我國“物理觀念”教育研究的回顧與前瞻
——基于CNKI源刊的文獻(xiàn)述評

于士博 于海波 楊振東 侯建華

(1. 東北師范大學(xué)教育學(xué)部，吉林 長春 130024； 2. 長春力旺實驗中學(xué)，吉林 長春 130000；3. 東北師范大學(xué)教師教育研究院，吉林 長春 130024)

指向“物理觀念”培養(yǎng)的教育探索已有較長的歷史，但“物理觀念”真正作為我國物理教育研究領(lǐng)域的研究熱點，肇始于近年“物理學(xué)科核心素養(yǎng)”的提出.《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》頒布后，以“物理觀念”為主題的學(xué)術(shù)論文，無論是數(shù)量還是質(zhì)量都已經(jīng)遠(yuǎn)超從前.在這一背景下，既需要“以史為鑒”，全面梳理物理觀念研究成果中的智慧與不足，也需要“以實為本”，準(zhǔn)確把握研究前沿與未來走向，從而為后續(xù)物理觀念的理論研究與實踐探索做出前瞻.鑒于此，本文以CNKI源刊文獻(xiàn)為基礎(chǔ)，利用Citespace軟件來客觀、直接、形象地呈現(xiàn)物理觀念研究現(xiàn)狀，并結(jié)合定性分析，對研究成果做出系統(tǒng)的梳理.

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

在CNKI文獻(xiàn)庫的學(xué)位論文、期刊論文中，以“物理觀念”“物理觀念教學(xué)”“物理觀念培養(yǎng)”“物理觀念形成”為主題詞進(jìn)行檢索，時間范圍選定為1980—2022年，刪除重復(fù)、無效文獻(xiàn)，共得到2684篇文獻(xiàn)信息，作為本研究的樣本數(shù)據(jù).其中，第一篇文獻(xiàn)刊于1994年.

1.2 研究方法與工具

以Citespace可視化軟件為基本工具，輸入樣本數(shù)據(jù)并處理.處理條件如下：以1年作為時區(qū)，時間范圍為1994—2022年；“術(shù)語來源”選擇文獻(xiàn)題目、摘要、作者關(guān)鍵詞和附加關(guān)鍵詞；節(jié)點類型選擇機構(gòu)和關(guān)鍵詞，利用尋徑法和修剪合并網(wǎng)絡(luò)法裁剪關(guān)鍵詞共現(xiàn)；采用對數(shù)自然率算法進(jìn)行聚類，并利用關(guān)鍵詞命名，呈現(xiàn)“物理觀念”研究領(lǐng)域的熱點及趨勢.

2 “物理觀念”研究的基本情況

2.1 文獻(xiàn)刊載的時空分析

從歷時演變視角來看，國內(nèi)關(guān)于物理觀念的研究歷程大致可分為兩個階段.

1994—2016年階段刊文量97篇，刊文量較少，且團(tuán)隊間的聯(lián)系較少，多為獨立研究.2017—2022年刊文量突增，為2587篇，此階段的研究比較分散，主要以小規(guī)模研究團(tuán)隊為主，隨著研究的逐步深入，也在逐步形成較為廣泛的合作群體.但目前看，各院校間的關(guān)聯(lián)并不多，進(jìn)修學(xué)校與中學(xué)、中學(xué)與中學(xué)間的關(guān)聯(lián)較多.

2.2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)的聚類分析

通過對關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的分析，可以了解文獻(xiàn)涉及的領(lǐng)域與內(nèi)容，一定程度上可以展現(xiàn)一段時間內(nèi)該領(lǐng)域的研究熱點與趨勢.通過Citespace 得出物理觀念研究文獻(xiàn)的高頻關(guān)鍵詞(頻次≥30，見表1)并聚類，最終得出21個聚類標(biāo)簽，分別為物理觀念、核心概念、核心素養(yǎng)、學(xué)科素養(yǎng)、曲線運動、物理、高中物理、物理教學(xué)、教材、高考物理、物理學(xué)科、初中物理、教學(xué)、電磁學(xué)、深度學(xué)習(xí)、科學(xué)思維、高中、教學(xué)策略、學(xué)習(xí)方式、概念教學(xué)、創(chuàng)新.模塊值(Modularity)Q=0.8684(>0.3)，平均輪廓值(Mean silhouette)S=0.9721(>0.5)，可認(rèn)為該聚類合理.

