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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高一物理論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
[關(guān)鍵詞]高中物理銜接思維方式數(shù)學(xué)工具
一、問題產(chǎn)生原因的初步分析
1.學(xué)生對新環(huán)境的不適應(yīng)。熟悉的老師，一起學(xué)習(xí)生活的同學(xué)，了如指掌的周圍環(huán)境都發(fā)生了變化。新同學(xué)、新教師、新集體、新的周圍環(huán)境……高一學(xué)生產(chǎn)生一些莫名的焦慮和煩惱。學(xué)生適應(yīng)新的環(huán)境要有一個過程。這些對他們都會造成一些消極的影響，淡化他們學(xué)習(xí)物理的興趣。
2.思維方式的不適應(yīng)。初中生的思維與高中生的思維是不同的。初中生的思維在很大程度上屬于經(jīng)驗型，他們往往要借助生活中的親身感受或習(xí)慣觀念等進(jìn)行思維活動。因此定性的感性知識多，定量的理性的邏輯內(nèi)容少，這是符合初中生的思維規(guī)律的，這種思維是屬于較低的思維，其由物理感覺引成的物理概念是直接的、經(jīng)驗性的、淺層的。
高中生的思維則要形成抽象思維，屬于理論型的。對他們要求能夠利用理論做指導(dǎo)來歸納綜合各種事實材料，掌握一定的邏輯思維程序，利用判斷推理等手段擴(kuò)大自己的知識領(lǐng)域，并形成一定的知識體系。
3.學(xué)習(xí)難度深度的不適應(yīng)。初中物理教材內(nèi)容多是簡單的物理現(xiàn)象和結(jié)論，對物理概念和規(guī)律的定義與解釋簡單粗略，研究的問題大多是單一對象，單一的、靜態(tài)的簡單問題，易于學(xué)生接受。
高中物理教學(xué)則是對物理現(xiàn)象進(jìn)行模型抽象和數(shù)學(xué)化描述，要求通過抽象概括、想象假說、邏輯推理來揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)和變化規(guī)律，研究解決的往往是涉及研究對象（可能是幾個相關(guān)聯(lián)對象）多個狀態(tài)、多個過程，動態(tài)的復(fù)雜的問題，學(xué)生接受難度大。
4.數(shù)學(xué)工具解決物理問題的不適應(yīng)。運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題在初中物理教學(xué)中并不突出，但到高中物理教學(xué)中卻已經(jīng)成為能否處理各種實際問題至關(guān)重要的手段了。對比初中物理，高中階段很多物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式明顯加多加深。如：勻變速直線運(yùn)動的公式常用的就有10個，且公式各有其不同的適用范圍，再加上運(yùn)用圖象分析和處理物理問題，學(xué)生解題時就往往無所適從。
5.學(xué)習(xí)方法的不適應(yīng)。初中學(xué)生更多的習(xí)慣于教師傳授知識。進(jìn)入高中后，高中物理內(nèi)容多了，難度大了，課堂密度也上來了，而且知識之間有關(guān)聯(lián)，而有的同學(xué)還以老一套方法對待高中物理學(xué)習(xí)，結(jié)果是“學(xué)了一大堆公式，雖然背得很熟，但一用起來，就不知從何下手”，還有的同學(xué)沒有養(yǎng)成預(yù)習(xí)的習(xí)慣和掌握正確的聽課方法，上課聽不懂，跟不上，窮于埋頭做筆記，不得要領(lǐng)，不能很好的理解知識，因而學(xué)生就感覺到物理深奧難懂。
二、高一物理教學(xué)中應(yīng)采取的對策
1.改進(jìn)教法，階梯式提高難度。改進(jìn)課堂教學(xué)，設(shè)法創(chuàng)造思維情境，激發(fā)學(xué)生的思維活動，培養(yǎng)學(xué)生的物理判斷能力、概括能力、抽象能力和綜合分析能力。在物理概念和規(guī)律教學(xué)中，應(yīng)使學(xué)生了解推導(dǎo)過程，清楚其使用前提和值得注意的問題，即清楚概念的來龍去脈和規(guī)律的適用范圍。同時應(yīng)該使他們知道為什么要引入？怎樣進(jìn)行抽象概括？
物理教學(xué)的目的是使學(xué)生從認(rèn)識規(guī)律、理解規(guī)律、掌握規(guī)律，到應(yīng)用規(guī)律去解決實際問題。這個過程梯度高、難度大，在教學(xué)中應(yīng)該一步一步地走，適當(dāng)放慢進(jìn)度，降低難度，步步提高，切不可高估學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，要循序漸進(jìn)逐步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，不斷積累經(jīng)驗、豐富知識。同時高一物理教師必須熟悉初中物理教材,認(rèn)真分析學(xué)生已有的知識。把高中教材研究的問題與初中教材研究的問題在文字表述、研究方法、思維特點等方面進(jìn)行對比，明確新舊知識之間的聯(lián)系與差異。
2.明確方向，使學(xué)生盡快入門。學(xué)好物理，入門非常重要。物理是一門規(guī)律性很強(qiáng)的學(xué)科，包括其內(nèi)容和研究方法。比如物理概念的學(xué)習(xí)，一般都包括以下幾個方面：為什么要引入概念？其物理意義是什么？物理量如何定義？數(shù)學(xué)表達(dá)式如何？量的性質(zhì)等等。如果一開始就讓學(xué)生意識到這是物理研究概念的一般方法，那么對以后學(xué)習(xí)概念就有方向。不會誤以為學(xué)習(xí)概念就是背出其內(nèi)容，記住他的公式就好了，就能掌握概念的內(nèi)涵。調(diào)查表明，大多數(shù)高二學(xué)生認(rèn)為物理并不難學(xué)，其原因是他們已經(jīng)摸出了物理學(xué)習(xí)的門路，入了門。也就是他們掌握了物理研究對象的內(nèi)容、研究的方法，找到了其內(nèi)在規(guī)律。
教師在教學(xué)中，要時刻注意滲透物理思想與方法教學(xué)。高中物理常用的研究方法是：確定研究對象，對研究對象進(jìn)行簡化建立物理模型，在一定范圍內(nèi)研究物理模型，分析總結(jié)得出規(guī)律，討論規(guī)律的適用范圍及其注意事項。高一物理中的平行四邊形定則，牛頓第一定律的建立都是如此。引導(dǎo)學(xué)生一次又一次的從物理情景和過程之中建構(gòu)物理模型的過程中，學(xué)生的概括能力、分析能力就會逐步提高，不斷強(qiáng)化。
3.指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方法，增強(qiáng)其自主意識。不同階段有不同階段的學(xué)習(xí)方法，之所以有一部分高一同學(xué)跟不上，學(xué)習(xí)物理吃力，跟他們沒有正確的適合高中物理的學(xué)習(xí)方法不無關(guān)系。因此，高一物理教師一開始就要指導(dǎo)好學(xué)生的聽課、筆記、作業(yè)、復(fù)習(xí)等環(huán)節(jié)。就聽課來說，要讓學(xué)生知道問題是怎樣引入，規(guī)律是怎樣得出，例題的分析思路和解題方法。做筆記不能還是象初中一樣，為了便于記憶全部都記下，而應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上記下重點、難點，及一些相關(guān)說明。筆記也不要求記在筆記本上，記在書上空白處就行了，這樣便于結(jié)合教材理解掌握。
高中物理內(nèi)容多，信息量大，且有一定的難度和坡度。學(xué)生要聽好課，就必須提前預(yù)習(xí)，特別是那一些基礎(chǔ)較差的學(xué)生尤其如此。老師要讓學(xué)生明白物理的預(yù)習(xí)不能只是一目十行，一掃而過的閱讀教材，而是要有所思、有所疑、有所獲。為了提高學(xué)生的閱讀能力，老師在講評試卷或作業(yè)時對由于概念混淆不清或不理解，以及對物理概念不清而造成的錯誤，應(yīng)當(dāng)場讓學(xué)生查閱教材，并結(jié)合教材進(jìn)行分析，使學(xué)生意識到這些知識在教材上闡述的一清二楚，應(yīng)該重視教材的閱讀。同時，老師也可以結(jié)合學(xué)生的實際，選取一些難度稍低、可讀性較強(qiáng)的章節(jié)，采取學(xué)生自學(xué)、討論的方式進(jìn)行教學(xué)。
老師還要指導(dǎo)好學(xué)生對知識進(jìn)行復(fù)習(xí)和總結(jié)，如我們可以在每節(jié)課新課之前讓學(xué)生對上節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行小節(jié)。新課學(xué)到一定程度之后，可以讓學(xué)生嘗試著進(jìn)行單元總結(jié)，畫出知識結(jié)構(gòu)圖。
做好初高中物理教學(xué)的銜接是一個需要多方合作的、統(tǒng)籌安排的系統(tǒng)工作。要從教材、從學(xué)生方面想辦法；也要從教法、教師方面想辦法。而且隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的實施，又會產(chǎn)生許多新情況、新問題。物理老師應(yīng)該時時關(guān)注和研究，盡最大努力幫助學(xué)生渡過初高中物理學(xué)習(xí)的銜接關(guān)。
參考文獻(xiàn)：
[1]梁樹森.物理學(xué)習(xí)論.廣西：廣西教育出版社.
[2]王學(xué)斌等.中學(xué)物理教學(xué).北京：北京教育出版.
論文關(guān)鍵詞：幾例，典型，質(zhì)量設(shè)計，問題，物理新儀器
中學(xué)物理實驗儀器是做好物理實驗的物質(zhì)基礎(chǔ)，是有效落實物理新課改的物質(zhì)條件保證。它選材是否優(yōu)劣、設(shè)計是否合理、質(zhì)量是否結(jié)實耐用、投產(chǎn)以前是否在物理實驗教學(xué)中得到反復(fù)試驗檢測等多種技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)，直接關(guān)系到儀器性能的優(yōu)劣，實驗現(xiàn)象的明顯直觀，教學(xué)效果的高低。但隨著物理新課改的實施，物理實驗內(nèi)容的不斷更新和增加，大量物理新儀器的投入配備，物理新儀器在使用中也暴露出許多設(shè)計、質(zhì)量中存在的諸多嚴(yán)重問題，給物理實驗教學(xué)帶來了一定的影響和困難。
一、設(shè)計質(zhì)量兼優(yōu)的新儀器
大部分新儀器具有外型美觀、選材輕便等多種優(yōu)點，且在舊儀器的基礎(chǔ)上做了許多必要地改進(jìn)完善，充分利用了現(xiàn)代最新科技成果，具有實驗現(xiàn)象直觀生動、質(zhì)量可靠、操作方便、安全實用等多種優(yōu)點，很受教師和學(xué)生的青睞。
如江蘇省泰州市康保教儀（集團(tuán)）生產(chǎn)的J05205—Ⅰ型直投式發(fā)波水槽，改變了過去用舊發(fā)波水槽實驗時必須跟投影儀、投影幕布相配套的操作步驟復(fù)雜、取拿不便的缺點，而把實驗現(xiàn)象直接呈現(xiàn)在發(fā)波水槽的毛玻璃面上，能演示波的干涉、衍射、平面波等多種實驗現(xiàn)象，操作調(diào)節(jié)極其方便。浙江嘉興儀器配件廠生產(chǎn)的光導(dǎo)纖維應(yīng)用演示儀是一個利用光導(dǎo)纖維制成的傳光束作為傳聲、傳像元件，并結(jié)合電子、光電效應(yīng)等技術(shù)的一個演示裝置，由于它的聲、光、電產(chǎn)生的“立體”效果，在高一物理的《物理學(xué)與人類文明》的教學(xué)中用作激發(fā)學(xué)生物理興趣的有趣實驗初中物理論文，對學(xué)生有很強(qiáng)的吸引力和震撼力，還可演示高三物理演示彎曲玻璃管傳光，光導(dǎo)纖維傳聲、傳像現(xiàn)象的實驗，操作方便，現(xiàn)象明顯，很受師生的歡迎。
二、存在典型設(shè)計質(zhì)量問題的新儀器
但有部分新儀器在設(shè)計質(zhì)量上卻存在嚴(yán)重的粗制濫造等問題，甚至打開包裝就無法使用，更談不上有什么直觀生動的實驗現(xiàn)象，令人防不勝防核心期刊。現(xiàn)列舉闡述如下，以引起大家的監(jiān)督與防范，也希望存在這些問題的教儀生產(chǎn)廠，積極查找問題的原因，提高其產(chǎn)品的質(zhì)量，樹立精品意識，否則，就會被市場無情地淘汰。
例1 浙江某教儀廠生產(chǎn)的J2212型縱波演示儀，由于其螺旋彈簧的鋼絲圈跟舊儀器相比鋼絲過細(xì)、質(zhì)地較軟、彈性較弱，顏色也由舊儀器的深色變?yōu)殂y白色，出現(xiàn)了安裝時長螺旋彈簧的鋼絲容易絞在一起，容易變形不便安裝，振動時由于彈簧鋼絲的銀白色存在嚴(yán)重的反光現(xiàn)象、彈性很小，大部分學(xué)生只觀察到彈簧在不停地晃動，而看不到疏密相間的縱波在彈簧上明顯傳播。杭州某教儀廠生產(chǎn)的J2218型縱橫波演示儀，雖說明書中稱“既能演示縱波，又能演示橫波”，可實際實驗時由于其螺旋彈簧鋼絲圈的半徑較小，鋼絲較細(xì)、質(zhì)地較軟，根本不能演示橫波，即使演示的縱波的疏密相間的傳遞效果也極其微弱，給人以名不副實之感！
例2 由于高一物理必修教材中有關(guān)運(yùn)動的合成與分解、平拋物體的運(yùn)動等運(yùn)動學(xué)內(nèi)容比較抽象,對學(xué)生的形象思維水平要求較高，是高中物理教學(xué)的一個難點，而J2156型運(yùn)動軌跡顯示儀是演示勻變速直線、自由落體、平拋、斜拋等有關(guān)運(yùn)動學(xué)實驗的一種比較先進(jìn)、比較準(zhǔn)確的大型物理演示儀器。
可本校2003年購置的某教儀公司生產(chǎn)的J2156型運(yùn)動軌跡顯示儀，價格極其昂貴，制作粗糙,剛打開電源開關(guān),線路板中一個200的綠色鍍膜電阻就已“冒煙”, 后來更換了同樣阻值的電阻仍然“冒煙”，根本無法正常使用，后來學(xué)校多方與該廠聯(lián)系解決都未有結(jié)果，一直閑置。筆者認(rèn)為是儀器的電路設(shè)計不合理、有問題，或者就是電路元件的質(zhì)量不過關(guān)。
例32006年由廣東某教儀廠生產(chǎn)的J2201型氣墊式彈簧振子，在導(dǎo)軌上把滑行器輕質(zhì)彈簧拉長一段松手后，又回到原來的位置初中物理論文，即使使用小型氣源給氣孔通氣后，滑行器仍然在導(dǎo)軌上不來回振動，甚至連振動1~2次都沒有。仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn)：主要是由于彈簧較粗、材料較硬，彈簧的勁度系數(shù)過大，造成了彈簧的固有頻率過低，從而使彈簧不易振動。后來，雖然更換了新的輕質(zhì)彈簧，效果依然如此。
