1、 中國大陸物理教育研究概況北京師范大學物理系郭玉英主要內(nèi)容一、背景簡介二、研究熱點與案例三、總結(jié)與展望一、背景簡介（一）基礎(chǔ)教育課程改革自2001年開始新一輪基礎(chǔ)教育課程改革目前全國在義務(wù)教育階段已全部實施新課程，高中階段除7個省(四川、重慶、甘肅、貴州、西藏、青海、廣西）外, 已經(jīng)全部開始實施新課程。新課程的實施為物理教育提供了新的機遇和挑戰(zhàn),推動了物理教育研究的發(fā)展?；A(chǔ)教育課程改革是逐步推進的，不同地區(qū)的情況也有很大差異，下面僅以北京和上海的改革為例。北京的物理教學改革2007年實施高中新課程以來，物理學科建構(gòu)了 “物理教學的基本特征”教學理論：“以創(chuàng)設(shè)問題情景為切入點，以觀察實驗（事實

2、）為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學生思維能力為核心，以提升學生探究能力為重點”。在教學理論的指導下，教師們創(chuàng)設(shè)了豐富多彩的問題情景，展示了大量極具特色的物理實驗，組織了多種有效的探究活動，極大地豐富了教學資源，促進了廣大教師的專業(yè)成長和學生科學素養(yǎng)的發(fā)展。北京市物理教研室召開多次以“物理教學的基本特征”為主題的課堂教學現(xiàn)場會，主題現(xiàn)場會提供了可操作性的范例，激發(fā)了教師實踐和研究的熱情。全市目前正在對“物理教學的基本特征”的教學理論進行細化實踐研究。上海的物理課程與教材改革上海課程與教學改革走在全國前列，編制了地方課程標準和教材，2000年開始進行二期課改。2003年對新教材進行了成套修訂，教師已逐漸適應(yīng)和熟悉

3、新教材，并能根據(jù)學生實際調(diào)整教學要求。自2000年始高考改革（上海卷）采用了3+1+綜合的模式，物理學科屬+1的內(nèi)容。致力于能力的考核，嘗試采用情景題、辨析題等新題型，更關(guān)注新教材內(nèi)容（思想方法與實驗等）與基礎(chǔ)知識、基本技能的落實。 積極推廣教學經(jīng)驗與成果，逐步形成了教學特色學校。如以風華中學為首的DIS實驗開發(fā)中心;以閔行中學為首的情景教學試點研究；以嘉定二中為首的小實驗基地等。（二）高等物理教育改革高等物理教育的發(fā)展也對傳統(tǒng)的教學內(nèi)容和模式提出了挑戰(zhàn)，促進了大學物理教育研究與改革。有研究者（張月芳等，2007）統(tǒng)計了1997-2006年中國期刊全文數(shù)據(jù)庫收錄的238篇關(guān)于大學物理教學的文獻

4、，其中以教學改革為主題的論文篇數(shù)最多（60篇），占文獻總數(shù)的25.21%，主要探討課程體系、教學內(nèi)容、知識結(jié)構(gòu)、教學手段和方法等方面的改革。二、研究熱點與案例研究熱點概覽（2000-2009）文獻研究范圍：網(wǎng)上查閱CSSCI+碩博士論文數(shù)據(jù)庫+學科教育+大學物理+物理教師+物理通報+物理教學探討+中學物理教學參考+物理教學+物理實驗搜索方法：CSSCI按標引詞搜索；碩博士論文數(shù)據(jù)庫按題名或關(guān)鍵詞搜索；其他期刊論文按主題搜索。高等物理教育研究（476篇）研究內(nèi)容與角度從研究內(nèi)容上看有兩類：1. 關(guān)于大學物理的課程設(shè)置，如何使物理課程的設(shè)置符合各個專業(yè)要求。2. 同類型的課程如何教學，討論具體的教

5、學內(nèi)容（因高校沒有統(tǒng)一的大綱）從研究的角度來看：基本上是從社會需求、學科結(jié)構(gòu)來研究學生應(yīng)掌握的知識；教師從教學的角度要求學生應(yīng)掌握什么樣的知識，應(yīng)如何傳授知識。從學生的角度研究如何學習物理知識的研究極少?；A(chǔ)物理教育研究（6988篇）熱點1：科學探究研究的主要內(nèi)容新課程將科學探究作為教學目標、教學內(nèi)容和教學方式，引發(fā)了關(guān)于科學探究的研究熱潮。研究主題和內(nèi)容不斷擴展, 覆蓋了物理教學系統(tǒng)要素的各個方面。主要包括：探究教學模式；用探究教學促進學生概念轉(zhuǎn)變；學生探究能力的研究；探究教學的設(shè)計；教師的探究教學觀念和教學行為等。關(guān)于學生科學探究能力的研究在理論研究層面建立了學生科學探究能力結(jié)構(gòu)模型(李春

