我國本土化物理教育研究的開拓

編者按：

習近平總書記指出：“教師是立教之本、興教之源。”為貫徹落實習近平總書記的重要指示，本刊特策劃“物理教師的學習與研究”專題，從我國物理教學理論的本土化開拓、物理教學名師的精神凝練、物理教師的專業能力研究三個角度，充分凸顯以堅定信念、崇高人格和專業能力為價值內核的教育家精神，同時展現物理教育教學研究領域的探索與成果。專題的文章表明，我國物理教育教學領域具有豐富的教育家精神與濃郁的本土化理論，非常值得我們去挖掘、去提煉、去研究、去宣介、去實踐。唯有如此，才能把我國的基礎教育教學事業推向一個嶄新的高度。

［摘 要］邢紅軍教授長期從事物理教育研究，在原始物理問題教學、科學方法教育、關鍵能力研究、物理高端備課、物理教師專業發展、物理教學基本理論等方面，作出了諸多原創性理論貢獻，形成了完整的物理教育思想體系。他對我國本土化物理教育研究進行了開拓，其深厚的家國情懷、鮮明的問題導向、深刻的理論思維、批判的科學精神，對我國物理教育研究與發展極具借鑒意義。

［關鍵詞］物理教育研究；本土化；教育思想；邢紅軍

［中圖分類號］G633.7 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1005-4634（2024）06-0028-10

邢紅軍教授是首都師范大學教授、博士生導師，他曾先后師從周中權副教授、林崇德教授學習物理教學論、發展心理學，他從事物理教育研究40余載，獨創原始物理問題教學、科學方法中心論等多個頗具學術影響力的物理教育理論，在《教育研究》等期刊發表論文380余篇，出版著作、教材20余部，是我國本土化物理教育研究的開拓者，其論文與論著對推動物理教育理論創新、物理教育實踐改革和教師專業發展等具有重要指導價值。本研究試圖透過他的論文、論著，提煉其重要的學術思想，并嘗試評述其學術價值，以期為我國物理教育研究向縱深發展提供借鑒。

1 邢紅軍教授重要物理教育思想述評

1.1 原始物理問題研究

為了扭轉物理教學中長期以習題為主的“題海戰術”訓練模式導致的物理教育質效較低的狀況，拓寬拔尖創新人才培養機制，邢紅軍教授創立了原始物理問題教學理論。原始問題最初由趙凱華先生于1983年提出^［1］，于克明先生在此基礎上，區分了原始問題（實際問題）和抽象問題（習題）^［2］。早在1997年，邢紅軍教授就注意到了原始問題^［3］。在此后的20余年里，他以哈肯的協同學、杜威的經驗組織原則及教育生態學等國外理論為基礎，以楊振寧“現象是物理學的根源”的觀點以及林崇德思維品質理論等本土教學理論為依據，創生出了“原始物理問題教學”這一帶有濃厚本土化色彩的教學理論，并進行了相關實證研究^［4］。

一是在與物理習題的區分中，準確定義了原始物理問題。他指出，“原始物理問題是指自然界及社會生產生活中客觀存在的，能夠反映物理概念、規律且未被加工的典型物理現象和物理事實”^［6］，而習題則是把物理現象和事實經過一定程度抽象后加工出來的練習作業。兩者的關系如圖1所示。原始物理問題在表述形式上是對物理現象的描述，具有非常規性、情境性、趣味性、開放性等特點。原始物理問題教學旨在改變傳統習題教學“掐頭去尾燒中段”的問題，注重學生和物理現象之間的作用，將問題表征和模型建立的過程留給學生，具有契合學生的直接經驗和間接經驗、促進科學方法教育、培養學生的創造性思維和推進物理高考改革等教育價值。

二是依據協同學理論，提出了原始物理問題解決的自組織表征理論（SORT）。該理論認為，問題解決是一個連續與突變相結合、獨立與關聯相結合、控制與自發相結合、協同與競爭相結合、必然與偶然相結合的過程，原始物理問題的解決需要經由抽象表征、圖像表征、賦值表征、物理表征、方法表征、數學表征6個動態表征過程（見圖2）^［6］。其中，抽象表征、圖像表征和賦值表征為外部表征，物理表征、方法表征、數學表征為內部表征。習題解答只有內部表征，而解決原始物理問題除了包含解決習題的內部表征外，還有外部表征，如此就擴展了問題空間，對學生思維的訓練也就包括了多種思維方式的交互作用。學生解決原始物理問題的認知機制是概念驅動加工，以理論作為加工的起點，表征的抽象性、概括性較高，表現出更多的啟發或頓悟，是一種相對高級的認知操作模式^［7］。學生的物理知識、物理方法及思維的深刻性、靈活性、獨創性和批判性品質是影響原始物理問題表征的重要因素^［8］。實踐研究表明，采用原始物理問題教學，“不僅可以有效培養中學生的問題表征能力，而且能有效促進思維品質的發展”^［9］。由此可見，原始物理問題教學理論，不是一個假設，而是真正的、被實踐所檢驗了的理論。

