中學(xué)物理教育教學(xué)研究綜述一、統(tǒng)計分析

1.刊物轉(zhuǎn)載排名

2018年《中學(xué)物理教與學(xué)》共轉(zhuǎn)載論文186篇，分布在40種刊物上。表1是排名前9位的刊物轉(zhuǎn)載情況，其中，《物理教師》《物理教學(xué)探討》《中學(xué)物理教學(xué)參考》《物理教學(xué)》《中學(xué)物理》《物理通報》等物理教學(xué)專業(yè)期刊轉(zhuǎn)載文章總計116篇，占總數(shù)的62.4%，與往年持平。表1刊名轉(zhuǎn)載數(shù)有并列排名占總量比例《物理教師》22111.8%《物理教學(xué)探討》21211.3%《中學(xué)物理教學(xué)參考》20310.8%《物理教學(xué)》19410.2%《中學(xué)物理》19410.2%《物理通報》1558.1%《實驗教學(xué)與儀器》964.8%《課程教學(xué)研究》773.8%《課程·教材·教法》683.2%《中小學(xué)教師培訓(xùn)》391.6%《教育與裝備研究》391.6%《教育研究與評論》391.6%《物理實驗》391.6%

2.作者單位、地域分布情況統(tǒng)計

以轉(zhuǎn)載論文第一作者統(tǒng)計，來自中學(xué)、高校和教育科研單位的比例分別是53.8%、25.8%和20.4%。中學(xué)作者依然是主力，教育科研單位的轉(zhuǎn)載數(shù)上升幅度較大，高校略有下降。地域分布方面，排名前五位的依次是江蘇（46篇，占24.7%）、浙江（31篇，占16.7%）、北京（29篇，占15.6%）、廣東（24篇，占12.9%）、福建（8篇，占4.3%），江蘇依然以絕對優(yōu)勢居榜首，浙江、北京和廣東排名未變，但轉(zhuǎn)載數(shù)量有所上升，福建開始嶄露頭角。

3.基金項目文章統(tǒng)計

在轉(zhuǎn)載的論文中，有67篇屬于基金項目課題研究成果，占總數(shù)的36%，與往年大體相當。

4.轉(zhuǎn)載文章內(nèi)容分類統(tǒng)計

2018年度轉(zhuǎn)載文章按內(nèi)容分類統(tǒng)計結(jié)果見表2。表2研究領(lǐng)域篇數(shù)比例物理教育總論2211.80%課程與教材研究2010.80%物理教學(xué)研究7238.70%實驗研究2915.60%教師發(fā)展105.40%學(xué)生研究84.30%評價研究2513.40%

由表2可知，物理教學(xué)研究仍然占比較重，其他領(lǐng)域研究亟待加強，特別是教師發(fā)展和學(xué)生研究領(lǐng)域。二、重點與熱點概述

1.2017年版課標解讀

2018年1月，教育部正式頒布了修訂后的普通高中課程方案和各學(xué)科的課程標準（2017年版），凝練了學(xué)科核心素養(yǎng)，普通高中課程改革正式走入核心素養(yǎng)時代。課標研制專家，物理教育研究者和一線教師從不同視角對2017年版課標進行了解讀。

一是對物理核心素養(yǎng)的理解。郭玉英立足國際科學(xué)教育改革的前沿，從物理課程論的視角具體分析了知識技能和物理觀念、過程與方法和科學(xué)思維與科學(xué)探究能力、情感態(tài)度與價值觀和科學(xué)態(tài)度與責任的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，指出物理核心素養(yǎng)“是三維課程目標的整合、提煉與發(fā)展”。這一研究有助于教師從課程理念的繼承、發(fā)展與創(chuàng)新的角度看待物理核心素養(yǎng)。彭前程則從具體的教學(xué)要求出發(fā)，就如何理解和把握物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責任提出了自己的見解。邢紅軍在深刻反思物理核心素養(yǎng)不足的基礎(chǔ)上，從核心素養(yǎng)的內(nèi)涵、特點與價值取向出發(fā)，結(jié)合物理學(xué)的學(xué)科特征，廓清物理學(xué)科核心素養(yǎng)的組成要素，從“物理知識與物理方法、物理思維與物理技能、物理思想與物理觀念、科學(xué)精神與人文精神”四個層級八個維度重構(gòu)物理學(xué)科核心素養(yǎng)。這一模型對物理教學(xué)理論與實踐均具借鑒意義。