表1 高頻關(guān)鍵詞列表

精細(xì)分析歸納文獻(xiàn)內(nèi)容，國際上關(guān)于物理觀念實證研究的熱點主要有以下幾個主題(見表2).

表2 物理觀念研究內(nèi)容列表

續(xù)表

3 物理觀念研究的內(nèi)容回顧

3.1 關(guān)于物理觀念的內(nèi)涵的研究

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》指出：“物理觀念是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運動和相互作用、能量等內(nèi)容的總體認(rèn)識，是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華，是從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題的基礎(chǔ).”并將其具體分為物質(zhì)觀念、運動與相互作用觀念、能量觀念.

除此外，亦有學(xué)者從不同側(cè)面對物理觀念內(nèi)涵做出探討，主要有以下幾種觀點：一是認(rèn)為物理觀念是基于物理學(xué)科核心概念的學(xué)習(xí)，從學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的角度提出來的，是知識與技能目標(biāo)的提煉、概括和發(fā)展；二是對“觀念”和“科學(xué)觀念”內(nèi)涵分析進(jìn)行比照后認(rèn)為，我國初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)對物理觀念的確定，符合詞源學(xué)和哲學(xué)的界定，也與“觀念史”的發(fā)展相一致，物理觀念是比物理概念更上位的概念；[1]三是物理觀念總體而言是一種物理的自然觀，是在物理知識基礎(chǔ)上的提煉和升華；四是物理觀念是知識、經(jīng)驗、態(tài)度、思想的一個綜合體，包含知、情、意3方面的內(nèi)容.

據(jù)此，我們可以從微觀、中觀和宏觀3個視角對物理觀念進(jìn)行詮釋：微觀層面，物理觀念是物理學(xué)中最基本的概念性知識和規(guī)律，是對于運動及相互作用，能量及構(gòu)成物體的物質(zhì)的認(rèn)識和理解；中觀層面，物理觀念是物理學(xué)科觀點的綜合和概括，理論活動和實踐活動奠定了思想框架和行動準(zhǔn)則，接近于國外的“大概念”；宏觀層面看，還可以指向?qū)茖W(xué)宏觀的、理性的認(rèn)識，指向科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)發(fā)展規(guī)律的高度哲理性的認(rèn)識，對科學(xué)的哲學(xué)概括.

3.2 關(guān)于物理觀念維度的研究

在化學(xué)教育領(lǐng)域，有學(xué)者指出“化學(xué)的物質(zhì)觀”涉及到“……怎樣想？”“為什么……？”因此是元觀念.[2]同樣，物理觀念也有類似的維度劃分，從認(rèn)識論的角度來看，觀念按照其涵蓋范圍的大小可以分為元觀念、基本觀念，元觀念如“物質(zhì)觀”“能量觀”，基本觀念如“一切物體都是由物質(zhì)構(gòu)成”“能量可以在物體內(nèi)部或物體之間發(fā)生轉(zhuǎn)移”等.如表3.