三是面向教學實踐，分別開發了初、高中學生原始物理問題測量工具。核心思想是：（1）原始物理問題的來源很廣；（2）編制原始物理問題要遵循理論性、科學性、生態性、開放性、趣味性原則；（3）編制原始物理問題需要包括選材、還原、整合和測試4個步驟；（4）原始物理問題測試工具需要經過嚴格的難度、區分度、信度和結構效度檢驗^［10］。基于此，他的團隊開發了如“瓦薩”艦翻倒^［11］、抬箱上樓^［12］等經典的原始物理問題，并依據“主觀試題客觀評分”的思想針對不同表征水平設計了相應的評分細則，有較高的科學性。原始物理問題測量工具的編制“在生態學取向的方法論基礎上形成對物理能力測量的新認識”^［13］，對物理能力測量超越習題化取向具有借鑒意義。

綜上，原始物理問題教學這一研究領域有來自物理教學實踐的思想淵源、有邊界清晰的問題域、有堅實可靠的理論基礎、有科學客觀的測量工具、有介入式的教學實踐，是一套完整的旨在從“根本”或“源頭”上解決我國物理教育質效提升和拔尖創新人才培養問題的創新物理教育理論。這一理論扎根我國教育實際，理論與實踐兼備，具有極高的學術價值。

1.2 科學方法教育研究

科學方法教育研究，是邢紅軍教授物理教育研究的重要內容。20世紀90年代，他已認識到科學方法的分類不甚合理，教材未能“顯化”科學方法等問題，并運用口語報告法等研究方法對物理教學中的科學方法展開研究^［14］。2001年以來，隨著新課程標準將“過程與方法”列為課程目標，他對科學方法教育進行了更為深入的研究，從理論上解決了科學方法的分類、科學知識與科學方法的關系等備受爭議的問題。

一是科學方法的分類。他認為進行科學方法教育的首要問題是解決科學方法的分類問題，并依據教育性原則從科學方法的來源出發將其劃分為學科方法和思維方法^［15］。物理學科方法與物理學科本身密切聯系，結合了數學物理基礎及對應的操作過程，因此具有較強的可操作性；思維方法在思維層面說明了解決問題的基本思路，而沒有給出具體的、可操作的步驟（見圖3）。該分類的特點是相互不交叉，便于準確理解科學方法的本質。而且，其與認知心理學的研究是相一致的，學科方法即強認知方法、思維方法即弱認知方法，如此則可以利用認知規律進行科學方法教育。

二是科學方法中心論。針對教學中比較偏重知識傳授而忽視學生發展的問題，在科學知識與科學方法本質統一但特點不同的前提下，他將課程組織結構由科學知識中心改造為科學方法中心。他指出：“科學方法與科學知識不同，它所涉及的不是物質世界本身，而是人類認識物理世界的途徑與方式，是高度抽象的。科學方法也不直接由科學知識來表達，而是有它自己獨特的表達方式，它往往隱藏在知識的背后，支配著知識的獲取和應用。”^［16］因而，科學方法具有導源、突破、中介、建構等認識功能。同時，根據科學認識論，經由物理現象形成物理理論，應用物理理論解決實際問題，都需要科學方法的介入，于是，就形成了基于科學方法中心的物理知能結構（見圖4）^［17］。從物理現象出發，必須經過科學方法的加工整理才能獲得物理知識，科學方法是物理現象通達物理知識的必經之路；科學方法還是物理知識應用的重要手段；科學方法作為科學的思維方式和行為方式，蘊含著能力的價值。由此可見，科學方法教育是撬動物理教學改革、培育學生物理學科核心素養的一個非常重要的突破口。

他非常重視科學方法的價值，不止一次激情地論述道：“物理知識只有借助于科學方法才有生命力，才能顯示出其內涵、色彩、格調，才能顯示出其內在的理由、作用和功能，學生學習的知識才能真正被活用起來，提高學習效率。”^［18］不僅如此，他還積極推動科學方法的實施，主張將科學方法納入課程標準，在教材編寫時顯化科學方法，按照科學方法的邏輯設計教學程序，讓學生應用科學方法解決實際物理問題等。值得一提的是，這些思想已部分融入了“人教版”普通高中物理教材編寫中。而在他主編的中職物理教材中^［19］，邢紅軍教授則對教材內容的呈現進行了革新，重要物理概念的建立、物理規律的得出已完全按照科學方法的內在邏輯展開。

1.3 物理關鍵能力研究

物理關鍵能力的研究是邢紅軍教授又一頗具特色的研究領域，經歷了由一般能力結構研究，到物理學科能力結構研究，再到關鍵能力研究的發展過程。

一是物理學科能力研究。他發現各種能力理論都把能力的結構與能力形成和發展的教育過程、教學內容割裂開來，因而難以反映出能力的主要因素，在借鑒林崇德先生有關智力與能力研究的基礎上，建構了“智力—技能—認知結構”能力理論，即智力+技能+認知結構（知識+科學方法） 形成能力^［20］。其認為知識和科學方法在頭腦中的心理組織構成了認知結構，具有使新材料、新知識、新經驗重新結為一體的自我調節功能，是能力的組分。據此，他結合物理學科特點，提出了物理學科能力結構模型：（1）觀察、實驗能力；（2）物理想象能力；（3）物理思維能力；（4）物理運算能力；（5）運用物理知識和科學方法的能力^［21］。并通過學生解決原始物理問題的實證研究指出這些能力要素高度相關，尤其是“科學思維能力是物理能力的核心”^［22］。在提出科學方法中心論后，他又對物理學科能力結構做了修正：（1）觀察實驗能力；（2）科學方法運用能力；（3）物理推理運算能力；（4）物理知識建構能力；（5）物理遷移創新能力^［23］。采用科學方法運用能力代替物理思維能力是因為科學方法包括物理方法和思維方法，因此，科學方法運用能力就包含了原來的物理思維能力，且內涵更豐富；物理知識建構能力的提出是因為物理知識既是物理學科能力的基礎，又是物理學科能力的組成部分；遷移創新則指向學生解決陌生和不確定的問題，是核心素養中關鍵能力的重要指標。

