初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)的現(xiàn)狀調(diào)查與提升策略

陳留定 于海波

（1.東北師范大學(xué)教育學(xué)部，吉林 長(zhǎng)春 130024；2.東北師范大學(xué)物理學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130024）

1 問(wèn)題的提出

隨著核心素養(yǎng)研究的不斷深入，立足于學(xué)科思想尋求學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)路徑和培養(yǎng)策略，越來(lái)越受到學(xué)科教育研究者的重視.［1］教師專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和教師教育政策也越來(lái)越重視教師對(duì)學(xué)科思想的掌握，如教育部發(fā)布的《中學(xué)教師專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》［2］和《中學(xué)教育專業(yè)師范生教師職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)（試行）》［3］中均明確指出師范生要掌握學(xué)科的基本思想和方法.可見，掌握學(xué)科思想是對(duì)學(xué)科教師的基本要求.而學(xué)科思想性知識(shí)就是體現(xiàn)學(xué)科本質(zhì)，對(duì)學(xué)科實(shí)踐最具影響力的基本思想.［4］物理學(xué)中的學(xué)科思想主要有守恒思想、對(duì)稱思想、模型思想、定量思想、實(shí)證思想等.物理教師的學(xué)科思想性知識(shí)就是物理教師所具有的關(guān)于物理思想的知識(shí).

學(xué)科思想性知識(shí)是物理教師學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)中最核心、最上位的構(gòu)成要素.它不僅影響著教師對(duì)物理概念、規(guī)律和方法等內(nèi)容認(rèn)識(shí)的深廣度、運(yùn)用的靈活性和遷移性，還決定著教師教學(xué)中對(duì)教學(xué)內(nèi)容講解的靈活性、深刻性和全面性.［5］但是，從當(dāng)前的物理教師教育來(lái)看，無(wú)論是職前教師培養(yǎng)還是在職教師培訓(xùn)，多以培養(yǎng)和提升教師的教學(xué)技能為主要目標(biāo)，對(duì)教師學(xué)科思想性知識(shí)的關(guān)注不多.對(duì)于物理教師而言，教學(xué)技能的重要性毋庸置疑，但是要想成為專家型、研究型教師，還要在掌握學(xué)科本質(zhì)、豐富和深化學(xué)科思想性知識(shí)上下功夫.

從已有研究來(lái)看，國(guó)外學(xué)者多在研究物理教師學(xué)科知識(shí)的過(guò)程中關(guān)注其學(xué)科思想性知識(shí).研究?jī)?nèi)容上，主要關(guān)注物理教師學(xué)科思想性知識(shí)的內(nèi)容和價(jià)值、［6］物理教師學(xué)科思想性知識(shí)的測(cè)量和評(píng)價(jià)、［7］物理教師學(xué)科思想性的發(fā)展策略［8］3個(gè)方面；研究對(duì)象上，則側(cè)重于對(duì)職前物理教師學(xué)科思想性知識(shí)的研究.近年來(lái)，我國(guó)學(xué)者對(duì)物理學(xué)科的思想性知識(shí)關(guān)注也越來(lái)越多，主要包括4個(gè)方面：一是從學(xué)科層面概括物理學(xué)的基本思想；［9］二是從教學(xué)層面思考物理思想的教學(xué)策略；［10］三是從問(wèn)題解決層面關(guān)注物理思想在問(wèn)題解決中的運(yùn)用策略；［11］四是從學(xué)生培養(yǎng)和物理思想教學(xué)的視角，提出物理教師需要掌握的物理思想內(nèi)容.［12］比較來(lái)看，目前我國(guó)關(guān)于物理學(xué)科思想性知識(shí)的研究較少關(guān)注到教師層面，具體到初中物理教師層面的研究更是鮮見.初中物理教師應(yīng)該把握哪些學(xué)科思想性知識(shí)、初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)水平如何等，尚需要進(jìn)一步的研究和探索.

本研究在確定初中物理教師所應(yīng)掌握的學(xué)科思想性知識(shí)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，編制《初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)調(diào)查問(wèn)卷》，對(duì)初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查和分析，并結(jié)合調(diào)查結(jié)果，為初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)水平的提升提出針對(duì)性的建議.

