兴趣和方便探究活动出发安排了教学内容，将学生最感兴趣的声、光放在最前面，将最易进行探究活动的电放在第一学期末”。[4](216)仲扣庄、郭玉英基于科学素养主题的物理教科书定量分析也认为，新物理教科书中科学知识的比重显著降低，更加关注学生的主动探究和科学史教育。[13]

2001年以来，物理课程标准对课程培养目标的表述出现了“科学素质”“科学素养”“物理学科核心素养”三个不同的核心概念，从学理上看，体现了我国现代化进程中持续“改革创新”精神文化在物理课程改革中的反映。正如学者王赓武所言，中国的文化传统对现代性的理解，跟西方的传统是不一样的，中国对现代化的追求没有终点，“变”是一个永恒概念。[14]但在实践层面，对于数十万计的中学物理教师而言，课程标准和教科书编写理念和核心概念的频繁转向，势必造成“陌生话语”效应，造成了教师实践理解的困境。我们认为，从“科学素质”到“科学素养”概念转换的背后是物理教育哲学观点的变化，科学素质是对国家素质教育口号的直接移置，国家使用素质教育一词，是基于提升国民综合素质和社会整体文明水平，支撑国家实现现代化宏观战略层面对学校教育、社会教育、家庭教育提出的总体要求；在学校教育实践层面，“素质”的教育指基于先天禀赋基础上的后天知识能力品格的养成教育，一方面与“应试教育”相对，是面向“全体学生”“全面发展”的教育，另一方面又有“个性教育”的含义。“科学素质”的概念同样包含两种含义，一是面向全体学生的物理教育，即使将来不从事科技领域的工作，也要学习基本的物理学科知识和思想方法，养成现代社会公民应该具备的基本的科学理性精神和适应现代科技生活需要具备的基本能力；二是对于具有科学研究天赋和兴趣的学生，要打好从事科技专业学习的基础。“科学素养”“物理学科核心素养”概念相对“科学素质”，更加关注的是后天的养成，是所有学生通过接受物理教育应该“产出”的基本品格和关键能力。2017年版高中物理课程标准提出培养学生的物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等物理学科核心素养，既是公民科学素养的组成部分，又是通过学科教育实现科学素养目标的途径。改革开放40年，物理教科书的编写理念由学科知识逻辑向科学素养逻辑的转向，体现在以下七个方面。

1.物理教科书内容的呈献方式和顺序由主要关注如何让教师好教、学生易学物理教学大纲规定的知识点，逐步转向更加关注学生的认知发展、生活经验、生态文明理解和学习兴趣。

2.确证知识的学习转向科学探究能力的培养，由主要围绕学生如何理解和掌握教科书呈现的确证性的物理知识来组织教科书素材，逐步转向不再把掌握物理知识点作为“终极目标”，而是让学生通过体验获取物理知识的过程，掌握科学探究的方法、思想、意识和精神，发展学生的公民科学素养。

3.验证性实验转向开放性探究活动。前20年物理教科书的实验设计是演示、验证物理结论的正确性，是获取知识和理解知识的手段和工具，后20年新物理教科书中的实验设计是培养学生的探究能力、自主获取知识和探索未知的能力，实验探究的结论是开放的、全面的，而不是标准答案式的、知识性的。

4.物理学科德育由侧重政治性转向关注学生成为全面发展的人的培养。前20年物理教科书设计的德育目标比较狭隘，局限于辩证唯物主义世界观的培养，后20年新物理教科书除了强调辩证唯物主义世界观教育，更关注通过科学探究、经过科学理性精神的熏陶，让学生养成严谨认真的科学态度、求真务实的生活态度、追求真理的人生态度。

5.拓展了物理学科能力的培养。前20年物理教科书的教学目标主要集中在培养学生的物理实验技能、分析概括能力、解决实际问题的能力，后20年新物理教科书进一步增强了逻辑思维能力和实践创新能力的培养。

6.吸纳了科学社会学的研究成果，突出STS教育思想，改变传统物理教育的“神圣”“神秘”“真理”形象，让学生理解物理学研究是一项社会性事业，物理学家是一个社会群体，物理知识的应用是一把“双刃剑”，引导学生科学理解物理学与社会、自然、文化、政治、经济、个体日常生活的联系。

7.物理教科书的语言风格和呈现形式更加生本化。前20年物理教科书主要采取语言陈述的方式呈现物理知识，后20年新物理教科书配备了更丰富直观的彩色插图，语言更加贴近学生的生活和语言理解力，教科书的“留白”可以引导学生的独立思考。

通过以上七个方面的转向，物理教学转向了物理教育，在更广阔的教育与社会的背景下，让物理教科书发挥公民教育的更大功能。

四、对物理教科书高质量发展的思考

改革开放40年，物理教科书编写理念的演进，是和国家整体改革开放步伐同步、与社会整体进步相联、与世界物理教育最新发展相融通的。回顾改革开放40年物理教科书编写的经验，立足与国家战略、经济社会政治文化发展共频共振，着力支撑国家科技创新体系的发展和全民科学素养的提升，是取得巨大成就的基本规律；采用出版社专职型物理教材编写团队过程性研发与教育部集中全国物理教材编写专家周期性进行物理新教材开发的模式，是编写高质量物理教科书的一条重要经验；以学生发展为本，统摄社会需求、物理学科逻辑，避免西方“人本”与“社本”的钟摆现象，是我国物理教科书编写的实践创新。

