2022年度中学物理教育教学研究综述——基于《中学物理教与学》论文转载情况分析

张海龙 马亚鹏

(1. 中国人民大学书报资料中心，北京 100872； 2. 银川市第九中学，宁夏 银川 750011)

1 统计分析

1.1 刊物转载排名

2022年中国人民大学书报资料中心复印报刊资料《中学物理教与学》共转载论文165篇，分布在28种刊物上.表1是排名前10位的刊物转载情况，其中，《物理教师》等6本物理教学专业期刊转载文章总计122篇，占总数的73.9%，较往年稍有增加.除《物理之友》外，物理教学专业期刊间差距不大，《物理教师》继续蝉联榜首，《中学物理》排名有所提升.

表1

1.2 作者单位、地域分布情况统计

以转载论文第一作者统计，来自中学、高校和教育科研单位的比例分别是52.1%、34.5%和13.3%.中学作者始终是主力，高校作者的转载占比较往年有所提升.地域分布方面，排名前六位省份的依次是浙江(33篇，占20.0%)、北京(27篇，占16.4%)、广东(21篇，占12.7%)、江苏(13篇，占7.9%)、上海(12篇，占7.3%)、重庆(11篇，占6.7%)，江苏作者不再独占鳌头，浙江作者异军突起，夺得榜首.此6省份合计转载117篇，占比达70.9%， 教科研地域发展不平衡较为明显.

1.3 基金项目文章统计

在转载的论文中，有82篇属于基金项目课题研究成果(其中省部级以上课题成果27篇)，占总数的49.7%，较往年有所增长.可以看出物理教育工作者课题资源逐渐丰富、课题研究能力逐步提升，但优质课题占比依然较小.

1.4 转载文章内容分类统计

2022年度转载文章按内容分类统计结果见表2.各领域转载篇数与往年大致相当，教师发展和学生研究依然是薄弱领域.

表2

图1为2022年度转载论文进行关键词共现图谱，可见，物理教育研究者和物理教师围绕物理学科核心素养这一中心，对物理大概念、科学思维、科学探究等进行了丰富的研究，下面就针对这些研究重点与热点专题进行概述.

图1 2022年度转载论文的关键词共现图谱

2 重点与热点专题概述

2.1 初中物理新课标研究

2022年4月，《义务教育物理课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)正式颁布，这是21世纪以来我国颁布的第3个初中物理课程标准，“新课标”在继承三维目标的基础上，提炼了物理课程要培育的学生核心素养内涵及课程目标，为培育有理想、有本领、有担当的时代新人而发挥物理课程独特的育人价值.“新课标”一经颁布，就引起了广泛关注，对其的解读与分析成为当前非常重要的研究热点.

一是对“新课标”的解读.课标修订组组长廖伯琴从修订背景、修订思路和主要变化、实施重点等方面对“新课标”进行了解读，指出此次课标修订“以促进学生发展、提升全体学生核心素养为宗旨”，从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任4个方面提炼了物理课程要培育的学生核心素养，并将其“贯穿于课程目标、课程内容、学业质量、课程实施等部分”，[1]将“认真研读课程标准，注重继承与发展”“将学生核心素养的培育融入日常教学”“提倡教学方式多样化，注重凸显‘做中学’育人价值”作为当前“新课标”的实施重点，具有非常重要的指导价值.蒋炜波、赵坚具体归纳了“新课标”的编写设计特点，并给出了实施建议.[2]

二是新旧课标的对比分析.李春密、张霄从课程性质、课程理念、课程目标、课程内容、学业质量、课程实施等6个方面与2011年版课标进行了对比分析，尤其是从课程育人和大中小一体化课程设计的角度逐条解读了课程理念和核心素养，指出“新课标”的这一设计“凸显课程的连续性和综合性”和“确定核心素养时的一贯性和发展性”，[3]这些分析有助于教师从更为广阔的课程论视域审视物理课程的育人功能及其实现.赵宁等则对新旧课标的框架、文本进行了较为宏观的对比分析.[4]

研究者还没有特别注意到的一个问题是，“新课标”在实施建议部分，专门增加了“教师培训与教学研究”这一内容，可以说抓住了课程实施的关键，重视物理教师基于核心素养的课程实施能力的培养，[5]是将新课程理念落到实处的“临门一脚”.

2.2 物理大概念教学研究

对物理学科大概念的研究热度不减，学者们倾注了很多精力发表了不少研究论文，主要集中于以下方面.