2 研究方法

2.1 調(diào)查工具

本研究綜合采用理論分析法和德爾菲法確定了初中物理教師所應(yīng)掌握的學(xué)科思想性知識(shí)內(nèi)容.這些內(nèi)容也是考察初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)現(xiàn)狀的一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)，如表1所示.基于該指標(biāo)體系，編制了《初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)調(diào)查問(wèn)卷》，問(wèn)卷共54個(gè)題目：6個(gè)基本信息題，25個(gè)初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)現(xiàn)狀測(cè)查題，10個(gè)考察初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)影響因素的題目，3個(gè)考察初中物理思想教學(xué)現(xiàn)狀的題目以及10個(gè)補(bǔ)充類題目.運(yùn)用SPSS22.0、AMOS24.0軟件等數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，問(wèn)卷的內(nèi)部一致性系數(shù)（Cronbachα）為0.899，各個(gè)一級(jí)指標(biāo)的內(nèi)部一致性系數(shù)分別為0.849、0.887、0.831、0.861、0.869，說(shuō)明測(cè)評(píng)工具具有較高的信度；CFA分析結(jié)果顯示，χ2/df＝1.629，RMR＝0.023、RMSEA ＝0.009，GFI＝0.973、IFI＝0.994、CFI＝0.997，5個(gè)潛在變量的 AVE分別為0.614、0.664、0.598、0.621、0.637，組 合 信 度 分 別 為 0.851、0.894、0.837、0.863、0.871，5個(gè)潛在變量的相關(guān)系數(shù)取平方后均小于AVE的最小值，說(shuō)明測(cè)評(píng)工具結(jié)構(gòu)效度良好.

表1 初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)測(cè)評(píng)指標(biāo)

續(xù)表

2.2 調(diào)查樣本

為獲得具有說(shuō)服力、有代表性、可推廣的數(shù)據(jù)結(jié)果，在確保樣本分布均衡的基礎(chǔ)上，采用目的抽樣、隨機(jī)抽樣和分層抽樣的方式進(jìn)行抽樣測(cè)查.樣本來(lái)源于全國(guó)不同地區(qū)，主要集中在吉林省、河南省、新疆維吾爾自治區(qū)等地，最終收到有效問(wèn)卷531份，樣本分布如表2所示.

表2 調(diào)查樣本分布

3 調(diào)查數(shù)據(jù)分析與討論

采用SPSS21.0統(tǒng)計(jì)分析軟件的描述分析、獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)、Pearson相關(guān)分析、單因素方差分析等功能對(duì)收集的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，主要關(guān)注初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)的整體表現(xiàn)和群體差異.

3.1 教師對(duì)一些物理思想的關(guān)注度與其實(shí)際掌握水平不一致

當(dāng)問(wèn)及“與初中物理教學(xué)聯(lián)系緊密的物理思想有哪些”時(shí)，選擇轉(zhuǎn)換思想的人數(shù)最多（N＝453，見圖1柱狀圖），占樣本總數(shù)的85.31%；然后，依次為模型思想、邏輯思想、守恒思想、等效思想、定量思想、因果思想、實(shí)證思想和系統(tǒng)思想；僅有32.02%的被試選擇對(duì)稱思想（N＝170）.從教師在各個(gè)物理思想上的得分均值來(lái)看，教師在等效思想上的得分均值最高，達(dá)到3.439（總分均為4）；在定量思想上的得分均值最低，僅為1.623.具體來(lái)看，選擇轉(zhuǎn)換思想的教師人數(shù)最多，但是教師在該思想上的得分均值排名第5；選擇模型思想的人數(shù)排名第2，實(shí)際得分均值排第6.而選擇人數(shù)排名分別為第5和第10的等效思想、對(duì)稱思想，教師的得分均值排名分別為第1和第3.