表3 物理觀念維度與類型

根據(jù)描述尺度可以分為宏觀觀念和微觀觀念.如“一切分子在不停地做無規(guī)則運動”就是微觀觀念，“固體熔化需要吸收熱量”就是宏觀觀念.根據(jù)描述方式不同可以分為直接觀念和間接觀念.如“磁極是磁體磁性最強的位置”，磁性的強弱通過吸引大頭針多少間接反映的，“照相機原理所成的是實像”是可以直接觀察到的.根據(jù)概念描述的類型，物理觀念還可以分為陳述性觀念、理論性觀念和結(jié)果性觀念.如“動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能”就是陳述性觀念，陳述的是“什么是什么”的問題；理論型觀念往往包含對事物或現(xiàn)象本質(zhì)的探討或猜想，如“牛頓第一定律”；結(jié)果型觀念是在指明“什么原因?qū)е铝耸裁礃拥慕Y(jié)果”，如“分子運動越劇烈，物體溫度越高”.按照物理觀念知識范疇的維度，研究者將其劃分為學(xué)科內(nèi)觀念、學(xué)科外觀念、跨學(xué)科觀念3大類.學(xué)科內(nèi)觀念是具有物理學(xué)科特性的觀念，如“運動和相互作用”就是學(xué)科內(nèi)基本觀念；學(xué)科外觀念是側(cè)重于物理學(xué)所包含的文化思想、人文思想，指的是物理的社會觀、物理的價值觀，如“可持續(xù)發(fā)展”就是學(xué)科外觀念；跨學(xué)科觀念不僅僅指的是物理學(xué)科包含的，其他學(xué)科也有的觀念，如“能量觀”可稱為跨學(xué)科觀念，此觀念物理、化學(xué)學(xué)科均有體現(xiàn).

3.3 關(guān)于物理觀念內(nèi)容的研究

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中列舉出的尚未詳細(xì)闡釋的3個物理觀念，參照對一級主題的劃分，研究者認(rèn)為可以這樣理解.(1) 物質(zhì)觀：物質(zhì)是質(zhì)量在空間的分布，不同物質(zhì)有其自己特有且不變的性質(zhì)，豐富的物質(zhì)屬性，共同構(gòu)成了多樣的物質(zhì)世界.宇宙是由物質(zhì)組成的，物質(zhì)以實物粒子和場兩種形式存在.物質(zhì)具有質(zhì)量、能量等基本屬性，也具有彈性、磁性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等重要屬性.物質(zhì)主要有固體、液體、氣體3種存在狀態(tài).(2) 運動和相互作用觀：物質(zhì)間存在4種基本相互作用.物體的運動狀態(tài)的穩(wěn)恒與改變，由其相互作用而受到的力決定.時空是物質(zhì)運動的表現(xiàn)形式.(3) 能量觀：能量是普遍存在的，可以作為功的量度，其存在形式不固定，可以以不同形式存在于不同物質(zhì)中，且相互間可以轉(zhuǎn)移或者轉(zhuǎn)化，但轉(zhuǎn)化過程具有方向性，其總量保持不變.

邢紅軍教授提出時空觀是物理學(xué)中一個基本的思想觀念.[3]徐衛(wèi)兵認(rèn)為在學(xué)校教學(xué)中，物理基本觀念主要來自于3個方面：一方面來自于學(xué)生對物理學(xué)科知識的反思概括，另一方面來自于學(xué)生對物理探究過程、學(xué)習(xí)方法的反思，再一方面來自于學(xué)生對物理科學(xué)在社會生活中價值的認(rèn)識和反思，主要形成物理情意類的基本觀念.[4]

王俊認(rèn)為，學(xué)生在主動學(xué)習(xí)、深刻理解和應(yīng)用物理概念和規(guī)律的過程中，教師應(yīng)適度滲透、逐漸形成概括性認(rèn)識，如自然觀、物質(zhì)觀、時空觀、運動觀、相互作用觀、能量觀、守恒觀、物理價值觀等.[5]于海波提出，實際上物理觀念不只包括物質(zhì)、運動與相互作用、能量這些內(nèi)容，對物理觀念的理解應(yīng)該要有更宏大的視野：例如量子觀、時空觀、因果觀等.[6]

