楊振寧先生曾批評(píng)國(guó)內(nèi)大學(xué)物理教育，過(guò)于強(qiáng)調(diào)理論基礎(chǔ)而輕視了物理學(xué)與自然現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的天然聯(lián)系，這樣的教育呈現(xiàn)的不是活的物理學(xué)，僅僅是物理學(xué)的骨干。我們絕大多數(shù)中學(xué)物理教師接受的都是傳統(tǒng)的物理學(xué)教育。當(dāng)今，STS教育已經(jīng)成為科學(xué)教育改革的重要教育理念之一。新課程中也大力倡導(dǎo)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”。面對(duì)挑戰(zhàn)，廣大教師必須反省自身物理學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)是否過(guò)于“干癟”，需要我們加以豐滿和活化。
新課程強(qiáng)調(diào)物理結(jié)論和自然現(xiàn)象的聯(lián)系，為此，教師必須注意收集重要結(jié)論得出的背景知識(shí)，突出相關(guān)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、方法和現(xiàn)象，以豐富的感性材料充實(shí)、活化理論內(nèi)容。在這個(gè)“活化”過(guò)程中要堅(jiān)持以實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為核心的原則，除了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)的積累，掌握物理實(shí)驗(yàn)的基本原理、方法和操作知識(shí)，還需結(jié)合工作需要，熟悉中學(xué)所用的基本儀器的構(gòu)造及使用方法，懂得一些物理儀器、設(shè)備的保養(yǎng)、維修常識(shí)，掌握一定設(shè)計(jì)、制造、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器的基本知識(shí)。此外，要留心收集物理結(jié)論得出過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)趣聞，努力還原重要物理結(jié)論建立的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。如法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)過(guò)程及其間涉及的典型方案。
STS教育已逐步成為各國(guó)科學(xué)教育共同的改革方向，它主張?jiān)诳茖W(xué)教育中強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)科學(xué)技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。教師要積極了解物理知識(shí)在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用情況，關(guān)注與物理學(xué)相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，明確物理學(xué)應(yīng)用給經(jīng)濟(jì)、社會(huì)帶來(lái)的利與弊。如：了解幾種物理射線在醫(yī)療中的不同應(yīng)用，神舟五號(hào)機(jī)艙內(nèi)的中學(xué)物理知識(shí)，修建水庫(kù)的利弊等等。這些知識(shí)是開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)，切實(shí)提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的必然需要。
3、注重學(xué)習(xí)物理學(xué)史，加強(qiáng)物理學(xué)知識(shí)的縱向聯(lián)系
物理學(xué)史能夠幫助教師深入領(lǐng)悟物理結(jié)論的歷史意義和重要性，加深對(duì)物理思想和物理方法的理解。因此物理教師要注重學(xué)習(xí)物理學(xué)史，熟悉有關(guān)的物理學(xué)史料、科學(xué)家生平和事跡。優(yōu)秀的物理教師往往善于將物理學(xué)史知識(shí)與教學(xué)內(nèi)容恰當(dāng)結(jié)合以調(diào)節(jié)課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。
總體看來(lái)，物理教師必須具有雄厚的物理學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)。建構(gòu)與實(shí)際充分結(jié)合的不斷發(fā)展的本體性知識(shí)結(jié)構(gòu)，這是教師取得良好教學(xué)效果的根本保證，也是其整體知識(shí)結(jié)構(gòu)得以展開(kāi)的第一根支柱。但研究表明，光具備豐富的本體性知識(shí)并不是個(gè)體成為好教師的決定條件。教師工作的順利開(kāi)展還需要教育學(xué)、心理學(xué)等其他專(zhuān)業(yè)知識(shí)的支持。
(三)條件性知識(shí)
