时间：2022-06-05 04:35:54
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇高一物理论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
[关键词]高中物理衔接思维方式数学工具
一、问题产生原因的初步分析
1.学生对新环境的不适应。熟悉的老师，一起学习生活的同学，了如指掌的周围环境都发生了变化。新同学、新教师、新集体、新的周围环境……高一学生产生一些莫名的焦虑和烦恼。学生适应新的环境要有一个过程。这些对他们都会造成一些消极的影响，淡化他们学习物理的兴趣。
2.思维方式的不适应。初中生的思维与高中生的思维是不同的。初中生的思维在很大程度上属于经验型，他们往往要借助生活中的亲身感受或习惯观念等进行思维活动。因此定性的感性知识多，定量的理性的逻辑内容少，这是符合初中生的思维规律的，这种思维是属于较低的思维，其由物理感觉引成的物理概念是直接的、经验性的、浅层的。
高中生的思维则要形成抽象思维，属于理论型的。对他们要求能够利用理论做指导来归纳综合各种事实材料，掌握一定的逻辑思维程序，利用判断推理等手段扩大自己的知识领域，并形成一定的知识体系。
3.学习难度深度的不适应。初中物理教材内容多是简单的物理现象和结论，对物理概念和规律的定义与解释简单粗略，研究的问题大多是单一对象，单一的、静态的简单问题，易于学生接受。
高中物理教学则是对物理现象进行模型抽象和数学化描述，要求通过抽象概括、想象假说、逻辑推理来揭示物理现象的本质和变化规律，研究解决的往往是涉及研究对象（可能是几个相关联对象）多个状态、多个过程，动态的复杂的问题，学生接受难度大。
4.数学工具解决物理问题的不适应。运用数学工具解决物理问题在初中物理教学中并不突出，但到高中物理教学中却已经成为能否处理各种实际问题至关重要的手段了。对比初中物理，高中阶段很多物理规律的数学表达式明显加多加深。如：匀变速直线运动的公式常用的就有10个，且公式各有其不同的适用范围，再加上运用图象分析和处理物理问题，学生解题时就往往无所适从。
5.学习方法的不适应。初中学生更多的习惯于教师传授知识。进入高中后，高中物理内容多了，难度大了，课堂密度也上来了，而且知识之间有关联，而有的同学还以老一套方法对待高中物理学习，结果是“学了一大堆公式，虽然背得很熟，但一用起来，就不知从何下手”，还有的同学没有养成预习的习惯和掌握正确的听课方法，上课听不懂，跟不上，穷于埋头做笔记，不得要领，不能很好的理解知识，因而学生就感觉到物理深奥难懂。
二、高一物理教学中应采取的对策
1.改进教法，阶梯式提高难度。改进课堂教学，设法创造思维情境，激发学生的思维活动，培养学生的物理判断能力、概括能力、抽象能力和综合分析能力。在物理概念和规律教学中，应使学生了解推导过程，清楚其使用前提和值得注意的问题，即清楚概念的来龙去脉和规律的适用范围。同时应该使他们知道为什么要引入？怎样进行抽象概括？
物理教学的目的是使学生从认识规律、理解规律、掌握规律，到应用规律去解决实际问题。这个过程梯度高、难度大，在教学中应该一步一步地走，适当放慢进度，降低难度，步步提高，切不可高估学生的学习能力，要循序渐进逐步培养学生的学习能力，不断积累经验、丰富知识。同时高一物理教师必须熟悉初中物理教材,认真分析学生已有的知识。把高中教材研究的问题与初中教材研究的问题在文字表述、研究方法、思维特点等方面进行对比，明确新旧知识之间的联系与差异。
2.明确方向，使学生尽快入门。学好物理，入门非常重要。物理是一门规律性很强的学科，包括其内容和研究方法。比如物理概念的学习，一般都包括以下几个方面：为什么要引入概念？其物理意义是什么？物理量如何定义？数学表达式如何？量的性质等等。如果一开始就让学生意识到这是物理研究概念的一般方法，那么对以后学习概念就有方向。不会误以为学习概念就是背出其内容，记住他的公式就好了，就能掌握概念的内涵。调查表明，大多数高二学生认为物理并不难学，其原因是他们已经摸出了物理学习的门路，入了门。也就是他们掌握了物理研究对象的内容、研究的方法，找到了其内在规律。
教师在教学中，要时刻注意渗透物理思想与方法教学。高中物理常用的研究方法是：确定研究对象，对研究对象进行简化建立物理模型，在一定范围内研究物理模型，分析总结得出规律，讨论规律的适用范围及其注意事项。高一物理中的平行四边形定则，牛顿第一定律的建立都是如此。引导学生一次又一次的从物理情景和过程之中建构物理模型的过程中，学生的概括能力、分析能力就会逐步提高，不断强化。
3.指导学生学习方法，增强其自主意识。不同阶段有不同阶段的学习方法，之所以有一部分高一同学跟不上，学习物理吃力，跟他们没有正确的适合高中物理的学习方法不无关系。因此，高一物理教师一开始就要指导好学生的听课、笔记、作业、复习等环节。就听课来说，要让学生知道问题是怎样引入，规律是怎样得出，例题的分析思路和解题方法。做笔记不能还是象初中一样，为了便于记忆全部都记下，而应该指导学生在理解的基础上记下重点、难点，及一些相关说明。笔记也不要求记在笔记本上，记在书上空白处就行了，这样便于结合教材理解掌握。
高中物理内容多，信息量大，且有一定的难度和坡度。学生要听好课，就必须提前预习，特别是那一些基础较差的学生尤其如此。老师要让学生明白物理的预习不能只是一目十行，一扫而过的阅读教材，而是要有所思、有所疑、有所获。为了提高学生的阅读能力，老师在讲评试卷或作业时对由于概念混淆不清或不理解，以及对物理概念不清而造成的错误，应当场让学生查阅教材，并结合教材进行分析，使学生意识到这些知识在教材上阐述的一清二楚，应该重视教材的阅读。同时，老师也可以结合学生的实际，选取一些难度稍低、可读性较强的章节，采取学生自学、讨论的方式进行教学。
老师还要指导好学生对知识进行复习和总结，如我们可以在每节课新课之前让学生对上节课内容进行小节。新课学到一定程度之后，可以让学生尝试着进行单元总结，画出知识结构图。
做好初高中物理教学的衔接是一个需要多方合作的、统筹安排的系统工作。要从教材、从学生方面想办法；也要从教法、教师方面想办法。而且随着新课程标准的实施，又会产生许多新情况、新问题。物理老师应该时时关注和研究，尽最大努力帮助学生渡过初高中物理学习的衔接关。
参考文献：
[1]梁树森.物理学习论.广西：广西教育出版社.