一是对大概念内涵的省思.王强、李松林在归纳了大概念的几种典型理解后，认为大概念可以是一个词、一个问题、一句话、一个主题、一个理论、一个观点等，而大概念之“大”指向的是“在课标上体现核心素养——大发展；在内容上指向学科本质——大内涵；在过程上强调渐次建构——大建构；在结果上则注重理解和迁移——大作用”.[6]因此，学科大概念是“深度学习的核心与命脉，教材理解的关键与要害，发展核心素养的中介和桥梁”.

二是基于大概念的课程设计.尽管新课标提出“以学科大概念为核心，使课程内容结构化”的要求，但是如何以大概念设计与开发课程，还鲜有研究.张玉峰、姚建欣提出可基于大概念设计概念物理课程、思维物理课程和实践物理课程.[7]其中，概念物理课程旨在促进知识结构化，思维物理课程主要教会学生思考，而实践物理课程指向学会做事，三类课程通过大概念相互联系，促进大概念的学习理解与迁移运用.这一研究对重构物理课程有借鉴意义，至于如何走向课程编制实践仍需探索.

三是物理大概念教学策略.又可以分为获取大概念的教学策略与应用大概念的教学策略，如任虎虎提出了基于思维型课堂获得大概念的教学策略，[8]戴小民以牛顿运动定律单元教学为例，围绕“大概念”建构了力与运动知识结构“金字塔”，并重构了教学逻辑.[9]赵海艳、邓靖武在物理大概念统摄下对原有知识重新组合，开展单元复习教学.[10]另外，通过学习进阶进行单元设计，可促进大概念的建构与应用，被认为是落实物理核心素养的一条路径.

历史地来看，穿过术语名称来透视其内在的意蕴，大概念、单元教学这些内容实际上并非新生事物，且大概念在用语上与我国传统物理教学论研究对物理概念与物理规律相区分的习惯格格不入.进而言之，当什么都可以称之为“大概念”时，大概念指的又是什么呢？大概念对物理教学质量提升究竟能起什么作用？如何才能更好地发挥大概念的这些作用？因此，在进行大概念研究时，既要追溯其源流，也要赋予其新意，追求其实质.另外，从研究方法的角度，大概念研究也不是没有改进之处，正如关亚琴深刻指出的，“该领域缺乏实证检验，研究方法较为狭窄，几乎所有研究都为逻辑思辨，没有实验研究”.[11]

2.3 科学探究教学研究

通常认为，科学探究是一种学习内容，也是一种学习方式，随着研究的深入，科学探究也被认为是一种指向素养的能力，新修订的高、初中物理课程标准都将科学探究作为物理核心素养的重要组成部分，并约化为问题、证据、解释和交流4个要素.课标对科学探究的强调引发研究者对科学探究教学的深入研究.

一是科学探究教学的理论探索.周伟波、陈继红梳理了科学探究内涵发展过程，指出科学探究的内涵经历了程序阶段、过程阶段、实践阶段和素养阶段，针对探究教学实践替代化、形式化、零散化之现象，以体验式教学为路径，构建了科学探究教学策略框架.[12]谢孟耘、罗莹研究了高中物理教科书中学生实验科学探究特征的演变.[13]张轶炳以动态信息加工模型为理论基础，详细探寻了要求学生自主经历探究全过程的模块化的科学探究设计，促进学生形成物理核心素养的内在机制，[14]指出学生在完成项目的过程中随时进行输入、编码、记忆、输出，随学随用，动态建构，即时检验，可以系统建构物理观念、形成科学思维、感悟科学精神态度，进而形成具有专业特征的核心素养.

二是论证驱动的探究教学.科学探究中的证据要素与科学思维中的科学论证相吻合，论证驱动的探究教学模型(ADI)强化论证在科学探究教学中的作用，有助于克服探究教学“食谱化”的困境而走向素养发展的向度.一线教师应用该模型进行了教学案例研究，如周佩佩等以ADI教学模型设计了磁感应强度概念教学的课例，[15]该课例将抽象物理概念的形成过程建立于坚实的证据和精心的论证基础之上，使得探究、论证与知识建构成为一个整体.