圖1 各物理思想的選擇人數(shù)與實(shí)際得分均值比較圖

各個(gè)物理思想的選擇人數(shù)一定程度上反映了初中物理教師對(duì)它們的關(guān)注程度，選擇人數(shù)越多說(shuō)明初中物理教師對(duì)該物理思想的關(guān)注度越高；各個(gè)物理思想上的得分均值反映了教師對(duì)它們的掌握水平，得分均值越高說(shuō)明教師對(duì)該物理思想的掌握水平越高.對(duì)比來(lái)看，初中物理教師對(duì)一些物理思想的關(guān)注度與其實(shí)際掌握水平不一致.這主要是由物理思想本身的顯性化程度、教師對(duì)相關(guān)物理知識(shí)和方法的掌握深度等多方面原因共同造成的.比如，模型思想在初中物理教學(xué)中經(jīng)常被顯性化提及，使得初中物理教師對(duì)其關(guān)注度較高，但是對(duì)模型認(rèn)識(shí)的局限性卻造成教師對(duì)模型思想理解的淺層化、運(yùn)用的窄化.調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，多數(shù)初中物理教師知道光線、點(diǎn)電源是理想模型，但是卻對(duì)勻速直線運(yùn)動(dòng)、光的直線傳播這些過(guò)程類物理模型認(rèn)識(shí)有限.這在一定程度上限制了其對(duì)模型思想運(yùn)用的廣度和遷移性.又如，初中物理教師對(duì)對(duì)稱思想的關(guān)注度最低，但對(duì)其實(shí)際掌握水平卻較高.進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，初中階段的物理教學(xué)資源中，對(duì)對(duì)稱法的強(qiáng)調(diào)較多，但是直接顯性呈現(xiàn)對(duì)稱思想的內(nèi)容則相對(duì)較少.這就造成盡管很多教師對(duì)對(duì)稱法較為關(guān)注和重視，但是對(duì)對(duì)稱思想的關(guān)注則不高.但是，教師對(duì)對(duì)稱法的熟練掌握和運(yùn)用，以及對(duì)光路可逆、行星的橢圓軌道、雪花的正六邊形結(jié)構(gòu)等物理現(xiàn)象對(duì)稱性的認(rèn)識(shí)和把握，則有效促進(jìn)了教師對(duì)稱思想的形成.

3.2 教師對(duì)物理思想的把握水平普遍不高

3.2.1 認(rèn)識(shí)的淺層化

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，初中物理教師對(duì)物理思想的認(rèn)識(shí)不深刻，具體體現(xiàn)在4個(gè)方面.（1）不能準(zhǔn)確把握物理思想和物理方法的區(qū)別.比如，約71.43%的被試教師不能準(zhǔn)確區(qū)分物理思想和物理方法，30.58%的教師認(rèn)為物理思想就是物理方法.（2）不能對(duì)物理思想進(jìn)行有效分類.約69.71%的教師知道初中物理教學(xué)中的重要物理思想有哪些，但是僅有約24.86%的教師能夠?qū)χ匾锢硭枷脒M(jìn)行合理有效分類.（3）不能準(zhǔn)確區(qū)分具有一定相似性或聯(lián)系性的物理思想.比如，約69.17%能夠認(rèn)識(shí)到“根據(jù)電流的熱效應(yīng)認(rèn)識(shí)電流”運(yùn)用了轉(zhuǎn)換思想.但是當(dāng)問(wèn)及“對(duì)于一些不易直接測(cè)量的物理量，我們通常會(huì)用選取容易測(cè)量的物理量間接測(cè)量，這體現(xiàn)了什么思想”，選項(xiàng)中同時(shí)有轉(zhuǎn)化思想、等效思想和轉(zhuǎn)換思想時(shí)，約60.44%的教師不能準(zhǔn)確選擇轉(zhuǎn)換思想.這說(shuō)明教師對(duì)轉(zhuǎn)換思想的把握并不深刻，對(duì)不同物理思想之間的區(qū)別和聯(lián)系、共性和差異等認(rèn)識(shí)不足.（4）對(duì)物理思想價(jià)值的認(rèn)識(shí)不細(xì)致.幾乎所有的被試教師都能認(rèn)識(shí)到物理思想對(duì)物理學(xué)發(fā)展、學(xué)生發(fā)展、教師發(fā)展和物理教學(xué)有重要價(jià)值，但多數(shù)教師并不清楚具體對(duì)哪些方面有價(jià)值、有什么價(jià)值.比如，約87.76%的教師能夠認(rèn)識(shí)到滲透物理思想有助于核心素養(yǎng)的落實(shí)，但僅有一半的教師知道滲透物理思想能夠幫助學(xué)生建立不同知識(shí)間的聯(lián)系、完善學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu).前者是關(guān)于物理思想對(duì)物理教學(xué)價(jià)值的宏觀描述，后者則相對(duì)具體和細(xì)致.