[2]王学斌等.中学物理教学.北京：北京教育出版.
论文关键词：几例，典型，质量设计，问题，物理新仪器
中学物理实验仪器是做好物理实验的物质基础，是有效落实物理新课改的物质条件保证。它选材是否优劣、设计是否合理、质量是否结实耐用、投产以前是否在物理实验教学中得到反复试验检测等多种技术质量指标，直接关系到仪器性能的优劣，实验现象的明显直观，教学效果的高低。但随着物理新课改的实施，物理实验内容的不断更新和增加，大量物理新仪器的投入配备，物理新仪器在使用中也暴露出许多设计、质量中存在的诸多严重问题，给物理实验教学带来了一定的影响和困难。
一、设计质量兼优的新仪器
大部分新仪器具有外型美观、选材轻便等多种优点，且在旧仪器的基础上做了许多必要地改进完善，充分利用了现代最新科技成果，具有实验现象直观生动、质量可靠、操作方便、安全实用等多种优点，很受教师和学生的青睐。
如江苏省泰州市康保教仪（集团）生产的J05205—Ⅰ型直投式发波水槽，改变了过去用旧发波水槽实验时必须跟投影仪、投影幕布相配套的操作步骤复杂、取拿不便的缺点，而把实验现象直接呈现在发波水槽的毛玻璃面上，能演示波的干涉、衍射、平面波等多种实验现象，操作调节极其方便。浙江嘉兴仪器配件厂生产的光导纤维应用演示仪是一个利用光导纤维制成的传光束作为传声、传像元件，并结合电子、光电效应等技术的一个演示装置，由于它的声、光、电产生的“立体”效果，在高一物理的《物理学与人类文明》的教学中用作激发学生物理兴趣的有趣实验初中物理论文，对学生有很强的吸引力和震撼力，还可演示高三物理演示弯曲玻璃管传光，光导纤维传声、传像现象的实验，操作方便，现象明显，很受师生的欢迎。
二、存在典型设计质量问题的新仪器
但有部分新仪器在设计质量上却存在严重的粗制滥造等问题，甚至打开包装就无法使用，更谈不上有什么直观生动的实验现象，令人防不胜防核心期刊。现列举阐述如下，以引起大家的监督与防范，也希望存在这些问题的教仪生产厂，积极查找问题的原因，提高其产品的质量，树立精品意识，否则，就会被市场无情地淘汰。
例1 浙江某教仪厂生产的J2212型纵波演示仪，由于其螺旋弹簧的钢丝圈跟旧仪器相比钢丝过细、质地较软、弹性较弱，颜色也由旧仪器的深色变为银白色，出现了安装时长螺旋弹簧的钢丝容易绞在一起，容易变形不便安装，振动时由于弹簧钢丝的银白色存在严重的反光现象、弹性很小，大部分学生只观察到弹簧在不停地晃动，而看不到疏密相间的纵波在弹簧上明显传播。杭州某教仪厂生产的J2218型纵横波演示仪，虽说明书中称“既能演示纵波，又能演示横波”，可实际实验时由于其螺旋弹簧钢丝圈的半径较小，钢丝较细、质地较软，根本不能演示横波，即使演示的纵波的疏密相间的传递效果也极其微弱，给人以名不副实之感！
例2 由于高一物理必修教材中有关运动的合成与分解、平抛物体的运动等运动学内容比较抽象,对学生的形象思维水平要求较高，是高中物理教学的一个难点，而J2156型运动轨迹显示仪是演示匀变速直线、自由落体、平抛、斜抛等有关运动学实验的一种比较先进、比较准确的大型物理演示仪器。
可本校2003年购置的某教仪公司生产的J2156型运动轨迹显示仪，价格极其昂贵，制作粗糙,刚打开电源开关,线路板中一个200的绿色镀膜电阻就已“冒烟”, 后来更换了同样阻值的电阻仍然“冒烟”，根本无法正常使用，后来学校多方与该厂联系解决都未有结果，一直闲置。笔者认为是仪器的电路设计不合理、有问题，或者就是电路元件的质量不过关。
例32006年由广东某教仪厂生产的J2201型气垫式弹簧振子，在导轨上把滑行器轻质弹簧拉长一段松手后，又回到原来的位置初中物理论文，即使使用小型气源给气孔通气后，滑行器仍然在导轨上不来回振动，甚至连振动1~2次都没有。仔细观察后发现：主要是由于弹簧较粗、材料较硬，弹簧的劲度系数过大，造成了弹簧的固有频率过低，从而使弹簧不易振动。后来，虽然更换了新的轻质弹簧，效果依然如此。
就是这样无法正常使用的仪器，竟然在《产品质量保证卡》上宣称：该厂生产的产品曾多次获中国教学仪器设备行业协会、广东省教学仪器设备行业协会等多个单位颁发的优秀产品奖，用户对产品的性能、质量及售后服务等问题均感满意等等。不知这些荣誉及奖项是怎么来的，无法正常使用却能使用户满意？真有点指鹿为马的感觉。
例4 90年以前由浙江龙游溪口教仪厂出厂的J2154型平抛运动实验器和2001年由河北某教仪厂新研制的J04254型平抛运动实验器相比，后者对前者做了许多改进，具有外型较小、质量较轻,但制作平抛轨道的材料由硬度较高的白色铝合金改为一种较软的白铁皮,质量却远不如前者,设计者从实验精度考虑把旧仪器的钢球在接球板的复写纸上“砸点”,再由描迹器“压点”后用铅笔对准V型口在竖直板内“描点”, 改进为新仪器小球直接与接球板相撞后，与固定在竖直面板上的复写纸“撞点”。
