中学物理教育教学研究报告（2016-2020 年）——基于人大复印报刊资料的转载数据

张海龙

中国人民大学复印报刊资料遵循分类评估、同类比较的原则，从各类公开报刊中精选优秀论文，其论文内容可以在一定程度上反映学科研究的概况。本研究以人大复印报刊资料《中学物理教与学》在2016-2020 年转载的论文为例，分析中学物理教学研究的进展情况。

一、统计分析

（一）原发报刊分布

2016-2020 年，共转载论文906 篇，分布在65种原发报刊上。在专业性期刊中，转载量较高的依次为《物理教师》（113 篇）、《物理教学探讨》（106 篇）、《中学物理教学参考》（97 篇）、《中学物理》（88 篇）、《物理教学》（87 篇）、《物理通报》（76篇）；在综合性期刊中，《实验教学与仪器》（51篇）、《课程·教材·教法》（33 篇）、《课程教学研究》（21 篇）、《教学月刊（中学版）》（20 篇）、《基础教育课程》（17 篇）转载量排在前五位。

（二）机构分布

对文章第一作者的机构进行统计，可以发现：来自中小学的文章最多，占56.62%；其次是来自高校的文章，占28.04%；来自教科研部门的文章占12.36%；来自出版部门、教育行政部门等其他单位的文章占2.98%。

在中小学中，转载在5 篇以上的有江苏锡山高级中学实验学校（7 篇）、宁夏银川市第九中学（7 篇）、浙江天台中学（6 篇）、北京第八十中学（5篇）、江苏太仓高级中学（5 篇）、江苏南菁高级中学（5 篇）、中国人民大学附属中学分校（5 篇）。

在高校中，首都师范大学（29 篇）、华南师范大学（22 篇）、北京师范大学（15 篇）、西南大学（13篇）、上海师范大学（9 篇）、陕西师范大学（9 篇）、南京师范大学（9 篇）排在前五名。

在教科研部门中，北京教育科学研究院（9篇）、浙江教育厅教研室（8 篇）、浙江杭州基础教育研究室（7 篇）、广州市荔湾区教育发展研究院（6 篇）、北京市海淀区教师进修学校（5 篇）、浙江玉环县教育局教研室（5 篇）位居前列。

（三）核心作者

对第一作者转载文章篇数进行统计，有28 位作者转载量在4 篇以上（见表1），其中首都师范大学邢红军（10 篇）、浙江省杭州市教研室曹宝龙（7 篇）、宁夏银川市第九中学马亚鹏（7 篇）等学者转载论文最多。

表1. 2016-2020 年《中学物理教与学》核心作者（第一作者）

（四）地域分布

以第一作者所在省份（不含港澳台）进行统计，我国31 个省（自治区、直辖市）的差异极大。江苏省高居榜首，论文数量有226 篇，占总数的24.94%；北京、浙江分列二三位，东部地区的教科研优势明显（见表2）。

表2. 2016-2020 年《中学物理教与学》论文作者地域分布（第一作者）

（五）基金项目分布

五年转载的论文中，基金项目论文共有338篇，占总数的37.31%。其中国家级基金项目论文12 篇，占1.32%；省部级基金项目论文163 篇，占17.99%；其他类基金项目论文163 篇，占17.99%。总体来看，高级别的基金项目论文较少。

（六）研究领域分布

从研究领域看，教学领域的文章最多，有362篇，占总数的39.96%。其次是实验领域，有141篇，占15.56%，评价领域占10.82%，课程领域占10.71%，学科教育领域占8.83%，学生领域占7.28%，教师领域占6.84%。

