楊振寧先生曾批評國內(nèi)大學(xué)物理教育，過于強調(diào)理論基礎(chǔ)而輕視了物理學(xué)與自然現(xiàn)象、實驗過程的天然聯(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”。面對挑戰(zhàn)，廣大教師必須反省自身物理學(xué)知識結(jié)構(gòu)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)是否過于“干癟”，需要我們加以豐滿和活化。
新課程強調(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，突出相關(guān)實驗過程、方法和現(xiàn)象，以豐富的感性材料充實、活化理論內(nèi)容。在這個“活化”過程中要堅持以實驗內(nèi)容為核心的原則，除了加強實驗基本知識的積累，掌握物理實驗的基本原理、方法和操作知識，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，掌握一定設(shè)計、制造、改進實驗儀器的基本知識。此外，要留心收集物理結(jié)論得出過程中的實驗趣聞，努力還原重要物理結(jié)論建立的實驗過程。如法拉第電磁感應(yīng)實驗的改進過程及其間涉及的典型方案。
STS教育已逐步成為各國科學(xué)教育共同的改革方向，它主張在科學(xué)教育中強調(diào)科學(xué)、技術(shù)、社會的關(guān)系，強調(diào)科學(xué)技術(shù)在社會生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。教師要積極了解物理知識在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用情況，關(guān)注與物理學(xué)相關(guān)的社會熱點問題，明確物理學(xué)應(yīng)用給經(jīng)濟、社會帶來的利與弊。如：了解幾種物理射線在醫(yī)療中的不同應(yīng)用，神舟五號機艙內(nèi)的中學(xué)物理知識，修建水庫的利弊等等。這些知識是開展研究性學(xué)習(xí)，切實提高學(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，加強物理學(xué)知識的縱向聯(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，物理教師必須具有雄厚的物理學(xué)專業(yè)知識基礎(chǔ)。建構(gòu)與實際充分結(jié)合的不斷發(fā)展的本體性知識結(jié)構(gòu)，這是教師取得良好教學(xué)效果的根本保證，也是其整體知識結(jié)構(gòu)得以展開的第一根支柱。但研究表明，光具備豐富的本體性知識并不是個體成為好教師的決定條件。教師工作的順利開展還需要教育學(xué)、心理學(xué)等其他專業(yè)知識的支持。
(三)條件性知識
教師的條件性知識是指教師所具有的教育學(xué)和心理學(xué)知識。具體可分為：學(xué)生身心發(fā)展的知識、教與學(xué)的知識和學(xué)生成績評價的知識。條件性知識與本體性知識共同構(gòu)成教師的專業(yè)知識，從而將教師知識結(jié)構(gòu)與其他人才知識結(jié)構(gòu)區(qū)別開來。但研究表明，無論職前教師還是職后教師，他們對條件性知識的掌握都不夠好，這是非常值得我們深思的。
理想的物理教師知識結(jié)構(gòu)中，條件性知識與物理學(xué)專業(yè)知識應(yīng)該是并重、共同發(fā)展的。物理教師“π”型知識結(jié)構(gòu)中，條件性知識是又一個有力支柱，也正是這類知識將物理教師與普通物理工作者區(qū)別開來。教學(xué)的中心任務(wù)是對學(xué)科作出教育學(xué)的解釋，努力將自己掌握的學(xué)科知識與課堂情境結(jié)合起來，傳授給學(xué)生。因此，教學(xué)工作的性質(zhì)從一開始就要求教師精通條件性知識，具有構(gòu)建“π”型雙支柱乃至多支柱的知識結(jié)構(gòu)模型的意識。新課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)教育的育人功能，強調(diào)學(xué)生的個體差異和多元化發(fā)展，實際上正是希望打破過去知識中心、學(xué)科本位的教育觀念，是對輕視條件性知識的傳統(tǒng)教師知識結(jié)構(gòu)的一次批判。
結(jié)合時代要求，我們認(rèn)為當(dāng)前中學(xué)物理教師應(yīng)該加強條件性知識的學(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，新一輪課程改革強調(diào)評價標(biāo)準(zhǔn)和方式的變革。新的教學(xué)評價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充的知識。
(四)實踐性知識
如前所述，“π”型知識結(jié)構(gòu)的人才具有更強的創(chuàng)造性和適應(yīng)性。具有這種知識結(jié)構(gòu)的教師其創(chuàng)造性主要通過其實踐性知識集中反映。所謂“實踐性知識”，是指教師在面臨實現(xiàn)有目的的行為中所具有的課堂情境知識以及與之相關(guān)的知識。這種知識是教師教學(xué)經(jīng)驗的結(jié)晶，具有明顯的經(jīng)驗性和情境性。擁有豐富實踐性知識的優(yōu)秀教師，對教學(xué)情境具有敏銳的觀察力和判斷力，能更透徹地分析問題，解決問題的方法和策略也更具有獨創(chuàng)性、新穎性和恰當(dāng)性。