二是關鍵能力研究。國內外興起的核心素養研究促使研究者對關鍵能力展開研究，邢紅軍教授結合生態學、協同學和物理學等多學科理論，提出了很多頗有意味的洞見。首先，他運用物理學中的功能關系，提出了智力的“能量說”與能力的“做功說”^［24］，指出智力與能力在本質上就是信息處理。其次，依據林崇德先生“不管是智力還是能力，其核心成分都是思維”的觀點^［25］，根據協同學理論，基于科學簡潔美原則，采用突變函數中的折疊函數，寫出了關鍵能力的表達式^［26］。進而，將自組織表征理論與思維相對應，得到了關鍵能力的構成要素，主要有：抽象思維、形象思維、假設思維、概括思維、模型思維、推理思維。再次，利用關鍵能力的能量函數對狀態變量求一階導數，得到關鍵能力構成要素相互作用的表達式^［27］。于是，則得出關鍵能力的本質即為構成關鍵能力的思維要素的相互作用，而這種相互作用是大腦思維線性與非線性交互的統一，且非線性思維起主導作用。運用該理論進而解釋了物理能力“雙峰”分布的原因^［28］，證明原始物理問題教學能夠真正培養學生的關鍵能力，并最終發展學生的核心素養。

1.4 物理高端備課研究

物理高端備課研究是邢紅軍教授“下水”物理教育實踐結出的豐碩成果“之花”。所謂物理高端備課，是指以物理課程與教學理論為指導，采用備課的形式，研究既符合物理學內在邏輯，又符合物理教學規律，同時符合學生學習規律并接受課堂教學實踐檢驗的教學設計，體現了“從物理知識傳授到物理方法教育，再到物理思想形成”的核心理念^［29］。他的團隊在國內主流物理教育期刊公開發表高端備課案例80余篇，受到物理教師的熱捧。

這些案例有效地將物理教學論的理論思維與教學實踐結合起來，并充分體現了批判性和反思性思維。每篇高端備課案例均以問題為導向，從學理的角度對教材的編寫或傳統教學設計的不足展開論述，理清教材的邏輯，弄清問題的實質，并在此基礎上，提出重構后的教學設計，并通過理論思考論證如是設計的原因，從而將“教什么”“怎么教”“為什么教”的問題有機統一起來，如《高中物理楞次定律高端備課》針對傳統教學思維鏈條過長、沒能使用“分離與控制變量”的科學方法等問題，采用“楞次環”實驗作為基本的出發點和突破口，對楞次定律的教學邏輯進行了重構，這一設計體現了物理教學實驗選取的簡單性原則，采用“分離與控制變量”的基本科學方法，以及充分將直觀與抽象這一物理教學的基本矛盾相統一，符合物理學科邏輯和學生認知邏輯^［30］。在大量物理高端備課案例研究基礎上，他凝練了高端備課的理論路徑：（1）厘清知識本質，彰顯概念要義；（2）顯化科學方法，展現教學過程；（3）點化學科思想，深化核心素養；（4）重構課程順序，引領教學邏輯^［31］。由此可見，高端備課具有非常強的學術性，不僅涉及對科學方法與教學邏輯的展開，還要達成對知識本質和物理思想的澄明，導向物理學科育人價值的實現，從而實現學生物理知識學習與核心素養發展的有機統一。

高端備課給物理教師提供了一種思考物理教學問題的新視野，是溝通物理教學理論與教學實踐的橋梁與紐帶，為中學物理教師教學學術能力的發展提供了有效的“支架”，是中學物理教師專業發展的“助推器”。鑒于高端備課教學案例貼近教學實踐，教師可嘗試將案例中的設計思路運用于教學實踐，通過實際的授課去感知高端備課案例的邏輯，進而體會其背后折射出的物理教育觀。

誠然，已發表的物理高端備課案例并非最終的、固定下來的教學方案，與其說高端備課案例提供了解決具體教學問題的方案，倒不如說是一種思考物理教學問題的方式，從這個意義上，物理高端備課的研究方式、寫作方式以及對物理教學的研究態度，具有方法論意義。這種基于理論的實踐也是促進中學物理教師教學能力有效提升的路徑之一，使教師的教學從封閉走向開放和專業。