但是面对改革开放40年，我国经济社会全面进入“高质量发展”的新时代，国家富强、民族复兴、人民幸福，需要高质量的教育，物理教科书编写工作担负着落实立德树人根本任务和提升全社会公民科学素养的社会责任，担负着培养担当国家科技创新驱动发展战略、具有原始科技创新能力的高素质科技人才的历史使命。物理教科书编写持续改进、提升质量是一个永不停息的过程，解决问题以及在解决问题过程中进一步发现新问题，从而不断推进物理教科书编写工作走入新时代，是实现物理教科书高质量发展的客观要求。

第一，物理教科书编写需要凸显物理学科的本体价值。物理学的发展是基于人类对世界本质探求的好奇心，而不是或不仅仅是服务于个体的就业和物质生活，不仅仅是服务于国家经济社会发展的现实需要。“科学不是一本定律汇编，也不是一本把各种互不相关的论据集合在一起的目录，它是用来自由地发明观念和概念的人类智力创造物”。[15]师生共同探究物理世界本身就是物理教育目的之一或者核心目的。但我们的教科书设计却主要集中在了“外在”的社会发展需要和个体生活的现实需要上，较少关照物理科学的内在价值。物理学揭示“自然界的和谐与秩序，并通过科学的知识体系让人理解它，相对于宗教的神秘主义而言，科学信念可以使人的心灵获得自由和宁静”，[16]物理世界的自然美，物理原理的简洁美，物理思想的理性美，物理探索的情感美，都是物理科学对人的人文精神陶冶的资源，是物理教育应有之意。狄拉克曾说，“如果你遵循你的本能提供的通向美的向导前进，你会获得深刻的真理，即使这种真理与实验是相矛盾的”。[17]

第二，物理教科书编写需要把“以学生为中心”理念进行深层的融入。物理教科书编写者都言称坚持“以学生为中心”的理念，但是整体教科书的设计并没有摆脱“塑造”和“规训”理念，通过物理学习把学生塑造成社会行业和企业群体中“职业者”、对社会“有用的人”，通过学科德育的“规训”成为“守规矩”的公民而不是具备批判性思维的“科学创造者”的印记仍然存在。“钱学森之问”的症结就在于我们的物理教育没有把物理学内在的价值凸显出来，而更多地关注了物理学的“功用”价值，没有自由创造的冲动，就难以有物理学的原始创新。以学生为中心在教育政治学意义上是尊重学生学习的自由和权利；在课程政策设计上是给学生更多的自主选择权；在教育目的论的意义上是对“社会适应论”的纠偏，让学习活动回归其本真的意义，满足学生对未知世界探索的好奇心；在学习论的意义上是让学生自主“建构客体与自身的关系，建构未知世界与既知世界之间的关系，也建构知识与知识之间的关系”。[18]把学生建构自身与被认识客体之间的关系、未知世界与已知世界之间的关系、建构知识与知识之间关系并列起来的观点，虽尚值得商榷，但对学习是学生与被认识客体之间意义与关系建构过程本质的揭示，具有重要的物理教科书设计理论指导和实践意义。

以学生为中心在物理教科书设计中实现，可以从两个维度理解，一是物理探究活动的设计要突出学生的主体性，这一点目前我国物理教科书设计者给予了非常充分的体现；二是学生探究活动要能够建构起“物理学的意义”，这一深层学习问题需要我们进一步关注。以浙江教育出版社翻译的美国《科学探索者》初中理科教科书《声与光》分册第二章“声音”的设计实验“改变音高”为例，[19]首先，实验设计整体包括问题、重点技能、建议使用的材料、实验步骤、分析和结论、进一步探索六个部分，每个部分的说明都非常详实，要求非常明确，可以指导学生根据实验说明进行自主操作；其次，实验设计有较高的科研训练要求，如对学生明确提出“控制变量”技能训练的实验教学目标，指导学生“用一套音叉”(控制自变量)，“给五个瓶子‘调音’”(因变量)，但又注意通过实验体验而不是概念性陈述来培养学生控制变量的实验能力；最后，实验是一个完整的科学探究过程，在分析和结论部分对“观察、设计实验、控制变量、推理、得出结论、交流”科学探究六要素都提出了操作性内容要求，既是目标又是操作指导，能够实现对学生进行全面的物理教育。

第三，物理教科书编写需要深厚的理论基础。从物理课程标准转化为物理教科书的内容设计，需要物理学、数学、科学史、科学技术哲学、 教育学、心理学、社会学、经济学、美学等多学科理论交叉，形成教科书设计的基础理论和实践应用理论体系。从目前物理教科书设计的实践看，主要还是依托编写者的个体经验、比较借鉴和课程理论的指导，缺乏系统的教科书设计专门基础理论的研究和指导。