物理學(xué)科能力研究的比較與啟示

董鑫鑫 翟彥芳

摘要：物理學(xué)科能力的研究是關(guān)系到物理教育變革和新時(shí)代學(xué)生發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。當(dāng)前，物理學(xué)科能力的研究百花齊放。通過對(duì)內(nèi)涵、理論基礎(chǔ)（起點(diǎn)）、建構(gòu)過程和構(gòu)成要素幾個(gè)方面的比較，分析關(guān)于物理學(xué)科能力的各種理論的差異，得出進(jìn)一步研究的有益建議。在開展物理學(xué)科能力的后續(xù)研究時(shí)，需要認(rèn)真甄別與謹(jǐn)慎選擇建構(gòu)的理論起點(diǎn)，盡量從物理學(xué)起點(diǎn)出發(fā);應(yīng)關(guān)注物理學(xué)科的“習(xí)得”過程和“應(yīng)用”過程;注重建構(gòu)邏輯;可將已有理論中較被認(rèn)可的構(gòu)成要素作為后續(xù)研究的重要基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：物理學(xué)科能力;理論基礎(chǔ);建構(gòu)邏輯;構(gòu)成要素

長(zhǎng)期以來，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科能力一直都是教育界關(guān)注的重點(diǎn)問題。伴隨著核心素養(yǎng)時(shí)代的到來，學(xué)科能力問題更加引起人們的關(guān)注。比如，物理學(xué)科能力的要素是什么？怎樣培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科能力？這些都是物理學(xué)科能力研究中需要回答的問題。令人欣慰的是，目前已經(jīng)有許多研究者對(duì)這些問題展開了有益的探索，生成了不同的解讀和界定。為此，本文通過遴選國(guó)內(nèi)近年來具有代表性的物理學(xué)科能力理論做比較分析，以期為進(jìn)一步研究提供有益的建議。

一、物理學(xué)科能力研究的回顧

美國(guó)科學(xué)哲學(xué)家托馬斯·庫恩在《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》中提出了“范式（paradigm）”一詞，認(rèn)為范式是由科學(xué)共同體所共享的信仰、理論、規(guī)則、技術(shù)和價(jià)值等要素構(gòu)成的集合，其本質(zhì)是一種理論體系。此后，范式理論逐漸被運(yùn)用到其他社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域，用以分析社會(huì)研究中的“突變”狀態(tài)。美國(guó)哈佛大學(xué)彼得·霍爾教授結(jié)合由于政策變化所引起的突變和間斷特征，提出了“政策范式”的概念。他認(rèn)為，政策變化會(huì)導(dǎo)致社會(huì)科學(xué)研究的中心變量發(fā)生轉(zhuǎn)變。物理學(xué)科能力的研究變革，自然也是由相關(guān)政策推動(dòng)的。

改革開放以來，物理學(xué)科能力的培養(yǎng)便在不同課程文件中被反復(fù)強(qiáng)調(diào)，許多研究也是圍繞課程文件展開的。進(jìn)入21世紀(jì)，物理課程標(biāo)準(zhǔn)將國(guó)際科學(xué)教育中的“科學(xué)探究”引進(jìn)國(guó)內(nèi)，一度成為我國(guó)物理教育界討論和爭(zhēng)辯的主戰(zhàn)場(chǎng)。直到2010年后，我國(guó)相繼出臺(tái)了《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》等政策文件，明確了“能力為重”和“素養(yǎng)發(fā)展”的總體目標(biāo)，物理學(xué)科能力的理論研究逐漸進(jìn)入到本土化建構(gòu)階段。

盡管物理學(xué)科能力的研究經(jīng)歷了曲折的發(fā)展過程，但是仍然有不少研究者對(duì)物理學(xué)科能力展開過持續(xù)研究。不過，“前范式”時(shí)期的理論研究在表達(dá)“學(xué)科”特殊性上明顯要弱于范式轉(zhuǎn)變后的理論研究。因此，我們按照文章發(fā)表的時(shí)間順序，遴選了2010年以后國(guó)內(nèi)具有代表性的物理學(xué)科能力的理論研究文獻(xiàn)，并梳理了各自對(duì)于物理學(xué)科能力要素的描述。

歐陽映在《中學(xué)物理學(xué)科能力的研究》一文中指出，物理學(xué)科能力包括：（1）物理觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?（2）物理符號(hào)表征能力;（3）物理模型構(gòu)建能力;（4）數(shù)理推理能力;（5）物理論證能力。