但实际实验效果显示：旧仪器虽然外型笨重、结构略显复杂,但实验效果显著、可靠，操作方便，耐用结实不易损坏，虽已使用近三十年而现在仍然是物理仪器中的“骨干”，很受教师和学生的欢迎；而改进型新仪器表面上看具有很多优点，但使用效果却不尽人意，哪个学生都不愿使用这种仪器。
由于其制作材料质量远不如前者，造成了仪器的结实耐用程度远差于前者。实验中出现了平抛轨道、接球板、竖直面板因材料较软严重变形,稳定性差、难于调节,有时钢球很难与接球板撞击，进而无法与固定在竖直面板上的复写纸上“撞点”,而是从侧面滚掉了, 竖直面板与小球运动的平面难以保持在同一个水平面上；即使能够撞上的点也是模糊不清，毫无规律，教师和学生实验时叫苦不迭,可操作性极差，有的学生由于一时难以调节，把斜槽轨道都用手弄的变了形，师生意见很大，有的只使用一至两年就无法再用了。
例5 某厂生产的带有毫米刻度的米尺，20只中就有4、5把从形状上看成弯曲性的“曲尺”，直尺变成“曲尺”，不知实验精度如何保证？米尺的木质选材也极差，很容易折断核心期刊。上世纪80年代由福建泉州无线电五厂生产的J2459型电子管学生示波器,虽然外型笨重、其貌不扬,但连续使用三十几年可靠性、稳定性都很高,现在还一直使用；而现今新购的由杭州某厂生产的J2459-1型晶体管学生示波器,使用一年后28台中就有3台出现了“接触不良”、“光电不见”等多种故障,严重影响了学生实验的正常进行。
三、造成的严重后果
以上列举的是众多物理实验新仪器中，存在严重设计质量问题的几种典型，给学校的经济、物理教学、新课改的实施等多方面带来了严重的影响，面对如此的新仪器，如何落实物理新课改！又如何对学生进行实验探究、创新能力的有效培养！教仪生产是一种特殊产品的生产，使用者又是活泼爱动、求知欲极强的中学生，产品的使用频率较高，它具有比其它商品更为严格的质量技术要求。由于厂家的地理位置与使用学相距甚远，大多数是跨省购置初中物理论文，这样就出现了有质量问题的产品难于调换。同时，其仪器配件规格型号要求极为严格，难于购买，产品价格昂贵，出现质量问题的产品给使用学造成的不仅是经济上的损失，更重要的是对物理教学造成的影响是根本无法估计弥补的。
四、解决方法
教仪生产是一件关系到国家人才培养和造福子孙后代的大事，有关教育部门要加大对教仪生产厂的审查和监管力度，严格对教仪生产厂的资质审批和准入制度，彻底改变教仪生产市场的自由混乱状况，借鉴一些国外对教仪生产管理的先进经验，加强教仪生产的规范化、标准化、现代化。同时，学校在购置新仪器时，也要加强对教仪生产厂家的资质标准、背景资料、产品状况、市场声誉等多方面的综合调查了解，组织多家教仪生产公司的公开招标，加大对购置仪器的抽查检测力度，采用先使用后付款，或者分期付款、厂家定期维修检查等措施迫使它们提高其产品质量，为物理教学负责、更为物理新课改负责。
2011年10月4日
甘肃省永昌县第一高级中学 何永健
何永健（1966---），男，在甘肃省永昌县第一高级中学任高中物理教师，中学一级教师，长期从事物理实验教学与实验研究，取得了较为丰硕的教研成果。在《物理教学》、《物理实验》《物理教学探讨》《中学物理教学参考》、《物理通报》等国家级、省级杂志上供44篇。
论文摘要：高中物理课在提高学生的科学素质方面起着无可替代的作用，实验在物理教学中更是占有举足轻重的地位。但学校只重视高考科目，忽视了物理实验教学。探讨了高中物理实验存在的问题与对策。
物理是一门以实验为基础的自然科学，实验在物理教学中更是占有举足轻重的地位。但由于对物理实验认识不足，以及各校具体条件不同，许多学校只重视高考科目，而对高中物理实验课程的资金投入和组织教学都存在不足，是物理实验教学中普遍存在问题。
一、高中物理实验存在的问题
1.物理实验教学得不到重视
学校和教师受传统教育的影响，普遍存在着重理论轻实验的思想。很多高中的物理实验教学中，都存在着轻视实验教学的现象。有的老师在教学中过分偏重课堂讲授，削弱了实验教学。有的老师甚至认为学生不会动手做实验不要紧，只要会动笔考实验就行。很多学校出现实验仪器过于陈旧不能正常使用、仪器数量不够、教学内容与仪器不配套等情况，使实验教学不能正常开展。
2.用“讲实验”代替“做实验”