就是這樣無法正常使用的儀器，竟然在《產(chǎn)品質(zhì)量保證卡》上宣稱：該廠生產(chǎn)的產(chǎn)品曾多次獲中國教學(xué)儀器設(shè)備行業(yè)協(xié)會、廣東省教學(xué)儀器設(shè)備行業(yè)協(xié)會等多個單位頒發(fā)的優(yōu)秀產(chǎn)品獎，用戶對產(chǎn)品的性能、質(zhì)量及售后服務(wù)等問題均感滿意等等。不知這些榮譽(yù)及獎項是怎么來的，無法正常使用卻能使用戶滿意？真有點指鹿為馬的感覺。
例4 90年以前由浙江龍游溪口教儀廠出廠的J2154型平拋運(yùn)動實驗器和2001年由河北某教儀廠新研制的J04254型平拋運(yùn)動實驗器相比，后者對前者做了許多改進(jìn)，具有外型較小、質(zhì)量較輕,但制作平拋軌道的材料由硬度較高的白色鋁合金改為一種較軟的白鐵皮,質(zhì)量卻遠(yuǎn)不如前者,設(shè)計者從實驗精度考慮把舊儀器的鋼球在接球板的復(fù)寫紙上“砸點”,再由描跡器“壓點”后用鉛筆對準(zhǔn)V型口在豎直板內(nèi)“描點”, 改進(jìn)為新儀器小球直接與接球板相撞后，與固定在豎直面板上的復(fù)寫紙“撞點”。
但實際實驗效果顯示：舊儀器雖然外型笨重、結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜,但實驗效果顯著、可靠，操作方便，耐用結(jié)實不易損壞，雖已使用近三十年而現(xiàn)在仍然是物理儀器中的“骨干”，很受教師和學(xué)生的歡迎；而改進(jìn)型新儀器表面上看具有很多優(yōu)點，但使用效果卻不盡人意，哪個學(xué)生都不愿使用這種儀器。
由于其制作材料質(zhì)量遠(yuǎn)不如前者，造成了儀器的結(jié)實耐用程度遠(yuǎn)差于前者。實驗中出現(xiàn)了平拋軌道、接球板、豎直面板因材料較軟嚴(yán)重變形,穩(wěn)定性差、難于調(diào)節(jié),有時鋼球很難與接球板撞擊，進(jìn)而無法與固定在豎直面板上的復(fù)寫紙上“撞點”,而是從側(cè)面滾掉了, 豎直面板與小球運(yùn)動的平面難以保持在同一個水平面上；即使能夠撞上的點也是模糊不清，毫無規(guī)律，教師和學(xué)生實驗時叫苦不迭,可操作性極差，有的學(xué)生由于一時難以調(diào)節(jié)，把斜槽軌道都用手弄的變了形，師生意見很大，有的只使用一至兩年就無法再用了。
例5 某廠生產(chǎn)的帶有毫米刻度的米尺，20只中就有4、5把從形狀上看成彎曲性的“曲尺”，直尺變成“曲尺”，不知實驗精度如何保證？米尺的木質(zhì)選材也極差，很容易折斷核心期刊。上世紀(jì)80年代由福建泉州無線電五廠生產(chǎn)的J2459型電子管學(xué)生示波器,雖然外型笨重、其貌不揚(yáng),但連續(xù)使用三十幾年可靠性、穩(wěn)定性都很高,現(xiàn)在還一直使用；而現(xiàn)今新購的由杭州某廠生產(chǎn)的J2459-1型晶體管學(xué)生示波器,使用一年后28臺中就有3臺出現(xiàn)了“接觸不良”、“光電不見”等多種故障,嚴(yán)重影響了學(xué)生實驗的正常進(jìn)行。
三、造成的嚴(yán)重后果
以上列舉的是眾多物理實驗新儀器中，存在嚴(yán)重設(shè)計質(zhì)量問題的幾種典型，給學(xué)校的經(jīng)濟(jì)、物理教學(xué)、新課改的實施等多方面帶來了嚴(yán)重的影響，面對如此的新儀器，如何落實物理新課改！又如何對學(xué)生進(jìn)行實驗探究、創(chuàng)新能力的有效培養(yǎng)！教儀生產(chǎn)是一種特殊產(chǎn)品的生產(chǎn)，使用者又是活潑愛動、求知欲極強(qiáng)的中學(xué)生，產(chǎn)品的使用頻率較高，它具有比其它商品更為嚴(yán)格的質(zhì)量技術(shù)要求。由于廠家的地理位置與使用學(xué)相距甚遠(yuǎn)，大多數(shù)是跨省購置初中物理論文，這樣就出現(xiàn)了有質(zhì)量問題的產(chǎn)品難于調(diào)換。同時，其儀器配件規(guī)格型號要求極為嚴(yán)格，難于購買，產(chǎn)品價格昂貴，出現(xiàn)質(zhì)量問題的產(chǎn)品給使用學(xué)造成的不僅是經(jīng)濟(jì)上的損失，更重要的是對物理教學(xué)造成的影響是根本無法估計彌補(bǔ)的。
四、解決方法
教儀生產(chǎn)是一件關(guān)系到國家人才培養(yǎng)和造福子孫后代的大事，有關(guān)教育部門要加大對教儀生產(chǎn)廠的審查和監(jiān)管力度，嚴(yán)格對教儀生產(chǎn)廠的資質(zhì)審批和準(zhǔn)入制度，徹底改變教儀生產(chǎn)市場的自由混亂狀況，借鑒一些國外對教儀生產(chǎn)管理的先進(jìn)經(jīng)驗，加強(qiáng)教儀生產(chǎn)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化。同時，學(xué)校在購置新儀器時，也要加強(qiáng)對教儀生產(chǎn)廠家的資質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、背景資料、產(chǎn)品狀況、市場聲譽(yù)等多方面的綜合調(diào)查了解，組織多家教儀生產(chǎn)公司的公開招標(biāo)，加大對購置儀器的抽查檢測力度，采用先使用后付款，或者分期付款、廠家定期維修檢查等措施迫使它們提高其產(chǎn)品質(zhì)量，為物理教學(xué)負(fù)責(zé)、更為物理新課改負(fù)責(zé)。
2011年10月4日
甘肅省永昌縣第一高級中學(xué) 何永健
何永健（1966---），男，在甘肅省永昌縣第一高級中學(xué)任高中物理教師，中學(xué)一級教師，長期從事物理實驗教學(xué)與實驗研究，取得了較為豐碩的教研成果。在《物理教學(xué)》、《物理實驗》《物理教學(xué)探討》《中學(xué)物理教學(xué)參考》、《物理通報》等國家級、省級雜志上供44篇。
論文摘要：高中物理課在提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)方面起著無可替代的作用，實驗在物理教學(xué)中更是占有舉足輕重的地位。但學(xué)校只重視高考科目，忽視了物理實驗教學(xué)。探討了高中物理實驗存在的問題與對策。
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗在物理教學(xué)中更是占有舉足輕重的地位。但由于對物理實驗認(rèn)識不足，以及各校具體條件不同，許多學(xué)校只重視高考科目，而對高中物理實驗課程的資金投入和組織教學(xué)都存在不足，是物理實驗教學(xué)中普遍存在問題。
一、高中物理實驗存在的問題
1.物理實驗教學(xué)得不到重視
學(xué)校和教師受傳統(tǒng)教育的影響，普遍存在著重理論輕實驗的思想。很多高中的物理實驗教學(xué)中，都存在著輕視實驗教學(xué)的現(xiàn)象。有的老師在教學(xué)中過分偏重課堂講授，削弱了實驗教學(xué)。有的老師甚至認(rèn)為學(xué)生不會動手做實驗不要緊，只要會動筆考實驗就行。很多學(xué)校出現(xiàn)實驗儀器過于陳舊不能正常使用、儀器數(shù)量不夠、教學(xué)內(nèi)容與儀器不配套等情況，使實驗教學(xué)不能正常開展。
2.用“講實驗”代替“做實驗”
課堂的演示實驗，沒有實驗器材，僅僅是“講實驗”的過程，而不是“做實驗”，一些教師過分追求多媒體的模擬實驗，讓學(xué)生看看了事，不重視讓學(xué)生進(jìn)行實際操作。隨著多媒體教學(xué)的盛行虛擬實驗，網(wǎng)絡(luò)實驗，用課件來代替實驗，甚至就用虛擬的實驗室代替了學(xué)生分組實驗的實驗教學(xué)比比皆是。虛擬實驗突出重點，突出原理，突出細(xì)節(jié)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)有利，但它畢竟是虛擬的，理想化程度過高，給學(xué)生以不真實的感覺，不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力。
3.實驗教學(xué)模式僵化
一個班的學(xué)生同一時間做同一個實驗，用同一種方法、相同的儀器，都要在規(guī)定時間內(nèi)做完，得出同一結(jié)論，這樣就有可能導(dǎo)致部分學(xué)生看別人怎么做，自己就怎么做，特別是兩人合作時，有極少數(shù)學(xué)生只看不動手，也不留心觀察實驗，不記錄有關(guān)數(shù)據(jù)，更談不上去思考。這種教學(xué)模式不利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，不利于引導(dǎo)學(xué)生突破思維定勢這個思維障礙，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維方法的形成和發(fā)展。
4.程式化實驗教學(xué)方式呆板
程式化實驗以單純的機(jī)械操作為主，沒有給學(xué)生留出足夠的發(fā)展空間。就分組實驗來說，從實驗?zāi)康摹嶒炘怼x器、操作步驟到注意事項，面面俱到，然后學(xué)生按照規(guī)定的程式進(jìn)行操作，去獲取教師所要求得到的實驗數(shù)據(jù)，而不需要去考慮實驗為什么要這樣做，怎樣去做，更不必考慮實驗中可能會存在什么問題，以及需要如何去解決。學(xué)生草率完成、拼湊數(shù)據(jù)等現(xiàn)象屢見不鮮。實驗前不預(yù)習(xí)，實驗后也不進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析處理。
5.初高中銜接有待加強(qiáng)
初中物理課改已基本成熟，而高中物理則剛進(jìn)入新課程學(xué)習(xí)，由于教材、能力要求、課時、學(xué)習(xí)方式、考試模式等因素的影響，初高中物理的臺階比以往有過之而無不及。我們許多學(xué)生因無法適應(yīng)高中物理的難度而影響高中學(xué)習(xí)物理的情緒，甚至無奈地放棄理科選擇文科。如何搞好初高中物理教學(xué)銜接問題，使學(xué)生盡快適應(yīng)高中物理教學(xué)特點和學(xué)習(xí)特點，渡過學(xué)習(xí)物理的難關(guān)，就成為高一物理教學(xué)所必須面對的首要問題。
二、解決問題的對策探討
1.教師應(yīng)從思想上重視實驗
學(xué)校應(yīng)更新觀念，在課程設(shè)置、經(jīng)費投入、師資調(diào)配和其他相關(guān)方面充分考慮物理實驗教學(xué)的實際需要，在一定程度上對實驗教學(xué)給予保證。教師要樹立以學(xué)生為主體、發(fā)展為中心的教學(xué)觀，把物理實驗教學(xué)作為物理教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的能力，認(rèn)真改進(jìn)實驗教學(xué)，把實驗教學(xué)的重心真正轉(zhuǎn)移到以實驗為基礎(chǔ)上來。 轉(zhuǎn)貼于
2.加強(qiáng)學(xué)生做實驗，多媒體演示作為補(bǔ)充
在條件允許的情況下，學(xué)校可以設(shè)置做實驗的指導(dǎo)教師，開放實驗室，讓實驗室成為學(xué)生實驗探究的陣地。在實驗教師的指導(dǎo)下，學(xué)生可以利用實驗室的資源，做一些實驗探究，課本上的小實驗和課后的做一做，增加學(xué)生的動手和動腦機(jī)會。多媒體技術(shù)可以對物理實驗室內(nèi)所無法完成的實驗進(jìn)行逼真地模擬，靈活地放大或縮小物理場景，將物理過程生動形象地展現(xiàn)在學(xué)生眼前，會使學(xué)生理解透徹。因此，要使多媒體技術(shù)成為高中物理實驗的重要補(bǔ)充手段。
3.改進(jìn)實驗教學(xué)，突出趣昧性
教師介紹實驗器材不要讓學(xué)生機(jī)械地搬用，而應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒炘韥碜约哼x取實驗器材，使學(xué)生明白為什么要選用這些器材進(jìn)行實驗。鼓勵學(xué)生自制儀器進(jìn)行實驗，讓學(xué)生收集日常生活中常見的物品來替代原有的器材做各種實驗。要注意技能規(guī)范與思維創(chuàng)新的融合，在學(xué)生掌握了一些基本實驗技能后，組織課外活動來配合課堂實驗教學(xué)，每學(xué)期定時舉辦規(guī)模較大的實驗競賽活動，融知識性、趣味性、科學(xué)性為一體，從多方面培養(yǎng)學(xué)生做物理實驗的興趣。
4.將演示實驗改為學(xué)生實驗，突出學(xué)生主體地位
在教學(xué)設(shè)備能夠滿足需要的情況下，應(yīng)盡可能地變演示實驗為學(xué)生實驗。演示實驗在教師指導(dǎo)下讓學(xué)生參與，不僅有顯示學(xué)生實驗技能的機(jī)會，又能得到科學(xué)方法的訓(xùn)練及能力的培養(yǎng)，加深理解和掌握物理概念與規(guī)律，同時可領(lǐng)略物理學(xué)的思想，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。讓學(xué)生在動手過程中，通過設(shè)計、操作、觀察、分析、歸納，總結(jié)出合乎事物發(fā)展的新規(guī)律，發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
5.加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)，做好初高中物理教學(xué)的銜接
為搞好初高中物理教學(xué)銜接，我們在教學(xué)中要根據(jù)銜接教材中的內(nèi)容與高一教材的結(jié)合程度，加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)，適當(dāng)復(fù)習(xí)初中知識，并分散到各章節(jié)中去。必須及時進(jìn)行實驗素養(yǎng)的銜接與培養(yǎng)，包括實驗規(guī)范教育，實驗方法如控制變量法、實驗歸納法、理想化模型、減少誤差的一般方法，常用儀器的使用方法，實驗數(shù)據(jù)的處理，有效數(shù)字等。適當(dāng)補(bǔ)充一些必備的數(shù)學(xué)知識，講清圖像的斜率、面積、截距等物理意義，詳加分析，為學(xué)生解題掃除障礙。
總之，實驗在物理教學(xué)中有著舉足輕重的地位，物理教師要不斷改進(jìn)實驗教學(xué)，激發(fā)學(xué)生探究物理規(guī)律的熱情，培養(yǎng)學(xué)生動手實驗的能力，為社會培養(yǎng)應(yīng)用型人才。
參考文獻(xiàn)：
[1]江茶芳.淺談高中物理實驗教學(xué)的創(chuàng)新[J].福建教育學(xué)院學(xué)報，2007(12).