3.2.2 理解的片面化

初中物理教師對(duì)一些重要物理思想的認(rèn)識(shí)有失偏頗.（1）認(rèn)為定量就是控制變量.當(dāng)問(wèn)及“定量是保持一個(gè)量或幾個(gè)量不變”時(shí)，80.37%的教師選擇了“同意”和“非常同意”.從這點(diǎn)來(lái)看，大多數(shù)初中物理教師將定量等同于控制變量.這與定量思想側(cè)重于采用數(shù)學(xué)的方式探索量與量之間的關(guān)系這一關(guān)鍵特性不一致.（2）多數(shù)教師持有決定論的因果觀.當(dāng)考察教師對(duì)“物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是可以改變的”這一觀點(diǎn)的態(tài)度時(shí)，54.49%的教師選擇了“同意”和“非常同意”，說(shuō)明超過(guò)一半的初中物理教師持有機(jī)械論的因果觀.（3）將能量守恒規(guī)律等同于守恒思想.調(diào)查發(fā)現(xiàn)，65.32%教師將守恒思想的運(yùn)用等同于能量守恒規(guī)律的運(yùn)用，認(rèn)為只要是運(yùn)用能量守恒定律解決問(wèn)題的過(guò)程，就是運(yùn)用守恒思想的過(guò)程.造成教師對(duì)物理思想認(rèn)識(shí)片面的原因有二：其一，教師經(jīng)驗(yàn)固化和思維定勢(shì)的制約.比如，中學(xué)階段通常在解決能量守恒問(wèn)題時(shí)才會(huì)顯化或者強(qiáng)調(diào)守恒法、守恒思想的使用，而對(duì)質(zhì)量守恒、長(zhǎng)度守恒等其他守恒較少關(guān)注，造成教師對(duì)守恒認(rèn)識(shí)局限，進(jìn)而影響其對(duì)守恒思想的把握.其二，受初中物理教學(xué)內(nèi)容的影響.比如，初中物理教學(xué)以經(jīng)典物理學(xué)內(nèi)容為主，一定程度上制約了教師對(duì)量子力學(xué)下隨機(jī)性、幾率性和非線性的理解和認(rèn)識(shí).

3.2.3 掌握的操作化

對(duì)物理思想把握的操作化體現(xiàn)在兩個(gè)方面.（1）與對(duì)物理思想內(nèi)涵（M＝2.352）和內(nèi)容（M＝2.282）兩方面知識(shí)的掌握水平相比，教師對(duì)物理思想運(yùn)用的知識(shí)（M＝2.698）把握水平相對(duì)較高（如圖2所示）.前者涉及對(duì)物理思想本體概念層面的認(rèn)識(shí)和把握，后者則側(cè)重于物理思想的操作與運(yùn)用.（2）教師對(duì)與常用物理方法緊密聯(lián)系的物理思想掌握水平相對(duì)較高.從圖1來(lái)看，教師對(duì)轉(zhuǎn)換思想、等效思想、對(duì)稱思想的掌握水平相對(duì)較高.這些物理思想與初中物理問(wèn)題解決中常用的轉(zhuǎn)換法、等效法、對(duì)稱法等一些物理方法聯(lián)系緊密.比如，運(yùn)用等效法解決力的合成與分解問(wèn)題、多個(gè)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)問(wèn)題，運(yùn)用對(duì)稱法解決平面鏡成像相關(guān)的作圖問(wèn)題、二力平衡問(wèn)題、電場(chǎng)磁場(chǎng)問(wèn)題等.對(duì)等效法和對(duì)稱法的熟練運(yùn)用促進(jìn)了教師對(duì)等效思想和對(duì)稱思想的理解、運(yùn)用和把握.

