随着《普通高中物理课程标准（2017年版）》的实施,物理学科核心素养的明确提出,2019年我国出现了依据新课程标准编写的多种版本普通高中物理教材。虽然教材编写者依据同一课程标准编写教材,但是由于教材编写者受到自身经验和所研究地区学生情况的影响,编写理念存在着差异,导致不同版本高中物理教材的内容选取、编排顺序、教材所体现的核心素养和知识结构等方面存在不同之处,各版本物理教材呈现出各自的特色。因此,本文对不同版本的教材进行比较分析,整合教育资源,将教材资源进行二次开发,从而使教材对教学的促进作用达到最优化。本文主要运用了文献研究法、解释结构模型法（以下简称ISM法）和比较研究法等多种研究方法。首先,对物理教材比较、ISM法应用于物理教材研究的国内外文献进行了梳理。对教材、ISM法和科学思维的概念进行界定,阐述了本文研究的理论基础。其次,介绍了基于ISM法物理教材结构比较流程,并对比较流程进行了详细解读。按照比较流程对人教版和鲁科版高中物理《必修3》的知识结构从静电场、恒定电流和磁场三个主题进行分析,得到两版教材各个主题下的系统结构模型。最后,基于系统结构模型,从知识要素的选择和科学思维的落实情况、起始要素的异同、结点要素的异同和要素间形成关系四个方面对两版教材的知识结构进行比较分析。基于比较的结论,对教师分析物理教材和改进教学设计,提出了相应的教学策略。同时根据由ISM法得到的系统结构模型设计导学案,帮助学生梳理知识结构。综合上述分析,本研究得到以下结论。首先,比较两版教材的系统结构模型,人教版呈现出形散神聚的特点,鲁科版呈现出简洁精炼的特点。人教版的知识要素容量较多,分点清晰,内容丰富并且有具体描述。相比之下,鲁科版教材知识容量略少且概括性强。其次,对两版高中物理教材《必修3》的结构比较发现,知识要素的选择注重基础性。作为必修部分的内容,两版教材所选的知识要素以基本的概念、规律为主,符合学生的认知发展规律,便于学生学习和理解。在数量上,人教版知识要素的数量略多于鲁科版,主要差别在“磁场”部分。在质量上,知识要素的学习均是以问题情境为导入。两版教材都比较注重科学思维要素的落实,由于鲁科版的探究实验较多,科学思维要素更为丰富一些。鲁科版教材在每章初始的“本章学业要求”中会详细介绍本章知识所融入的核心素养,并且在教材内容中也会将科学思维进行标注。其中“模型建构”在知识构建中出现的频率较高,其次是“科学推理”、“科学论证”,而在知识要素的形成中“质疑创新”体现的较少。两版教材的起始要素都具有统括性。通过起始要素将多条知识链联结起来,形成一个更加全面的知识结构。两版教材的结点要素都突出了保护环境、节约资源、促进可持续发展的观念,注重落实科学态度与责任的物理核心素养。人教版强调知识的广博性,鲁科版更关注知识的实用性。通过比较发现,两版教材的要素形成路径具有多样性,知识要素的教学顺序存在可变性。最后,基于高中物理教材结构比较分析的结论,提出教学改进策略。一是物理教师在教材分析时,要善于综合利用教材分析方法,拓宽教材分析的视角。二是基于教材分析结果改进教学设计的策略:确定知识要素,把握教学内容;理解结点要素,明确教学目标;优化形成路径,确定教学过程。三是依据ISM法指导导学案的改进,帮助学生养成分析教材知识结构的习惯,及时反馈教学质量,加深新旧知识的联系以及提高学生对核心素养的重视程度,从而促进完整知识结构的形成。