课堂的演示实验，没有实验器材，仅仅是“讲实验”的过程，而不是“做实验”，一些教师过分追求多媒体的模拟实验，让学生看看了事，不重视让学生进行实际操作。随着多媒体教学的盛行虚拟实验，网络实验，用课件来代替实验，甚至就用虚拟的实验室代替了学生分组实验的实验教学比比皆是。虚拟实验突出重点，突出原理，突出细节，对学生的学习有利，但它毕竟是虚拟的，理想化程度过高，给学生以不真实的感觉，不利于培养学生的动手操作能力。
3.实验教学模式僵化
一个班的学生同一时间做同一个实验，用同一种方法、相同的仪器，都要在规定时间内做完，得出同一结论，这样就有可能导致部分学生看别人怎么做，自己就怎么做，特别是两人合作时，有极少数学生只看不动手，也不留心观察实验，不记录有关数据，更谈不上去思考。这种教学模式不利于提高学生发现问题和解决问题的能力，不利于引导学生突破思维定势这个思维障碍，不利于学生创新思维方法的形成和发展。
4.程式化实验教学方式呆板
程式化实验以单纯的机械操作为主，没有给学生留出足够的发展空间。就分组实验来说，从实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项，面面俱到，然后学生按照规定的程式进行操作，去获取教师所要求得到的实验数据，而不需要去考虑实验为什么要这样做，怎样去做，更不必考虑实验中可能会存在什么问题，以及需要如何去解决。学生草率完成、拼凑数据等现象屡见不鲜。实验前不预习，实验后也不进行数据的分析处理。
5.初高中衔接有待加强
初中物理课改已基本成熟，而高中物理则刚进入新课程学习，由于教材、能力要求、课时、学习方式、考试模式等因素的影响，初高中物理的台阶比以往有过之而无不及。我们许多学生因无法适应高中物理的难度而影响高中学习物理的情绪，甚至无奈地放弃理科选择文科。如何搞好初高中物理教学衔接问题，使学生尽快适应高中物理教学特点和学习特点，渡过学习物理的难关，就成为高一物理教学所必须面对的首要问题。
二、解决问题的对策探讨
1.教师应从思想上重视实验
学校应更新观念，在课程设置、经费投入、师资调配和其他相关方面充分考虑物理实验教学的实际需要，在一定程度上对实验教学给予保证。教师要树立以学生为主体、发展为中心的教学观，把物理实验教学作为物理教学过程的重要环节，培养学生的能力，认真改进实验教学，把实验教学的重心真正转移到以实验为基础上来。 转贴于
2.加强学生做实验，多媒体演示作为补充
在条件允许的情况下，学校可以设置做实验的指导教师，开放实验室，让实验室成为学生实验探究的阵地。在实验教师的指导下，学生可以利用实验室的资源，做一些实验探究，课本上的小实验和课后的做一做，增加学生的动手和动脑机会。多媒体技术可以对物理实验室内所无法完成的实验进行逼真地模拟，灵活地放大或缩小物理场景，将物理过程生动形象地展现在学生眼前，会使学生理解透彻。因此，要使多媒体技术成为高中物理实验的重要补充手段。
3.改进实验教学，突出趣昧性
教师介绍实验器材不要让学生机械地搬用，而应该引导学生根据实验目的和实验原理来自己选取实验器材，使学生明白为什么要选用这些器材进行实验。鼓励学生自制仪器进行实验，让学生收集日常生活中常见的物品来替代原有的器材做各种实验。要注意技能规范与思维创新的融合，在学生掌握了一些基本实验技能后，组织课外活动来配合课堂实验教学，每学期定时举办规模较大的实验竞赛活动，融知识性、趣味性、科学性为一体，从多方面培养学生做物理实验的兴趣。
4.将演示实验改为学生实验，突出学生主体地位
在教学设备能够满足需要的情况下，应尽可能地变演示实验为学生实验。演示实验在教师指导下让学生参与，不仅有显示学生实验技能的机会，又能得到科学方法的训练及能力的培养，加深理解和掌握物理概念与规律，同时可领略物理学的思想，培养科学态度和科学方法。让学生在动手过程中，通过设计、操作、观察、分析、归纳，总结出合乎事物发展的新规律，发展了学生的创新能力。
5.加强学法指导，做好初高中物理教学的衔接
为搞好初高中物理教学衔接，我们在教学中要根据衔接教材中的内容与高一教材的结合程度，加强学法指导，适当复习初中知识，并分散到各章节中去。必须及时进行实验素养的衔接与培养，包括实验规范教育，实验方法如控制变量法、实验归纳法、理想化模型、减少误差的一般方法，常用仪器的使用方法，实验数据的处理，有效数字等。适当补充一些必备的数学知识，讲清图像的斜率、面积、截距等物理意义，详加分析，为学生解题扫除障碍。
总之，实验在物理教学中有着举足轻重的地位，物理教师要不断改进实验教学，激发学生探究物理规律的热情，培养学生动手实验的能力，为社会培养应用型人才。
参考文献：
[1]江茶芳.浅谈高中物理实验教学的创新[J].福建教育学院学报，2007(12).
[2]寿千里扁中物理实验教学现状及思考[J].物理通报，2008(11).