[2]壽千里扁中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀及思考[J].物理通報，2008(11).
關(guān)鍵詞：認(rèn)知診斷理論；認(rèn)知診斷模型；測驗編制；效度；應(yīng)用
當(dāng)前大部分測驗只能提供單一的測驗總分或能力值，但是具有相同分?jǐn)?shù)或能力值學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)（或稱知識狀態(tài)）可能不同，因此，對他們采取的教學(xué)補(bǔ)救措施是不一樣的。由此產(chǎn)生了一個很重要的問題：如何才能精確地測量出學(xué)生的知識狀態(tài)呢？認(rèn)知診斷理論能夠回答該問題。
一、認(rèn)知診斷的發(fā)展
理論和實際需求推動了認(rèn)知診斷的快速發(fā)展。理論上，認(rèn)知診斷的計量模型可以提供一個有效機(jī)制來驗證認(rèn)知理論；實踐中，美國政府于2001年提出的《不讓一個孩子掉隊》的法案更是促進(jìn)了認(rèn)知診斷的蓬勃發(fā)展。其實早在20世紀(jì)80年代，就已經(jīng)有眾多學(xué)者開始注重認(rèn)知科學(xué)和心理測量學(xué)的結(jié)合對教育領(lǐng)域的指導(dǎo)作用。Glaser曾批判傳統(tǒng)的教育測驗缺乏對被測心理特征的關(guān)注[1]，Snow和Lohman在其編寫的《認(rèn)知心理學(xué)對教育測量的影響》中曾預(yù)測，教育測驗可能會要求提供更多的學(xué)習(xí)診斷及教學(xué)指導(dǎo)信息。Nichols首次將認(rèn)知科學(xué)和心理測量學(xué)的結(jié)合稱作認(rèn)知診斷評估，并在1995年出版專著《認(rèn)知診斷評估》，從而使得該名稱沿用至今[2]。Stout認(rèn)為在21世紀(jì)，認(rèn)知診斷將會成為新的測驗范式[3]，并得到廣泛的研究。許多認(rèn)知診斷研究者先后出版專著，從各個角度詳細(xì)地介紹了認(rèn)知診斷理論及其應(yīng)用，其中包括：Leighton和Gierl在2007年出版的《教育認(rèn)知診斷評估：理論及應(yīng)用》[4]，Tatsuoka于2009年出版的《認(rèn)知評估：規(guī)則空間簡介》[5]，以及Rupp等人于2010年出版的《診斷測量：理論，方法及應(yīng)用》[6]。
近幾年國際和國內(nèi)更是掀起了認(rèn)知診斷的研究熱潮。2012年9月在南昌舉辦的第十屆海峽兩岸心理與教育測驗學(xué)術(shù)研討會出版了專著《認(rèn)知診斷理論、方法與應(yīng)用》，對國內(nèi)的認(rèn)知診斷研究起到了極大的推動作用。作者僅在CNKI輸入“認(rèn)知診斷”關(guān)鍵詞查詢所有期刊后，就得到了23835條結(jié)果，而且呈逐年遞增趨勢，可以看出認(rèn)知診斷研究正在蓬勃發(fā)展。
二、認(rèn)知診斷的相關(guān)理論
認(rèn)知診斷理論主要包含Q矩陣?yán)碚摷罢J(rèn)知診斷模型（CDM）兩部分，下面分別對這兩部分進(jìn)行介紹。
（一）Q矩陣?yán)碚?/p>
Q矩陣?yán)碚摰南闰?qū)是Tatsuoka教授，她認(rèn)為Q矩陣?yán)碚撚_定學(xué)生不可直接觀察的知識狀態(tài)，并且運(yùn)用可以直接得到的觀察反應(yīng)模式（ORP）表示這些知識狀態(tài)[7]。學(xué)生的知識狀態(tài)由屬性向量表征，“屬性”表示測驗項目的特征，是學(xué)生正確解決特定項目所需要的認(rèn)知加工能力和技能[8]。一個完整的Q矩陣?yán)碚摪簩傩詫蛹壗Y(jié)構(gòu)（AHS）、鄰接矩陣（A）、可達(dá)矩陣（R）、縮減矩陣（Qr）、學(xué)生Q矩陣（Qs）、測驗Q矩陣（Qt）及期望反應(yīng)模式（ERP）[9]。下面用一個具體例子對Q矩陣?yán)碚撨M(jìn)行詳細(xì)闡述。圖1為假定的關(guān)于某份認(rèn)知診斷測驗的屬性層級結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，該份測驗界定的6個屬性之間存在層級關(guān)系。例如，屬性1是屬性2和4的先決條件，即掌握屬性2之前必須首先掌握屬性1。這種層級關(guān)系是必要的，比如掌握乘法之前，必須先掌握加法。根據(jù)圖1所示結(jié)構(gòu)，可以得到鄰接矩陣A陣，它是描述屬性間直接關(guān)系的矩陣，圖1的A陣如表1左側(cè)所示。由A與同階單位陣I的和A+I，通過Warshall算法可得到可達(dá)矩陣R陣，它是描述屬性間直接、間接以及和自身關(guān)系的矩陣，如表1所示。
注：A1-A6表示圖1中的6個屬性，“1”表示存在關(guān)系，“0”表示不存在關(guān)系
在得到R陣之后，可以通過刪除法[7]或擴(kuò)張算法[10]導(dǎo)出所有可能存在的項目類別，即在圖1所示的屬性層級結(jié)構(gòu)之下，一份測驗?zāi)軌蚓幹瞥鰜淼念}目類型，記作縮減矩陣Qr陣，行代表屬性，列代表項目類。在圖1所示的層級結(jié)構(gòu)下，最多只能出15種類型的題目，如表2所示。
將Qr矩陣轉(zhuǎn)置并加上一列全0向量（代表該學(xué)生一個屬性都未掌握）即可得到圖1下所有可能的知識狀態(tài)的集合，共有16種知識狀態(tài)。
測驗Q矩陣，即Qt矩陣是由Qr陣的列自由組合得到，但有一點十分關(guān)鍵，即自由組合中必須包含R陣，這樣才能使學(xué)生的知識狀態(tài)與期望反應(yīng)模式一一對應(yīng)[11]，換句話說，Qt矩陣中必須包含R陣，才能保證對學(xué)生知識狀態(tài)評估的精確性。
期望反應(yīng)模式指學(xué)生在不存在任何失誤和猜測的情況下對題目的作答反應(yīng)模式，即學(xué)生掌握了題目考察的屬性就能答對該題，只要有一個屬性未掌握就答不對該題。但現(xiàn)實中，學(xué)生在作答時或多或少都會存在一些失誤或猜測，因此，期望反應(yīng)模式是一種理想化的反應(yīng)模式。
對上述概念進(jìn)行串聯(lián)之后，我們可以通過圖2來理解Q矩陣?yán)碚摚?/p>
（二）認(rèn)知診斷模型
測驗施測后，只能得到學(xué)生的作答數(shù)據(jù)，要想得到學(xué)生的知識狀態(tài)，就需要使用認(rèn)知診斷模型進(jìn)行估計。目前開發(fā)出來的認(rèn)知診斷模型已達(dá)100多種[12]。下面僅簡單介紹幾個比較常用的認(rèn)知診斷模型。
1.線型邏輯斯蒂克特質(zhì)模型（LLTM）
Fischer提出的LLTM模型是認(rèn)知診斷模型的雛形[13]，它是在Rasch模型的基礎(chǔ)上改造而成的，其模型為：
，其中θi是學(xué)生的能力參數(shù)，bj是題目的難度參數(shù)，qjk是屬性k在題目 j上的復(fù)雜度計分， K為測量到的屬性個數(shù)，ηk是屬性k的復(fù)雜度權(quán)重，d是標(biāo)準(zhǔn)化常數(shù)。LLTM用屬性復(fù)雜度的線性組合表征題目難度，屬性對題目的貢獻(xiàn)越大，則題目的難度也越大。
2.規(guī)則空間模型（RSM）
Tatsuoka提出的規(guī)則空間模型是一種基于模式識別和分類技術(shù)的診斷方法。該方法首先基于Q矩陣?yán)碚摚治龀鰷y驗考察的所有認(rèn)知屬性以及每道題目考察了這些認(rèn)知屬性中的哪些，同時還能確定學(xué)生所有可能的知識狀態(tài)種類。RSM認(rèn)為學(xué)生的作答還會出現(xiàn)失誤和猜測兩種意外情況，這時學(xué)生的ORP會與其ERP不符，那么該如何基于ORP估計出學(xué)生的知識狀態(tài)呢？RSM根據(jù)項目反應(yīng)模型計算出一組序偶R（θ，ζ），它在規(guī)則空間中是一個坐標(biāo)點，稱為純規(guī)則點。θ是學(xué)生的能力參數(shù)，ζ是基于項目反應(yīng)理論的一個警戒指標(biāo)，表示能力為θ的學(xué)生其實際作答反應(yīng)模式偏離其真實能力水平相對應(yīng)的項目反應(yīng)模式的程度。基于ORP，可以計算出每個學(xué)生的序偶，然后使用貝葉斯判別或馬氏距離判別可將學(xué)生判歸為某個純規(guī)則點，這個純規(guī)則點即代表了相應(yīng)的知識狀態(tài)。
3.屬性層級模型（AHM）
AHM是在RSM的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，該模型同樣采用了RSM模型的Q矩陣?yán)碚摚袃牲c不同之處。第一，AHM強(qiáng)調(diào)首先要界定好屬性及其層級結(jié)構(gòu)，據(jù)此來編制診斷測驗，RSM是在現(xiàn)有測驗的基礎(chǔ)之上，反推屬性及其層級結(jié)構(gòu)。第二，AHM根據(jù)最大相似概率對學(xué)生進(jìn)行判別，RSM通過建立規(guī)則空間，使用距離判別法對學(xué)生進(jìn)行判別。Leighton等提出了兩種基于項目反應(yīng)理論和概率論的分類方法：A方法和B方法。
方法A：
，其中
sj（01）表示學(xué)生i的期望反應(yīng)為0，但觀察反應(yīng)為1的所有題目的集合；sj（10）表示學(xué)生i的期望反應(yīng)為1，但觀察反應(yīng)為0的所有題目的集合。P（θi）為學(xué)生i的正確作答概率，由項目反應(yīng)模型估計得到。
方法B：
。該方法與A方法的區(qū)別在于，B方法認(rèn)為擁有某個觀察反應(yīng)模式的學(xué)生，掌握了所有邏輯包含在其中的期望反應(yīng)模式的屬性組合，對于那些邏輯不包含的期望反應(yīng)模式，只需考慮失誤而不需考慮猜測[14]。
4.確定性輸入，噪音“與”門模型（DINA）
DINA模型是具有顯式項目特征函數(shù)的診斷模型[15]，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
，其中
是潛在反應(yīng)指標(biāo)，具體含義是指，若學(xué)生i掌握了項目j所考察的全部屬性，則ηj=1，否則，ηj=0。從中可以看出，DINA模型能將學(xué)生分為兩類，一類是掌握了題目考察的全部屬性，一類是至少有一個題目考察的屬性未掌握。αik 指學(xué)生i是否掌握了第k個屬性（k=1，2，…，K）， αik =1表示掌握，αik =0表示未掌握。qjk表示項目j是否考察了屬性k，若qjk=1表示考察了，qjk=0表示未考察。sj是題目的失誤參數(shù)，它表示學(xué)生 i 掌握了題目 j 考察的全部屬性，反而答錯的概率；gj是題目的猜測參數(shù)，它表示學(xué)生 i 未全部掌握題目 j 考察的屬性，反而答對的概率。一個質(zhì)量較好的題目，應(yīng)該具有較小的 sj 和 gj 參數(shù)，并且要滿足1-sj>gj[16]。
5.融合模型（FM）
FM被認(rèn)為是一個很成功的認(rèn)知診斷模型[17]，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
。
其中
，表示掌握題目j考察的全部屬性的學(xué)生的正確作答概率，也稱作題目的難度參數(shù)，其值越大，題目難度越小。
表示學(xué)生未掌握屬性k所帶來的懲罰，每少掌握一個題目j考察的屬性，正答概率就會下降。r*ik也稱作屬性區(qū)分度，其值越小表明屬性越重要。cj 表示學(xué)生答對項目 j 所需殘余能力的程度，它是表征 Q 矩陣完整性的指標(biāo)，cj值越大說明 Q 矩陣界定越完備[18]。
三、認(rèn)知診斷測驗編制方法