1.5 物理教師專業發展研究

“強教必先強師”，邢紅軍教授對教學學術能力和教師專業發展研究傾注了很多心血，發表了諸多理論與實證研究文章。

針對我國教師教育歷史上延續至今的“學術性”與“師范性”之爭，他認為根本原因在于“教學學術”觀念的缺失，教師教育課程因未與學科知識有效結合而普遍存在內容泛化、針對性較差的問題。鑒于此，他倡導一要建構教師教育課程“金字塔”（見圖5），將中學學科知識、學科教學知識和教學技能作為教學學術納入教師教育課程體系之中。二要通過在師范大學成立教師教育學院、培養學科教學論教師、將教師教育獨立設置為教育學下的二級學科等措施，拓展我國教師教育的學術縱深，從而增強專業性并彰顯教師教育特色^［32］。他的這些主張，已不同程度地變為現實，如教育部開展的師范專業認證強化了中學教學學術的課程建設、教師教育學已成為教育學下的二級學科。

針對教師專業發展的“階段論”僅停留于經驗的描摹且無法刻畫教師個體差異性的問題，他基于協同學理論，提出采用“發展態”模型界定教師專業發展的層次和水平^［33］，每個發展態的具體內涵、特殊表現以及發展要求見表1^［34］。這三種“發展態”相互聯系、層層遞進，其演化具有順序性，但并沒有必然的邏輯通道，專家的有效干預、教師的心理動機以及扎實的訓練構成了教師專業發展演化的路徑。

至于如何度量教師的專業發展水平，他在著名教育學者斯滕豪斯的“教學即研究”理念指引下，以公開發表的教學研究論文為衡量教師專業發展水平的標志，并展開了實證研究^［35-36］。這一研究曾在網絡上引起了持續的爭論，尤其是在“破五唯”背景下，一線教師對將教學研究論文作為衡量教師專業發展水平的標志持不同意見。贊同者認為公開發表學術論文確能夠反映教師的學術水平，反對者則主張教師的主業是教學而非科研。實際上，在專業學術期刊發表教學研究論文，從投稿、發表到發表后引起的學術討論等，是研究者“走進”學術共同體的姿態，同時也是檢視、反思自己的學術主張和論證邏輯的過程，這無疑有助于增進研究者的學術能力。任何一個歷經過多次投稿、不斷被拒并最終發表，以及發表后接受過同行討論與質疑的作者，都能切身體悟到這一過程對自身學術能力提升所起的不可或缺的促進作用^［37］。從這個意義上，他以公開發表于學科主流期刊的論文作為衡量教師專業發展水平的指標看似苛刻，實則有其合理性。

1.6 物理教學基本理論建構

除上述研究外，邢紅軍教授還對物理教學過程、物理概念與規律教學、物理思想教育和物理核心素養等物理教學中的諸多基本問題展開了創新性的學術研究，有力地推進了物理教學從經驗向理論的嬗變。擇要評述如下。

一是基于自組織理論提出了物理教學過程理論。認為教學過程是一個從無序到有序轉變的過程，教學結果是學生、教師、教材和所處環境之間多方向的連續的協同作用的結果^［38］。這一理論明晰了教學過程中教師和學生的作用與地位，給教師的講授以合理的地位，認為教學過程是一個開放的系統，學生在這一過程中，在序參量的推動下，通過非線性相互作用和隨機漲落實現從被組織到自組織的轉變，對教學實踐有較強的指導價值。二是基于科學方法中心論，重構了物理概念與規律的教學要求，提出“創設物理概念規律建立的情境，運用科學方法建立物理概念與規律，理解物理概念與規律的本質，借助科學方法應用物理概念與規律，運用物理概念與規律解釋物理現象”的教學要求^［39］，并且從理論高度論證了物理概念與規律的認知機制^［40］，為物理概念與規律教學奠定了堅實的基礎。三是采用“學科知識—學科方法—思維方法”的“研究路徑”，歸納出思維教學的內容，并建構了由思維教學內容、思維品質和思維教學產品構成的思維教學三維模型^［41］。四是在物理知識教育→物理方法教育→物理思想教育→物理觀念教育→物理精神教育的物理教育完整框架下，厘清了物理思想與物理方法、物理觀念的關系，明確了物理思想教育的價值，并且歸納出物理思想教育的主要內容^［42］。五是從立德樹人、教學設計、教學技能三個維度建構了課堂教學評價模型^［43］。六是融合一般核心素養與物理學科特征，從物理知識與物理方法、物理思維與物理技能、物理思想與物理觀念、科學精神和人文精神角度建構了4層級8維度的物理學科核心素養體系^［44］。七是依據自組織表征理論，建構了問題表征取向的科學建模理論^［45］。

2 邢紅軍教授物理教育研究的特點

2.1 深厚的家國情懷

學術生命根基于時代感應，“對本時代的生活世界問題意識的感應，是學術生命生生不息的根基”^［46］。對于教育學術研究而言，不能僅停留于“看到”教育理論與實踐中實際存在的問題，更要從國家振興、民族復興的高度提供“治世”良策。邢紅軍教授傾注大量心血創立原始物理問題教學這一本土化的物理教育理論，正是源于他對 “題海戰術”泛濫致使我國教育低效的省思，對我國拔尖創新人才培養的熱切期盼，對“中國優秀科研苗子為何難修正果”的不懈追問^［47］。他在文章中不無遺憾地說：“只好勝，不好奇；有習題，無問題；只學答，不學問。這是我國創造教育舉步維艱的內稟原因。”^［48］對于我國世紀之交的第八次課程改革，他密切關注并進行系統研究，發表了3篇長文，以真誠的語言、雄辯的論證，從新課程的指導理論等18個方面，提出“我國基礎教育課程改革已經成為一個方向迷失的危險之旅”的結論，呼吁課程改革重回正確軌道^［49］。倘若沒有深厚的家國情懷與責任擔當，是寫不出來這樣的文章的。