張宇等人在《中學(xué)物理學(xué)科能力的核心要素構(gòu)建——基于一線物理教師的實(shí)證調(diào)查》一文中指出，物理學(xué)科能力分為基礎(chǔ)能力、一般能力和綜合能力?；A(chǔ)能力包括閱讀能力（物理教材閱讀、物理習(xí)題閱讀、物理課外閱讀）和數(shù)學(xué)能力（代數(shù)運(yùn)算能力、空間想象能力、數(shù)理結(jié)合能力）等。一般能力包括觀察能力（物理現(xiàn)象觀察、物理儀器觀察、物理圖表觀察）、思維能力（物理形象思維、物理抽象思維、物理直覺思維）和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ▽?shí)驗(yàn)操作能力、實(shí)驗(yàn)分析能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力）等。綜合能力包括研究能力（信息獲取能力、課題選擇能力、探究課題能力）和創(chuàng)造能力（質(zhì)疑舊觀點(diǎn)的能力、提出新觀點(diǎn)的能力、用新觀點(diǎn)解決實(shí)際問題）等。

郭玉英等人在《物理學(xué)科能力及其表現(xiàn)研究》一文中指出，物理學(xué)科能力包括學(xué)習(xí)理解能力、應(yīng)用實(shí)踐能力和遷移創(chuàng)新能力。學(xué)習(xí)理解能力包括觀察記憶（觀察與信息提取、信息與知識(shí)對(duì)應(yīng)）、概括論證（抽象概括、指向知識(shí)獲得的推理）和關(guān)聯(lián)整合（知識(shí)關(guān)系建構(gòu)、核心概念整合）等。應(yīng)用實(shí)踐能力包括分析解釋（分析物理問題、解釋物理現(xiàn)象）、推論預(yù)測(cè)（基于推理進(jìn)行推論、基于推理結(jié)果預(yù)測(cè)）和綜合應(yīng)用（多過程的情境問題解決、多知識(shí)的提取與綜合使用）等。遷移創(chuàng)新能力包括直覺聯(lián)想（遠(yuǎn)距離聯(lián)想、估算判斷）、遷移與質(zhì)疑（新情境下的應(yīng)用、基于批判性思考的評(píng)價(jià)）;建構(gòu)新模型（創(chuàng)意設(shè)計(jì)、針對(duì)新情境建構(gòu)模型）等。

邢紅軍等人在《論物理學(xué)科能力的建構(gòu)及其啟示》一文中指出，物理學(xué)科能力包括：（1）觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?（2）科學(xué)方法運(yùn)用能力;（3）物理推理運(yùn)算能力;（4）物理知識(shí)建構(gòu)能力;（5）物理遷移創(chuàng)新能力。

可以看出，已有物理學(xué)科能力理論既存在著單級(jí)的能力體系，又有分級(jí)的指標(biāo)體系，能力要素不盡相同。隨之而來的問題就是：究竟什么樣的物理學(xué)科能力理論更令人信服呢？

二、物理學(xué)科能力研究的比較分析

正如哲學(xué)中的“我是誰？”“我從哪里來？”“我將去往哪里？”等終極問題，任何物理學(xué)科能力理論的建構(gòu)都需要回答的問題是：研究對(duì)象是什么？從哪種理論起點(diǎn)出發(fā)？按照何種路徑和邏輯？最后得到怎樣的能力理論？為此，我們從內(nèi)涵、理論基礎(chǔ)（起點(diǎn)）、建構(gòu)過程和要素構(gòu)成四個(gè)方面，對(duì)遴選的物理學(xué)科能力的理論展開比較分析。

（一）物理學(xué)科能力的內(nèi)涵

物理學(xué)科能力是什么？這是一個(gè)本體論問題。依照“循名責(zé)實(shí)”的認(rèn)識(shí)方法，理解物理學(xué)科能力可以從“物理”和“能力”兩個(gè)方面進(jìn)行解讀。 “物理”是一門科學(xué)和學(xué)科，它反映了物理學(xué)科能力的本質(zhì)歸屬?！澳芰Α睂儆谛睦韺W(xué)范疇的概念，是物理學(xué)科能力的理論基底。從這個(gè)角度來看，物理能力就是指學(xué)生在物理教育教學(xué)活動(dòng)中通過培養(yǎng)與訓(xùn)練所形成的物理問題解決能力。