認(rèn)知診斷測驗與傳統(tǒng)測驗的主要區(qū)別在于：（1）認(rèn)知診斷測驗的目的是偵查出學(xué)生的知識漏洞，進(jìn)而采取針對性的補(bǔ)救措施，促進(jìn)個體的認(rèn)知發(fā)展；而傳統(tǒng)測驗意在對學(xué)生進(jìn)行整體評價或篩選，較少關(guān)注個體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。（2）認(rèn)知診斷測驗需要由認(rèn)知心理學(xué)和心理測量學(xué)專家事先界定出完成測驗任務(wù)所需的認(rèn)知屬性，以及它們之間的層級結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)Q矩陣?yán)碚摼幹茰y驗；傳統(tǒng)測驗一般是根據(jù)雙向細(xì)目表來編制測驗，無法偵查出學(xué)生在認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知加工過程方面的情況。（3）在編制認(rèn)知診斷測驗時，不僅要滿足測驗考察的內(nèi)容、題型、難度、區(qū)分度等標(biāo)準(zhǔn)，同時還要兼顧可達(dá)矩陣、每個屬性的考察次數(shù)以及每道題目所考察的屬性個數(shù)等因素。（4）傳統(tǒng)測驗追求的是總分分布形態(tài)盡量呈正態(tài)分布，分?jǐn)?shù)之間的變異性越大越好[19]，認(rèn)知診斷測驗對總分形態(tài)沒有要求。
基于以上區(qū)別，認(rèn)知診斷測驗的編制方法與傳統(tǒng)測驗大不相同。國外學(xué)者從不同方面對其編制方法進(jìn)行了研究[20]，包括：認(rèn)知設(shè)計系統(tǒng)[21]、證據(jù)中心設(shè)計[22]及基于KL信息量的認(rèn)知診斷測驗編制法[23]。在綜合了前人研究的基礎(chǔ)上，我們認(rèn)為編制一份優(yōu)良的認(rèn)知診斷測驗應(yīng)該包含以下步驟：
1.確定認(rèn)知診斷評估的目標(biāo)和群體；
2.根據(jù)目標(biāo)，由專家界定出完成測驗任務(wù)所需的認(rèn)知屬性，以及它們之間的層級結(jié)構(gòu)；
3.根據(jù)屬性層級結(jié)構(gòu)，利用Q矩陣?yán)碚摻⒁幌盗芯仃嚕渲袦y驗矩陣Qt陣十分重要，是認(rèn)知診斷的測驗藍(lán)圖[9]；
4.根據(jù)Qt矩陣編制認(rèn)知診斷題目；
5.選擇合適的認(rèn)知診斷模型對題目參數(shù)和學(xué)生的知識狀態(tài)進(jìn)行評估；
6.對題目質(zhì)量進(jìn)行分析，例如，題目參數(shù)是否合理，Q矩陣質(zhì)量是否合格，界定是否完備；
7.根據(jù)第6步的結(jié)果對題目進(jìn)行修訂或增刪，以及對Q矩陣進(jìn)行重新標(biāo)定，之后重復(fù)2-7步驟，直到所有的題目均達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)；
8.測驗組卷。
四、認(rèn)知診斷測驗的效度檢驗
效度檢驗不應(yīng)該僅局限于對測驗本身是否達(dá)到預(yù)期測量目標(biāo)的范圍（內(nèi)容/結(jié)構(gòu)效度），還應(yīng)該包括補(bǔ)救和指導(dǎo)效果的考察（校標(biāo)效度）[24]。關(guān)于效度檢驗，目前有以下兩派觀點。
（一）Messick框架
Messick提出的效度檢驗框架[25]，關(guān)注的是由認(rèn)知診斷設(shè)計帶來的正向或負(fù)向結(jié)果，它強(qiáng)調(diào)認(rèn)知診斷設(shè)計與補(bǔ)救之間的聯(lián)系。Messick區(qū)分了認(rèn)知診斷結(jié)構(gòu)效度的7個方面：（1）內(nèi)容是否體現(xiàn)了認(rèn)知診斷的目標(biāo)領(lǐng)域；（2）學(xué)生是否運(yùn)用了相應(yīng)的認(rèn)知加工過程去完成測驗任務(wù)；（3）評分是否反映了學(xué)生能力與目標(biāo)領(lǐng)域的交互作用；（4）認(rèn)知診斷得到的結(jié)果是否能預(yù)測期望的結(jié)果；（5）認(rèn)知診斷測驗的結(jié)果是否公平可信；（6）認(rèn)知診斷測驗是否有較好的聚合效度和區(qū)分效度；（7）測驗結(jié)果的外推性如何，例如是否能夠推廣到不同時間、地點以及實測環(huán)境。
（二）荷蘭學(xué)者框架
Borsboom及其同事提出了認(rèn)知診斷效度檢驗的三個主要概念[26]。（1）測量概念：認(rèn)知診斷評估需要關(guān)注的是那些可以被量化的研究側(cè)面，其中包括測量到的內(nèi)容與想要測量內(nèi)容的一致性、在不同情況下測量到的結(jié)果是否具有不變性，以及測量到的結(jié)果是否準(zhǔn)確。（2）決策概念：能夠用心理測量方法進(jìn)行量化研究，包括額外評估，以及根據(jù)經(jīng)驗與診斷評估分?jǐn)?shù)相關(guān)聯(lián)的其他標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)調(diào)對一個較穩(wěn)定特質(zhì)的測量結(jié)果是否能準(zhǔn)確預(yù)測未來，是否采用了最佳的測量方案等。（3）影響概念：量化基于診斷評估所進(jìn)行的決策評價，不能直接追溯到診斷評價的心理測量性質(zhì)本身，而應(yīng)該根據(jù)測量結(jié)果的變異性來考察效度。該概念包括測量的結(jié)果是否可以被接受，對不同人群測量是否公平等。
以上兩派觀點均是從理論出發(fā)，探討在認(rèn)知診斷中該如何對效度進(jìn)行檢驗，以及應(yīng)該關(guān)注的方面。實踐中，一些學(xué)者采取具體措施對效度問題進(jìn)行了檢驗。Tatsuoka和Tatsuoka將補(bǔ)救措施作為實證效度的證據(jù)[27]，他們對學(xué)生進(jìn)行前測后，根據(jù)診斷結(jié)果對學(xué)生實施了針對性的補(bǔ)救措施，然后在實施后測之后發(fā)現(xiàn)，93%的學(xué)生有了進(jìn)步，7%的學(xué)生發(fā)生了退步；Jang在對二語閱讀理解進(jìn)行診斷后將結(jié)果反饋給教師和學(xué)生發(fā)現(xiàn)，所有的教師認(rèn)為診斷信息十分有效，能夠使學(xué)生了解未掌握的屬性有哪些，并有效指導(dǎo)教師教學(xué)，有39%的學(xué)生經(jīng)常使用反饋的診斷信息來指導(dǎo)自己學(xué)習(xí)，50%的學(xué)生偶爾使用反饋信息[28]。Embretson和Yang還提出建立項目難度對認(rèn)知屬性的回歸檢驗，來測量認(rèn)知屬性對題目難度的解釋量，以此來驗證Q矩陣的內(nèi)部效度[29]。
五、認(rèn)知診斷在實踐中的應(yīng)用
認(rèn)知診斷在實踐中得到了廣泛的運(yùn)用，概括起來，主要包含兩個領(lǐng)域：教育領(lǐng)域和臨床診斷領(lǐng)域。其中第一個領(lǐng)域的研究頗豐。
（一） 認(rèn)知診斷在教育領(lǐng)域的應(yīng)用
在數(shù)學(xué)學(xué)科方面，余嘉元運(yùn)用RSM對江蘇省中學(xué)生解不等式題進(jìn)行了診斷研究，這是RSM在國內(nèi)的首次應(yīng)用[30]。范士青用RSM，采用任務(wù)分析的方法歸納出加減法運(yùn)算的屬性及其層級結(jié)構(gòu)，以此編制測驗，調(diào)查了268名小學(xué)二、三年級學(xué)生對整數(shù)減法計算的掌握情況，研究發(fā)現(xiàn)，有87%的學(xué)生被成功劃歸到18個理想反應(yīng)模式中[31]。
在語言研究方面，Hartz等人運(yùn)用融合模型對小學(xué)三年級學(xué)生的閱讀評估測驗及PSAT測驗進(jìn)行了研究[32]；劉慧以現(xiàn)代漢語普通話六個基本顏色詞為對象，運(yùn)用RSM對漢語非母語者對這些顏色詞的認(rèn)知模式作出判別，并對他們的掌握情況作出診斷性描述，這是RSM在漢語語言測試中的首次應(yīng)用[33]。王靜用RSM對857名被試進(jìn)行了C.TEST閱讀理解測驗的診斷性評價研究，將90.57%的被試成功地劃歸到50個理想反應(yīng)模式中[34]；趙雪晶用RSM對289名以漢語為第二語言學(xué)習(xí)者進(jìn)行了量詞掌握模式的診斷研究，有95.16%的被試得到了成功歸類[35]；蔡艷、丁樹良和涂冬波根據(jù)高考英語數(shù)據(jù)，采用AHM方法對82000名考生作了認(rèn)知診斷分析，探明了目前高中生在英語閱讀問題解決的認(rèn)知特征及存在的問題，為教學(xué)指導(dǎo)及評估提供了豐富信息[36]。
在認(rèn)知能力測驗方面，康春花和戴海琦用LLTM對空間折疊能力（心理旋轉(zhuǎn)）進(jìn)行了實證研究，取得了良好的效果[37]。戴海琦和劉聲濤還用LLTM對影響瑞文測驗項目認(rèn)知難度因素進(jìn)行了實證研究[38]。余嘉元用RSM編制了40道題目，對南京市中學(xué)生進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)其中有318人存在不同程度的認(rèn)知缺陷，他們能夠被劃歸到16種不同的理想反應(yīng)模式中[39]。趙頂位將AHM運(yùn)用于三段論推理測驗編制及個體知識狀態(tài)的判別中[40]。趙頂位和戴海琦用高階DINA模型對江西省三所中小學(xué)4-8年級學(xué)生的幾何類比推理問題解決能力進(jìn)行了診斷評估，探明了目前學(xué)生在解決幾何類比推理問題中所存在的問題，進(jìn)而為提出針對性的補(bǔ)救措施提供依據(jù)，使學(xué)生能夠更好地掌握知識[41]。
在其他學(xué)科中的應(yīng)用方面，劉啟亮用RSM作了初中化學(xué)認(rèn)知診斷的研究，將91.46%的被試判歸為21種理想屬性反應(yīng)模式，然后就根據(jù)診斷結(jié)果該如何進(jìn)行補(bǔ)救進(jìn)行了相關(guān)探討，從班級和個體兩個層面從理論上提出了一些補(bǔ)救方案[42]。黎嬌以歐姆定律學(xué)習(xí)為例，運(yùn)用RSM進(jìn)行了中學(xué)物理教學(xué)評價中的實證研究[43]。徐光建用高階DINA模型編制了高一物理認(rèn)知診斷測驗[44]。
（二） 認(rèn)知診斷在臨床診斷領(lǐng)域的應(yīng)用
Templin等人運(yùn)用DINO模型對593名被試在病理性賭博方面進(jìn)行了臨床診斷研究，按照《精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊》（DSM-IV-TR）給出的10條標(biāo)準(zhǔn)，估計出了每個被試在各條標(biāo)準(zhǔn)上的“掌握程度”，從而判斷該被試是否存在病理性賭博傾向[16]。
此外，Reif等人認(rèn)為以往人格問卷的編制缺乏直觀性，并且題目的難度均是由實證研究所決定。為了增加問卷題目的結(jié)構(gòu)效度，他們使用LLTM編制了人格問卷[45]。
六、結(jié)語
未來認(rèn)知診斷的發(fā)展不僅需要關(guān)注對測量模型的研究，更需要加強(qiáng)理論建設(shè)（Q矩陣?yán)碚摚挥袃烧啐R頭并進(jìn)，才能更好地壯大認(rèn)知診斷理論。正如Leighton等人曾說：“認(rèn)知診斷評價還處于嬰兒期，但它的起源是非常牢固的。”[5]最后，希望更多的心理學(xué)工作者能夠加入到認(rèn)知診斷研究中，共同推進(jìn)該測量理論的發(fā)展。
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論文摘 要：物理學(xué)作為一門實驗科學(xué)，在新課程背景下對實驗教師的工作職能與實驗?zāi)芰μ岢隽诵乱蟆９P者結(jié)合20多年物理實驗教師的工作實踐，通過調(diào)整職能、科學(xué)管理、創(chuàng)造條件、適時開放、強(qiáng)化培訓(xùn)等措施，切實提升了自己的實驗管理與教學(xué)能力，較快地適應(yīng)了新課改對實驗教學(xué)的需要。