2.2 鮮明的問題導向

亞里士多德認為，求知是人類的本性，哲學最初起源于人們對自然萬物的“驚異”，研究就是“驚奇于某種困惑并渴望獲得解釋的態度和為了解釋鍥而不舍地追求”^［50］。從這個意義上，科學研究始于問題，一項好的研究首先是發現或提出了具有理論與實踐意義的真問題。鑒于教育研究是一種“事理”研究，“做教育就是為了改變人生，創造一種師生和自己新的專業生命、新的‘活法’”^［51］。因而，教育研究中的問題，也必須源于對教育現象的敏銳觀察與切膚體驗。邢紅軍教授的物理教育研究堅定地貫徹了這一立場，他通過深切省察，指出我國物理教育效能低的根本原因在于“缺乏生態性”^［52］，強調物理教育活動不是孤立的，而是與物理現象有機聯系在一起的，處于一個復雜的關系之中，物理教育活動受學生和環境之間交互作用的影響。由此可見，盡管不存在國內的或國外的物理學之分，但在我國接受物理教育的學生植根于自身的文化傳統與教育環境之中，在物理學習中既會面臨與國外學生共通的問題，也一定有很多本土化的現實問題。正是基于此，他發現并解決了一系列物理教育理論與實踐問題，無論對原始物理問題教學研究，還是對物理學科核心素養的重構等，他的全部研究都自始至終具有解決我國本土物理教育問題的鮮明導向。這種問題導向、問題意識也直接保證了他的研究是真研究，而這樣的研究也凸顯出本土化與原創性的特征。

2.3 深刻的理論思維

對理論思維的重視，是一切學術研究的基礎，恩格斯曾高度概括理論思維的重要性，他指出：“一個民族要想站在科學的最高峰，就一刻也不能沒有理論思維。”^［53］哲學家孫正聿先生認為：“理論思維是用理論把握現實、引領實踐、推進文明的思維方式和思想力量，是照亮學術研究的‘普照光’。”^［54］邢紅軍教授的物理教育研究，尤為重視理論思維。他經常引用“沒有什么比好的理論更加實用了”的格言，指出“只有具有正確、充分而周密的理論構思，遵循清晰的理論思路，才能建立起合理的物理教育理論”。在物理教育的理論基礎問題上，他非常重視哥德爾定理的啟示，即：“一種足夠豐富和前后一致的理論，是不能由它本身，或者比它本身更不完善或更‘弱’的手段證明自身的無矛盾性；一個理論體系如果僅僅以自身的手段為工具證明自己，就必定會導出一些不能決定其真偽的命題來。因此，任何一個理論體系就其自身來說總是不完備的。一個理論體系要證明自身的無矛盾性，就必須借助另一個比它更完善或者說更‘強’的理論。”^［55］面對理論界和實踐領域中的問題，在追尋物理教育的立論基礎時，協同學進入了他的研究視閾。協同學是德國斯圖加特大學物理學教授哈肯在研究由大量子系統構成的、相互間存在著復雜非線性相互作用的開放系統時創立的，是一門研究遠離平衡態的系統如何通過自組織產生時間、空間或功能結構的橫斷學科。基于協同學的廣泛適用性，特別是心理學家在腦、行為和認知方面研究的成功范例，邢紅軍教授將其引入到物理教學研究中，運用協同學理論提出了教學過程的自組織轉變理論、物理認知狀態轉變理論、自組織表征理論、關鍵能力的構成及其相互作用關系理論、教師專業發展演化模型等多個新理論，解決了教學理論界長期爭論又沒有定論的幾個重大問題，為促進教學實踐提供了理論基礎。

2.4 批判的科學精神

科學精神是“科學文化深層結構（行為觀念層次）中蘊含的價值和規范的綜合”^［56］216。物理教育研究同其他學術研究一樣，也要充分弘揚求真、理性、批判、創新、合作的科學精神。科學精神中，最具能動力量的就是懷疑批判。沒有批判的精神，不能在“無疑處起疑”，一切科學都只能低水平重復或停滯不前，也就是說，“懷疑批判既是破舊和革故的清道夫，又是立異和鼎新的助產士”^［56］246。邢紅軍教授的物理教育研究還在于他堅定不移地堅持了批判的科學精神，他的研究將觸角深入到物理教育內部，試圖從理論與實踐密切融通的路徑徹底解決存在于物理教育研究與實踐中的問題。以科學方法教育研究為例，以往的物理教育研究并非沒有科學方法，而是在以物理知識為中心的教學中，對科學知識與科學方法的關系、科學方法獨特的教育功能缺乏深刻的認識，致使學生的科學推理能力并未隨著物理知識的習得而提高^［57］。有鑒于此，他變傳統的以物理知識為中心的“知—能結構”為以科學方法為中心的“知—能結構”，徹底理順了物理現象、物理知識、科學方法以及知識應用之間的關系，使得物理概念與規律教學、物理問題解決等一系列重要的物理教育實踐問題建基于堅實的理論基礎之上，為改進物理教學、提升物理教育質量指明了方向。