從物理觀念內(nèi)容研究演繹過程來看，內(nèi)容維度選擇兼具了時間維度和空間維度，并存在生活化、時代化的趨勢.具體來看，研究內(nèi)容已經(jīng)逐漸超越了對基本觀念的討論，由從表面的、可視化的觀念指標(biāo)，發(fā)展為內(nèi)在的、不易直接觀測的觀念探究，尤其是對教材內(nèi)容復(fù)雜的整合觀念、潛隱的思維素養(yǎng)的精細(xì)討論.但是教師在準(zhǔn)備教學(xué)和實施教學(xué)的過程中，如何深入挖掘教材中的內(nèi)容、積極與生活實際建立聯(lián)系進(jìn)行觀念的價值延伸才能構(gòu)建物理觀念的基本骨架、支撐觀念為本的育人取向、并實現(xiàn)核心素養(yǎng)所指向的育人目標(biāo)，仍值得研究.

3.4 物理觀念建構(gòu)路徑研究

物理觀念的建構(gòu)路徑，至今沒有相對詳細(xì)的、穩(wěn)定的描述，但對于建構(gòu)的宏觀設(shè)想和設(shè)計思路已有了一定的討論.在《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中提出：教師應(yīng)該領(lǐng)會物理學(xué)科邏輯……防止教學(xué)碎片化、孤立化，努力讓學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化.綜合各組織和地區(qū)的經(jīng)驗，其遴選和建構(gòu)物理觀念體系的研究思路主要有3種：(1) 自下而上式，結(jié)合大單元教學(xué)理念，以核心概念為目標(biāo)，思考核心概念與原有概念、核心概念與具體概念之間的聯(lián)系，將核心概念細(xì)化為一系列的具體概念.根據(jù)形成核心概念的需要精選合適的教學(xué)素材，再將知識概括和抽象出規(guī)律、原理等具體概念，最后通過創(chuàng)設(shè)核心概念的應(yīng)用情境，在情境中進(jìn)行應(yīng)用遷移和反思概括，從而逐步形成物理觀念.例如蔡鐵權(quán)教授建議在進(jìn)行觀念教學(xué)前，先制訂以觀念為導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)，并結(jié)合大單元教學(xué)理念，提出了教學(xué)目標(biāo)的闡明過程.[7](2) 情景體驗式，是指利用AR技術(shù)仿真實驗室引導(dǎo)學(xué)生能夠基于經(jīng)驗事實進(jìn)行分析、抽象、概括、從中得出物理概念、物理規(guī)律，并將其在頭腦中提煉和升華，形成“物理觀念”.例如張勇等利用了AR實驗課堂，通過學(xué)生與教師都使用AR技術(shù)進(jìn)行實驗教學(xué)的方式幫助學(xué)生建立物理觀念.[8](3) 質(zhì)疑論證式，是指強調(diào)慢下結(jié)論、敢于質(zhì)疑，強調(diào)理解主題問題、澄清概念意義從而產(chǎn)生新的體悟、認(rèn)識，最終形成觀念.例如王長江教授提出了“慢·論證·醒來”的論證教學(xué)模型.[9]

總體來看，物理觀念具有相對穩(wěn)定的建構(gòu)過程，即先對物理觀念進(jìn)行定位，據(jù)此分析其構(gòu)成要素，初步形成教學(xué)框架，結(jié)合現(xiàn)有教學(xué)素材，制訂具體教學(xué)內(nèi)容并最終實施.不同在于，課型、內(nèi)容不同，教師經(jīng)驗、教學(xué)資源的差異，學(xué)生的個體差異，使得在建構(gòu)環(huán)節(jié)中各有側(cè)重.并且，不同的建構(gòu)路徑也有各自缺陷，例如論證式的教學(xué)模式對于觀念意識不強的、無法正常表達(dá)觀點的學(xué)生而言可能并不適用，而且在時間的花費上會較多，還有可能會進(jìn)一步加重學(xué)生對于前觀念的誤解.隨著研究的深入，物理觀念培養(yǎng)的路徑也會更加傾向于一種“混合”的建構(gòu)路徑.