圖2 被試教師各知識(shí)維度得分均值雷達(dá)圖

3.3 不同物理教師學(xué)科思想性知識(shí)水平差異顯著

3.3.1 男女教師整體差異不顯著，但在具體指標(biāo)上差異顯著

使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)考察不同性別初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)均值的差異.由表3可以看出，男女教師學(xué)科思想性知識(shí)總體得分均值差異不顯著（P＝0.078＞0.05），但是在關(guān)于物理思想內(nèi)涵的知識(shí)（P＝0.003＜0.05）、關(guān)于物理思想運(yùn)用的知識(shí)（P＝0.002＜0.05）和關(guān)于物理思想發(fā)展的知識(shí)（P＝0.000＜0.05）3個(gè)一級(jí)指標(biāo)上，男教師得分均顯著高于女教師.具體到各個(gè)二級(jí)指標(biāo)，男教師在物理思想是什么、物理思想的特征、重要物理思想的運(yùn)用范圍和選用依據(jù)、物理學(xué)不同發(fā)展階段的主要物理思想以及物理學(xué)史上關(guān)于物理思想的典型運(yùn)用幾個(gè)指標(biāo)上的得分均值均顯著高于女教師.另外，女教師對(duì)物理思想價(jià)值的把握水平顯著高于男教師.

表3 不同性別初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)差異分析結(jié)果

進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，與女教師相比，男教師教研能力、物理學(xué)史閱讀情況和對(duì)物理學(xué)的認(rèn)識(shí)水平均顯著高于女教師.這些是影響初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)發(fā)展的重要因素.首先，教研能力強(qiáng)的教師，其比較與分析能力、抽象與概括能力、反思能力等也相對(duì)較強(qiáng).這些思維能力是教師學(xué)科思想性知識(shí)的重要構(gòu)成要素.其次，物理學(xué)史研究中對(duì)物理學(xué)發(fā)展過(guò)程以及科學(xué)家研究過(guò)程中研究方法、問(wèn)題解決思路、重要思想等內(nèi)容的分析和梳理，能有效促進(jìn)教師對(duì)物理思想的把握.最后，教師對(duì)物理學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)、方法體系、思維特點(diǎn)等的認(rèn)識(shí)越深刻、全面，越容易生成和建構(gòu)學(xué)科思想性知識(shí).

3.3.2 教師職稱越高，其對(duì)物理思想的認(rèn)識(shí)越全面深刻

采用單因素方差分析考查初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)總分均值以及各個(gè)指標(biāo)上得分均值的職稱差異和顯著性水平.由表4來(lái)看，不同職稱的初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)總分均值存在顯著差異（P＝0.000＜0.001）.從事后檢驗(yàn)結(jié)果（LSD）來(lái)看，教師職稱越高，其學(xué)科思想性知識(shí)水平也越高.但是這一趨勢(shì)在中學(xué)一級(jí)教師和二級(jí)教師之間出現(xiàn)了異常：盡管中學(xué)二級(jí)教師學(xué)科思想性知識(shí)總體得分均值未顯著高于中學(xué)一級(jí)教師，但是其在物理思想內(nèi)容、價(jià)值、運(yùn)用和發(fā)展4個(gè)一級(jí)指標(biāo)的得分均值均顯著高于中學(xué)一級(jí)教師.另外，在各一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)上，具有正高級(jí)職稱的教師得分均值均顯著高于其他教師.

表4 不同職稱初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)的差異分析結(jié)果

進(jìn)一步分析來(lái)看，隨著教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的豐富、教學(xué)能力的增強(qiáng)，教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)性、聯(lián)系性以及知識(shí)背后蘊(yùn)含的方法、思維和思想等更加關(guān)注，總結(jié)概括教學(xué)內(nèi)容的能力、教學(xué)反思能力等也不斷提升.［13］這進(jìn)一步促進(jìn)了物理教師學(xué)科思想性知識(shí)的生成與建構(gòu).具體到二級(jí)和一級(jí)教師來(lái)看，二級(jí)教師多處于早期生存關(guān)注階段，教學(xué)主動(dòng)性相對(duì)較強(qiáng)，對(duì)教學(xué)中學(xué)科知識(shí)的正確性、科學(xué)性較為重視，使得其對(duì)學(xué)科思想這一重要學(xué)科知識(shí)的把握也相對(duì)較好.