3 邢紅軍教授物理教育思想的啟示

邢紅軍教授的研究，立足我國物理教育改革與發展的時代課題，回應基礎教育物理課程改革的要求，深層反思物理教學實踐中存在的問題，凝練物理教學實踐及經驗背后的理論基礎，產生諸多獨創性的成果。他的物理教育思想的形成與發展，既與他深厚的普通物理與理論物理功底有關，又與他扎實的教育學與心理學功底有著千絲萬縷的聯系，也離不開進入21世紀以來我國教育學術研究的蓬勃發展。通過對他的物理教育思想的研究，得到以下啟示。

3.1 物理教育研究要切實解決本土化問題

邢紅軍教授的物理教育研究是扎根中國大地、解決本土問題的豐碩成果，他的物理教育思想，是我國本土化物理教育研究的典范，值得廣泛傳播與學習借鑒。與此同時，還生發出來的一個頗為重要的問題，就是如何看待舶來理論與本土創造之間的關系。邢紅軍教授并不排斥舶來理論，相反，他的研究融會貫通了哈肯的協同學、杜威的經驗組織原則、皮亞杰的認知建構理論、愛因斯坦的思維過程理論以及教育生態學等國外先進的教育理論，這也是他能夠做出創造性成果的重要基礎。他所反對的是直接翻譯照搬國外理論并將其簡單移植到我國教育實踐之中。在這個問題上，林崇德先生的觀點極具啟發意義，他說：“中國心理學必須立足中國、借鑒國外、挖掘歷史、把握當代、面向未來，著力走心理學研究中國化的路子。”^［58］586“努力研究中國的現實問題；努力在借鑒國外理論方法的同時，積極地挖掘本土的智慧和方法論；努力建立我們自己的知識體系。”^［58］587我國的物理教育研究亦應作如是觀。

3.2 物理教育研究要充分體現物理學科特點

邢紅軍教授的物理教育研究密切融合物理學科特點，將一般理論與物理學科特點進行交互融合是他研究的一個顯著特點，比如他在建構了“智力—技能—認知結構”的一般能力理論之后，同物理學科特點交互融合，形成了物理學科能力結構模型。只有體現物理學科特點的研究才能真正解決物理教育自身的問題，才能為物理教育的發展掃清障礙、指明道路。陜西師范大學王較過教授對此有通俗的解讀：“一篇論文，如果把物理換成化學或其他學科，其結論還能成立，說明這就不是物理教學研究論文。”應該說，“充分體現物理學科特點是老一輩物理教育研究者的集體共識”^［59］。物理教育研究者需要重視對物理學的發展歷史、體系結構、進展前沿的學習領會，進一步提升物理教育研究的專業性與學術性，“引導教師突破教學（pedagogical）意義上的‘PCK知識’局限，走向更為寬廣的育人（educational）意義上的‘ECK （Educational Content Knowledge）知識’，即學科育人知識”^［60］，走向物理教育學。

3.3 物理教育研究要重視基礎理論研究

邢紅軍教授特別重視理論研究，在他的研究中，理論建構是一顆十分耀眼的明珠。費恩曼“這里需要全新的理論”的箴言時刻提醒著他，從理論的視角切入問題。這一點對習慣于在別人理論后面增加例子的研究者來說，頗具警示意義。黑格爾講，“熟知未必是真知”，邢紅軍教授

對物理概念和規律教學過程及認知機制的研究，就是對大家廣為接受的“創新情境、思維加工、理解意義和拓展應用”的教學經驗總結背后的理論基礎的質疑、反思、重構與再認識，使得物理教育研究經由經驗加工上升到理論的高度。這種從理論上思考問題的方式，是物理教育研究取得突破和進展的“殺手锏”，是每一位物理教育研究者都必須要擁有的研究意識和思維方式。

3.4 物理教育研究要善于使用比喻

邢紅軍教授特別善于使用比喻。比如他將物理學喻為珍珠項鏈，那么物理知識是珍珠，而科學方法就是串起珍珠的那根“線”。再如，他將物理教育活動比喻為一顆大樹，樹葉好比物理知識，樹枝好比物理方法，樹干好比物理思想，樹根就好比物理觀念，而科學精神則如同大樹生長所需要的水分和養料，非常清晰直觀地將物理知識、物理方法、物理思想、物理觀念、科學精神的關系講清楚了。這些比喻，看似“離奇”，但其最重要的價值就是將理論上較難理解的事物及其關系，采用人們非常熟知的意向加以類比，使其通俗易懂。說理中使用比喻，是一種深入淺出的工夫，看似容易，實則需要修煉，需要研究者對其所研究內容的深刻洞察與領悟。好的老師也一定是使用比喻的高手，這是因為，比喻不僅使課堂變得生動有趣，更為重要的是可以幫助學生真正理解那些深奧的道理。