新教師缺乏教學(xué)經(jīng)驗，在教學(xué)初始普遍缺乏實踐知識。但研究表明，經(jīng)過一段時間的教學(xué)，新手教師的實踐知識結(jié)構(gòu)都會不同程度的提升。但教齡與教師實踐知識水平二者并非高度正相關(guān)。這說明，實踐性知識與教師的本體性知識和條件性知識水平有關(guān)，又必須通過長期教學(xué)實踐來獲得。它具有明顯的經(jīng)驗性、情境性，是一個開放的系統(tǒng)，必須與時俱進、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，對教師的實踐性知識水平提出更高的要求。盡快優(yōu)化實踐性知識結(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本體性和條件性知識的學(xué)習(xí)，優(yōu)化專業(yè)知識結(jié)構(gòu)，打好創(chuàng)新的知識基礎(chǔ);另外，在教學(xué)實踐中，要借助于行為研究，不斷反思、審視和分析自身對物理、對學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的思維發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識，對物理教學(xué)的目的、方法和手段以及對經(jīng)驗的認(rèn)識等。反思不能只停留在對教學(xué)實踐行為、教學(xué)經(jīng)驗的反省上，更重要的是能內(nèi)化為實踐知識，指向未來教學(xué)實踐活動。
實踐性知識是教師初步建立“π”型知識結(jié)構(gòu)后最顯著的創(chuàng)造性成果。他本身就體現(xiàn)著合理知識結(jié)構(gòu)的開放性和旺盛生命力。發(fā)展壯大的實踐知識最終又成為教師知識結(jié)構(gòu)的一個支柱，為下一步的知識創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)調(diào)整提供支持;也為實際教學(xué)工作打下更加堅實的知識基礎(chǔ)。
三、新型教師知識結(jié)構(gòu)的特點
結(jié)合新課程的要求，我們提出新型中學(xué)物理教師“π”型知識結(jié)構(gòu)模型。這一模型較之傳統(tǒng)教師知識結(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的要求，因而具有更加鮮明的時代性。具體來看，該結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了如下特點的轉(zhuǎn)變：
(一)從單一型向復(fù)合型轉(zhuǎn)變
新型知識結(jié)構(gòu)強調(diào)在深厚文化知識基礎(chǔ)上突出專業(yè)知識，提倡“以博養(yǎng)專，以專促博”的知識結(jié)構(gòu)。在專業(yè)知識范圍的界定以及內(nèi)容選取上，充分考慮信息時代知識大分化又大綜合的特點，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)的知識內(nèi)容。同時也更加強化了相關(guān)學(xué)科的橫向聯(lián)系，強調(diào)文理融合，知識與科技、社會、生活的充分結(jié)合。
(二)由封閉性走向開放性
新課程下的教學(xué)從理念到內(nèi)容、形式全面走向開放。知識結(jié)構(gòu)的開放性首先體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的自我發(fā)展能力上。新型的教師知識結(jié)構(gòu)能保持從外界吸收新知識的積極性，并有效地將新知識順應(yīng)、同化到自身結(jié)構(gòu)中來;其次，開放性還表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的創(chuàng)造性和內(nèi)部知識的自我生長能力上�！唉小毙椭R結(jié)構(gòu)突出強調(diào)不同專業(yè)知識的交叉融合，具有很強的創(chuàng)造力和自我生長能力。
(三)被動型向主動型的轉(zhuǎn)化
“π”型知識結(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)知識結(jié)構(gòu)相比，它的創(chuàng)造性更強，具有更大的主動性。
(四)從經(jīng)驗型向?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�！唉小毙椭R結(jié)構(gòu)十分強調(diào)反思對知識結(jié)構(gòu)優(yōu)化的促進作用，在這樣的知識結(jié)構(gòu)中，教師的思維活力將得到有效的激發(fā)，反思能力也會迅速提升，能夠自發(fā)將經(jīng)驗上升到理論高度，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和系統(tǒng)的科學(xué)方法面對教學(xué)挑戰(zhàn)。教師要加強教學(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，成長為學(xué)者型以至專家型教師。