三是科学探究素养评价.依据课程标准中的学业质量水平对学生科学探究素养进行评价也引起了研究者的注意，张国平从教学实践的角度细化了科学探究各要素的水平表现，[16]对制作基于课程标准的科学探究评价量表并开展实证研究具有指导意义.李玉冰、丁格曼运用实证研究测试了高一学生物理实验探究过程中的科学解释能力，得出“大多数被试者的科学解释能力处于中等水平，且与物理成绩呈正相关，与性别无关”.[17]

2.4 科学思维及其培养

科学思维位居核心素养结构体系的中心地位，研究者持续关注科学思维及其培养问题.

一是对物理教学中科学思维的阐释.蔡铁权、谢佳莹对物理教学中的科学思维的内涵、方式、特征、独特性等基本问题进行了哲学阐释，认为作为自然科学典范的物理学，“其思维应是人类对客观物质世界本质属性、内在规律及事物间的相互关系的认识，是基于物理学经验事实而建构概念、规律、原理和理论的能力与品质”.[18]体现物理学科特征的科学思维具有综合性、动态性、开放性、批判性、创新性等特点，物理教学要特别关注如涌现式思维、不确定性思维等与当代物理学有密切关系的思维方式，才能帮助学生物理地思维.张恩德认为科学思维中的“科学”是形容词“合乎科学的”的简称，课程标准对科学思维要素的划分“其实质是物理视角与人的视角的重新融合与分解，没有过分追求逻辑的严谨性与一致性”，[19]他对科学思维内涵、要素、水平及其与过程方法的重新审辩，对厘清科学思维研究的基本问题大有裨益.

二是对学生科学思维的培养.物理教师非常关注教学中科学思维培养问题，提出了不少教学模型、教学策略.蒋炜波关注思维发展导向的教学，提出了基于问题解决模式[20]和基于物理情境[21]的物理复习教学策略.艾蒂等对基于审辩式思维的论证教学中提出论题的策略展开了研究，认为可以基于前概念、实验各环节、物理学史等方式提出好的论题.[22]毛金华则关注需要学生花费较长时间实践、探究才能完成的多样化的物理长作业，认为这种长作业是科学思维能力的催化剂.[23]总之，这方面的研究较为丰富，且呈现出多样化的研究形态.鉴于科学思维的培养不是一朝一夕的事情，后续研究可以在这些成果的基础上，对物理教学培养学生科学思维进行整体和系统的规划，并进行相应的教学实验.

2.5 学科融合与项目式学习

“新课标”在内容设计方面，在“物质”“运动与相互作用”和“能量”3个主题的基础上，增加了“实验探究”和“跨学科实践”主题，其中要求要将不少于10%的课时用于设计跨学科主题学习活动.如何真正让跨学科实践活动落到实处，恐怕不变革现有的教学模式是不行的，项目化学习可能会是跨学科实践活动开展的重要途径.

一是对学科融合的积极探索.跨学科实践具有明显的跨学科性和实践性特点，与日常生活、工程实践及社会热点问题密切相关，被认为是撬动整体教学内容在教学方式和育人方式上的深入改革.冯爽基于上述观点构建了以时事热点跨学科实践培育学生核心素养的模型，指出跨学科实践主题应具有综合性、应用性和真实性，而跨学科实践主题的开展则可通过学生查阅资料、课上主题学习、生活中应用和实践等环节实施.[24]教师还研发了一些较为典型的跨学科实践教学案例，如吕俊君基于大概念视角设计了深度理解变化率的教学，[25]将数学与物理乃至生命科学、经济学中的相关内容有机融合；文云全开发了通用技术与物理学科融合的课例.[26]这些学科融合研究是对跨学科实践活动开展的有益探索.

二是项目化学习的理论与实践研究.项目化学习是学生通过一定时长的小组合作方式，解决一个真实世界中负责的、具有挑战性的问题，或完成一项源自真实世界经验且需要深度思考的任务，进而逐步习得核心素养的一种做中学的教学方式.罗莹、谢晓雨提炼了基于项目学习的中学物理教学特征，将项目化学习开展划分为项目解读拆解、问题解决、成果展示评估3个阶段，[27]有助于教师总体把握项目化教学.刘林开发了设计显示加速度大小装置的项目式教学案例.[28]还有其他一些精彩的教学案例，这里不再一一列举.

2.6 物理关键能力测评

核心素养导向的物理教学尤为注重对学生关键能力的培养，物理关键能力是指学生在面对与物理相关的生活实践或学习探索问题情境时高质量地认识问题、分析问题、解决问题所必须具备的能力.围绕物理关键能力的测评，研究者做了不少有价值的探索.