6、密等,2004)許多研究者針對不同能力要素,如提出物理問題的能力、分析和論證能力等對不同學生樣本作了實證研究。研究案例1初中生在物理規(guī)律探究中的分析與論證能力的發(fā)展研究（北京師范大學物理系教育碩士沙沙2010）將分析與論證能力分為描述數(shù)據(jù)、比較數(shù)據(jù)、因果推理、描述結(jié)果四種基本能力，將每種基本能力劃分為三個水平。以北京市兩所學校初中學生為樣本，用測試法研究了初中生在探究物理規(guī)律時的分析與論證能力發(fā)展情況。物理課堂上的科學探究如何在課堂教學中實施科學探究是廣大物理教師關(guān)注的熱點。中國教育學會物理教學專業(yè)委員會近6年來連續(xù)三屆舉辦以“科學探究”為主題的全國中學物理教學改革創(chuàng)新大賽，全國各地的物理教師

7、以行動研究的方式開展探究教學研究，其研究成果以錄像課的形式在大賽中展示參評 。從參賽錄像可以看出，中國物理教師將課程標準列出的科學探究七要素作為探究教學模型，課堂教學設(shè)計一般都按照提出問題、猜想假設(shè)、設(shè)計實驗、收集數(shù)據(jù)、分析與論證、評估與交流的過程展開。從三屆參賽錄像課的變化可以看出，教師從追求探究教學的形式逐漸發(fā)展到關(guān)注其實效和本質(zhì)。探究教學與傳統(tǒng)教學的聯(lián)系、探究教學的有效性問題也開始受到關(guān)注。關(guān)于教師探究教學觀念的研究已有關(guān)于教師教學觀念的研究和中國的探究教學實踐表明，物理教師的探究教學觀念和教學能力是影響實施探究教學的主要因素。關(guān)于教師的探究教學觀和教學能力發(fā)展的研究正在成為新的研究方向

8、。研究案例2：關(guān)于教師探究教學觀念的一項比較研究Alice Siu Ling WONGBenny H.W. YUNG 郭玉英Norman LEDERMAN Judith LEDERMAN四位參加探究教學大賽獲獎且教學方式各異的的物理教師教學視頻 (每人參賽視頻30分鐘)提出許多良好結(jié)構(gòu)的問題促進思考；較少的學生動手活動 (圓周運動)引導學生根據(jù)教師的教學設(shè)計設(shè)計探究方案 (楞次定律)學生設(shè)計探究方案，解釋計劃，然后提供給學生一些儀器實施實驗（氣體定律）教師利用問題串主導教學方向與過程，類似提出具有良好結(jié)構(gòu)的問題，并讓學生動手實驗。 (燈泡的伏安特性)三地教師觀念的差異熱點2：課程與教材研究的主

9、要內(nèi)容關(guān)于課程改革情況和教材使用情況的調(diào)查研究物理課程標準的比較研究（中國與其他國家和地區(qū)、大綱與標準）物理教材的比較研究（中國與其他國家和地區(qū)、大綱版與課標版、不同版本的新教材）物理教材內(nèi)容的選取、結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計、具體內(nèi)容的編排順序、欄目、習題等方面的深入研究大、中學物理教學內(nèi)容銜接的研究上述研究成果促進了我國課程標準和教材的發(fā)展熱點3：科學方法教育與能力培養(yǎng)我國中學“物理科學方法教育”研究，在20世紀80年代初與能力培養(yǎng)的研究幾乎同步開始進行，是我國物理教育研究的特色之一?；A(chǔ)教育物理課程改革提出三維目標，使科學方法教育與能力培養(yǎng)成為新的研究熱點。 研究內(nèi)容包括科學方法教育的內(nèi)涵、如何在物

10、理教學中滲透科學方法教育等。研究成果已經(jīng)有著作出版：物理科學方法教育 （張憲魁，2000） 熱點4：教學策略主要研究內(nèi)容、方法、成果大部分文章是物理教師在實施新課程過程中嘗試的物理課堂教學設(shè)計或教學實踐經(jīng)驗總結(jié)，幾乎涵蓋了中學物理教學的全部知識內(nèi)容。碩博論文一般有明確的教育理論指導，并采用教育研究方法開展實證研究。物理課堂教學策略的研究成果還包括教學案例集，如現(xiàn)代課堂教學啟示錄 （張主方主編，2005），物理新課程教學案例研究（郭玉英主編，2008）等。研究案例3高中物理課堂交互有效性初步研究基于個案跟蹤的課堂觀察（北京師范大學物理系碩士趙昕，2009）研究者采用課堂觀察法和個案研究法，選擇了