二、研究重点与热点概述

（一）学科核心素养

当前，核心素养已成为国际国内教育变革的重要主题，基于物理核心素养的教学研究是我国中学物理教育研究的热点。一是物理学科核心素养的内涵、框架、表现等方面的宏观研究。有学者厘清了学生发展核心素养和物理学科核心素养的关系，并对物理学科核心素养的理解、把握与践行给出建议（彭前程，2016 年 3 期，2018 年 2 期，2020年7 期），有学者厘清了三维目标和物理学科核心素养的关系，指出物理学科核心素养“是三维课程目标的整合、提炼与发展，其中既有继承又有创新”（郭玉英，2018 年1 期）。二是物理学科核心素养各维度的内涵阐释与落实路径、培育策略探析。

1.物理观念

《普通高中物理课程标准（2017 年版）》（以下简称“新课标”）将物理学科的核心素养界定为“学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力”，主要包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面[1]4。物理观念居于首位，引起了物理教育界的极大关注和持续争论，争论的焦点在于物理观念到底是不是一种“知识”，物理观念是“物理中的观念”还是“关于物理的观念”。一种观点认为物理观念和物理知识不同，是对物理世界本质的正确认识；另一种观点则认为物理观念是物理知识的一种，是“聚合和抽象程度更高的物理知识”（王长江，2020 年11期）。对物理观念的主流解释是认为“物理观念总体而言是一种物理的自然观，是在物理知识基础上的提炼和升华”（廖伯琴，2020 年1 期）。不过，学者们在物理观念的形成要以物理知识为基础这一点上基本达成共识，有学者提出“事实经验→概念规律→核心概念→物理观念→应用实践→迁移创新”的物理观念养成架构（蔡铁权、郑瑶，2019年8 期）。有学者认为应将物理观念限定在思想史范畴，物理观念教育应回归到物理学的发展历程之中（马亚鹏，2019 年10 期）。也有学者认为课标“未将物理思想教育纳入其中，物理思想与物理观念混淆不分”的做法值得商榷（邢红军，2016 年10 期）。

2.科学思维

研究者围绕科学思维的含义、结构，以及促进科学思维发展的有效教学策略做了大量翔实的研究。有学者将科学思维定义为：“科学思维是对自然界事物的本质属性、内在规律及事物间的相互关系的间接的、概括的和建构的反映，该反映以科学知识经验为中介，以科学思维方法为途径，需要人脑借助多种科学思维形式，对多变量复杂系统进行加工与处理”，并构建了“目的—内容—过程—方法”为一体的科学思维内涵结构模型（董博清、彭前程，2019 年 6 期）。

科学思维素养培育方面，近阶段研究主要集中于水平划分和表现标准、测评框架的构建，以及学生思维能力发展规律、进阶路径的研究。除了宏观科学思维水平划分与提升路径的研究，也有一些学者构建了科学建模能力模型与测评框架（翟小铭、郭玉英，2016 年 4 期）、科学论证能力表现层次和测评框架（陈颖、郭玉英，2018 年 2 期），目标—教学—评价一致性、以评促教的理念得以彰显。还有学者研究了中学生科学推理能力发展规律。课堂教学层面，多是对国外教学模式如ADI教学模式的引介和改进（魏芳兵等，2018 年2期），也有学者构建了基于模型进阶的科学建模教学设计模型（张静、郭玉英，2020 年 6 期）。

“新课标”将科学思维分为模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素[1]5。诸要素中，模型建构、科学推理、科学论证相关研究较多，而质疑创新却鲜有论及。

3.科学探究

相较于上一轮课程改革由“科学探究”统摄课程三维目标，现在“科学探究”降位为物理学科核心素养四维之一，研究热度有所下降，更多的是对“科学探究”的反思。“科学探究”的降位有利于纠正此前一些矫枉过正的行为，有学者指出，走进“素养时代”，“科学探究”要在反思中成长，要结合“大概念—学习进阶”，在教育公平视野下研究“科学探究”，加强“科学探究”的教学心理研究（李艳青、胡扬洋，2019 年6 期）。另有研究者对构建基于学习进阶的科学探究课程方案（魏昕、郭玉英，2018 年6 期）、促进学生科学本质观形成等方面做了初步探索。