一是关键能力的测评试题命制.中高考试题的质量对人才培养、教学改进都具有重要的导向作用，研究中高考试题对学生关键能力的考查维度与深度具有重要意义.韦玉逢等应用基于核心素养的物理学科能力表现框架对我国9个城市2020年的中考试题进行了定量研究，发现“试题均侧重对知识输出型的应用实践能力考查，对迁移与创新能力的考查较少，均没有考查关联整合能力要素”，[29]并且不同地域的试题对关键能力的考查具有差异性.和终结性考试相比，表现性任务评价更能体现教—学—评的一致性，李鸿以光的反射教学为例，将对关键能力的评价融入目标设计，依据表现性任务获取评估证据，以评估和发展学生的物理关键能力.[30]

二是围绕关键能力的实证研究.物理关键能力是由不同能力构成的能力群，研究者不满足于从宏观的关键能力进行测评，而是对某个具体的能力进行实证研究.肖子鑫等应用力学推理测试(MRI)对来自上海、浙江的125名大一新生进行测试，得出了有益的结论，尤其是“力学推理能力随选考理科科目数量的增加而提高”的结论，[31]对高中学生选课走班具有参考价值.万婷婷、于海波通过建构物理归纳推理能力结构模型，编制测量工具，对初中生物理归纳推理能力展开研究，发现初中生在物理归纳推理过程中，主要存在“特征提取随意、信息关联被动、模式识别浅层、相似联想局限、举证意识缺乏、假设修正困难等问题”.[32]

对关键能力的实证研究主要为大学的物理教育研究者做出的，一线教师在这方面的研究相对较少.实际上，如果教师能够运用科学方法对自己所教的学生进行实证研究，对教学改进和学生关键能力培养具有更直接的推动作用.

3 启示与展望

3.1 义务教育新课标的实施

尽管物理教育研究者对义务教育物理新课标进行了解读和对比分析，但仍然需要继续跟进，需要做更为细致而专业的工作.一是将课程标准中所提炼的物理学科培养的核心素养与具体的教学内容相结合，本着抽象与具体相结合的原则，从学科育人价值的高度研究特定内容的育人功能.二是依据新课标修订的新教材即将出版，要认真研读新教材体现核心素养的范围和深度，落实学业质量标准.三是开展基于新课标的教学研讨交流活动，以研究的态度和视角切入教学实践，超越单一的教学经验走向论理、辩理，享受物理教学研究的理性之美.

3.2 新高考背景下物理资优生培养

新高考综合改革、新课程方案的实施和新教材的使用为物理教学研究提供了丰富的研究话题，在“选课走班”政策实施过程中，物理学科的境遇几经波折，最终通过实施“3+1+2”模式及选课指导意见保障了物理学科的地位，这也间接体现了国家对拔尖创新人才的求贤若渴.为了为高等学校输送更多具有创新意识和创造能力的拔尖人才，高中阶段的物理教学，在兼顾基本素养的同时，还需要根据拔尖创新人才的成长规律，进一步去探索物理资优生的培养问题.

3.3 跨学科实践活动研究

怎样将跨学科实践活动的10%的课时落到实处，通过开展物理跨学科实践活动，让学生在参与、体验、感知之中形成实践能力和创新意识，是义务教育阶段各学科教育面临的新问题，也是当前研究的薄弱环节.物理教师要结合本地的特色乡土资源、本校的实验室资源和研究专长，系统开发出体现校本特色的跨学科实践活动主题，形成跨学科实践活动开展的基本流程，增强组织性，避免无序化，并在实施过程中不断优化调整，形成鲜明的风格与特色.

3.4 “双减”背景下的物理教学改革

“双减”政策的出台有助于强化学校教育主阵地作用，构建教育良好生态，有效缓解家长焦虑情绪，促进学生全面发展、健康成长.需要指出的是，“双减”从根本上不是以降低教学质量为代价的.这就要求教师要转变观念，变革教学方式，提高课堂教学的效益.同时，要下功夫改进作业设计.作业不是物理教学的附属物，而是物理教学的有机组成部分.教师不能对学生投入大量精力来完成的作业“熟视无睹”.科学地设计作业，合理地布置作业，有指导地帮助学生完成作业，是物理教师的分内之事，既体现着教师的专业水平，也彰显着教师的仁爱之心.