心理學(xué)家斯皮爾曼主張一切智力活動(dòng)均由一般因素和特殊因素構(gòu)成。一般因素所代表的能力能夠呈現(xiàn)在一切智力測(cè)驗(yàn)課題中，特殊因素所代表的能力則表現(xiàn)于個(gè)別特殊課題中。因此，能力有一般能力和特殊能力之分。在這個(gè)意義上，物理學(xué)科能力可以認(rèn)為是學(xué)生在物理科學(xué)活動(dòng)中表現(xiàn)出來的能力。這種能力不僅包含著從事任何認(rèn)知活動(dòng)所共同要求的一般能力，也包含著從事物理認(rèn)知活動(dòng)或物理專業(yè)活動(dòng)時(shí)所必需的特殊能力。

一般而言，在未進(jìn)行物理學(xué)科學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已經(jīng)具有學(xué)習(xí)各類學(xué)科的基本能力，如感知、觀察、記憶、想象、言語和操作等。但是，這些能力并不能稱為物理學(xué)科能力，因?yàn)槲锢韺W(xué)科能力中的“學(xué)科”是相對(duì)于“非學(xué)科”提出的。這無疑是將物理學(xué)科能力定位為“特殊能力”，強(qiáng)調(diào)物理學(xué)科能力是其他學(xué)科無法培養(yǎng)的特殊能力，是物理學(xué)科教育價(jià)值的集中體現(xiàn)。因此，學(xué)生從事所有學(xué)科認(rèn)知活動(dòng)的基礎(chǔ)能力更應(yīng)被稱為物理能力中的“一般能力”。

特殊能力的形成和發(fā)展又以一般能力為基礎(chǔ)和前提。換言之，物理學(xué)科能力無法從一般能力中完全剝離，兩者的界限就在于“學(xué)科性”的表達(dá)上。物理學(xué)科能力的“學(xué)科性”是建立在物理學(xué)科所獨(dú)有的研究對(duì)象、方法和知識(shí)領(lǐng)域的基礎(chǔ)之上的，體現(xiàn)在能夠滿足物理學(xué)科的特殊要求和解決物理學(xué)科的特殊問題。比如，沒有接受過物理學(xué)科學(xué)習(xí)的學(xué)生，看到機(jī)械鐘只能認(rèn)識(shí)到擺錘在左右擺動(dòng)。而當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)過相關(guān)物理學(xué)科知識(shí)后，就能夠?qū)C(jī)械鐘的機(jī)械結(jié)構(gòu)抽象為擺的模型。在這個(gè)過程中，物理學(xué)科能力就成為學(xué)生在掌握物理學(xué)科知識(shí)和解決物理學(xué)科問題時(shí)所形成和發(fā)展的獨(dú)特、必要和穩(wěn)定的心理特征。

（二）物理學(xué)科能力的理論基礎(chǔ)

物理學(xué)科能力是一個(gè)涉及物理學(xué)、心理學(xué)和教育學(xué)三大學(xué)科范疇的研究課題，其相應(yīng)的理論基礎(chǔ)就應(yīng)當(dāng)有三種，即物理學(xué)、心理學(xué)和教育學(xué)。

歐陽映的研究將物理學(xué)的本質(zhì)特征和特殊要求與心理學(xué)模型相結(jié)合，從而得出物理學(xué)科能力。為了篩選和確定物理學(xué)科能力要素，他對(duì)物理學(xué)科領(lǐng)域的專家進(jìn)行調(diào)查?？偟膩砜?，他的物理學(xué)科能力研究主要是以物理學(xué)為起點(diǎn)，研究方式較為綜合。張宇等人的研究通過對(duì)物理學(xué)科能力要素的整合分類，直接提出了物理學(xué)科能力。這樣，就導(dǎo)致很難發(fā)現(xiàn)其所提出的中學(xué)物理學(xué)科能力是基于什么理論建構(gòu)出來的。從研究調(diào)查的對(duì)象來看，這本質(zhì)上是一線物理教師對(duì)研究者所提出的物理學(xué)科能力所進(jìn)行的評(píng)價(jià)綜合，然后根據(jù)一線物理教師的意見進(jìn)行物理學(xué)科能力的歸納。據(jù)此，可以將其研究起點(diǎn)確定為教育學(xué)。郭玉英等人是以心理學(xué)為理論起點(diǎn)進(jìn)行的研究，他們借助王磊教授提出的學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實(shí)踐與遷移創(chuàng)新導(dǎo)向的多維整合模型，將物理學(xué)特色容納其中，從而提出了物理學(xué)科能力表現(xiàn)的理論框架。邢紅軍等人從物理學(xué)起點(diǎn)出發(fā)建構(gòu)物理學(xué)科能力。他們以美國(guó)G.霍爾頓提出的物理學(xué)三維結(jié)構(gòu)模型為基礎(chǔ)，通過對(duì)模型內(nèi)在邏輯的整合，形成了以科學(xué)方法為中心的物理學(xué)“知識(shí)—能力”結(jié)構(gòu)，并由此進(jìn)一步深化和提煉得到物理學(xué)科能力。