3.5 物理觀念形成的教學(xué)策略研究

關(guān)于物理觀念形成的教學(xué)策略的討論主要是集中在促進(jìn)學(xué)生理解、增強學(xué)生的體驗方面，專家學(xué)者們討論比較多的有探究性學(xué)習(xí)策略、概念圖學(xué)習(xí)策略、實驗學(xué)習(xí)策略、問題導(dǎo)向策略等.這些教學(xué)策略相對于以往增進(jìn)教學(xué)效果的方法而言，在理解力層面，更加注重概念之間的關(guān)系，以及概念關(guān)系的遷移.

(1) 巧設(shè)問題——引導(dǎo)意義聯(lián)結(jié).

通過將新學(xué)內(nèi)容與學(xué)生以往的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)起來，促進(jìn)新事物在大腦皮層中存儲的意義與價值，才能夠有意識地注意、在教師的引導(dǎo)下向著觀念層面去思考和建構(gòu).例如有研究者嘗試以問題鏈為線索的方式,構(gòu)建教學(xué)設(shè)計.楊菲菲對問題鏈導(dǎo)學(xué)策略進(jìn)行優(yōu)化，并提出問題鏈應(yīng)該接近學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，問題不能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過學(xué)生已有經(jīng)驗，問題不能過于簡單等建議.[10]這樣看來，教師在教學(xué)過程中應(yīng)該以問題為工具導(dǎo)向，注意問題設(shè)置的注意事項，注重對學(xué)生所輸入問題性刺激的意義，在教學(xué)過程中盡可能多地將所講授的東西與學(xué)生原有的信息相關(guān)聯(lián)，以建構(gòu)意義上的聯(lián)系.當(dāng)然，學(xué)生自身的注意和期望也是保證教學(xué)效果的重要因素，為避免學(xué)生對問題性刺激產(chǎn)生習(xí)慣化，教學(xué)過程中的刺激方式和種類應(yīng)該具有新異性，從而影響學(xué)生的注意.

(2) 實踐活動——促進(jìn)抽象認(rèn)知.

無論是探究活動還是實驗操作，無論是野外實習(xí)還是模型制作，對于學(xué)生來講都是實踐經(jīng)歷.這樣的刺激除了能夠促進(jìn)學(xué)生概念的理解，有助于形成觀念之外，還能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動機、自我效能感和學(xué)習(xí)的自信心等.例如李春來提出就地取材做實驗創(chuàng)造性地展現(xiàn)物理情境,設(shè)計逐層遞進(jìn)的問題,讓學(xué)生通過問題解決過程在深度學(xué)習(xí)狀態(tài)下和理解的基礎(chǔ)上實現(xiàn)遷移應(yīng)用,形成物理觀念.[11]也有研究者通過創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境,充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位和能動作用,優(yōu)化物理教學(xué),落實物理學(xué)科核心素養(yǎng).具體而言，與閱讀、講座和工作表相比，在沒有直接指導(dǎo)的情況下進(jìn)行動手操作和學(xué)習(xí)，可以提高學(xué)生對概念的理解.也有研究者基于實際情景，利用STEM教育理念、PBL教學(xué)方法進(jìn)行物理學(xué)科核心素養(yǎng)的課堂滲透.

(3) 學(xué)史滲透——形成總體認(rèn)識.