关键词：认知诊断理论；认知诊断模型；测验编制；效度；应用
当前大部分测验只能提供单一的测验总分或能力值，但是具有相同分数或能力值学生的认知结构（或称知识状态）可能不同，因此，对他们采取的教学补救措施是不一样的。由此产生了一个很重要的问题：如何才能精确地测量出学生的知识状态呢？认知诊断理论能够回答该问题。
一、认知诊断的发展
理论和实际需求推动了认知诊断的快速发展。理论上，认知诊断的计量模型可以提供一个有效机制来验证认知理论；实践中，美国政府于2001年提出的《不让一个孩子掉队》的法案更是促进了认知诊断的蓬勃发展。其实早在20世纪80年代，就已经有众多学者开始注重认知科学和心理测量学的结合对教育领域的指导作用。Glaser曾批判传统的教育测验缺乏对被测心理特征的关注[1]，Snow和Lohman在其编写的《认知心理学对教育测量的影响》中曾预测，教育测验可能会要求提供更多的学习诊断及教学指导信息。Nichols首次将认知科学和心理测量学的结合称作认知诊断评估，并在1995年出版专著《认知诊断评估》，从而使得该名称沿用至今[2]。Stout认为在21世纪，认知诊断将会成为新的测验范式[3]，并得到广泛的研究。许多认知诊断研究者先后出版专著，从各个角度详细地介绍了认知诊断理论及其应用，其中包括：Leighton和Gierl在2007年出版的《教育认知诊断评估：理论及应用》[4]，Tatsuoka于2009年出版的《认知评估：规则空间简介》[5]，以及Rupp等人于2010年出版的《诊断测量：理论，方法及应用》[6]。
近几年国际和国内更是掀起了认知诊断的研究热潮。2012年9月在南昌举办的第十届海峡两岸心理与教育测验学术研讨会出版了专著《认知诊断理论、方法与应用》，对国内的认知诊断研究起到了极大的推动作用。作者仅在CNKI输入“认知诊断”关键词查询所有期刊后，就得到了23835条结果，而且呈逐年递增趋势，可以看出认知诊断研究正在蓬勃发展。
二、认知诊断的相关理论
认知诊断理论主要包含Q矩阵理论及认知诊断模型（CDM）两部分，下面分别对这两部分进行介绍。
（一）Q矩阵理论
Q矩阵理论的先驱是Tatsuoka教授，她认为Q矩阵理论欲确定学生不可直接观察的知识状态，并且运用可以直接得到的观察反应模式（ORP）表示这些知识状态[7]。学生的知识状态由属性向量表征，“属性”表示测验项目的特征，是学生正确解决特定项目所需要的认知加工能力和技能[8]。一个完整的Q矩阵理论包含：属性层级结构（AHS）、邻接矩阵（A）、可达矩阵（R）、缩减矩阵（Qr）、学生Q矩阵（Qs）、测验Q矩阵（Qt）及期望反应模式（ERP）[9]。下面用一个具体例子对Q矩阵理论进行详细阐述。图1为假定的关于某份认知诊断测验的属性层级结构。
如图1所示，该份测验界定的6个属性之间存在层级关系。例如，属性1是属性2和4的先决条件，即掌握属性2之前必须首先掌握属性1。这种层级关系是必要的，比如掌握乘法之前，必须先掌握加法。根据图1所示结构，可以得到邻接矩阵A阵，它是描述属性间直接关系的矩阵，图1的A阵如表1左侧所示。由A与同阶单位阵I的和A+I，通过Warshall算法可得到可达矩阵R阵，它是描述属性间直接、间接以及和自身关系的矩阵，如表1所示。
注：A1-A6表示图1中的6个属性，“1”表示存在关系，“0”表示不存在关系
在得到R阵之后，可以通过删除法[7]或扩张算法[10]导出所有可能存在的项目类别，即在图1所示的属性层级结构之下，一份测验能够编制出来的题目类型，记作缩减矩阵Qr阵，行代表属性，列代表项目类。在图1所示的层级结构下，最多只能出15种类型的题目，如表2所示。
将Qr矩阵转置并加上一列全0向量（代表该学生一个属性都未掌握）即可得到图1下所有可能的知识状态的集合，共有16种知识状态。
测验Q矩阵，即Qt矩阵是由Qr阵的列自由组合得到，但有一点十分关键，即自由组合中必须包含R阵，这样才能使学生的知识状态与期望反应模式一一对应[11]，换句话说，Qt矩阵中必须包含R阵，才能保证对学生知识状态评估的精确性。
期望反应模式指学生在不存在任何失误和猜测的情况下对题目的作答反应模式，即学生掌握了题目考察的属性就能答对该题，只要有一个属性未掌握就答不对该题。但现实中，学生在作答时或多或少都会存在一些失误或猜测，因此，期望反应模式是一种理想化的反应模式。
对上述概念进行串联之后，我们可以通过图2来理解Q矩阵理论：
（二）认知诊断模型
测验施测后，只能得到学生的作答数据，要想得到学生的知识状态，就需要使用认知诊断模型进行估计。目前开发出来的认知诊断模型已达100多种[12]。下面仅简单介绍几个比较常用的认知诊断模型。
1.线型逻辑斯蒂克特质模型（LLTM）
Fischer提出的LLTM模型是认知诊断模型的雏形[13]，它是在Rasch模型的基础上改造而成的，其模型为：
，其中θi是学生的能力参数，bj是题目的难度参数，qjk是属性k在题目 j上的复杂度计分， K为测量到的属性个数，ηk是属性k的复杂度权重，d是标准化常数。LLTM用属性复杂度的线性组合表征题目难度，属性对题目的贡献越大，则题目的难度也越大。
2.规则空间模型（RSM）
Tatsuoka提出的规则空间模型是一种基于模式识别和分类技术的诊断方法。该方法首先基于Q矩阵理论，分析出测验考察的所有认知属性以及每道题目考察了这些认知属性中的哪些，同时还能确定学生所有可能的知识状态种类。RSM认为学生的作答还会出现失误和猜测两种意外情况，这时学生的ORP会与其ERP不符，那么该如何基于ORP估计出学生的知识状态呢？RSM根据项目反应模型计算出一组序偶R（θ，ζ），它在规则空间中是一个坐标点，称为纯规则点。θ是学生的能力参数，ζ是基于项目反应理论的一个警戒指标，表示能力为θ的学生其实际作答反应模式偏离其真实能力水平相对应的项目反应模式的程度。基于ORP，可以计算出每个学生的序偶，然后使用贝叶斯判别或马氏距离判别可将学生判归为某个纯规则点，这个纯规则点即代表了相应的知识状态。