比之物理核心素养的前三个维度，“科学态度与责任”这一维度的研究较为匮乏，在当今大力倡导课程思政、学科德育的背景下，应高扬学科育人，深入挖掘物理学科育人价值，并探索其实践路径，将科学精神、科学态度与责任教育落到实处。

（二）新课程新教材新高考

核心素养导向的教育改革客观上促进了对新课程新教材新高考研究，成为物理教育教学研究的热点。

1.新课程标准研究

“新课标”一经颁发，就引起了物理教师、物理教育研究者学习与研究的热潮，课标组组长廖伯琴就一线教师关切的问题如课标的亮点、课程结构、教学目标设计、科学态度与责任的落实等进行了分析，指出教师“应站在为了学生的发展，为了国家强大、民族兴旺，为了全人类文明进步这样的高度进行物理教学，为全面实现物理课程的功能做出努力”（廖伯琴、陈国文，2018 年 7 期）。有研究从物理课程与教学论的角度分析了新课程标准的特点及实施原则，对课程标准的内在学理展开了初步的分析（马亚鹏，2018 年7 期）。还有新旧课标对比研究等，有助于教师理解与实施物理新课程。

2.高中物理新教材研究

随着课标的修订，基于新课程标准的物理教材也修订出版，目前已有6 个版本的物理新教材通过审查供各地选用，新教材研究也成为研究热点。一是教材编写者对新教材的解读，如人教版教材总主编彭前程就人教版新教材在物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任方面的编写方式展开了说明（彭前程，2020 年 7 期），引导教师理解新教材的编写理念，有助于教师创造性地使用教材。二是教材对比研究，这方面的研究颇为丰富，有新旧教材对比研究，有不同版本新教材的对比研究，这些研究更多关注教材的细节，讨论更为深入，对教材编写和使用均具有借鉴意义。

3.物理高考选考研究

高考改革政策的调整也使物理高考研究成为热点。一是选学选考现状分析。上海、浙江作为第一批新高考改革试点地区，2017 年起分别实施“6选3”“7 选3”的选考方案，有研究表明选学物理的学生人数萎缩严重（徐胜强等，2018 年4 期），一些学者对此表示担忧，并提出改进措施（朱邦芬，2018 年4 期）。二是高考制度与赋分方案的完善。有研究者分析赋分制下的“驱赶效应”和“磁吸效应”，提出应设置不同科目的赋分权重，严格限定选考科目组合（陈爱文、胡银泉，2017 年12期），有研究者提出FZB 计分模型（黄恕伯，2018 年4期），有学者提出改静态赋分为动态赋分（杨燕燕、余文一，2018 年4 期）。三是聚集高考内容改革。随着《中国高考评价体系》的发布，涌现出大量基于“一核四层四翼”解读高考试题和探讨试题命制的文章。

（三）学习进阶与单元教学设计

1.学习进阶

学习进阶是对学生在各学段学习同一主题的概念时所遵循的连贯的、典型的学习路径的描述，一般呈现为围绕核心概念展开的一系列由简单到复杂、相互关联的概念序列[2]。学习进阶描述的是学生在学习某一主题时连续且有层级的发展路径，其核心思想与我国传统的循序渐进教育理念不谋而合，在研究中又引入了认知心理的元素，对改进教学有指导意义。这是因为学习进阶既不同于课程文件中的“内容进阶”，也不是简单地回答“是否学会了”这个问题，而是定量化地描述学生在学习某一主题时不同的思考方式，关注的是学生怎样思考（AliciaC.Alonzo、翟小铭，2016 年9期）。有研究基于学习进阶以科学的逻辑和认知发展为线索重组科学概念教学，尝试将学习进阶理论向实践推进以改进教学实践（张玉峰，2019 年5期）。还有研究将学习进阶用于衔接教学、单元教学等，但总体来看，研究的科学性水平有待提高。