物理學(xué)的概念、規(guī)律隨著物理學(xué)的發(fā)展在不斷演變著.了解物理概念、定理、定律的來龍去脈和發(fā)生、發(fā)展過程,可以幫助學(xué)生了解物理學(xué)基本觀念的變革, 促進(jìn)學(xué)生對知識更深層次地理解和掌握,認(rèn)清物理知識的本質(zhì).將HPS理論引入到物理觀念的教學(xué)設(shè)計中，在近幾年研究較多.而HPS教育理論融入物理教學(xué)最有代表性的是孟克和奧斯本的“經(jīng)典HPS六步教學(xué)”模式，因此部分學(xué)者基于此進(jìn)行了關(guān)于物理觀念的教學(xué)設(shè)計嘗試.有研究結(jié)合“經(jīng)典HPS六步教學(xué)”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，體現(xiàn)了從現(xiàn)象到歷史、從歷史到科學(xué)、從科學(xué)到實驗、從實驗到結(jié)論、從結(jié)論到應(yīng)用的有利于觀念培養(yǎng)的教學(xué)過程.然而“物理課”與“歷史課”存在著本質(zhì)的區(qū)別，如何進(jìn)行史學(xué)內(nèi)容的選取以及如何與教學(xué)內(nèi)容結(jié)合，還值得深入思考.

(4) 多彩課堂——助力觀念轉(zhuǎn)變.

某一物理觀念可能一節(jié)課就能夠?qū)崿F(xiàn)，也可能需要經(jīng)過長時間的思考、提煉.豐富的課堂活動，就為此帶來了更多可能.湯倩倩就討論了在中學(xué)教學(xué)當(dāng)中, 引入費米問題, 能很好地幫助學(xué)生建構(gòu)物理模型,培養(yǎng)學(xué)生的物質(zhì)觀念.[12]

研究中對此的討論依然還停留在課例設(shè)計與呈現(xiàn)方面，普適性和理論深度還不夠，但亦能激發(fā)人們思考，由以往對于零散知識的關(guān)注轉(zhuǎn)移到觀念的建立上.但由于物理觀念形成的教學(xué)策略呈現(xiàn)方式相對零散、淺層，因此對于該維度的研究可以從腦科學(xué)的視角對此進(jìn)行歸結(jié).

3.6 物理觀念形成過程影響因素的實驗研究

有研究者對初中物理力學(xué)錯誤前概念形成原因進(jìn)行實驗研究，發(fā)現(xiàn)生活中的感知，錯誤理解，主觀建構(gòu)概念等因素都會影響錯誤前概念的形成，其他概念的干擾也會對其產(chǎn)生影響.這些研究為物理學(xué)概念的教學(xué)及觀念形成提供了良好的參照和建設(shè)性意見.不過，在該論文中，他采用的是紙筆測試，但試卷測試本身并不能夠完全考查學(xué)生觀念的形成，基于觀念的認(rèn)識框架，學(xué)習(xí)者還有可能是通過記憶、背誦、機械性地做題之后而完成試卷，而這樣的紙筆測試過于偏重知識點的考查，而非學(xué)生頭腦中觀念形成認(rèn)知過程的考查.

4 研究結(jié)論與啟示

4.1 研究結(jié)論

結(jié)合可視化分析與文獻(xiàn)閱讀，得到以下幾點結(jié)論.

(1) 從刊文量上看，物理觀念研究在國內(nèi)仍具有一定的發(fā)展勢頭.以2016年為界限，大致可將物理觀念研究歷程分為2個階段，當(dāng)前正處于研究的深化發(fā)展階段.

(2) 從研究中心機構(gòu)來看，群體合作加強.物理觀念研究主要以高校為單位，其合作形式由初始的獨立研究，發(fā)展為跨校的交流與協(xié)作.除了高校合作之外，各基層教研機構(gòu)與基礎(chǔ)教學(xué)單位組成的研究團(tuán)體也逐步增多，這也說明，物理觀念研究受到了社會各界的關(guān)注與重視，其研究價值越來越符合社會期待.