3.5 物理教育研究要促進教師的真發展

邢紅軍教授四十年如一日，沉醉于物理教學的學術研究之中，并成長為具有鮮明學術特色的我國當代知名物理教育家，為物理教師及物理教育研究者樹立了榜樣。尤其需要指出的是，他40多年來共指導畢業博士與碩士研究生250余人，其中5名學術型博士研究生均獲得了博士生國家獎學金，成為業內佳話。倘若沒有物理教育家的情懷與水平，是很難創造出如此佳績的。因此，他的研究經歷及研究成果，生動展現了一個高水平、專家型教師的成長之路。認知心理學指出，專家在某一領域專長的獲得是一個漸進的學習過程，需要持續的刻意訓練和追求卓越的心智。正如教師專業“發展態”理論所揭示的，教師的專業發展水平并不與其年齡（教齡）成正相關，對教育事業的深沉熱愛、對教育問題的敏感洞察、對理論創新的執著追求、對自身研究的揚棄與超越，是教師促進自身專業發展的內在動力機制。其中起關鍵作用的是持之以恒的創新型理論研究與實踐探索，在這個意義上，好的研究必然促進真的發展。總結全文不難發現，邢紅軍教授的研究特色是“不唯上、不唯書、只唯實”。正是這一特色鮮明的研究導向，為物理教育的發展帶來一股和熙的春風。

參考文獻

［1］林純鎮，吳崇試.我國赴美物理研究生考試歷屆試題集解（1980—1984）［M］.北京：高等教育出版社，1985：序5.

［2］于克明.談“原始問題”與能力培養［J］.大學物理，1997（5）：44-46.

［3］邢紅軍.論科學教育中的模型方法教育［J］.教育研究，1997（7）：53-56.

［4］邢紅軍，石堯.原始物理問題教學：一個本土化教學理論的創生［J］.教育學術月刊，2016（9）：83-90.

［5］邢紅軍，陳清梅.對原始物理問題教學的思考［J］.中國教育學刊，2006（8）：67-69.

［6］邢紅軍.自組織表征理論：一種物理問題解決的新理論［J］.課程·教材·教法，2009（4）：60-64.

［7］邢紅軍.從數據驅動到概念驅動：物理問題解決方式的重要轉變［J］.課程·教材·教法，2010（3）：50-55.

［8］邢紅軍，羅良，林崇德.物理問題解決的影響因素研究［J］.課程·教材·教法，2012（6）：91-96.

［9］邢紅軍，劉利.物理教學促進中學生思維品質的發展研究［J］.課程·教材·教法，2013（7）：97-102.

［10］邢紅軍，臧富華，石堯，等.原始物理問題測驗工具的編制研究［J］.首都師范大學學報（自然科學版），2021，42（6）：71-78.

［11］邢紅軍，陳清梅.原始物理問題測量工具：編制與研究［J］.課程·教材·教法，2008（11）：59-63.

［12］邢紅軍，石堯，胡揚洋，等.初中原始物理問題測量工具：編制與研究［J］.課程·教材·教法，2015，35（2）：69-73.

［13］邢紅軍.原始物理問題教學研究［M］.北京：北京師范大學出版社，2017：79.

［14］邢紅軍.論物理教學中的科學方法教育（一）［J］.物理教師，1995（10）：1-3.

［15］邢紅軍，陳清梅，胡揚洋.科學方法納入《課程標準》：基礎教育課程改革的重大理論問題［J］.教育科學研究，2013（7）：5-12.

［16］邢紅軍，陳清梅.從知識中心到方法中心：科學教育理論的重要轉變［J］.首都師范大學學報（自然科學版），2011（6）：20-26.

［17］邢紅軍，陳清梅.論中學物理教學中的科學方法教育［J］.中國教育學刊，2005（8）：33-36.

［18］邢紅軍.中學物理教學法［M］.北京：北京大學出版社，2020：134.

［19］邢紅軍.中等職業學校公共基礎課程教材·物理（機械建筑類）［M］.北京：語文出版社，2022：前言2.

［20］邢紅軍，陳清梅.論“智力—技能—認知結構”能力理論［J］.首都師范大學學報（自然科學版），2005（3）：41-47.

［21］邢紅軍，陳清梅.物理能力的基本理論研究［J］.首都師范大學學報（自然科學版），2006（4）：27-32.

［22］邢紅軍，劉爍，張抗抗.核心素養視域下初中生物理能力表現研究［J］.課程·教材·教法，2017（8）：63-68.

［23］邢紅軍，趙玉萍，李杰.論物理學科能力的建構及其啟示［J］.課程·教材·教法，2021（4）：118-124.

［24］邢紅軍，龔文慧，石堯，等.論智力的“能量說”與能力的“做功說”［J］.物理教師，2021，42（2）：8-12.

［25］林崇德.學習與發展［M］.北京：北京師范大學出版社，1999：144.

［26］邢紅軍，龔文慧，趙玉萍.論關鍵能力的構成及其對教育教學的啟示［J］.教育科學研究，2021（7）：5-10.

［27］邢紅軍，龔文慧.論關鍵能力的相互作用及其對教育教學的啟示［J］.教育科學研究，2022（10）：5-12，21.

［28］邢紅軍.物理能力的“雙峰”分布及其啟示［J］.物理教師，2023（3）：31-34.

［29］陳清梅，胡揚洋，邢紅軍.物理高端備課：構建U-S合作的橋梁——以“生活中的圓周運動”為例［J］.教育科學研究，2013（12）：55-60.