2.单元教学设计

指向学科核心素养的大单元设计是学科教育落实立德树人、发展素质教育、深化课程改革的必然要求，也是学科核心素养落地的关键路径[3]。单元教学被认为是撬动课堂转型的支点，引发了物理教育研究者的研究热情，发表了较多研究成果。一是围绕大概念组织单元教学内容，达成知识结构化。有研究者介绍了开展单元教学设计研究的经验，规划出单元教学设计路径，指出学科单元教学设计的基本环节中，单元教学任务分析是起点，单元教学目标是核心，单元教学重点是价值所在，单元重点活动是关键；而单元作业导引、单元学习评价建议要融入教学活动之中，并以单元教学资源选编支持教学活动的开展（陆伯鸿，2018 年9期）。还有研究者提出了“解读课程体系结构，分析认知心理层次，规划概念进阶路径”的单元知识结构化的方法（骆波，2020 年5 期）。二是采用基于理解的逆向单元教学设计策略，研究者开发出诸多教学案例。但是以实证研究方式评估单元教学对核心素养的促进作用进而改进单元教学的研究尚不多见，单元教学倘要实现“上联”“下通”的功能，任重而道远。

（四）深度学习与深度备课

1.深度学习与物理学科融合

人工智能的发展引发人类学习观的转变，深度学习与高阶思维能力培养日渐引起人们的重视。深度学习最终的学习效果是形成认知中的一种高阶思维[4]。有研究者认为单元教学、项目式学习、劣构问题的引入与解决是促成深度学习的有效途径，还有研究对指向深度学习的物理实践作业、学习评价等展开了初步的探索。无论何种结合方式，深度学习应该是“触及学生心灵、深入思维内核、体现学习挑战的学习”（张世成、倪志锋，2020 年3 期）。至于物理深度学习的内在机制、实现条件等原理性的探讨还较为匮乏，需要进一步借助认知心理学等开展跨学科的实证研究。

2.指向深度学习的深度备课和深度教研

深度教研、深度备课并以有效的教学策略调动学生的高阶思维，是促进学生深度学习的前提。有研究者指出，深度备课应是“备以课程目标为核心分解而成的课时目标、备以优化实验资源载体为目标的实验资源、备以问题链为主线的符合学生认知发展规律的思维载体、备以有效评价为落脚点的评价方式”（任晔，2017 年 7 期）；另有研究者提供了一些基于此种理念的深度备课案例。对于教师参与深度教研活动的水平，有研究基于对深度教研“指向真实问题，规划教研主题，设计系列活动，精准专业指导，助推教师成长”的特点，将教师参与度按水平划分为“话题引导、问题引导、工具参与、任务参与、项目参与”5 个层级，指出深度教研至少应达到“任务参与”的水平（陆伯鸿，2020 年 6 期）。

（五）基本教学问题研究

我国一代又一代物理教育研究工作者在长期的物理教育研究过程中，针对基本教学问题，提出了系统的物理教学理论，这些已有的研究成果是新研究的生长点。物理概念教学、物理规律教学和物理实验教学等基本的物理教学问题研究依旧焕发着蓬勃的生命力。

1.物理概念教学

概念是一切知识的基石，概念教学始终是物理教学研究的重中之重，近阶段物理概念教学研究主要聚焦于三个方面。一是从概念形成与发展的视角探讨物理概念的建构与进阶，如有学者分析了概念形成原理并给出教学建议（曹宝龙，2016年7 期）。二是关于核心概念的研究。有学者分析了科学概念的层次（张玉峰、郭玉英，2016 年2期），有学者研究了核心概念确立的原则与方法，并以磁场为例分析了物理概念的逻辑脉络（续佩君等，2017 年9 期），另有大量以核心概念统整教学的案例研究。三是迷思概念的转变。研究聚焦于迷思概念诊断工具开发，或某一领域迷思概念探查与转变策略探索。有学者建构了迷思概念与科学概念比对图模型（许桂清，2017 年1 期），有学者利用三阶测试对高中生机械波迷思概念作出诊断（郭芳侠、赵倩，2018 年 3 期）。