二是對2017年版課標的整體解讀。廖伯琴就一線教師關(guān)切的問題如課標的亮點、課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)目標設(shè)計、科學(xué)態(tài)度與責任的落實等進行了解析，指出教師“應(yīng)站在為了學(xué)生的發(fā)展，為了國家強大、民族興旺，為了全人類文明進步這樣的高度進行物理教學(xué)，為全面實現(xiàn)物理課程的功能做出努力”。馬亞鵬等通過研讀課標文本發(fā)現(xiàn)，新課標具有“凸顯物理課程的育人價值，反映物理課程與教學(xué)論的最新成果，優(yōu)化高中物理課程結(jié)構(gòu)，明確制定學(xué)業(yè)質(zhì)量水平標準，增強課程標準的可操作性等顯著特點”，結(jié)合物理教學(xué)實踐提出轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念、強化科學(xué)實踐、落實學(xué)業(yè)質(zhì)量、創(chuàng)新物理文化等課程實施原則。

三是對新舊課標的對比分析。趙堅、馬亞鵬從課程標準的框架、課程性質(zhì)與理念、課程目標、課程結(jié)構(gòu)、內(nèi)容標準、實施建議等方面做了詳細的比較，這一對比研究便于教師從宏觀的角度把握課程標準的連續(xù)性和發(fā)展性，從個中表述的變化中領(lǐng)會課程標準的要求。彭前程著重對比分析了內(nèi)容標準的變化，詳細列舉了內(nèi)容標準中增加、刪除及調(diào)整的條目，并分析了變化的原因。這一分析清晰明了，有助于引導(dǎo)教師領(lǐng)會課程內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)思路。曹寶龍尤為關(guān)注評價體系的變化，對評價體系的創(chuàng)建、教學(xué)提示的創(chuàng)設(shè)、模塊學(xué)業(yè)要求的設(shè)置、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平和課程評價體系的運用做了深刻的解讀。

總體上來看，對課標的解讀還停留在對文本的宏觀分析，對課標的實施也僅僅是提出了一些原則性的觀點和思路，還缺乏更為細致的學(xué)理分析和實踐案例的支撐。

2.高考物理改革與應(yīng)對

繼浙江、上海實施高考改革新政后，陸續(xù)有一些省市也加入了改革的試點，但也有一些省市由于“條件不成熟”等原因宣布延遲實施新高考，表明教育行政部門面對高考改革的審慎、理性與負責的態(tài)度?！吨袑W(xué)物理教與學(xué)》持續(xù)關(guān)注新高考對物理學(xué)與教的變化，分別于2017年和2018年的第4期以專題的形式轉(zhuǎn)載了相關(guān)研究成果。

針對浙江等地選考物理人數(shù)下降這一現(xiàn)象，朱邦芬院士在實地調(diào)研的基礎(chǔ)上，認為新高考在制度設(shè)計上未能考慮到“學(xué)好物理所需精力”“選考物理學(xué)生比選考其他學(xué)科學(xué)生的優(yōu)秀程度”等因素，使得選考成為“田忌賽馬”式的博弈，是對選考物理的學(xué)生實質(zhì)上的不公平。對此，他提出了短、中、長期的改進措施。就短期而言，他指出了“增加高中物理課的必修學(xué)時，改進必修授課內(nèi)容；報考理工科的學(xué)生必須考物理；增加物理在高考錄取中的權(quán)重；等級賦分時增設(shè)考生群體優(yōu)秀群體的權(quán)重因素”等建議。

對于等級性考試賦分方法，一些專家和教師從制度設(shè)計的角度進一步提出了詳細的修正辦法。黃恕伯分析了21世紀初廣東省選考賦分政策及其后果，用歷史經(jīng)驗和實證數(shù)據(jù)表明目前新高考改革中提出的計分辦法是一種錯誤方法。作為補救方案，他提出了高考選課科目計分方式的“分指標”（FZB）模型，并對其理論依據(jù)、操作方法、實踐檢驗進行了說明。也有研究從教育測量的角度提出了動態(tài)賦分的辦法，以期通過制度設(shè)計的調(diào)整改變學(xué)科失衡的現(xiàn)象，維護高考實質(zhì)公平。