11、一位以交互式教學為主要教學方法的優(yōu)秀物理教師并跟蹤聽課，進行課堂觀察記錄和統(tǒng)計，從中選取8節(jié)課（包括不同課型 ）進行分析，整理篩選出50個有效課堂交互片斷。結(jié)合物理學科的特點，從變易理論的視角，按交互目的對選出的交互片段進行分類，總結(jié)出每類有效課堂交互的教師具體行為特征，分析有效交互發(fā)生的條件。熱點5：情感態(tài)度與價值觀研究內(nèi)容與方法關(guān)于物理學習興趣的研究采用了定性與定量結(jié)合的方式，制定物理興趣水平量表（胡象嶺等）對中學生的物理學習興趣進行測試和定量描述。對影響學生學習物理興趣的因素進行調(diào)查研究。一線教師的研究主要集中于經(jīng)驗層面，包括：教學內(nèi)容、教材、教師、學生心理特征等因素對學生興趣的影響研究

12、；促進學生興趣的課堂案例、活動課的設(shè)計；物理學習興趣的重要性及其功能探討；物理學習興趣現(xiàn)狀調(diào)查等。對學生學習物理的動機、態(tài)度等的調(diào)查研究。研究案例4影響初中生物理學習興趣因素的調(diào)查研究（北師大碩士論文郭亮亮，2008）通過師生問卷調(diào)查、案例研究，對主要、可控性因素進行深入分析在上述研究基礎(chǔ)上，針對物理學習內(nèi)容、物理教師、物理課堂形式、物理教材四個主要的外部可控性因素進行深入分析與探討。學生感興趣的物理學習內(nèi)容A.演示實驗16.06%B.教師展示的生活和自然現(xiàn)象17.03%C.嚴謹?shù)目茖W思維7.54%D.物理知識的應(yīng)用10.95%E.學生實驗15.82%F.物理學或物理學家的小故事13.14%G

13、.科學探究的過程11.19%H.物理習題2.43%I.物理概念和規(guī)律2.68%J.物理復習課、總結(jié)課2.68%選項學生觀點教師觀點百分比排序百分比排序A.演示實驗16.06%220.83%1B.教師展示的生活和自然現(xiàn)象17.03%117.36%3C.嚴謹?shù)目茖W思維7.54%2.78%D.物理知識的應(yīng)用10.95%17.36%3E.學生實驗15.82%318.75%2F.物理學或物理學家的小故事13.14%415.97%5G.科學探究的過程11.19%55.55%H.物理習題2.43%0.69%I.物理概念和規(guī)律2.68%0.69%J.物理復習課、總結(jié)課2.68%0K.其他 師生觀點的比較三、總

14、結(jié)與展望總結(jié)：關(guān)于研究內(nèi)容基礎(chǔ)教育課程改革促進了物理教育研究的發(fā)展。從5個研究熱點可以看出，近十年的大部分研究圍繞新課程實施過程中的主要問題展開，并逐漸走向深入。國際科學和物理教育研究的內(nèi)容和方法對高水平的研究特別是碩博論文產(chǎn)生了很大影響，如關(guān)于學生前概念的調(diào)查研究、概念轉(zhuǎn)變的教學研究、學生科學推理能力的研究、物理課程中的科學本質(zhì)教育研究、學生解決物理問題的研究等。這些內(nèi)容雖然數(shù)量不多，沒有單獨列為主題詞，但反映了對物理教育研究領(lǐng)域的前沿和深層次問題的關(guān)注。關(guān)于研究方法和工具大多數(shù)物理教師發(fā)表的文章仍然是基于經(jīng)驗的，需要從理論層面和研究方法上進一步提升。關(guān)于學生的興趣、態(tài)度、概念及能力測試，已經(jīng)在借鑒國外研究成果的基礎(chǔ)上開發(fā)出部分測試題和量表，關(guān)于教師觀念和課堂教學的研究工具也正在開發(fā)過程中。測試樣本的選取和測試的信度、效度等是實證研究需要引起重視的問題。關(guān)于研究質(zhì)量與成果的應(yīng)用研究成果的價值取決于研究的選題、內(nèi)容和研究質(zhì)量。我國物理教育研究涉及的范圍很廣，成果也很豐富，但總體研究質(zhì)量不高，影響了研究成果的推廣和應(yīng)用。CSSCI和碩博論文研究規(guī)范性較強，理論和實證結(jié)合較好。今后應(yīng)當促進研究者和一線教師的合作，強化學術(shù)規(guī)范，提高研究水平。論文質(zhì)量的提高需要研究者和期刊雜志的共同努力。展望物理教育研究是以學科為基礎(chǔ)的