物理實驗部分教學(xué)改革是物理新課程改革的重點。近六年來，筆者在轉(zhuǎn)變工作職能、提升設(shè)施效能、創(chuàng)新實驗思路、提供實驗服務(wù)、提高實驗技能等方面進(jìn)行了積極、有效的探索，使自己的工作在原有的基礎(chǔ)上有了新的進(jìn)展與突破，滿足了新課程改革對物理實驗教師工作的需要。
一、調(diào)整職能，提高教輔意識
實驗室是學(xué)校進(jìn)行教學(xué)和科研的重要場所，實驗室管理的目的是使實驗室更好地為學(xué)校教學(xué)服務(wù)。但配備了儀器，建立了實驗室，只是為實驗教學(xué)提供了物質(zhì)條件，這些設(shè)備能不能發(fā)揮其應(yīng)有的作用，關(guān)鍵在實驗教師。實際上，實驗室工作看起來平凡，但彈性很大，需要理論知識與應(yīng)用技術(shù)的有效結(jié)合。因此，為了保證物理實驗教學(xué)工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，筆者這幾年來堅持與時俱進(jìn)，努力拓寬工作思路，耐心細(xì)致地主動探索，努力按課改培養(yǎng)目標(biāo)轉(zhuǎn)變觀念，調(diào)整工作職能，使自己由原來傳統(tǒng)單純的實驗室管理和實驗準(zhǔn)備的職能，逐漸向協(xié)助科任老師組織并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性實驗的教輔職能，以及獨當(dāng)一面地為任課教師分擔(dān)學(xué)生探究性實驗的部分教學(xué)工作的職能轉(zhuǎn)變。筆者以為，自己理應(yīng)做實驗教學(xué)改革的積極參與者，應(yīng)是學(xué)生進(jìn)行實驗學(xué)習(xí)的導(dǎo)師、伙伴與朋友，而不應(yīng)是物理實驗探究的旁觀者，一個新課程改革的局外人。
二、科學(xué)管理，拓展儀器用途
為更好地?fù)?dān)負(fù)實驗器材管理和實驗教學(xué)服務(wù)的雙重任務(wù)，筆者一方面盡力搞好實驗室環(huán)境管理，努力營造一個潔凈、整齊、具有科學(xué)實驗氛圍的文明、安全的實驗教學(xué)環(huán)境，以激勵學(xué)生探索進(jìn)取，獲取知識。另一方面，筆者盡力做好儀器設(shè)備的科學(xué)分類、登記建賬、陳列擺放、訂貨采購等工作。如對實驗室儀器設(shè)備的陳列擺放，盡力做到整齊美觀、陳列有序，取用方便，使設(shè)備的陳列擺放既體現(xiàn)科學(xué)性，又展現(xiàn)藝術(shù)性。
在此實驗教學(xué)現(xiàn)實下，筆者立足我校實際，挖掘現(xiàn)有實驗教學(xué)資源，充分利用現(xiàn)有儀器和零件，積極組裝簡易教學(xué)儀器、改進(jìn)創(chuàng)新實驗裝置，發(fā)揮現(xiàn)有儀器的潛在功能，拓寬現(xiàn)有教學(xué)儀器的使用范圍，努力搞好物理實驗。作為實驗教師，筆者以為自己不僅要熟悉教材，掌握配備標(biāo)準(zhǔn)，熟悉實驗室儀器設(shè)備的底子，計劃經(jīng)費，更應(yīng)講求一物多用，少花錢，多辦事，提高實驗儀器設(shè)備的利用率。
三、創(chuàng)造條件，融入實驗改革
筆者以為，實驗教師不應(yīng)只是儀器的保管收發(fā)員，而應(yīng)是實驗教學(xué)中必不可少的策劃者、組織者和參與者。為確保實驗教學(xué)的順利進(jìn)行，筆者應(yīng)積極參與高中物理每個實驗過程的始終。如實驗前筆者認(rèn)真?zhèn)湔n，仔細(xì)研讀實驗原理，對實驗儀器、實驗步驟、實驗教法等教學(xué)客觀分析，并因地制宜制訂本校實驗的實施方案。如組裝“汽車過凹凸橋演示器”。用兩根直徑為2~3毫米的鐵絲（做橋面）、小鐵球（直徑約2 cm）一個；再用泡沫塑料和透明膠帶等物制成有斜坡和凹凸橋面的演示裝置。在分析講解物理必修2第六章第八節(jié)的“汽車過拱橋”一段課文及課后“思考與討論”中提出的兩個問題時，用這一簡易教具演示，讓學(xué)生親眼看到了小球（表示汽車）過凸橋無論快慢均能暢通而過；而過凹橋時慢行能過去，稍快則橋面被壓塌的現(xiàn)實情景，因直觀生動，學(xué)生們在興奮地觀察實驗現(xiàn)象的過程中加深了對向心力含義的理解。根據(jù)平時積累的實驗教學(xué)檔案預(yù)見實驗中可能出現(xiàn)的情況并加以預(yù)防，對高一新生組織學(xué)習(xí)《實驗室規(guī)則》，第一節(jié)課特別重視進(jìn)行實驗室的操作規(guī)范教育，使他們養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。針對高中物理分組實驗儀器在使用過程中易發(fā)生損壞的情況，吸取教訓(xùn)，總結(jié)經(jīng)驗，采取一些預(yù)防性的管理措施，如：在“研究勻變速直線運(yùn)動”實驗所用的斜面木板的末端安裝一塊保護(hù)擋板，能有效地防止小車撞擊滑輪和摔落現(xiàn)象的發(fā)生，在做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗時，可準(zhǔn)備一塊紙板墊，將其放在重錘下落的地板上，能起到一個很好的緩沖保護(hù)作用，同時也有效地保護(hù)了地板。實驗方案確定后，筆者總是按要求準(zhǔn)確細(xì)致地做好實驗前準(zhǔn)備并預(yù)做實驗，以檢查儀器藥品材料的效果和把握實驗要領(lǐng)。實驗過程中，筆者深入課堂，協(xié)同任課教師一起指導(dǎo)學(xué)生實驗，排除儀器故障，添加材料藥品，處理偶發(fā)事件，為學(xué)生排憂解難，對學(xué)生實驗中出現(xiàn)的實驗操作錯誤和不規(guī)范的行為及時地進(jìn)行糾正，對普遍的、反復(fù)出現(xiàn)的錯誤，及時收入實驗教學(xué)檔案中，并及時研究解決的辦法。
四、適時開放，指導(dǎo)學(xué)生探究
新課程標(biāo)準(zhǔn)提出了“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”的理念，過去學(xué)生實驗基本上是按照教科書的設(shè)計，學(xué)生根據(jù)“菜單”而進(jìn)行的驗證性實驗，新課程則要求學(xué)生以實驗室的活動為手段，自己設(shè)計，選擇儀器，收集數(shù)據(jù)，通過探究，歸納總結(jié)規(guī)律；過去的學(xué)生實驗只限于教科書規(guī)定的幾個實驗，新課程則要求根據(jù)探究活動的需要，讓學(xué)生盡可能多地在實驗室活動。實驗室應(yīng)該為學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究創(chuàng)設(shè)條件，充分挖掘?qū)嶒炇屹Y源，盡量滿足學(xué)生科技實踐的需要。筆者認(rèn)為，開放物理實驗教學(xué)不僅要開足課堂內(nèi)能完成的學(xué)生分組實驗課，還要鼓勵學(xué)生學(xué)會在日常學(xué)習(xí)生活中，觀察物理實驗現(xiàn)象，開展與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的物理學(xué)問題調(diào)查，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計實驗、制訂方案、規(guī)范實驗、記錄結(jié)果、交流分析、歸納結(jié)論、解決問題等能力。通過自己和任課教師的協(xié)商，在筆者的精心組織下，我校實驗室開放的形式有：全面開放，定時開放，預(yù)約開放。在實驗開放日，筆者除了為學(xué)生提供該用的實驗器材外，還積極組織學(xué)生自主實驗，耐心輔導(dǎo)學(xué)生開展探索性實驗，讓每個學(xué)生在實驗開放日能自己動手，做自己想做的、感興趣的實驗。
當(dāng)學(xué)生對所做實驗還存有疑問，或者有改進(jìn)的設(shè)想時，他們可以在實驗開放日提出討論。學(xué)生對整個過程充滿新鮮感，把單調(diào)的實驗變得具有趣味性。可以說，實驗室的開放，豐富了學(xué)生的課外實驗，促進(jìn)了學(xué)生學(xué)具制作活動的開展，提高了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維能力，而且還有效地利用了實驗室的教學(xué)資源，促進(jìn)實驗教學(xué)課程改革和實驗室建設(shè)。
五、強(qiáng)化培訓(xùn)，提升理念技能
新課改要求實驗教學(xué)有利于對學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。因此，作為一名實驗教師，筆者認(rèn)為自己必須與物理教師一樣樹立“創(chuàng)新目標(biāo)”觀念，形成以學(xué)生為主體，師生關(guān)系和諧，教學(xué)氛圍民主，學(xué)生積極參與的現(xiàn)代實驗教學(xué)觀。為貫徹落實新型教學(xué)觀，筆者主動進(jìn)入到物理實驗校本培訓(xùn)的行列。在上級還沒有開展有效培訓(xùn)的情況下，我校就采用了教師和實驗教師校本參與式培訓(xùn)與教師自主實驗相結(jié)合的方法，在參與式培訓(xùn)中，由教研組長組織，讓教師和實驗教師在具體參與實驗的過程中，通過教師之間及與實驗教師之間的交流，以達(dá)到相互培訓(xùn)的目的。通過培訓(xùn)對培養(yǎng)實驗教師的實驗?zāi)芰Γ鸬缴僮邚澛贰⒓铀侔l(fā)展的作用。
首先，主動加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，多研讀物理專業(yè)教材和雜志是實驗教師自身發(fā)展的基礎(chǔ)。在熟悉實驗室的器材和新課程中的實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)學(xué)習(xí)初高中物理教材，并認(rèn)真閱讀圖書室有關(guān)學(xué)術(shù)雜志中，如《中學(xué)物理教學(xué)參考》“實驗研究”欄目，《物理教學(xué)探討》“物理實驗”欄目，《物理教學(xué)》中的“實驗拾零”欄目中，涉及實驗教學(xué)的文章等。這些文章，從實驗教學(xué)的意義和作用，實驗的組織管理，實驗用品的選擇改進(jìn)，具體的實驗方法技能等方面，進(jìn)行了創(chuàng)新性的闡述。這些經(jīng)驗總結(jié)，既易學(xué)又實用，是實驗教師學(xué)習(xí)的好資料。其次，主動了解物理學(xué)科教師的教學(xué)安排及教研進(jìn)程，明確自己日常工作的具體任務(wù)和目標(biāo)要求，并與任課教師密切配合，有的放矢地立足現(xiàn)有實驗室條件，為開展教學(xué)改革，實施新課程創(chuàng)設(shè)良好的實驗條件和環(huán)境。再次，開辟校際間和通過因特網(wǎng)與同行交流溝通渠道，虛心向?qū)I(yè)老師請教，借鑒兄弟學(xué)校實驗室管理的經(jīng)驗，學(xué)習(xí)同行在服務(wù)物理教學(xué)工作中的改革與創(chuàng)新，從而提高自身素質(zhì)，提升自己的實驗技能。
作為實驗教師，既要有扎實的專業(yè)理論功底，又要掌握一定的實驗技巧。要輔導(dǎo)學(xué)生實驗，必須自己能熟練地做好實驗；要求學(xué)生正確使用儀器，自己本身的操作要規(guī)范。如“測定金屬絲的電阻率”實驗時，有些學(xué)生沒有掌握螺旋測微器這一精密儀器的使用方法，在用螺旋測微器測量金屬絲的直徑或其他物體時，當(dāng)測微螺桿已接觸被測物時，還繼續(xù)用力順時針旋轉(zhuǎn)測微螺桿；還有些學(xué)生在測微螺桿已跟測砧接觸時，還用力順時針旋轉(zhuǎn)測微螺桿，造成螺旋測微器內(nèi)的絲紋損傷，使測微螺桿頂在測砧上時，可動刻度和固定刻度的“0”刻度線不能重合在一條線上。對此，教師就要摸索一套行之有效的方法，協(xié)助學(xué)生快而準(zhǔn)地使用儀器。實驗教師還得練就一些快速處理儀器故障的本領(lǐng)，如打點計時器不打點，多用電表調(diào)不好零等，以免影響學(xué)生實驗。而這些技能，只有不斷進(jìn)修培訓(xùn)，通過多看、多練、多想，才能運(yùn)用自如。