教師的條件性知識(shí)是指教師所具有的教育學(xué)和心理學(xué)知識(shí)。具體可分為：學(xué)生身心發(fā)展的知識(shí)、教與學(xué)的知識(shí)和學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)的知識(shí)。條件性知識(shí)與本體性知識(shí)共同構(gòu)成教師的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，從而將教師知識(shí)結(jié)構(gòu)與其他人才知識(shí)結(jié)構(gòu)區(qū)別開(kāi)來(lái)。但研究表明，無(wú)論職前教師還是職后教師，他們對(duì)條件性知識(shí)的掌握都不夠好，這是非常值得我們深思的。
理想的物理教師知識(shí)結(jié)構(gòu)中，條件性知識(shí)與物理學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)應(yīng)該是并重、共同發(fā)展的。物理教師“π”型知識(shí)結(jié)構(gòu)中，條件性知識(shí)是又一個(gè)有力支柱，也正是這類(lèi)知識(shí)將物理教師與普通物理工作者區(qū)別開(kāi)來(lái)。教學(xué)的中心任務(wù)是對(duì)學(xué)科作出教育學(xué)的解釋?zhuān)⒆约赫莆盏膶W(xué)科知識(shí)與課堂情境結(jié)合起來(lái)，傳授給學(xué)生。因此，教學(xué)工作的性質(zhì)從一開(kāi)始就要求教師精通條件性知識(shí)，具有構(gòu)建“π”型雙支柱乃至多支柱的知識(shí)結(jié)構(gòu)模型的意識(shí)。新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)教育的育人功能，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的個(gè)體差異和多元化發(fā)展，實(shí)際上正是希望打破過(guò)去知識(shí)中心、學(xué)科本位的教育觀念，是對(duì)輕視條件性知識(shí)的傳統(tǒng)教師知識(shí)結(jié)構(gòu)的一次批判。
結(jié)合時(shí)代要求，我們認(rèn)為當(dāng)前中學(xué)物理教師應(yīng)該加強(qiáng)條件性知識(shí)的學(xué)習(xí)。具體內(nèi)容包括：兒童、青少年心理發(fā)展規(guī)律，教師心理學(xué)，教育學(xué)基本原理、教育哲學(xué)、教育史等。其中需特別重視現(xiàn)代教育觀念的吸收、整理，如：建構(gòu)主義的知識(shí)觀和教學(xué)觀、探究教學(xué)、研究性學(xué)習(xí)等;教學(xué)的方法策略與方法方面，除了學(xué)好物理教學(xué)論和物理教學(xué)法，要特別留意新的教學(xué)方法、策略及教學(xué)模式，嘗試從其他學(xué)科中引入、遷移。此外，新一輪課程改革強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方式的變革。新的教學(xué)評(píng)價(jià)方法是廣大教師在改革中最不適應(yīng)的方面，因而也就成為最需要補(bǔ)充的知識(shí)。
(四)實(shí)踐性知識(shí)
如前所述，“π”型知識(shí)結(jié)構(gòu)的人才具有更強(qiáng)的創(chuàng)造性和適應(yīng)性。具有這種知識(shí)結(jié)構(gòu)的教師其創(chuàng)造性主要通過(guò)其實(shí)踐性知識(shí)集中反映。所謂“實(shí)踐性知識(shí)”，是指教師在面臨實(shí)現(xiàn)有目的的行為中所具有的課堂情境知識(shí)以及與之相關(guān)的知識(shí)。這種知識(shí)是教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶，具有明顯的經(jīng)驗(yàn)性和情境性。擁有豐富實(shí)踐性知識(shí)的優(yōu)秀教師，對(duì)教學(xué)情境具有敏銳的觀察力和判斷力，能更透徹地分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的方法和策略也更具有獨(dú)創(chuàng)性、新穎性和恰當(dāng)性。
新教師缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在教學(xué)初始普遍缺乏實(shí)踐知識(shí)。但研究表明，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的教學(xué)，新手教師的實(shí)踐知識(shí)結(jié)構(gòu)都會(huì)不同程度的提升。但教齡與教師實(shí)踐知識(shí)水平二者并非高度正相關(guān)。這說(shuō)明，實(shí)踐性知識(shí)與教師的本體性知識(shí)和條件性知識(shí)水平有關(guān)，又必須通過(guò)長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐來(lái)獲得。它具有明顯的經(jīng)驗(yàn)性、情境性，是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，必須與時(shí)俱進(jìn)、不斷發(fā)展。