高考新政對物理學(xué)科的沖擊也引發(fā)了對物理教學(xué)價值的深入思考。學(xué)生為什么要學(xué)物理？一個共識性思考是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。潘蘇東認為物理學(xué)科由“神壇科目”演變成“平民科目”可以免去其承受過重的負擔，更有利于發(fā)揮物理學(xué)科培育科學(xué)素養(yǎng)的功能。相比較其他學(xué)科，物理學(xué)習(xí)有助于思維品質(zhì)的養(yǎng)成，解決問題方法的掌握和科學(xué)本質(zhì)的領(lǐng)會，對學(xué)生發(fā)展具有不可或缺的作業(yè)。因此，改革后的物理教學(xué)內(nèi)容應(yīng)降低深度而增加廣度，高考命題則應(yīng)適當降低“數(shù)學(xué)應(yīng)用題”的比例。

3.物理觀念研究

物理觀念居于物理核心素養(yǎng)的首位，引起了物理教育界的極大關(guān)注，不僅是物理教師，物理教育研究者也普遍表示物理觀念“不好把握”。什么是物理觀念？它與物理知識有什么關(guān)系？物理觀念有什么結(jié)構(gòu)？怎樣促進學(xué)生建構(gòu)物理觀念？這些問題的解決無疑對物理核心素養(yǎng)目標的落實具有重要意義，因此，物理觀念已成為物理教育研究的重點和熱點。

羅瑩基于哲學(xué)的視角，在知識和觀念的辨析中明確了物理觀念的意義，認為“知識往往與事實相聯(lián)系，而觀念則與觀點相聯(lián)系”，進而指出，觀念是“在一系列相關(guān)的觀點基礎(chǔ)上經(jīng)對其的概括提升構(gòu)成的體系”。和物理知識相比較，物理觀念是一個更為上位的概念，即物理觀念是在物理知識的基礎(chǔ)上建立的，同時，物理觀念能夠促進與引導(dǎo)物理知識的發(fā)展。梁旭則更加傾向于從教育心理學(xué)的角度看待物理觀念，認為2017年版課標將物理觀念作為核心素養(yǎng)之一是“觀念所包含的個體性與學(xué)習(xí)的特性——個體性是相吻合的”。他對物理觀念的結(jié)構(gòu)分析得出觀念、子觀念和觀念的組成部分構(gòu)成了觀念的結(jié)構(gòu)，經(jīng)細化后發(fā)現(xiàn)課標中提出的物質(zhì)觀、運動與相互作用觀和能量觀能夠涵蓋所有高中物理學(xué)習(xí)的內(nèi)容。續(xù)佩君、宋詩偉梳理出每個物理觀念的基本內(nèi)涵，并對中學(xué)物理課程中傳授這些觀念的深度和廣度提出了基本的要求。

至于物理觀念的形成與教學(xué)策略，實踐中亦有一些嘗試。梁旭指出物理觀念的學(xué)習(xí)需要經(jīng)歷從“具體事例→物理概念規(guī)律→觀念組成部分→子觀念→觀念”這一結(jié)構(gòu)化過程。有研究基于協(xié)同學(xué)視角分析能量觀念的培養(yǎng)，還有研究則根據(jù)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平對物理觀念的劃分出發(fā)，具體提出物理觀念的教學(xué)策略。這些研究均表明，物理觀念的形成不是一蹴而就的，需要明確不同層級結(jié)構(gòu)中的觀念的相互聯(lián)系，提煉并形成觀念系統(tǒng)。

4.科學(xué)論證教學(xué)

科學(xué)論證是論證思維在自然科學(xué)領(lǐng)域的運用，其內(nèi)涵是利用證據(jù)建立科學(xué)的理由以支持科學(xué)主張，科學(xué)論證在科學(xué)研究過程中具有不可或缺的作用，科學(xué)理論的建立，科學(xué)家為科學(xué)理論被科學(xué)共同體所接受而做的辯護都離不開科學(xué)論證?；诳茖W(xué)論證的物理教學(xué)就是將科學(xué)活動中的論證引入物理教學(xué)，引導(dǎo)師生像科學(xué)家一樣開展基于證據(jù)的論證活動以發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標準（2017年版）》明確將科學(xué)論證作為科學(xué)思維的主要內(nèi)容納入物理學(xué)科核心素養(yǎng)，足見其重要性。目前，我國物理教育研究界對科學(xué)論證教學(xué)的研究尚處于起步階段，主要體現(xiàn)在基于科學(xué)論證的教學(xué)設(shè)計模型研究和學(xué)生科學(xué)論證能力培養(yǎng)兩個方面。