經(jīng)過20多年的物理實驗教學(xué)探索，筆者以為，新課改下實驗教師要搞好實驗室管理與實驗教學(xué)工作，必須調(diào)整職能，規(guī)范管理，拓展思路，加強(qiáng)培訓(xùn)，不斷提升實驗理念與技能，突破以往實驗教師僅僅停留在完成實驗室管理和協(xié)助任課教師做好實驗準(zhǔn)備工作的職能瓶頸。此外，通過實驗開放與探索，鼓勵與指導(dǎo)學(xué)生開展課外探究活動，在努力提升高中實驗開課率的基礎(chǔ)上，極力為學(xué)生進(jìn)行課外探究創(chuàng)設(shè)條件，這不僅極大地提高了實驗教學(xué)效率，促進(jìn)了學(xué)生物理學(xué)素養(yǎng)與實踐創(chuàng)新能力的提高，也使自己的工作理念與工作方式，較快地適應(yīng)了新課改對實驗教師工作職能與實驗?zāi)芰Φ男枰?/p>
參考文獻(xiàn)
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新課程要改變課程過于注重知識傳授的傾向，把“過程與方法”、“情感態(tài)度價值觀”與“知識與技能”并重。培養(yǎng)學(xué)生的情感態(tài)度與價值觀是社會發(fā)展的需要，也是學(xué)生終身發(fā)展的需要。
克拉斯沃爾和布盧姆等把情感連續(xù)體劃分為五個層次 ：接受 、反應(yīng)、價值的評價、組織、由價值或價值復(fù)合體形成的性格化，每個層次又分為亞類別。為了便于對高中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的情感、態(tài)度、價值觀進(jìn)行評價，并結(jié)合 日常教學(xué)過程中學(xué)生在學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)，筆者將把情感態(tài)度價值觀從低到高劃分成厭煩、接受、喜好、執(zhí)著四個層次。
筆者認(rèn) 為情感態(tài)度價值觀的培養(yǎng)可以采取圖 1所示的操作流程。
圖 1操作流程實際上是情感態(tài)度價值觀培養(yǎng)的教學(xué)模式，該教學(xué)模式要求先通過“評估”了解學(xué)生情感態(tài)度價值觀的基本狀況；“診斷”即指根據(jù)評估結(jié)果分析學(xué)生對學(xué)習(xí)物理的情感態(tài)度價值觀所處的層次及影響因素；并提出有針對性的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)措施 ，然后 “實施”這些措施，在實施過程中注意及時收集“反饋”信息，以“調(diào)整”教學(xué)進(jìn)程和措施。各教學(xué)階段具體的教學(xué)途徑如下內(nèi)容所述。
一、評估
評估了解學(xué)生的基本狀況可以采用的手段有：觀察、無干擾技術(shù)、問卷等。
1、觀察
教師每天通過課堂觀察，可以及時了解學(xué)生的狀況，以區(qū)分學(xué)生情感態(tài)度價值觀所處的層次。為方便觀察筆者還設(shè)置了觀察表格(如表 1)，應(yīng)用于課堂教學(xué)中。
2、無干擾技術(shù)
無干擾的評價資料包括學(xué)生作業(yè)、實驗報告、上課點名冊、課外實踐活動報告等。如，學(xué)生的作業(yè)完成得是否認(rèn)真，可 以反映學(xué)生對學(xué)習(xí)物理 的態(tài)度是肯定或是否定；實驗報告中，對數(shù)據(jù)的分析處理是否實事求是，對數(shù)據(jù)誤差的態(tài)度都反映了學(xué)生是否嚴(yán)謹(jǐn)求實。是否樂于參加課外實踐活動、參加何種活動也是判斷學(xué)生情感態(tài)度價值觀的層次、學(xué)生感興趣的方向的依據(jù)。
以“驗證力的平行四邊形定則”實驗中的三份報告為例。
(1)第一份實驗報告：兩個分力通過平行四邊形定則計算得到的合力理論值與實際測得的測量值吻合，但兩個分力的圖示不符合數(shù)值反映出的比例。這樣的數(shù)據(jù)處理是為了拼湊理想 的結(jié)論 ，態(tài)度不夠嚴(yán)謹(jǐn)求實，反映出學(xué)生的情感態(tài)度價值觀層次較低。
(2)第二份實驗報告：嚴(yán)格畫出分力的圖示，根據(jù)平行四邊形定則計算合力的理論值 ，分析合力理論值與測量值的誤差，在誤差允許范圍內(nèi)得到結(jié)論。這樣的實驗報告遵從數(shù)據(jù)處理的規(guī)則，實事求是，情感態(tài)度價值觀處于“接受”層次。
(3)第三份實驗報告：實驗對分力大小、夾角不同的各種情況一一分析，總結(jié)影響誤差大小的因素，這樣的實驗報告反映出實驗者態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，自覺歸納 ，有探究欲，情感態(tài)度價值觀處于較高層次。
3、問卷
問卷可列出一系列情境以反映學(xué)生的學(xué)習(xí)物理的情感態(tài)度價值觀，如選修意愿，聽課、作業(yè)、對實驗設(shè)計的預(yù)習(xí)及對數(shù)據(jù)的處理、課外閱讀、對考試的態(tài)度等。每個情境中的不同選項反映了情感態(tài)度價值觀的層次，選項對應(yīng)的層次越高，分值就越高。最后根據(jù)總分區(qū)分學(xué)生情感態(tài)度價值觀所處的層次。
在初步確定的學(xué)生情感態(tài)度價值觀所處的層次后 ，可 為學(xué)生針對性地制定培養(yǎng)目標(biāo)，比如：對有社會科學(xué)特長和偏好的學(xué)生，可以把預(yù)期 目標(biāo)設(shè)定為“接受”；適于深入學(xué)習(xí)物理學(xué)科的學(xué)生，可以把預(yù)期 目標(biāo)設(shè)定為“執(zhí)著”。
二、診斷
根據(jù)評估結(jié)果可基本確定學(xué)生對學(xué)習(xí)物理的情感態(tài)度價值觀所處的層次，“診斷”環(huán)節(jié)主要分析影響學(xué)生情感態(tài)度價值觀有關(guān)的因素，以幫助制定培養(yǎng)的具體方法、措施。
(1)采用問卷法診斷分析學(xué)生的情感態(tài)度價值觀的有關(guān)因素。例如我在分析學(xué)生對物理學(xué)科的情感、態(tài)度和價值觀的影響因素曾用如下問卷調(diào)查：你認(rèn)為你“喜歡物理的原因”是 ( )或者
A代表“物理與生活息息相關(guān)，能用于解開自然界的奧秘，科學(xué)原理和科學(xué)技術(shù)在生活中有廣泛應(yīng)用 ，奇特的物理現(xiàn)象能引發(fā)好奇心及探究欲望”。
B代表“因為學(xué)得懂而產(chǎn)生成就感 ”，從而喜歡物理。
c代表“喜歡物理教師或教師的教學(xué)方式”而喜歡物理。
D代表實驗引發(fā)學(xué)生對物理感興趣。
E代表“因為考試壓力而不得不對物理感興趣”。
F代表“因為喜歡推理，喜歡物理具有獨特的思維特點和解決問題的方法”而喜歡物理。學(xué)生對 回答的情況見表 2。
從表 2的統(tǒng)計結(jié)果可知，“物理與生活息息相關(guān) ，能用于解開自然界的奧秘，科學(xué)原理和科學(xué)技術(shù)在生活中有廣泛應(yīng)用，奇特的物理現(xiàn)象能引發(fā)好奇心及探究欲望 ”是學(xué)生喜歡物理的最主要原因。此外學(xué)習(xí)的成就感、老師的魅力也是促使學(xué)生喜歡物理的主要因素。
(2)采用會談、文獻(xiàn)等方法診斷分析學(xué)生的情感態(tài)度價值觀的有關(guān)因素。例如通過與學(xué)生面對面的會談、查找文獻(xiàn)等方法筆者發(fā)現(xiàn)：“厭煩”層次學(xué)生的表現(xiàn)形式是一種“倦怠情緒”。他們認(rèn)為物理太深奧，覺得高中物理太抽象、與他人相比常常表現(xiàn)為“后悟”或“不悟”，又在考試、練習(xí)中多次受挫，感覺永遠(yuǎn)是弱者 ，學(xué) 習(xí)沒有信心而出現(xiàn)倦怠情緒。
又比如筆者發(fā)現(xiàn)：“接受”層次的學(xué)生容易出現(xiàn)“焦慮情緒”。他們有過成功的體驗，但也經(jīng)常受挫，他們很想學(xué)好，但又害怕學(xué)不好從而引起焦慮，表現(xiàn)為憂慮、緊張、著急、驚慌、羞怯等。
三、實施
對學(xué)生學(xué)習(xí)物理的情感態(tài)度價值觀進(jìn)行培養(yǎng)，要根據(jù)“診斷”結(jié)果 。例如從表 2的統(tǒng)計結(jié)果可知 ，那些符合認(rèn)知規(guī)律、能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)方式和手段能廣泛地滿足學(xué)生情感態(tài)度價值觀的培養(yǎng)需要，是適于面向全體學(xué)生的方法。因此我們在教學(xué)過程中應(yīng)自覺地、靈活地使用這些方法，比如：通過創(chuàng)設(shè)情境、設(shè)疑啟發(fā)引發(fā)好奇、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣；教學(xué)方法和手段多樣化；使教學(xué)過程成為學(xué)生積極參與、經(jīng)歷體驗成功的過程；建立良好的師生關(guān)系等；對學(xué)生的評價重視個體差異，重視評價的激勵作用。
由于學(xué)生學(xué)習(xí)物理的情感態(tài)度價值觀所處的層次不同，為了與分層次的教學(xué)目標(biāo)匹配，我采取分層教學(xué)法。例如：在《功》這節(jié)課，我是這樣分層的：第一層次的要求 面向全體學(xué)生，以“講——練——評價——反饋——調(diào)整 ”為主要方法。 目的是為了普及物理知識與方法。對不能掌握這個知識與方法的極少數(shù)同學(xué)，主要通過課后個別作業(yè)面批等方式輔導(dǎo)。
第二 層次 的要 求 面 向 大 部 分 學(xué) 生 ，以 “教學(xué)—— 自我總結(jié)——練習(xí)——反饋——調(diào)整”為主要方法。主要是為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性。對于這個層次的學(xué)生，要求學(xué)生能在教師的啟發(fā)下積極建構(gòu)自己的認(rèn)知體系，重視學(xué)生的自我評價，對學(xué)生反映出的困難主要在課堂上通過引導(dǎo)啟發(fā)來解決。
第三層次的要求面向?qū)W有余力的學(xué)生，以“自學(xué)——討論——總結(jié)——反饋——調(diào)整”為主要方法。主要為了培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)和探究的能力。學(xué)生在自學(xué)中遇到困難時，教師要為他們創(chuàng)造探究環(huán)境，通過討論啟發(fā)來幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。
在“實施”環(huán)節(jié)既要兼顧班級授課的現(xiàn)狀，也要兼顧因材施教的原則。針對不同層次的學(xué)生 、不 同的培養(yǎng)目標(biāo)、不同的診斷結(jié)果，我還積極采用“心理干預(yù)”。
1．采用非正式系統(tǒng)脫敏訓(xùn)練，重塑學(xué)生的行為
“厭煩”層次的某男生，從未按時交過作業(yè)，交上來的作業(yè)也是既臟又亂、錯誤百出。對此，我設(shè)計一個要求從易到難的訓(xùn)練方案，以加分作為強(qiáng)化物(預(yù)先了解該生從未考過及格，十分渴望)每達(dá)到一個要求，就可以在考試成績中加 2分。訓(xùn)練方案設(shè)計成循序漸進(jìn)的幾個步驟，第一步要求能按時交作業(yè)；第二步要求保持作業(yè)的清潔，以及書寫整齊；第三步要求作業(yè)內(nèi)容的對錯。當(dāng)學(xué)生偶有違反時，也不必懲罰 ，但可 以告知“非常遺憾老師這次不能給你加分了”。如此反復(fù)訓(xùn)練，學(xué)生會改變過去的壞毛病。