3.3.3 省會(huì)、直轄市學(xué)校教師對(duì)物理思想內(nèi)容和運(yùn)用兩方面知識(shí)的掌握更深刻

根據(jù)學(xué)校所處地理位置，將學(xué)校分為省會(huì)和直轄市學(xué)校、地級(jí)市學(xué)校、縣城學(xué)校和鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校4類.對(duì)這4類學(xué)校的初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)水平進(jìn)行差異分析.表5呈現(xiàn)的是不同學(xué)校初中物理教師在“關(guān)于物理思想內(nèi)容的知識(shí)”“關(guān)于物理思想運(yùn)用的知識(shí)”兩個(gè)一級(jí)指標(biāo)得分均值的單因素方差分析結(jié)果.從P值和事后檢驗(yàn)結(jié)果（LSD）來(lái)看，省會(huì)、直轄市學(xué)校的教師對(duì)物理思想內(nèi)容和運(yùn)用兩方面的得分均值顯著高于地級(jí)市、縣城和鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校的教師.在二級(jí)指標(biāo)上，省會(huì)、直轄市學(xué)校的教師對(duì)重要物理思想內(nèi)涵、運(yùn)用范圍、選用依據(jù)及其對(duì)應(yīng)物理方法的認(rèn)識(shí)上，以及對(duì)不同物理思想的區(qū)別、物理思想對(duì)學(xué)科和教師發(fā)展價(jià)值的把握等方面的把握水平，均也顯著高于其他教師.

表5 不同學(xué)校初中物理教師對(duì)物理思想內(nèi)容和運(yùn)用兩個(gè)方面把握水平的差異分析結(jié)果

造成省會(huì)、直轄市學(xué)校的教師對(duì)物理思想內(nèi)容和運(yùn)用的把握水平顯著高于其他教師的原因主要有兩個(gè)：一是教師觀念，調(diào)查發(fā)現(xiàn)省會(huì)、直轄市學(xué)校的教師更重視關(guān)注學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，能夠認(rèn)識(shí)到物理思想在培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力上的重要作用和價(jià)值，教學(xué)中對(duì)物理思想的關(guān)注也相對(duì)較多；二是教研能力，省會(huì)、直轄市學(xué)校的教師開展教學(xué)研究的機(jī)會(huì)較多、能力相對(duì)較強(qiáng)，而這些是影響教師學(xué)科思想性知識(shí)的重要因素之一.

4 初中物理教師學(xué)科思想性知識(shí)水平的提升策略

4.1 顯化重要物理思想，增強(qiáng)教師學(xué)科思想性知識(shí)的建構(gòu)意識(shí)

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，初中物理教師對(duì)等效思想、邏輯思想、對(duì)稱思想等這些較常提及，且顯性呈現(xiàn)在相關(guān)物理教學(xué)資源中的物理思想掌握水平相對(duì)較高，而對(duì)較少提及、顯性化程度較低的系統(tǒng)思想和因果思想的關(guān)注度和掌握水平均不高.從這點(diǎn)來(lái)看，提升物理思想的顯性化程度，能喚起教師對(duì)物理思想的重視，促進(jìn)其學(xué)習(xí)和建構(gòu).顯化物理思想的方法有很多，一是在相關(guān)的政策文件中顯化物理思想的教育價(jià)值、物理學(xué)的重要思想有哪些以及各個(gè)物理思想的教學(xué)要求等；二是在教材或者教學(xué)參考書中顯化物理知識(shí)和方法中蘊(yùn)含的物理思想.比如，將幾個(gè)物體看成一個(gè)整體分析其整體受力情況體現(xiàn)了系統(tǒng)思想，但是相關(guān)資料中通常僅對(duì)整體法進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，對(duì)系統(tǒng)思想較少提及，顯化整體法背后隱含的系統(tǒng)思想能增強(qiáng)教師對(duì)系統(tǒng)思想的重視；三是在教師培訓(xùn)中開展針對(duì)物理思想或者物理思想教學(xué)的培訓(xùn).比如，關(guān)于教學(xué)中滲透物理思想的教學(xué)策略的培訓(xùn)；關(guān)于運(yùn)用模型思想解決問(wèn)題的策略的培訓(xùn)等等.