在科學(xué)論證教學(xué)設(shè)計模型研究中，有研究者引介了論證驅(qū)動的探究教學(xué)模型（Argument-DrivenInquiryInstructionalModel），即ADI教學(xué)模型，包括確定任務(wù)與問題，設(shè)計探究方法、收集數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)、形成初步論證，論證互動，明確的反思性討論，撰寫研究報告，雙盲小組同伴評審，修改并上交研究報告八個階段。新版ADI模型將科學(xué)探究和科學(xué)論證整合在一起，重視證據(jù)的收集和分析論證，利用科學(xué)論證推動科學(xué)探究教學(xué)。另外，該模式引入同行評議、要求學(xué)生撰寫研究報告，對提高學(xué)生科學(xué)寫作能力以及理解科學(xué)本質(zhì)有重要促進作用。弭樂、郭玉英將概念學(xué)習(xí)進階和科學(xué)論證相整合，提出了一個教學(xué)設(shè)計模型，該模型主要分為大概念、問題、科學(xué)概念、科學(xué)論證和整合發(fā)展五個部分，“以科學(xué)概念層級的進階發(fā)展為主線，在概念進階的關(guān)鍵點上滲透不同水平的論證活動，同時注重教學(xué)策略（如，口頭論證、書面論證等）的運用，促進學(xué)生概念理解和論證能力的協(xié)同發(fā)展”。對能量概念的準實驗教學(xué)研究表明該模型有利于落實物理學(xué)科核心素養(yǎng)課程目標。

在學(xué)生科學(xué)論證能力培養(yǎng)方面，目前的研究還處于劃分科學(xué)論證能力水平的階段，鮮有具體的實踐研究。鄭穎等參照SOLO分類理論，以“整合”的思想將SOLO分類理論與科學(xué)論證能力的不同層級水平進行有機聯(lián)系與組合，劃分了高中物理科學(xué)論證能力的認識表現(xiàn)層次，為學(xué)生科學(xué)論證能力的測評提供了分析框架。

5.物理單元教學(xué)設(shè)計

由于核心素養(yǎng)具有綜合性、發(fā)展性和實踐性等特征，單元教學(xué)設(shè)計因其超越課時教學(xué)設(shè)計的“知識碎片化”而備受研究者青睞，被稱為“撬動課堂轉(zhuǎn)型的一個支點”。何為單元？不同學(xué)者有不同的看法，陸伯鴻認為單元一般指“同一主題下相對獨立且自成系統(tǒng)的內(nèi)容整體”，這些內(nèi)容的組成應(yīng)“符合學(xué)科知識發(fā)展的邏輯順序和學(xué)生的認知規(guī)律，有明顯的結(jié)構(gòu)化”。許幫正、馬宇澄則認為“單元不是指單純的學(xué)習(xí)內(nèi)容單位，是課程單位和學(xué)習(xí)單位，應(yīng)包含學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)目標、學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)評價”。

單元教學(xué)設(shè)計的環(huán)節(jié)和策略，目前還沒有統(tǒng)一的“范式”。陸伯鴻認為單元教學(xué)設(shè)計包含單元教學(xué)任務(wù)分析、單元教學(xué)目標、單元教學(xué)重點、單元重點活動、單元作業(yè)導(dǎo)引、單元評價建議、單元教學(xué)資源選編等環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)是將系統(tǒng)化教學(xué)設(shè)計的思路應(yīng)用于單元教學(xué)設(shè)計，有其合理性。還有研究將基于理解的逆向教學(xué)設(shè)計方法用于單元教學(xué)設(shè)計，這種教學(xué)設(shè)計策略采用評價設(shè)計先于教學(xué)的思路，基于學(xué)生關(guān)于理解的合適證據(jù)全面考慮設(shè)計教學(xué)活動，具體包含確定預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果、確定合適的評價證據(jù)、設(shè)計學(xué)習(xí)體驗和教學(xué)三個環(huán)節(jié)。馮華提出了以專題為載體的教學(xué)設(shè)計，專題內(nèi)容涵蓋物理學(xué)家為什么提出科學(xué)問題、在深化和解決問題過程中的關(guān)鍵情節(jié)、在形成結(jié)論過程中主要的思維方式和研究方法的精華以及科學(xué)結(jié)論內(nèi)涵的深刻思考等。他以自由落體運動專題教學(xué)為例，圍繞歷史背景、科學(xué)思維和科學(xué)發(fā)展的真實圖景對物理專題教學(xué)設(shè)計方法進行了闡明，表明這種設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)“從教學(xué)到育人”的轉(zhuǎn)變。