(3) 從研究熱點演化來看，研究進(jìn)入分化階段.國內(nèi)對物理觀念內(nèi)涵、體系、結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)等方面的研究已經(jīng)系統(tǒng)化、精細(xì)化，對部分研究開始進(jìn)入反思批判的階段.從研究焦點的發(fā)展趨勢來看，未來對物理觀念的研究可能分化為兩條路徑，一是繼續(xù)對已有物理觀念的培養(yǎng)進(jìn)行更加精細(xì)化的研究，二是對物理觀念的評價機制、方式進(jìn)行更為深入的研究.

4.2 研究啟示

鑒于現(xiàn)有的研究，我國關(guān)于物理觀念的培養(yǎng)研究和評價方式的探索可以從以下方面進(jìn)行嘗試.

(1) 以解決問題為研究思路.

從現(xiàn)有的物理觀念的研究歷程與熱點可以看出，不同研究者對物理觀念內(nèi)涵的討論、結(jié)構(gòu)的探索、體系的建構(gòu)看似千差萬別，但其出發(fā)點往往致力于解決學(xué)生發(fā)展、教學(xué)改革中最迫切的問題.以問題解決為思路建構(gòu)的物理觀念體系，深入挖掘物理觀念領(lǐng)域中理論上需要發(fā)展而現(xiàn)狀中存在不足的關(guān)鍵指標(biāo)，有利于科學(xué)、準(zhǔn)確地定位為促進(jìn)學(xué)生發(fā)展、提高教學(xué)質(zhì)量所需的核心要素，避免物理觀念維度間的簡單羅列和刻板建構(gòu)，使得各內(nèi)容要素圍繞著“問題解決”有機整合.

(2) 系統(tǒng)建構(gòu)精細(xì)化觀念框架.

借鑒現(xiàn)有研究的經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，課標(biāo)中對于需培養(yǎng)的觀念并沒有詳細(xì)說明，也沒有明確要求.為了滿足不同教學(xué)實踐需要，物理觀念內(nèi)容研究可以從以下幾個方面嘗試. ① 構(gòu)建底層式物理觀念框架.依照課程標(biāo)準(zhǔn)及教材內(nèi)容，為不同地區(qū)、不同學(xué)段的物理觀念培養(yǎng)提供一個底層式的參考標(biāo)準(zhǔn)，及最低標(biāo)準(zhǔn).② 制訂差異化物理觀念體系.研究者應(yīng)根據(jù)各地區(qū)、學(xué)校、學(xué)段的實際情況，構(gòu)建差異化的物理觀念框架，甚至形成地域或?qū)W校特色.差異化物理觀念體系原則上應(yīng)該建立在底層式物理觀念框架之上.

(3) 促進(jìn)物理觀念行動研究的發(fā)展.

分析國內(nèi)物理觀念研究發(fā)現(xiàn)，雖然已經(jīng)向?qū)嵶C取向發(fā)展，但是更多集中在單一課例的設(shè)計中.這樣的研究存在兩方面問題：① 以研究者主觀思想進(jìn)行設(shè)計，不經(jīng)過實踐，形成什么觀念，是否能形成觀念都存在疑問；② 某一節(jié)課的教學(xué)設(shè)計，對于觀念培養(yǎng)，周期相對較短，甚至難以形成物理觀念.因此，研究者可以通過行動研究的方式，不斷改進(jìn)教學(xué)實踐，促進(jìn)學(xué)生物理觀念的發(fā)展.這樣的研究更能為物理觀念發(fā)展提供實踐意義.

(4) 開發(fā)適切性測評工具.

當(dāng)前，對物理觀念的測評仍有很大的研究空間.① 針對我國物理觀念內(nèi)容，研究者需要科學(xué)地制訂評價標(biāo)準(zhǔn)，并保證測評題目與測評維度、評價標(biāo)準(zhǔn)有較高的一致性.② 在測評指標(biāo)體系中加入實踐維度.僅以紙筆測評來評價物理觀念，當(dāng)前看來缺乏說服力.加入實踐維度的測評，注重觀念的轉(zhuǎn)化與遷移，在未來的研究中值得被關(guān)注.