4.2 以反映學(xué)科探索過(guò)程的物理學(xué)史內(nèi)容為依托，促進(jìn)教師對(duì)物理思想的全面把握

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，喜歡閱讀物理學(xué)史的教師，對(duì)物理思想的把握更加深刻和全面.這主要是因?yàn)?，物理學(xué)的發(fā)展史在一定程度上反映了物理思想的演變史，物理學(xué)史中蘊(yùn)含的物理方法、物理思維、物理觀念等都能夠有效促進(jìn)教師對(duì)物理思想的認(rèn)識(shí)和掌握.但是，并不是所有的物理學(xué)史內(nèi)容都對(duì)教師掌握物理思想有積極作用，教師要選擇那些反映科學(xué)家探索過(guò)程、物理學(xué)發(fā)展或演進(jìn)過(guò)程、物理學(xué)發(fā)展中學(xué)派間爭(zhēng)議的物理學(xué)史內(nèi)容加以學(xué)習(xí)，挖掘這些過(guò)程中蘊(yùn)含的物理思維與方法、物理思想與觀念等，從而加深對(duì)具體物理思想的認(rèn)識(shí)和把握.比如，以牛頓力學(xué)為基礎(chǔ)的經(jīng)典物理學(xué)和以量子力學(xué)、混沌理論為代表的現(xiàn)代物理學(xué)，為我們提供了兩種不同的因果思想，前者是機(jī)械決定論的因果思想，后者是概率決定論的因果思想.［14］了解人們認(rèn)識(shí)物理世界因果關(guān)系的過(guò)程中經(jīng)歷的困惑、試探和創(chuàng)新等，把握不同學(xué)派因果思想的分歧、爭(zhēng)議與沖突，不僅能深化教師對(duì)因果關(guān)系的掌握，還能幫助教師理解因果思想的內(nèi)涵、認(rèn)識(shí)因果思想的價(jià)值、掌握因果思想的運(yùn)用等.

4.3 加強(qiáng)對(duì)學(xué)科本體的反思，提升教師學(xué)科思想性知識(shí)的深刻性

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，初中物理教師對(duì)物理思想的認(rèn)識(shí)呈現(xiàn)出淺層化特點(diǎn)；教師對(duì)物理學(xué)科的認(rèn)識(shí)水平越高，其對(duì)物理思想的把握越精準(zhǔn)、越深刻.這主要是因?yàn)?，物理思想是人們?duì)物理學(xué)科本體深入思考、反復(fù)追問(wèn)、抽象凝練的結(jié)果，對(duì)物理學(xué)科研究領(lǐng)域、研究目的、研究方法、知識(shí)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)、精神特質(zhì)、思想觀念等各個(gè)方面的深入思考，能深化教師對(duì)物理思想的理解和掌握.比如，在學(xué)科方法上，反思數(shù)學(xué)方法在物理學(xué)研究中的運(yùn)用過(guò)程、運(yùn)用范圍、運(yùn)用方式等，能夠使教師認(rèn)識(shí)到物理學(xué)中的定量在于以數(shù)學(xué)為工具，探索量與量之間的關(guān)系；反思物理學(xué)科與人文學(xué)科在研究方法上的區(qū)別和聯(lián)系，能夠深化教師對(duì)物理學(xué)中實(shí)證思想強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)和測(cè)量、堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性和研究結(jié)論的可證性等內(nèi)容的把握.又如，在學(xué)科內(nèi)容上，反思守恒規(guī)律反映的物理學(xué)本質(zhì)，能夠使教師認(rèn)識(shí)到守恒是物質(zhì)變化過(guò)程中最基本、最本質(zhì)的特征之一，運(yùn)用守恒思想解決問(wèn)題的關(guān)鍵在于抓住復(fù)雜變化中的不變量.