2．用“不相容反映法”訓(xùn)練學(xué)生良好行為
行為主義學(xué)家格思里提出了一個訓(xùn)練學(xué)生 良好行為的“不相容反映法”，即把引起不希望出現(xiàn)行為的線索和與不希望出現(xiàn)的反應(yīng)不相容(即不能與該反應(yīng)同時出現(xiàn) )的反應(yīng)結(jié)成對。簡言之，用新的反應(yīng)方式代替舊反應(yīng)，打破學(xué)生的消極行為鏈，形成新的行為反應(yīng) 聯(lián)結(jié)。例如，閱讀和說話是不相容的。有的同學(xué)一上課就講小話，要打破二者的聯(lián)結(jié)，老師可以提出一些有學(xué)生感興趣的問題，讓學(xué)生帶著問題去查資料，如果學(xué)生找到了他感興趣的書籍，覺得自己增長不少知識，那么一段時間后，物理課就變成了學(xué)生自己找書、讀書的線索。
3．學(xué)會積極歸因，形成有效的學(xué)習(xí)動機(jī)
不同的歸因傾向會使人對成功和失敗產(chǎn)生不同的情感體驗和情感反應(yīng)，并由此影響個體對未來結(jié)果的預(yù)期和努力。要教會學(xué)生學(xué)會調(diào)動學(xué)習(xí)積極性的歸因方式。成功時把原因歸于能力或努力等內(nèi)在原因，會使學(xué)生感到愉快、自豪并愿意繼續(xù)爭取成功；把失敗歸因于努力不夠、運(yùn)氣不好或任務(wù)太難才能保持學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，切忌把失敗歸因為個人的能力，這樣的消極歸因會極大挫傷學(xué)習(xí)的積極性。
4．針對學(xué)生的焦慮情緒可采取的措施
在實踐中我應(yīng)對的策略主要為：
首先要注意調(diào)節(jié)學(xué)生情緒：在剛上課時宜講一些簡單、幽默、有趣的內(nèi)容，也可播放慢速輕松的背景音樂等來活躍課堂氣氛，釋放學(xué)生情緒。
其次要適當(dāng)降低一些要求和期望值：對有焦慮情緒的學(xué)生不能硬性管理。每個課時能達(dá)到“最低要求”既可。
再次要注意學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)：有焦慮情緒的學(xué)生往往學(xué)習(xí)方法存在問題，因此在學(xué)習(xí)上經(jīng)常受挫，所以要注意學(xué)習(xí)方法指導(dǎo) 。
還有要注意培養(yǎng)學(xué)生的恒心和毅力：在課堂上經(jīng)常講一物理學(xué)家在從事科研時，歷盡艱辛、百折不饒的故事。讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)物理不是一蹴而就，應(yīng)該循序漸進(jìn)。
四、反饋、調(diào)整
通過評價、診斷以判斷學(xué)習(xí)情感態(tài)度價值觀的狀況與相關(guān)因素，再對癥下藥實施合理的措施以培養(yǎng)學(xué)生的情感態(tài)度價值觀，而反饋、調(diào)整就是對實施步驟的成效進(jìn)行評估并加以改進(jìn)。對學(xué)生情感態(tài)度價值觀的培養(yǎng)就在這樣循環(huán)上升的過程中展開。反饋、調(diào)整步驟就是評價、診斷、實施步驟的再循環(huán)。
個案舉例
在我的教學(xué)過程中，有這樣一個個案。一位高一學(xué)生，在評價階斷層次被定為“厭煩”層次，通過訪談發(fā)現(xiàn)原因是在進(jìn)人高中以后的幾次物理測試中成績都不理想，從歸咎于運(yùn)氣不好到逐漸變得不 自信，再發(fā)展到懷疑高中物理那么多抽象的理論到底學(xué) 了有什么用處，他開始放棄學(xué)習(xí)物理的努力。 在對學(xué)生評價、診斷的基礎(chǔ)上，我為這名學(xué)生制定提高學(xué)習(xí)情感態(tài)度價值觀的計劃。為了讓他對“高中物理無用論”的想法有所改觀，我搜查資料 ，讓他了解物理在實際生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，如交警利用剎車痕判斷交通事故中的責(zé)任歸屬，利用力的合成“四兩撥千斤”等。大量資料讓他逐漸感受高中物理知識并非只是枯燥乏味的理論與運(yùn)算，他慢慢開始恢復(fù)對物理的興趣。并幫他找出考不好的原因：前面前不好是因為不適應(yīng)，只要適應(yīng)了，并能找到科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，你一定會越來越棒。
一．
“格物致知”源自《禮記•大學(xué)》的“三綱八目”，所謂“大學(xué)之道在明明德，在親民，在止于至善”，“致知在格物，物格而后知至，知至而后意誠，意誠而后心正，心正而后身修，身修而后家齊，家齊而后國治，國治而后天下平”；其中的“八目”略寫為：“格、致、誠、正、修、齊、治、平”。
宋學(xué)家重視《大學(xué)》，于是，“格物致知”成為理學(xué)家的重要概念。程頤、程顥講“一草一木皆有理，須是察”；“‘多識于鳥獸草木之名’，所以明理也”。已經(jīng)包含了格自然之物的思想。朱熹更是明確地說要格自然之物，“天地中間，上是天，下是地，中間有許多日月星辰、山川草木、人物禽獸，此皆形而下之器也。然這形而下之器之中，便各自有個道理，此便是形而上之道。所謂格物，便是要就這形而下之器，窮得那形而上之道理而已。”，把自然之物看作是格物的對象。而且，朱熹較為重視科學(xué)，并積極地研究科學(xué)，成為格自然之物的實踐者。這實際上為從“格物致知”發(fā)展到“科學(xué)”開辟了道路。
到了明代，王陽明將“格物”詮釋成“格心”，認(rèn)為“格物，如孟子‘大人格君心’之格”；而且，他還用亭前格竹不得其理反而勞思致疾來譏諷朱熹的格自然之物，并說：“先儒解格物為格天下之物，天下之物如何格得？且謂一草一木亦皆有理，今如何去格？縱格得草木來，如何反來誠得自家意？”反對朱熹的格自然之物。但是，同時代的王廷相以及以后的高攀龍、王夫之、陸世儀、張履祥等理學(xué)家則繼承了朱熹的格自然之物的思想。
王廷相明確主張研究自然，要求把握“物理”。他在所作“策問”中說：“諸士積學(xué)待叩久矣，試以物理疑而未釋者議之，可乎？天之運(yùn)，何以機(jī)之？地之浮，何以載之？月之光，何以盈缺？山之石，何以欹側(cè)？經(jīng)星在天，何以不移？海納百川，何以不溢？吹律何以回暖？懸炭何以測候？夫遂何以得火？方諸何以得水？龜何以知來？猩何以知往？蜥蜴何以為雹？虹霓何以飲澗？何鼠化為鴽，而鴽復(fù)為鼠？何蜣螂化蟬，而蟬不復(fù)為蜣螂？何木焚之而不灰？何草無風(fēng)而自搖？何金之有辟寒？何水之有溫泉？何蜉蝣朝生而暮死？何休留夜明而晝昏？蠲忿忘憂，其感應(yīng)也何故？引針拾芥，其情性也何居？是皆耳目所及，非騁思于六合之外者，不可習(xí)矣而不察也。請據(jù)其理之實論之。”顯然，王廷相是主張研究各種自然現(xiàn)象、研究科學(xué)的。而且他還認(rèn)為，研究天地之道是學(xué)者“窮理盡性”所必不可少的。他說：“古之圣人，仰以觀乎天文，俯以察乎地理，而人之道益明。蓋以人性貫徹上下，通極內(nèi)外，彌滿于無垠，周匝于六合，茍一物之未知，是于性猶有所未盡也。故天地之道，雖悠遠(yuǎn)高深，學(xué)者不可不求其實矣。”
明朝末年，東林學(xué)派的高攀龍發(fā)揮程朱理學(xué)的“格物致知”說，主張格“一草一木之理”。他認(rèn)為，“天下之理，無內(nèi)外，無巨細(xì)。自吾之性情，以及一草一木，通貫只是一理”，因此，“一草一木亦皆有理，不可不格”。他還與顧憲成討論格物，并且說：“先生云：有梅于此，花何以白？實何以酸？有桃于此，花何以紅？實何以甘？一則何以沖寒而即放？一則何以待暖而方榮？龍謂天地間物莫非陰陽五行，五行便是五色，便有五味，各自其所稟，紛然不同，固無足異。至發(fā)之先后，蓋天地間有一大元亨利貞，各物又具一元亨利貞，雜然不齊，良有以也。”高攀龍認(rèn)為，天地間雖存在著總的規(guī)律，但萬物各自又有不同的規(guī)律，所以要格一草一木之理。他還明確地說：“一草一木是格物事，鳶飛魚躍是物格事。”顯然，他主張研究自然事物。
明清之際的王夫之更是明確地把方以智的“質(zhì)測之學(xué)”詮釋為“格物”。王夫之曾說：“密翁與其公子為質(zhì)測之學(xué)，誠學(xué)思兼致之實功。蓋格物者，即物以窮理，惟質(zhì)測為得之。”密翁，即方以智（公元1611—1671年），字密之，號曼公，明清之際的思想家、科學(xué)家。所謂的“質(zhì)測”就是要研究“物理”；方以智明確指出：“物有其故，實考究之，大而元會，小而草木螽蠕，類其性情，征其好惡，推其常變，是曰‘質(zhì)測’。”可見，方以智的“質(zhì)測之學(xué)”就是指自然科學(xué)。王夫之以方以智的“為質(zhì)測之學(xué)”解“格物”，實際上就是以研究科學(xué)解“格物”。也就是把“格物致知”與科學(xué)聯(lián)系在一起。
與王夫之同時代的理學(xué)家陸世儀贊同朱熹的格物窮理之說，反對王陽明的致良知。他說：“致良知雖是直截，終不賅括，不如窮理穩(wěn)當(dāng)。……天下事有可以不慮而知者，心性道德是也。有必待學(xué)而知者，名物度數(shù)是也。假如只天文一事，亦儒者所當(dāng)知，然其星辰次舍，七政運(yùn)行，必觀書考圖，然后明白，純靠良知，致得去否？”陸世儀認(rèn)為，科學(xué)方面的知識不同于心性道德方面的知識，其認(rèn)知方法也不相同；儒者應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)科學(xué)知識、研究科學(xué)，而不是靠“致良知”。與此同時，陸世儀還從經(jīng)世致用的角度強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)科學(xué)的重要性。他說：“六藝古法雖不傳，然今人所當(dāng)學(xué)者，正不止六藝。如天文、地理、河渠、兵法之類，皆切于用世，不可不講。俗儒不知內(nèi)圣外王之學(xué)，徒高談性命，無補(bǔ)于世，此當(dāng)世所以來迂拙之誚也。”
這一時期的理學(xué)家張履祥“初講宗周慎獨之學(xué)，晚乃專意程朱。踐履篤實，學(xué)術(shù)純正。大要以為仁為本，以修己為務(wù)，而以《中庸》為歸”。他認(rèn)為，“吾人學(xué)問，舍‘居仁由義’四字，更無所謂學(xué)問；吾人功夫，舍‘居敬窮理’四字，更無所謂功夫”；同時，他對朱熹的格物致知多有發(fā)揮。他說：“致知者，所以為力行也。今人言致知，多不及力行，豈非好言精微，反遺卻平實。”張履祥認(rèn)為，格物致知的目的在于“力行”。為此，他還強(qiáng)調(diào)“當(dāng)務(wù)經(jīng)濟(jì)之學(xué)”，這就是：讀有用之書，不可當(dāng)不著實際的學(xué)究；學(xué)更重在做功夫，躬行實踐，不尚空談；要留心世務(wù)，學(xué)以治生為先，即要經(jīng)世道濟(jì)民生。他還說：“學(xué)者肯實去做功夫，方是學(xué)，如學(xué)耕須去習(xí)耕，學(xué)醫(yī)須去習(xí)醫(yī)。”可見，他的“力行”、“經(jīng)濟(jì)之學(xué)”還包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的耕耘之類。
由以上可見，朱熹之后有不少理學(xué)家實際上繼承和發(fā)揮了朱熹格自然之物的思想。
二．
與理學(xué)家把自然科學(xué)包括于格物致知之中的同時，在自然科學(xué)領(lǐng)域也早在宋元時期就開始把科學(xué)與“格物致知”聯(lián)系在一起。
作為金元醫(yī)學(xué)四大家（劉完素、張從正、李杲、朱震亨）之一的劉完素撰有醫(yī)學(xué)著作《傷寒直格》，開頭第一句便是“習(xí)醫(yī)要用直格”。大約同時代有《格物粗談》，是一部博物學(xué)著作。后來元代的朱震亨著《格致余論》，明確提出“醫(yī)為吾儒格物致知之一事”。