綜上所述，不同研究者分別從三種研究起點(diǎn)對(duì)物理學(xué)科能力進(jìn)行了理論建構(gòu)，而不同研究起點(diǎn)也就呈現(xiàn)出了不同的特征。從心理學(xué)和教育學(xué)兩個(gè)起點(diǎn)生成物理學(xué)科能力，力求揭示出物理學(xué)科能力的內(nèi)涵，較難排除非學(xué)科能力要素的影響，可能難以完全抽離出屬于物理學(xué)科特性的能力;而從物理學(xué)直接生成的物理學(xué)科能力則更容易反映出物理學(xué)科的本質(zhì)，較少受到一般能力要素的影響。因此，我們認(rèn)為，從物理學(xué)起點(diǎn)出發(fā)建構(gòu)的物理學(xué)科能力與物理學(xué)科活動(dòng)具有較強(qiáng)的對(duì)應(yīng)性，能夠指向物理學(xué)科學(xué)習(xí)和物理問題解決。比較而言，以物理學(xué)為研究起點(diǎn)來生成物理學(xué)科能力更具有理論優(yōu)勢(shì)。

（三）物理學(xué)科能力的建構(gòu)過程

在物理學(xué)科能力的建構(gòu)中，研究者往往無法回避這樣的問題：是選擇實(shí)證研究，還是選擇思辨研究？一般而言，實(shí)證研究總體上遵循歸納法的思路，即從一定的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)出發(fā)，“從個(gè)別到一般，歸納出事物的本質(zhì)屬性和發(fā)展規(guī)律”。而思辨研究總體上遵循演繹法的思路，即從一個(gè)宏大敘事推導(dǎo)出另一個(gè)相對(duì)的宏大敘事，兩個(gè)宏大敘事之間存在著明顯的從一般到個(gè)別或同類類比的特征。因此，物理學(xué)科能力的建構(gòu)過程可以分為實(shí)證研究、思辨研究與混合型研究三種類型。

物理學(xué)科能力實(shí)證研究的代表為張宇等人。這種物理學(xué)科能力研究主要依據(jù)的是實(shí)證數(shù)據(jù)。他們首先以文獻(xiàn)分析的方式，通過整合和分類得到初步的物理學(xué)科能力，再依據(jù)一線中學(xué)物理教師的認(rèn)可程度加以修正，最后通過實(shí)證研究得出物理學(xué)科能力要素。實(shí)證研究雖然有著基于數(shù)據(jù)和實(shí)證研究的優(yōu)點(diǎn)，有助于揭示物理學(xué)科能力的要素，卻較難揭示出物理學(xué)科能力要素之間的邏輯關(guān)系，研究結(jié)果也較易被調(diào)查對(duì)象的意見所左右。因此，依據(jù)這種建構(gòu)過程得出的物理學(xué)科能力往往無法令人滿意。

采用思辨研究的主要有郭玉英和邢紅軍等人。郭玉英等人將心理學(xué)的能力模型作為研究基礎(chǔ)，再融入物理學(xué)科特色，形成一級(jí)和二級(jí)指標(biāo)，并包含了學(xué)習(xí)活動(dòng)的“輸入”“輸出”以及“高級(jí)輸出”過程，從而得出物理學(xué)科能力要素。邢紅軍等人將物理學(xué)科“知識(shí)—能力”結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析，按照“實(shí)驗(yàn)事實(shí)→方法論問題→數(shù)學(xué)→物理知識(shí)”和“物理知識(shí)→方法論問題→數(shù)學(xué)→延伸與應(yīng)用”兩條邏輯路徑分別加以展開，從而得到物理學(xué)科能力要素。不難發(fā)現(xiàn)，思辨研究能夠較為順暢地說明物理學(xué)科能力要素的來龍去脈，揭示物理學(xué)科能力建構(gòu)的基本邏輯。