3.属性层级模型（AHM）
AHM是在RSM的基础上发展起来的，该模型同样采用了RSM模型的Q矩阵理论，但有两点不同之处。第一，AHM强调首先要界定好属性及其层级结构，据此来编制诊断测验，RSM是在现有测验的基础之上，反推属性及其层级结构。第二，AHM根据最大相似概率对学生进行判别，RSM通过建立规则空间，使用距离判别法对学生进行判别。Leighton等提出了两种基于项目反应理论和概率论的分类方法：A方法和B方法。
方法A：
，其中
sj（01）表示学生i的期望反应为0，但观察反应为1的所有题目的集合；sj（10）表示学生i的期望反应为1，但观察反应为0的所有题目的集合。P（θi）为学生i的正确作答概率，由项目反应模型估计得到。
方法B：
。该方法与A方法的区别在于，B方法认为拥有某个观察反应模式的学生，掌握了所有逻辑包含在其中的期望反应模式的属性组合，对于那些逻辑不包含的期望反应模式，只需考虑失误而不需考虑猜测[14]。
4.确定性输入，噪音“与”门模型（DINA）
DINA模型是具有显式项目特征函数的诊断模型[15]，其数学表达式为：
，其中
是潜在反应指标，具体含义是指，若学生i掌握了项目j所考察的全部属性，则ηj=1，否则，ηj=0。从中可以看出，DINA模型能将学生分为两类，一类是掌握了题目考察的全部属性，一类是至少有一个题目考察的属性未掌握。αik 指学生i是否掌握了第k个属性（k=1，2，…，K）， αik =1表示掌握，αik =0表示未掌握。qjk表示项目j是否考察了属性k，若qjk=1表示考察了，qjk=0表示未考察。sj是题目的失误参数，它表示学生 i 掌握了题目 j 考察的全部属性，反而答错的概率；gj是题目的猜测参数，它表示学生 i 未全部掌握题目 j 考察的属性，反而答对的概率。一个质量较好的题目，应该具有较小的 sj 和 gj 参数，并且要满足1-sj>gj[16]。
5.融合模型（FM）
FM被认为是一个很成功的认知诊断模型[17]，其数学表达式为：
。
其中
，表示掌握题目j考察的全部属性的学生的正确作答概率，也称作题目的难度参数，其值越大，题目难度越小。
表示学生未掌握属性k所带来的惩罚，每少掌握一个题目j考察的属性，正答概率就会下降。r*ik也称作属性区分度，其值越小表明属性越重要。cj 表示学生答对项目 j 所需残余能力的程度，它是表征 Q 矩阵完整性的指标，cj值越大说明 Q 矩阵界定越完备[18]。
三、认知诊断测验编制方法
认知诊断测验与传统测验的主要区别在于：（1）认知诊断测验的目的是侦查出学生的知识漏洞，进而采取针对性的补救措施，促进个体的认知发展；而传统测验意在对学生进行整体评价或筛选，较少关注个体的认知结构。（2）认知诊断测验需要由认知心理学和心理测量学专家事先界定出完成测验任务所需的认知属性，以及它们之间的层级结构，然后根据Q矩阵理论编制测验；传统测验一般是根据双向细目表来编制测验，无法侦查出学生在认知结构和认知加工过程方面的情况。（3）在编制认知诊断测验时，不仅要满足测验考察的内容、题型、难度、区分度等标准，同时还要兼顾可达矩阵、每个属性的考察次数以及每道题目所考察的属性个数等因素。（4）传统测验追求的是总分分布形态尽量呈正态分布，分数之间的变异性越大越好[19]，认知诊断测验对总分形态没有要求。
基于以上区别，认知诊断测验的编制方法与传统测验大不相同。国外学者从不同方面对其编制方法进行了研究[20]，包括：认知设计系统[21]、证据中心设计[22]及基于KL信息量的认知诊断测验编制法[23]。在综合了前人研究的基础上，我们认为编制一份优良的认知诊断测验应该包含以下步骤：
1.确定认知诊断评估的目标和群体；
2.根据目标，由专家界定出完成测验任务所需的认知属性，以及它们之间的层级结构；
3.根据属性层级结构，利用Q矩阵理论建立一系列矩阵，其中测验矩阵Qt阵十分重要，是认知诊断的测验蓝图[9]；
4.根据Qt矩阵编制认知诊断题目；
5.选择合适的认知诊断模型对题目参数和学生的知识状态进行评估；
6.对题目质量进行分析，例如，题目参数是否合理，Q矩阵质量是否合格，界定是否完备；
7.根据第6步的结果对题目进行修订或增删，以及对Q矩阵进行重新标定，之后重复2-7步骤，直到所有的题目均达到理想标准；
8.测验组卷。
四、认知诊断测验的效度检验
效度检验不应该仅局限于对测验本身是否达到预期测量目标的范围（内容/结构效度），还应该包括补救和指导效果的考察（校标效度）[24]。关于效度检验，目前有以下两派观点。
（一）Messick框架
Messick提出的效度检验框架[25]，关注的是由认知诊断设计带来的正向或负向结果，它强调认知诊断设计与补救之间的联系。Messick区分了认知诊断结构效度的7个方面：（1）内容是否体现了认知诊断的目标领域；（2）学生是否运用了相应的认知加工过程去完成测验任务；（3）评分是否反映了学生能力与目标领域的交互作用；（4）认知诊断得到的结果是否能预测期望的结果；（5）认知诊断测验的结果是否公平可信；（6）认知诊断测验是否有较好的聚合效度和区分效度；（7）测验结果的外推性如何，例如是否能够推广到不同时间、地点以及实测环境。
（二）荷兰学者框架
Borsboom及其同事提出了认知诊断效度检验的三个主要概念[26]。（1）测量概念：认知诊断评估需要关注的是那些可以被量化的研究侧面，其中包括测量到的内容与想要测量内容的一致性、在不同情况下测量到的结果是否具有不变性，以及测量到的结果是否准确。（2）决策概念：能够用心理测量方法进行量化研究，包括额外评估，以及根据经验与诊断评估分数相关联的其他标准。强调对一个较稳定特质的测量结果是否能准确预测未来，是否采用了最佳的测量方案等。（3）影响概念：量化基于诊断评估所进行的决策评价，不能直接追溯到诊断评价的心理测量性质本身，而应该根据测量结果的变异性来考察效度。该概念包括测量的结果是否可以被接受，对不同人群测量是否公平等。