元朝時期的數(shù)學(xué)家朱世杰也把數(shù)學(xué)與格物致知聯(lián)系在一起。他的重要數(shù)學(xué)著作《四元玉鑒》論述了多元高次方程組的求解和高階等差級數(shù)等方面的問題，被美國科學(xué)史家喬治•薩頓（G.Sarton）稱為“中國數(shù)學(xué)著作中最重要的一部，同時也是中世紀(jì)最杰出的數(shù)學(xué)著作之一”。其中說道：“凡習(xí)四元者，以明理為務(wù)；必達(dá)乘除升降進(jìn)退之理，乃盡性窮神之學(xué)也”。在朱世杰看來，數(shù)學(xué)之理與宋學(xué)家的“理”是同一的，可以通過研習(xí)數(shù)學(xué)之理達(dá)到“盡性”。這就是理學(xué)家所謂的“窮理盡性”。莫若在《四元玉鑒》“前序”中還說：“其學(xué)能發(fā)先賢未盡之旨，會萬理而朝元，統(tǒng)三才而歸極。乘除加減，鉤深致遠(yuǎn)，自成一家之書也。方今尊崇算學(xué)，科目漸興，先生是書行將大用于世，有能執(zhí)此以往，則古人格物致知之學(xué)，治國平天下之道，其在是矣。”把數(shù)學(xué)與理學(xué)的格物致知、治國平天下聯(lián)系在一起。
明代的李時珍則提出研究本草為“吾儒格物之學(xué)”。他說：本草“雖曰醫(yī)家藥品，其考釋性理，實吾儒格物之學(xué)。”認(rèn)為研究本草為格物之學(xué)。明代學(xué)者王世貞甚至稱李時珍的《本草綱目》是“性理之精微，格物之通典，帝王之秘箓，臣民之重寶”。在明清時期的科學(xué)著作中，還有不少是以“格致”作為書名的。
當(dāng)然，宋代以后的理學(xué)家和科學(xué)家把研究自然界的事物，即研究科學(xué)，包含于“格物致知”之中，在邏輯上存在著兩個問題：
其一，把研究科學(xué)包含于“格物致知”之中只是意味著科學(xué)研究的目的是“就這形而下之器，窮得那形而上之道理而已”，換言之，理學(xué)家研究科學(xué)的目的在于求得“形而上之道”，因而科學(xué)研究本身只是手段。所以，無論是理學(xué)家還是科學(xué)家，他們雖然把研究科學(xué)看作是“格物”，看作是為學(xué)成人所必不可少的，但目的還在于求“道”，體認(rèn)“天理”。在這種情況下，科學(xué)還尚未獨立，還附屬于理學(xué)。正因為如此，科學(xué)還帶有許多理學(xué)的成分。
其二，把研究科學(xué)包含于“格物致知”之中還必須回答研究科學(xué)是否能真正求得“形而上之道”。朱熹以“用力之久，而一旦豁然貫通焉，則眾物之表里精粗無不到，而吾心之全體大用無不明矣”，把科學(xué)與“形而上之道”聯(lián)系在一起。王陽明則用亭前格竹不得其理反而勞思致疾予以譏諷。應(yīng)當(dāng)說，王陽明的譏諷是有道理的，后來的理學(xué)家事實上沒有解決這個問題。如果研究科學(xué)不能求得“形而上之道”，那么，或者科學(xué)就可能被否定，就象在王陽明那里，或者科學(xué)獨立于理學(xué)，從理學(xué)中分化出來。
但無論如何，把研究科學(xué)稱作“格物致知”，或包含于“格物致知”的概念之中，實際上承認(rèn)了研究自然科學(xué)的重要性，朱熹之后的許多科學(xué)家正是在“格物致知”的名義下開展科學(xué)研究，推動了科學(xué)的發(fā)展，并且最后使科學(xué)從理學(xué)中分化出來。
科學(xué)之所以能從理學(xué)中分化出來，還得益于西方近代科學(xué)的引進(jìn)，其中徐光啟是關(guān)鍵人物。徐光啟是明朝末期的科學(xué)家。他主持修改歷法和《崇禎歷書》的編撰，翻譯出版了包括《幾何原本》在內(nèi)的許多西方科學(xué)著作，并且編撰了《農(nóng)政全書》。徐光啟把西方傳教士帶來的學(xué)問分為兩大類：“大者修身事天；小者格物窮理”。關(guān)于“格物窮理之學(xué)”，徐光啟說：“凡世間世外、萬事萬物之理，叩之無不河懸響答，絲分理解；退而思之，窮年累月，愈見其說之必然而不可易也。格物窮理之中，又復(fù)旁出一種象數(shù)之學(xué)。象數(shù)之學(xué)，大者為歷法，為律呂；至其他有形有質(zhì)之物，有度有數(shù)之物，無不賴以為用，用之無不盡巧極妙者。”在這里，徐光啟從科學(xué)的角度發(fā)揮了朱熹的格物致知論。他首先從一般的學(xué)問分離出中“格物窮理之學(xué)”，然后進(jìn)一步分離出“象數(shù)之學(xué)”。這里的“象數(shù)之學(xué)”實際上就是自然科學(xué)。這樣，徐光啟就把科學(xué)從一般的學(xué)問中分離開來，而歸屬于“格物窮理之學(xué)”，這樣的學(xué)科分類對于后來科學(xué)的發(fā)展是具有重要意義的。
與此同時，一些與西方科技有關(guān)的著作，包括西方傳教士所撰寫的一些科學(xué)著作，也被冠以“格致”之名。自徐光啟在1607年作《刻幾何原本序》和1612年作《泰西水法序》提出“格物窮理之學(xué)”的概念之后到清代中期，與科技有關(guān)的著作以“格致”為書名的有：熊明遇著《格致草》，高一志著《空際格致》，湯若望著《坤輿格致》，陳元龍著《格致鏡原》等等。
值得一提的是，清代學(xué)者陳元龍所著《格致鏡原》。該書著于康熙戊子年（公元1708年），全書分為三十類：乾象，坤輿，身體，冠服，宮室，飲食，布帛，舟車，朝制，珍寶，文具，武備，禮器，樂器，耕織器物，日用器物，居處器物，香奩器物，燕賞器物，玩戲器物，谷，蔬，木，草，花，果，鳥，獸，水族，昆蟲；完全是一種博物學(xué)著作。顯然，這一時期的“格致之學(xué)”與西方近代科學(xué)還存在著相當(dāng)大的差別。
從徐光啟的“格物窮理之學(xué)”過渡到“科學(xué)”，是到了清代末期才得以實現(xiàn)。19世紀(jì)60年代，西方科學(xué)再次大規(guī)模地進(jìn)入中國。與明清之際一樣，這一時期許多與西方科學(xué)有關(guān)的著作也以“格致”為書名，據(jù)當(dāng)今學(xué)者董光璧所著《中國近現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)史論綱》，這類著作有：丁韙良編譯《格致入門》，傅蘭雅編《格致匯編》；還有一批以“格致”為題的科學(xué)通論著作，如《格致啟蒙》、《格致小引》、《格物探原》、《格致新機(jī)》、《格致須知》、《格致略論》、《格致釋器》、《格致舉偶》、《格致問答題要》等；還有王仁俊編撰《格致古微》（1896年）。與此同時，在教育領(lǐng)域，凡涉及與西方科學(xué)有關(guān)的課程，大都以“格致之學(xué)”命名。正是在這樣的背景下，“格致之學(xué)”實際上就是指西方科學(xué)，并最終于19世紀(jì)末實現(xiàn)了向“科學(xué)”概念的過渡。
三．
誰也不會否認(rèn)，在中國，“科學(xué)”概念的出現(xiàn)與西方科學(xué)進(jìn)入中國有著密切的關(guān)系。然而，同樣不能否認(rèn)的是，中國的“科學(xué)”概念是從朱熹理學(xué)的“格物致知”中發(fā)展而來。除以上以歷史為證之外，還可從理論上作以下分析：
首先，理學(xué)家的“格物致知”包含了“科學(xué)”的因子。“格物致知”是儒家“三綱八目”的起點，也是理學(xué)家體認(rèn)“天理”的出發(fā)點；就最終目的而言，“格物致知”不是為了探索科學(xué)規(guī)律，這當(dāng)然也是“格物致知”與科學(xué)的根本區(qū)別之處。但是，“格物致知”經(jīng)朱熹詮釋后，包含了格自然之物，也就是包括研究自然界事物，這本身與科學(xué)有相似之處，因而包含了科學(xué)的因子，盡管在“格物致知”中，研究科學(xué)只是實現(xiàn)目的的一種手段。因此，在實踐這樣的“格物致知”的過程中，理學(xué)家可以同時是科學(xué)家。朱熹本人研究科學(xué)，后世一些崇尚朱熹“格物致知”的理學(xué)家也研究科學(xué)，更有科學(xué)家在“格物致知”的名義下研究科學(xué)，推動了科學(xué)的發(fā)展，這在事實上證明了“格物致知”包含了“科學(xué)”的因子。
其次，理學(xué)家的“格物致知”是一個發(fā)展的概念。如果以為《禮記•大學(xué)》中的“格物致知”就已經(jīng)包含了要求研究科學(xué)的內(nèi)容，顯然難以接受。但是，“格物致知”的概念是發(fā)展的。朱熹的“格物致知”在當(dāng)時科學(xué)發(fā)展的背景下已較《大學(xué)》有了新的發(fā)展，更有后世理學(xué)家從朱熹的“格物致知”發(fā)展出去。雖然王陽明發(fā)展出“格心”，但是，王廷相、高攀龍以及王夫之等都強(qiáng)化了“格物致知”中要求研究科學(xué)的內(nèi)涵。尤其是，科學(xué)家對“格物致知”的各種詮釋，實際上也豐富和發(fā)展“格物致知”這一概念。從總體上看，“格物致知”的概念，隨著時代和科學(xué)的發(fā)展，其所包含的要求研究科學(xué)的內(nèi)涵越來越顯著。
再次，理學(xué)家的“格物致知”是一個開放的概念。儒家崇尚“學(xué)而時習(xí)之，不亦說乎”的學(xué)習(xí)精神和“有朋自遠(yuǎn)方來，不亦樂乎”的開放精神。“格物致知”強(qiáng)調(diào)“博學(xué)之，審問之，慎思之，明辨之，篤行之”，這就決定了“格物致知”這一概念的開放性。明清之際具有儒家精神的科學(xué)家們用西方科學(xué)詮釋這一概念，引伸出“格物窮理之學(xué)”、“格致之學(xué)”，一步一步地在認(rèn)同西方近代科學(xué)的過程中，實現(xiàn)中國科學(xué)的近代化。
從“格物致知”到“科學(xué)”的過渡表明，以“格物致知”為基礎(chǔ)的朱熹理學(xué)包含了科學(xué)的內(nèi)涵。這也許就是中國宋元時期的科學(xué)發(fā)展能夠達(dá)到古代科技的高峰并且曾經(jīng)令西方人所望塵莫及的哲學(xué)上的原因之一。遺憾的是，這個過渡過于曲折和漫長，如果從徐光啟在1607年作《刻幾何原本序》和1612年作《泰西水法序》提出“格物窮理之學(xué)”的概念開始，到19世紀(jì)末“科學(xué)”一詞的出現(xiàn)，經(jīng)歷了近300年，并且伴隨著中國科技的不斷衰落。
注釋：
參見樊洪業(yè)：《從“格致”到“科學(xué)”》，《自然辯證法通訊》，1988年第3期。該文認(rèn)為，首次用“科學(xué)”者，應(yīng)歸功于康有為；較早采用“科學(xué)”的另一位名人是嚴(yán)復(fù)；自嚴(yán)復(fù)以后，“科學(xué)”一詞在知識界迅速普及。
《程氏遺書》卷十八。
《程氏遺書》卷二十五。
《朱子語類》卷六十二。
參見拙著《儒家文化與中國古代科技》，中華書局2002年版，第175—198頁。
《傳習(xí)錄上》。
《傳習(xí)錄下》。
《王氏家藏集》卷三十《策問》。
《王氏家藏集》卷三十《策問》。
《高子遺書》卷八上《答顧涇陽先生論格物》。
《高子遺書》卷八上《答顧涇陽先生論格物》。
《高子遺書》卷八上《答顧涇陽先生論格物》。
《船山全書》第12冊《搔首問》，湖南：岳麓書社1992年版，第637頁。
方以智：《物理小識》“自序”。
《思辨錄輯要》卷三《格致類》。
《思辨錄輯要》卷一《大學(xué)類》。
《清史稿•張履祥傳》。
《楊園先生全集》卷五《書四•與何商隱》。
《楊園先生全集》卷二十六《愿學(xué)記一》。
參見衷爾鉅：《張履祥的“經(jīng)濟(jì)之學(xué)”》，載陳鼓應(yīng)等：《明清實學(xué)思潮史》（中卷）。
《楊園先生全集》卷四十二《備忘四》。
轉(zhuǎn)引自杜石然：《朱世杰研究》，載錢寶琮：《宋元數(shù)學(xué)史論文集》，第204頁。
朱世杰：《四元玉鑒》“卷首”。
李時珍：《本草綱目》“王世貞序”。
《朱子語類》卷六十二。
《四書章句集注•大學(xué)章句》。
《徐光啟集》卷二《刻幾何原本序》。
《徐光啟集》卷二《泰西水法序》。