從研究趨勢的角度，對單元教材育人價值的挖掘，依據(jù)學(xué)生認知發(fā)展規(guī)律對教材內(nèi)容的優(yōu)化重組，單元教學(xué)資源開發(fā)，基于證據(jù)的單元教學(xué)評估等方面仍有待繼續(xù)深入探索。

6.“互聯(lián)網(wǎng)+”物理教學(xué)

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，信息技術(shù)對教學(xué)的影響持續(xù)發(fā)生，基于多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的數(shù)字化學(xué)習(xí)的興起，不斷地改變著學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，信息技術(shù)與物理教學(xué)的深度融合被認為是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”在物理教學(xué)中的集中體現(xiàn)，智慧教育、智慧教室等新理念逐漸走入教學(xué)實踐。一線教師對此也做了許多有益的探索。

一是“互聯(lián)網(wǎng)+”物理學(xué)科教室建設(shè)。徐兵田介紹了信息技術(shù)背景下物理學(xué)科教室的設(shè)計與規(guī)劃，一方面將實驗室功能融入學(xué)科教室，另方面搭建高速與大容量的信息化網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)線上、線下資源融合，改變教與學(xué)的模式，提升教育質(zhì)量。談雅琴、施堅介紹了所在學(xué)校“電子技術(shù)與高中物理拓展創(chuàng)新”課程基地的情況，基地設(shè)有課程基地網(wǎng)站、電子技術(shù)展覽館、物理互動體驗館、CAD建模仿真實驗室、自制教具實驗室和DIS數(shù)字化實驗室等，依托課程基地創(chuàng)設(shè)物理學(xué)習(xí)環(huán)境，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)，增強學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。

二是互聯(lián)網(wǎng)支持下的物理教學(xué)。教師已不再滿足于多媒體網(wǎng)絡(luò)資源在物理教學(xué)中的應(yīng)用，而是試圖通過互聯(lián)網(wǎng)支持實現(xiàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新。萬飛依據(jù)智慧課堂教學(xué)的理念，結(jié)合物理學(xué)科特點，探究總結(jié)出智慧課堂教學(xué)背景下的概念規(guī)律課、實驗探究課和單元復(fù)習(xí)課的教學(xué)模式。這些教學(xué)模式充分發(fā)揮學(xué)生主體作用，融合數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新學(xué)習(xí)方式，促進學(xué)生個性化發(fā)展。鄭行軍具體研究了“互聯(lián)網(wǎng)+”物理習(xí)題教學(xué)模式，詳細介紹了與教學(xué)相匹配的后臺測評系統(tǒng)，為精準教學(xué)提供可借鑒的思路。還有研究介紹了微信支持下的物理翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。

三是基于互聯(lián)網(wǎng)的虛擬與遠程實驗創(chuàng)新。技術(shù)變革促進人們不斷開發(fā)虛擬實驗，有研究介紹了云服務(wù)環(huán)境下虛擬實驗室在物理教學(xué)中的應(yīng)用。云服務(wù)虛擬實驗室集成了物理教學(xué)中的經(jīng)典實驗，并提供了交互式操作平臺，可以完成中學(xué)物理教學(xué)中不易實現(xiàn)的實驗，對呈現(xiàn)物理情境與過程亦有重要作用。許炎橋等設(shè)計并實現(xiàn)了對光電效應(yīng)這樣的限于器材等原因無法具體操作的實驗的異地遠程控制，用戶可通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在線做真實實驗，實現(xiàn)資源共享。需要指出的是，讓學(xué)生動手做實驗的教育價值是仿真和遠程實驗無法替代的，教學(xué)中要考慮技術(shù)的邊界和教育的目標。三、啟示與展望

1.物理教育理論的繼承與本土化發(fā)展

改革開放四十年來，我國幾代物理教育研究者不斷探索，積累了大量研究成果，形成了諸多有影響力的物理教育理論。對這些研究成果的系統(tǒng)梳理以及對重要物理教育理論形成脈絡(luò)的研究是物理教育思想史研究的題中應(yīng)有之義。新時代我國物理教育理論的創(chuàng)新更要重視這些豐富的研究成果，并在中西比較中找到自身的坐標定位，以期實現(xiàn)物理教育理論的傳承與本土