以上两派观点均是从理论出发，探讨在认知诊断中该如何对效度进行检验，以及应该关注的方面。实践中，一些学者采取具体措施对效度问题进行了检验。Tatsuoka和Tatsuoka将补救措施作为实证效度的证据[27]，他们对学生进行前测后，根据诊断结果对学生实施了针对性的补救措施，然后在实施后测之后发现，93%的学生有了进步，7%的学生发生了退步；Jang在对二语阅读理解进行诊断后将结果反馈给教师和学生发现，所有的教师认为诊断信息十分有效，能够使学生了解未掌握的属性有哪些，并有效指导教师教学，有39%的学生经常使用反馈的诊断信息来指导自己学习，50%的学生偶尔使用反馈信息[28]。Embretson和Yang还提出建立项目难度对认知属性的回归检验，来测量认知属性对题目难度的解释量，以此来验证Q矩阵的内部效度[29]。
五、认知诊断在实践中的应用
认知诊断在实践中得到了广泛的运用，概括起来，主要包含两个领域：教育领域和临床诊断领域。其中第一个领域的研究颇丰。
（一） 认知诊断在教育领域的应用
在数学学科方面，余嘉元运用RSM对江苏省中学生解不等式题进行了诊断研究，这是RSM在国内的首次应用[30]。范士青用RSM，采用任务分析的方法归纳出加减法运算的属性及其层级结构，以此编制测验，调查了268名小学二、三年级学生对整数减法计算的掌握情况，研究发现，有87%的学生被成功划归到18个理想反应模式中[31]。
在语言研究方面，Hartz等人运用融合模型对小学三年级学生的阅读评估测验及PSAT测验进行了研究[32]；刘慧以现代汉语普通话六个基本颜色词为对象，运用RSM对汉语非母语者对这些颜色词的认知模式作出判别，并对他们的掌握情况作出诊断性描述，这是RSM在汉语语言测试中的首次应用[33]。王静用RSM对857名被试进行了C.TEST阅读理解测验的诊断性评价研究，将90.57%的被试成功地划归到50个理想反应模式中[34]；赵雪晶用RSM对289名以汉语为第二语言学习者进行了量词掌握模式的诊断研究，有95.16%的被试得到了成功归类[35]；蔡艳、丁树良和涂冬波根据高考英语数据，采用AHM方法对82000名考生作了认知诊断分析，探明了目前高中生在英语阅读问题解决的认知特征及存在的问题，为教学指导及评估提供了丰富信息[36]。
在认知能力测验方面，康春花和戴海琦用LLTM对空间折叠能力（心理旋转）进行了实证研究，取得了良好的效果[37]。戴海琦和刘声涛还用LLTM对影响瑞文测验项目认知难度因素进行了实证研究[38]。余嘉元用RSM编制了40道题目，对南京市中学生进行测量，发现其中有318人存在不同程度的认知缺陷，他们能够被划归到16种不同的理想反应模式中[39]。赵顶位将AHM运用于三段论推理测验编制及个体知识状态的判别中[40]。赵顶位和戴海琦用高阶DINA模型对江西省三所中小学4-8年级学生的几何类比推理问题解决能力进行了诊断评估，探明了目前学生在解决几何类比推理问题中所存在的问题，进而为提出针对性的补救措施提供依据，使学生能够更好地掌握知识[41]。
在其他学科中的应用方面，刘启亮用RSM作了初中化学认知诊断的研究，将91.46%的被试判归为21种理想属性反应模式，然后就根据诊断结果该如何进行补救进行了相关探讨，从班级和个体两个层面从理论上提出了一些补救方案[42]。黎娇以欧姆定律学习为例，运用RSM进行了中学物理教学评价中的实证研究[43]。徐光建用高阶DINA模型编制了高一物理认知诊断测验[44]。
（二） 认知诊断在临床诊断领域的应用
Templin等人运用DINO模型对593名被试在病理性赌博方面进行了临床诊断研究，按照《精神障碍诊断与统计手册》（DSM-IV-TR）给出的10条标准，估计出了每个被试在各条标准上的“掌握程度”，从而判断该被试是否存在病理性赌博倾向[16]。
此外，Reif等人认为以往人格问卷的编制缺乏直观性，并且题目的难度均是由实证研究所决定。为了增加问卷题目的结构效度，他们使用LLTM编制了人格问卷[45]。
六、结语
未来认知诊断的发展不仅需要关注对测量模型的研究，更需要加强理论建设（Q矩阵理论），只有两者齐头并进，才能更好地壮大认知诊断理论。正如Leighton等人曾说：“认知诊断评价还处于婴儿期，但它的起源是非常牢固的。”[5]最后，希望更多的心理学工作者能够加入到认知诊断研究中，共同推进该测量理论的发展。
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论文摘 要：物理学作为一门实验科学，在新课程背景下对实验教师的工作职能与实验能力提出了新要求。笔者结合20多年物理实验教师的工作实践，通过调整职能、科学管理、创造条件、适时开放、强化培训等措施，切实提升了自己的实验管理与教学能力，较快地适应了新课改对实验教学的需要。
物理实验部分教学改革是物理新课程改革的重点。近六年来，笔者在转变工作职能、提升设施效能、创新实验思路、提供实验服务、提高实验技能等方面进行了积极、有效的探索，使自己的工作在原有的基础上有了新的进展与突破，满足了新课程改革对物理实验教师工作的需要。
一、调整职能，提高教辅意识
实验室是学校进行教学和科研的重要场所，实验室管理的目的是使实验室更好地为学校教学服务。但配备了仪器，建立了实验室，只是为实验教学提供了物质条件，这些设备能不能发挥其应有的作用，关键在实验教师。实际上，实验室工作看起来平凡，但弹性很大，需要理论知识与应用技术的有效结合。因此，为了保证物理实验教学工作的正常运转，笔者这几年来坚持与时俱进，努力拓宽工作思路，耐心细致地主动探索，努力按课改培养目标转变观念，调整工作职能，使自己由原来传统单纯的实验室管理和实验准备的职能，逐渐向协助科任老师组织并指导学生进行探究性实验的教辅职能，以及独当一面地为任课教师分担学生探究性实验的部分教学工作的职能转变。笔者以为，自己理应做实验教学改革的积极参与者，应是学生进行实验学习的导师、伙伴与朋友，而不应是物理实验探究的旁观者，一个新课程改革的局外人。