歐陽映的研究既有理論建構(gòu)的過程，又有實(shí)證調(diào)查的手段，屬于混合型研究。但是，他的研究主要是將實(shí)證數(shù)據(jù)作為支撐理論建構(gòu)的輔助手段，從而增加研究的效度?？梢?，他的研究更傾向于以思辨研究進(jìn)行物理學(xué)科能力的理論建構(gòu)。當(dāng)然，思辨研究也并非盡善盡美。歐陽映在物理學(xué)科能力模型中雖然提出了“獲取知識(shí)和技能”和“表征應(yīng)用知識(shí)和技能”兩個(gè)階段，但是其建構(gòu)邏輯主要還是側(cè)重于“物理理論的形成過程”，因而并不完備。由此可見，采用思辨研究需要研究者具有較高的理論思維水平，才能夠把握物理學(xué)科能力的建構(gòu)邏輯。

（四）物理學(xué)科能力的構(gòu)成要素

盡管眾多研究者所獲得的物理學(xué)科能力要素不盡相同，但他們無一例外地將觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?shù)學(xué)運(yùn)用能力和思維能力作為物理學(xué)科能力中的必備要素。我們以為，正是由于伽利略采用了實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)相結(jié)合的方法，物理學(xué)才得以由自然哲學(xué)中誕生，物理學(xué)研究才由思辨研究走向?qū)嵶C研究。因此，將觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?shù)學(xué)運(yùn)用能力納入物理學(xué)科能力中是無可爭(zhēng)議的。心理學(xué)上一般將思維能力作為智力結(jié)構(gòu)的核心。正如林崇德教授所言，任何一種學(xué)科的能力，都要在學(xué)生的思維活動(dòng)中獲得發(fā)展，離開思維活動(dòng)，無所謂學(xué)科能力。對(duì)學(xué)生來說，思維能力是學(xué)生形成能力最為關(guān)鍵的要素。因此，在物理學(xué)科能力的建構(gòu)中就必須對(duì)思維能力加以考慮。

進(jìn)一步，研究者較為認(rèn)可的是建構(gòu)物理知識(shí)的能力和遷移創(chuàng)新能力。事實(shí)上，知識(shí)和能力關(guān)系的“迷思”最早起源于“形式訓(xùn)練說”和“實(shí)質(zhì)訓(xùn)練說”。前者認(rèn)為，教育的目的不在于實(shí)質(zhì)性的知識(shí)獲得;后者認(rèn)為，知識(shí)的獲得本身就包含能力的培養(yǎng)，能力的培養(yǎng)離不開知識(shí)?，F(xiàn)代心理學(xué)的研究認(rèn)為，知識(shí)是能力的組成部分，學(xué)科能力必然要以學(xué)科知識(shí)為中介：一是要將知識(shí)作為教育的目的，二是要將知識(shí)作為手段進(jìn)行應(yīng)用。因此，物理學(xué)科能力將有關(guān)于“知識(shí)”的能力要素明確提出，可以有效避免一味強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)，而忽視知識(shí)教學(xué)的弊端。對(duì)于遷移創(chuàng)新能力，越來越多的研究者認(rèn)識(shí)到此項(xiàng)能力對(duì)學(xué)生發(fā)展的重要性。郭玉英和邢紅軍等人對(duì)遷移創(chuàng)新能力的定位并非基于現(xiàn)有學(xué)科發(fā)展的狀況，而是依據(jù)學(xué)生的現(xiàn)有認(rèn)知水平提出的，主要指學(xué)生面對(duì)新問題和新情境能夠?qū)崿F(xiàn)知識(shí)應(yīng)用和方法應(yīng)用的創(chuàng)新。這在物理教育中更切合學(xué)生物理學(xué)科能力的發(fā)展規(guī)律。