2.物理实验教学与评价

物理是以实验为基础的自然科学，实验教学始终是物理教学研究的重点。除了常规实验创新与改进、自制教具开发外，近阶段实验教学研究表现出以下变化：一是实验教育价值的重新审视和实验教法的发展创新。有研究者指出学生自主创新实验是未来物理教学的最佳途径（汤金波、黄网官，2018 年8 期），并就此发表了一系列文章。二是将现代信息技术引入物理实验教学，数字化实验悄然兴起，智能手机、高科技玩具等被广泛用于常规实验改进和创新实验开发。三是实验教学评价引起高度关注。有学者开发出学生实验能力表现标准（王焕霞，2020 年1 期），有研究者制订了学生实验创新素养评价量表（吕宏申、李美霞，2019 年11 期），也有研究者针对纸笔测试提出了情境化实验试题的命制策略（叶兵，2019 年11期）。核心素养导向的教学更加注重实验教学，至于物理实验与学生核心素养发展之间的内在机制及教学实施路径，还有待进一步深入研究。

（六）教师专业发展

教育变革归根结底需要一支高水平的教师队伍，物理教师专业发展，特别是教师教学研究能力引起了学术界的广泛关注。

1.教师知识、能力结构研究

物理教师究竟应该具有什么样的知识、能力结构，也是学者们经常讨论的问题。有学者致力于教师专业素质标准的研究（刘健智等，2018 年12期），有研究分析了教师教学研究能力结构要素（郭雅洁、桑芝芳，2017 年1 期），有研究聚焦于教学学科教学知识（PCK，TPACK）（陈建，2016 年 7期），也有研究者提出了教师教学学术能力的概念（马亚鹏，2020 年1 期）。这些研究都基于某种教育哲学或理念所提出，能够刻画物理教师的素质结构，对未来教师培养亦有借鉴价值。值得一提的是，研究者不仅关注应然的能力结构，还关注实然的能力表现，如有研究讨论了教师的学科教学知识的测评方式（杜明荣、冯加根，2020 年 5 期），有研究则开发量表对教师的学科教学知识进行了实证的测量（冯爽，2017 年12 期）。还有研究对物理教师教学研究能力展开了实证研究，对提高我国物理教师队伍素质提出了相应的政策建议（邢红军等，2020 年 12 期）。

2.教师培养模式创新

至于教师的专业发展及教师培养，也有不少文章发表。总体上来看，教师培养应从三个方面着力：一是强调教师的自主学习，要重塑教师的学习观，以研究的姿态对待教学工作，围绕学生的关键能力与个性发展，寻找解决路径，在学习与实践中提升自身的专业发展水平（秦晓文，2019 年5期）。对于物理名师的成长，有研究着眼于名师成长轨迹，对教学主张的自主凝练及教学风格的形成提出了相应的策略（丁玉祥，2018 年1 期）。二是教师培训和教研模式创新。研究者在广泛探索和深入实践的基础上，发展出如专题培训、分层区域联动、说课、辩课、洗课、高端备课、同课异构等一批深度教研模式。有研究提出的研磨教师困惑、研磨课标教材、研磨学生思维、研磨课堂教学实践的“四维研磨”及其实践探索，务实、具体、可操作性强（陈松秋，2019 年10 期）。三是教师发展共同体建设。有研究分享了以名师工作室为引领构建教师发展共同体的有关经验（蒋天林，2020 年7期），有研究介绍了在构建开放、合作、共享的教师学习共同体方面所做的探索（周晓东，2020 年6 期）。至于有影响力的物理教研团队建设等问题，还鲜有研究。