4.4 兼顧理論掌握與實(shí)踐運(yùn)用，促進(jìn)教師學(xué)科思想性知識(shí)運(yùn)用的靈活性和遷移性

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，初中物理教師對(duì)物理思想運(yùn)用知識(shí)的把握水平相對(duì)較高；對(duì)與常用物理方法緊密聯(lián)系的物理思想運(yùn)用水平也普遍較高，整體呈現(xiàn)出操作化和實(shí)踐化特征.但是他們對(duì)物理思想的運(yùn)用多集中在解決常見物理問(wèn)題上，在解決跨學(xué)科問(wèn)題、生活問(wèn)題中運(yùn)用水平不高，靈活性和遷移性不足.這主要是由教師對(duì)物理思想內(nèi)涵、內(nèi)容等理論性知識(shí)的認(rèn)識(shí)不足、掌握不充分造成的.物理思想具有高度的抽象性和跨學(xué)科性，只有充分把握其本質(zhì)，才能實(shí)現(xiàn)靈活運(yùn)用和理解遷移.這就要求教師，一方面要重視對(duì)“公共物理思想”的理解和內(nèi)化，抓住各個(gè)物理思想的本質(zhì)，全面把握其內(nèi)涵、內(nèi)容等.教師可以通過(guò)閱讀物理思想研究的相關(guān)書籍或論文、向物理思想研究或者物理思想教學(xué)專家請(qǐng)教、參加物理思想以及物理思想教學(xué)的相關(guān)培訓(xùn)活動(dòng)等多種途徑進(jìn)行學(xué)習(xí)；另一方面，從物理思想的高度探索復(fù)雜問(wèn)題的解決思路，既關(guān)注各個(gè)物理思想如何用，還要思考為什么用、什么時(shí)候用、用的效果如何、如何用的更好等等.比如，針對(duì)問(wèn)題“在離地高h(yuǎn)處，沿豎直方向同時(shí)向上和向下拋出兩個(gè)初速度大小均為v的小球，不計(jì)空氣阻力，求兩球落地的時(shí)間差”， 可以利用對(duì)稱思想，依據(jù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的對(duì)稱性，判斷出兩球落地的時(shí)間差就是豎直上拋小球落回到拋出點(diǎn)所用的時(shí)間，進(jìn)而解決問(wèn)題.

4.5 以專家型教師為引領(lǐng)，構(gòu)建教師學(xué)科思想性知識(shí)發(fā)展共同體

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，教師職稱越高，其對(duì)物理思想的認(rèn)識(shí)越全面和深刻；具有正高級(jí)職稱的初中物理教師，其學(xué)科思想性知識(shí)具有明顯的深刻性和結(jié)構(gòu)化特征.由此來(lái)看，有必要以專家型教師為引領(lǐng)，構(gòu)建學(xué)科思想性知識(shí)發(fā)展共同體，以充分發(fā)揮專家型教師的引導(dǎo)和示范作用.一方面，要以專家型教師為核心，圍繞物理思想的有關(guān)內(nèi)容，開展“學(xué)習(xí)—研討—實(shí)踐—反思”一體化的教研活動(dòng)，反思物理學(xué)科本質(zhì)以及研討物理思想本體、物理思想教學(xué)策略、運(yùn)用物理思想解決問(wèn)題的策略等各個(gè)方面，從而加強(qiáng)學(xué)習(xí)，促進(jìn)理解和把握；另一方面，要關(guān)注教師間的群體差異，加強(qiáng)不同物理教師間的協(xié)作和交流.比如，男教師對(duì)物理思想內(nèi)涵、運(yùn)用和發(fā)展的把握水平顯著高于女教師，而女教師對(duì)物理思想價(jià)值的認(rèn)識(shí)則更加深刻和細(xì)致，二者的交流與研討能有效促進(jìn)他們的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、共同發(fā)展.