應(yīng)當(dāng)指出的是，研究者對(duì)物理學(xué)科能力要素的理解可能存在偏差。比如，將分析和解決物理問題的能力作為要素提出。從物理思維的角度來看，物理思維包含著分析、綜合、抽象、概括、直覺、想象等。從物理問題解決的過程來看，物理問題解決又包含識(shí)別定向、知識(shí)和方法的運(yùn)用、數(shù)學(xué)運(yùn)算、開展實(shí)驗(yàn)等。由此可見，分析和解決物理問題的能力是一項(xiàng)綜合性能力。對(duì)分析和解決物理問題能力進(jìn)行“窄化”處理，就有可能導(dǎo)致最后呈現(xiàn)的物理學(xué)科能力要素發(fā)生重疊。這在物理學(xué)科能力的后續(xù)研究中是需要加以注意的。

三、對(duì)后續(xù)研究的啟示

物理學(xué)科能力的研究是關(guān)系到物理教育變革和新時(shí)代學(xué)生發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。基于上述比較和分析，我們可以得到以下對(duì)后續(xù)物理學(xué)科能力研究的啟示：

（一）合理的理論起點(diǎn)是物理學(xué)科能力建構(gòu)的前提

物理學(xué)科能力是物理學(xué)科中的特殊能力。因此，物理學(xué)科能力的建構(gòu)，首先需要考慮的就是選擇什么樣的理論起點(diǎn)。林崇德教授指出，要探索一種學(xué)科的學(xué)科能力， 首先要揭示這種學(xué)科的特殊性，找出最能直接體現(xiàn)這種學(xué)科的特殊要求與特殊問題的一般能力。這其實(shí)就已經(jīng)指出，物理學(xué)科能力的建構(gòu)要從學(xué)科本身出發(fā)，才能建構(gòu)出與學(xué)科特殊要求相對(duì)應(yīng)的物理學(xué)科能力。以此觀點(diǎn)來審視已有的物理學(xué)科能力理論，不難發(fā)現(xiàn)，除了由物理學(xué)科本身演繹而得到的物理學(xué)科能力外，其他物理學(xué)科能力的建構(gòu)往往較難充分考量物理學(xué)科的特色，從而導(dǎo)致物理學(xué)科能力理論中的物理特征依附于其他理論框架進(jìn)行滯后表達(dá)，最終使得物理學(xué)科能力較難彰顯出物理學(xué)科本質(zhì)。因此，如果存在一個(gè)建構(gòu)物理學(xué)科能力的最優(yōu)起點(diǎn)選項(xiàng)，那么研究者需要認(rèn)真甄別與謹(jǐn)慎選擇，從而使物理學(xué)科能力的建構(gòu)由最適切的理論起點(diǎn)出發(fā)。

（二）完善的建構(gòu)邏輯是物理學(xué)科能力建構(gòu)的關(guān)鍵

一般而言，物理學(xué)科能力的建構(gòu)存在演繹和歸納兩條路徑，與之對(duì)應(yīng)的就是兩種建構(gòu)過程。當(dāng)然，每一種建構(gòu)過程都具有合理之處，也存在一定的問題。然而，建構(gòu)物理學(xué)科能力的決定因素并非其建構(gòu)過程（范式、路徑），而是蘊(yùn)含在理論背后的建構(gòu)邏輯。因此，物理學(xué)科能力的建構(gòu)究其根本，還是要以學(xué)生的物理認(rèn)知活動(dòng)為紐帶，以動(dòng)態(tài)的視角審視學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)所獲得的能力的進(jìn)階發(fā)展過程。事實(shí)上，無論吉爾福特的智力三維結(jié)構(gòu)模型，還是斯騰伯格的三元智力理論，他們都在能力理論中提出了能力結(jié)構(gòu)的組成成分，其中的操作過程與能力體系的動(dòng)態(tài)邏輯是相對(duì)應(yīng)的，而內(nèi)容和產(chǎn)品成分則是與能力活動(dòng)相聯(lián)系的橋梁。從這個(gè)角度出發(fā)，將物理學(xué)習(xí)過程和能力理論相結(jié)合，物理學(xué)科的“習(xí)得”過程和“應(yīng)用”過程相聯(lián)系就成為物理學(xué)科能力建構(gòu)的必要環(huán)節(jié)。換句話說，完善的建構(gòu)邏輯是物理學(xué)科能力建構(gòu)的關(guān)鍵。