探究式教學(xué)的引入使中學(xué)物理課堂的自由度、靈活性急劇增加。這一方面有助于調(diào)動(dòng)課堂氣氛，提高教學(xué)質(zhì)量;另一方面，也增加了教師的課堂管理難度，對(duì)教師的實(shí)踐性知識(shí)水平提出更高的要求。盡快優(yōu)化實(shí)踐性知識(shí)結(jié)構(gòu)是如今中學(xué)物理教師的當(dāng)務(wù)之急。因此，物理教師首先要加強(qiáng)本體性和條件性知識(shí)的學(xué)習(xí)，優(yōu)化專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，打好創(chuàng)新的知識(shí)基礎(chǔ);另外，在教學(xué)實(shí)踐中，要借助于行為研究，不斷反思、審視和分析自身對(duì)物理、對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的思維發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識(shí)，對(duì)物理教學(xué)的目的、方法和手段以及對(duì)經(jīng)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)等。反思不能只停留在對(duì)教學(xué)實(shí)踐行為、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的反省上，更重要的是能內(nèi)化為實(shí)踐知識(shí)，指向未來(lái)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。
實(shí)踐性知識(shí)是教師初步建立“π”型知識(shí)結(jié)構(gòu)后最顯著的創(chuàng)造性成果。他本身就體現(xiàn)著合理知識(shí)結(jié)構(gòu)的開(kāi)放性和旺盛生命力。發(fā)展壯大的實(shí)踐知識(shí)最終又成為教師知識(shí)結(jié)構(gòu)的一個(gè)支柱，為下一步的知識(shí)創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)調(diào)整提供支持;也為實(shí)際教學(xué)工作打下更加堅(jiān)實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)。
三、新型教師知識(shí)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
結(jié)合新課程的要求，我們提出新型中學(xué)物理教師“π”型知識(shí)結(jié)構(gòu)模型。這一模型較之傳統(tǒng)教師知識(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)容更全面，結(jié)構(gòu)更合理，能較好地滿足新教育形勢(shì)的要求，因而具有更加鮮明的時(shí)代性。具體來(lái)看，該結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了如下特點(diǎn)的轉(zhuǎn)變：
(一)從單一型向復(fù)合型轉(zhuǎn)變
新型知識(shí)結(jié)構(gòu)強(qiáng)調(diào)在深厚文化知識(shí)基礎(chǔ)上突出專(zhuān)業(yè)知識(shí)，提倡“以博養(yǎng)專(zhuān)，以專(zhuān)促博”的知識(shí)結(jié)構(gòu)。在專(zhuān)業(yè)知識(shí)范圍的界定以及內(nèi)容選取上，充分考慮信息時(shí)代知識(shí)大分化又大綜合的特點(diǎn)，力求從更廣闊的綜合學(xué)科視野出發(fā)選取最核心、最基礎(chǔ)的知識(shí)內(nèi)容。同時(shí)也更加強(qiáng)化了相關(guān)學(xué)科的橫向聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)文理融合，知識(shí)與科技、社會(huì)、生活的充分結(jié)合。
(二)由封閉性走向開(kāi)放性
新課程下的教學(xué)從理念到內(nèi)容、形式全面走向開(kāi)放。知識(shí)結(jié)構(gòu)的開(kāi)放性首先體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的自我發(fā)展能力上。新型的教師知識(shí)結(jié)構(gòu)能保持從外界吸收新知識(shí)的積極性，并有效地將新知識(shí)順應(yīng)、同化到自身結(jié)構(gòu)中來(lái);其次，開(kāi)放性還表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的創(chuàng)造性和內(nèi)部知識(shí)的自我生長(zhǎng)能力上。“π”型知識(shí)結(jié)構(gòu)突出強(qiáng)調(diào)不同專(zhuān)業(yè)知識(shí)的交叉融合，具有很強(qiáng)的創(chuàng)造力和自我生長(zhǎng)能力。
(三)被動(dòng)型向主動(dòng)型的轉(zhuǎn)化
“π”型知識(shí)結(jié)構(gòu)提供了使主體從不同學(xué)科角度選擇有用信息的條件。與傳統(tǒng)知識(shí)結(jié)構(gòu)相比，它的創(chuàng)造性更強(qiáng)，具有更大的主動(dòng)性。
(四)從經(jīng)驗(yàn)型向?qū)W者型發(fā)展
新型教育要求教師必須是研究型、反思型、負(fù)責(zé)任的教師。“π”型知識(shí)結(jié)構(gòu)十分強(qiáng)調(diào)反思對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的促進(jìn)作用，在這樣的知識(shí)結(jié)構(gòu)中，教師的思維活力將得到有效的激發(fā)，反思能力也會(huì)迅速提升，能夠自發(fā)將經(jīng)驗(yàn)上升到理論高度，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和系統(tǒng)的科學(xué)方法面對(duì)教學(xué)挑戰(zhàn)。教師要加強(qiáng)教學(xué)研究，不斷地總結(jié)和提高，這樣才能適應(yīng)不斷發(fā)展變化的教育需求，成長(zhǎng)為學(xué)者型以至專(zhuān)家型教師。