［30］邢紅軍，寧成，胡揚洋.楞次定律教學的高端備課［J］.中學物理教學參考，2013（4）：18-20.

［31］邢紅軍，童大振.聚焦課堂教學：學生發展核心素養的生命之源——以物理高端備課的研究為例［J］.教育科學研究，2019（9）：61-69.

［32］邢紅軍，劉銳，胡揚洋.教學學術的視野：我國教師教育的發展路向［J］.教育科學研究，2015（2）：73-77.

［33］邢紅軍，陳清梅，胡揚洋.教師專業發展演化：理論模型與實踐探索［J］.教育科學研究，2015（1）：4-9.

［34］邢紅軍.“雙減”背景下科學教師做好科學教育加法的途徑［J］.中國科技教育，2023（9）：19-23.

［35］邢紅軍，鄭珊，張婷玉，等.北京市中學教師專業發展水平的實證研究及其啟示——基于北京江蘇兩省市的比較［J］.教育學術月刊，2014（6）：36-42.

［36］邢紅軍，龔文慧，李晶，等.中學教師教學研究能力診斷與警示——基于上海市8所知名中學物理教師教學研究能力的分析［J］.中小學教師培訓，2020（9）：1-6.

［37］馬亞鵬.中學物理教學學術能力研究［J］.天津師范大學學報（基礎教育版），2019（4）：46-50.

［38］邢紅軍，林崇德.論教學過程的自組織轉變理論［J］.課程·教材·教法，2006（11）：27-33.

［39］邢紅軍，張抗抗，胡揚洋，等.物理概念與規律的教學要求：反思與重構［J］.課程·教材·教法，2018，38（2）：91-96.

［40］邢紅軍，趙玉萍，龔文慧.論物理概念與規律的認知機制：深化與發展［J］.課程·教材·教法，2022（3）：124-130.

［41］邢紅軍.中小學思維教學的深化研究［J］.課程·教材·教法，2016（7）：33-39.

［42］邢紅軍，張抗抗.論物理思想的教育價值及其啟示［J］.教育科學研究，2016（8）：61-68.

［43］邢紅軍，田望璇.課堂教學評價理論：反思與建構［J］.課程·教材·教法，2020（6）：53-58.

［44］邢紅軍.物理學科核心素養：透視、商榷與重構［J］.教育科學研究，2018（11）：5-14.

［45］邢紅軍，王玉婷，李杰.論科學建模的問題表征理論及其啟示［J］.課程·教材·教法，2023（2）：116-112.

［46］尤西林.學術生命根基于時代感應［J］.人文雜志，2017（11）：10-11.

［47］邢紅軍，龔文慧，翟彥芳.中國優秀科研苗子為何難修正果之解讀［J］.現代大學教育，2021（3）：70-77.

［48］邢紅軍，張喜榮，胡揚洋.創造教育：文化與傳統視域下的反思與對策［J］.課程·教材·教法，2014（5）：18-23.

［49］邢紅軍.中國基礎教育課程改革：方向迷失的危險之旅［J］.教育科學研究，2011（4）：5-21.

［50］寧虹，蔡春.教育研究導論［M］.北京：北京師范大學出版社，2021：19.

［51］葉瀾.大中小學合作研究中繞不過的真問題——理論與實踐多重關系的體驗與再認識［J］.教育發展研究，2014（20）：1-5.

［52］邢紅軍.物理教育的生態化及其對物理課程改革的啟示［J］.教育科學研究，2010（1）：59-61.

［53］中共中央馬克思恩格斯列寧斯大林著作編譯局.馬克思恩格斯文集（第9卷）［M］.北京：人民出版社，2009：437.

［54］孫正聿.理論思維：學生研究的“普照光”［J］.學術月刊，2022（3）：5-17.

［55］邢紅軍.物理教學論［M］.北京：北京大學出版社，2015：1.

［56］李醒民.科學的文化意蘊——科學文化講座［M］.北京：高等教育出版社，2007.

［57］BAO L，CAI T F，KATHY K，et al.Learning and scientific reasoning［J］. Science，2009，323：586-587．

［58］林崇德.我追求的“六個堅持”——《林崇德文集》總序［J］.中國教育科學，2020（4）：3-5.

［59］馬亞鵬，趙堅.物理學科研究與物理學科教育關系的多維審度［J］.教學研究，2021（2）：87-92.

［60］龍寶新.從“PCK”到“ECK”：教師專業知識內核的重構［J］.教學研究，2021（5）：39-46.

The development of localized physics education research in China：research on Professor Xing Hongjun’s thought of physics education

MA Ya-peng

（Yinchuan No.9 High School，Yinchuan，Ningxia750011，China）

Abstract Professor Xing Hongjun has been engaged in research on physics education for a long time.He has made many original theoretical contributions in teaching primitive physics problems，educating scientific methods，researching key abilities，preparing high-end physics lessons，developing physics teachers’ professional skills，and basic theories of physics teaching.He has formed a complete system of physics education ideas and is a pioneer in localized Physics education research in China.His profound patriotism，clear problem orientation profound theoretical thinking and critical scientific spirit have great reference significance for the research and development of physics education in China.

Keywords physics education research;localization;educational thought;Xing Hongjun

［責任編輯 馬曉寧］