（三）科學(xué)的構(gòu)成要素是物理學(xué)科能力建構(gòu)的主體

應(yīng)當(dāng)說明的是，任何一種物理學(xué)科能力的研究均屬于理論假設(shè)，研究者試圖通過理論建構(gòu)的方式，將物理學(xué)科能力要素的心理結(jié)構(gòu)從“黑箱”中揭示出來，以形成物理教學(xué)實(shí)踐和學(xué)生物理學(xué)科能力發(fā)展的指南。這無疑對(duì)物理教育教學(xué)具有重要意義。然而，作為一種理論假設(shè)或理論模型，物理學(xué)科能力的建構(gòu)并不能被證實(shí)或證偽，而只能通過不斷研究去逐步趨近物理學(xué)科能力的本真。這就要求研究者在物理學(xué)科能力的建構(gòu)過程中，自始至終牢牢把握物理學(xué)科能力的本質(zhì)，全面而又清晰地認(rèn)識(shí)物理學(xué)科能力建構(gòu)的環(huán)節(jié)和邏輯，把握物理學(xué)科能力的靜態(tài)要素構(gòu)成與動(dòng)態(tài)邏輯關(guān)聯(lián)，并通過將其運(yùn)用于物理教學(xué)實(shí)踐之中，來判斷、鑒別并修正物理學(xué)科能力的構(gòu)成要素?；谏鲜霰容^與分析，我們不難發(fā)現(xiàn)，在已有的研究中，物理觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?shù)學(xué)運(yùn)用能力、物理思維能力、建構(gòu)和運(yùn)用物理知識(shí)的能力以及物理遷移創(chuàng)新能力，已基本涵蓋了物理學(xué)科認(rèn)識(shí)活動(dòng)的全過程，要素邏輯清晰，界限分明。這將成為后續(xù)開展物理學(xué)科能力研究的重要基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 托馬斯·庫恩.科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)[M].金吾倫，胡新和，譯.北京：北京大學(xué)出版社，2003.

[2] Peter Hall.Policy Paradigms， Social Learning， and the State：The Case of Economic Policymaking in Britain[J].Comparative Politics，1993（3）.

[3] 課程教材研究所.20世紀(jì)中國(guó)中小學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)·教學(xué)大綱匯編：物理卷[M].北京：人民教育出版社，2001.

[4] 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[5] 王靜，邢紅軍.論原始物理問題的特性及其教育功能[J].物理教師，2004（8）.

[6] 邢紅軍，陳清梅.物理能力的基本理論研究[J].首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006（4）.

[7] 邢紅軍，陳清梅.論高考物理能力理論與命題導(dǎo)向[J].課程·教材·教法，2007（11）.

[8] 歐陽映.中學(xué)物理學(xué)科能力的研究[D].上海：華東師范大學(xué)，2014.

[9] 張宇，王晶瑩.中學(xué)物理學(xué)科能力的核心要素構(gòu)建——基于一線物理教師的實(shí)證調(diào)查[J].教育導(dǎo)刊，2015（8）.

[10] 郭玉英，張玉峰，姚建欣.物理學(xué)科能力及其表現(xiàn)研究[J].教育學(xué)報(bào)，2016（4）.

[11] 邢紅軍，趙玉萍，李杰.論物理學(xué)科能力的建構(gòu)及其啟示[J].課程·教材·教法，2021（4）.

[12] C.E. Spearman.General intelligence，objectively determined and measured[J].The American Journal of Psychology，1904.

[13] 余文森.論學(xué)科核心素養(yǎng)的課程論意義[J].教育研究，2018 （3）.

[14] 楊玉琴.化學(xué)學(xué)科能力建構(gòu)的基本問題探討[J].化學(xué)教育，2016（1）.

[15] 王衛(wèi)華.教育思辨研究與教育實(shí)證研究：從分野到共生[J].教育研究，2019（9）.

[16] 林崇德.論學(xué)科能力的建構(gòu)[J].北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），1997（1）.

[17] 田世昆，胡衛(wèi)平.物理思維論[M].南寧：廣西教育出版社，1996.

[18] 邢紅軍.自組織表征理論：一種物理問題解決的新理論[J].課程·教材·教法，2009（4）.

[19] 林崇德.智力結(jié)構(gòu)與多元智力[J].北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)（人文社會(huì)科學(xué)版），2002（1）.

*本文系全國(guó)教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度國(guó)家一般課題“核心素養(yǎng)的關(guān)鍵能力構(gòu)成及其表現(xiàn)研究”（編號(hào)：BBA190024）的階段性研究成果。