二、科学管理，拓展仪器用途
为更好地担负实验器材管理和实验教学服务的双重任务，笔者一方面尽力搞好实验室环境管理，努力营造一个洁净、整齐、具有科学实验氛围的文明、安全的实验教学环境，以激励学生探索进取，获取知识。另一方面，笔者尽力做好仪器设备的科学分类、登记建账、陈列摆放、订货采购等工作。如对实验室仪器设备的陈列摆放，尽力做到整齐美观、陈列有序，取用方便，使设备的陈列摆放既体现科学性，又展现艺术性。
在此实验教学现实下，笔者立足我校实际，挖掘现有实验教学资源，充分利用现有仪器和零件，积极组装简易教学仪器、改进创新实验装置，发挥现有仪器的潜在功能，拓宽现有教学仪器的使用范围，努力搞好物理实验。作为实验教师，笔者以为自己不仅要熟悉教材，掌握配备标准，熟悉实验室仪器设备的底子，计划经费，更应讲求一物多用，少花钱，多办事，提高实验仪器设备的利用率。
三、创造条件，融入实验改革
笔者以为，实验教师不应只是仪器的保管收发员，而应是实验教学中必不可少的策划者、组织者和参与者。为确保实验教学的顺利进行，笔者应积极参与高中物理每个实验过程的始终。如实验前笔者认真备课，仔细研读实验原理，对实验仪器、实验步骤、实验教法等教学客观分析，并因地制宜制订本校实验的实施方案。如组装“汽车过凹凸桥演示器”。用两根直径为2~3毫米的铁丝（做桥面）、小铁球（直径约2 cm）一个；再用泡沫塑料和透明胶带等物制成有斜坡和凹凸桥面的演示装置。在分析讲解物理必修2第六章第八节的“汽车过拱桥”一段课文及课后“思考与讨论”中提出的两个问题时，用这一简易教具演示，让学生亲眼看到了小球（表示汽车）过凸桥无论快慢均能畅通而过；而过凹桥时慢行能过去，稍快则桥面被压塌的现实情景，因直观生动，学生们在兴奋地观察实验现象的过程中加深了对向心力含义的理解。根据平时积累的实验教学档案预见实验中可能出现的情况并加以预防，对高一新生组织学习《实验室规则》，第一节课特别重视进行实验室的操作规范教育，使他们养成良好的实验习惯。针对高中物理分组实验仪器在使用过程中易发生损坏的情况，吸取教训，总结经验，采取一些预防性的管理措施，如：在“研究匀变速直线运动”实验所用的斜面木板的末端安装一块保护挡板，能有效地防止小车撞击滑轮和摔落现象的发生，在做“验证机械能守恒定律”实验时，可准备一块纸板垫，将其放在重锤下落的地板上，能起到一个很好的缓冲保护作用，同时也有效地保护了地板。实验方案确定后，笔者总是按要求准确细致地做好实验前准备并预做实验，以检查仪器药品材料的效果和把握实验要领。实验过程中，笔者深入课堂，协同任课教师一起指导学生实验，排除仪器故障，添加材料药品，处理偶发事件，为学生排忧解难，对学生实验中出现的实验操作错误和不规范的行为及时地进行纠正，对普遍的、反复出现的错误，及时收入实验教学档案中，并及时研究解决的办法。
四、适时开放，指导学生探究
新课程标准提出了“倡导探究性学习”的理念，过去学生实验基本上是按照教科书的设计，学生根据“菜单”而进行的验证性实验，新课程则要求学生以实验室的活动为手段，自己设计，选择仪器，收集数据，通过探究，归纳总结规律；过去的学生实验只限于教科书规定的几个实验，新课程则要求根据探究活动的需要，让学生尽可能多地在实验室活动。实验室应该为学生进行科学探究创设条件，充分挖掘实验室资源，尽量满足学生科技实践的需要。笔者认为，开放物理实验教学不仅要开足课堂内能完成的学生分组实验课，还要鼓励学生学会在日常学习生活中，观察物理实验现象，开展与教学内容相关的物理学问题调查，提高学生发现问题、提出问题、作出假设、设计实验、制订方案、规范实验、记录结果、交流分析、归纳结论、解决问题等能力。通过自己和任课教师的协商，在笔者的精心组织下，我校实验室开放的形式有：全面开放，定时开放，预约开放。在实验开放日，笔者除了为学生提供该用的实验器材外，还积极组织学生自主实验，耐心辅导学生开展探索性实验，让每个学生在实验开放日能自己动手，做自己想做的、感兴趣的实验。
当学生对所做实验还存有疑问，或者有改进的设想时，他们可以在实验开放日提出讨论。学生对整个过程充满新鲜感，把单调的实验变得具有趣味性。可以说，实验室的开放，丰富了学生的课外实验，促进了学生学具制作活动的开展，提高了学生的动手能力和创新思维能力，而且还有效地利用了实验室的教学资源，促进实验教学课程改革和实验室建设。
五、强化培训，提升理念技能
新课改要求实验教学有利于对学生创新精神和创新素质的培养。因此，作为一名实验教师，笔者认为自己必须与物理教师一样树立“创新目标”观念，形成以学生为主体，师生关系和谐，教学氛围民主，学生积极参与的现代实验教学观。为贯彻落实新型教学观，笔者主动进入到物理实验校本培训的行列。在上级还没有开展有效培训的情况下，我校就采用了教师和实验教师校本参与式培训与教师自主实验相结合的方法，在参与式培训中，由教研组长组织，让教师和实验教师在具体参与实验的过程中，通过教师之间及与实验教师之间的交流，以达到相互培训的目的。通过培训对培养实验教师的实验能力，起到少走弯路、加速发展的作用。
首先，主动加强理论学习，多研读物理专业教材和杂志是实验教师自身发展的基础。在熟悉实验室的器材和新课程中的实验内容的基础上，系统学习初高中物理教材，并认真阅读图书室有关学术杂志中，如《中学物理教学参考》“实验研究”栏目，《物理教学探讨》“物理实验”栏目，《物理教学》中的“实验拾零”栏目中，涉及实验教学的文章等。这些文章，从实验教学的意义和作用，实验的组织管理，实验用品的选择改进，具体的实验方法技能等方面，进行了创新性的阐述。这些经验总结，既易学又实用，是实验教师学习的好资料。其次，主动了解物理学科教师的教学安排及教研进程，明确自己日常工作的具体任务和目标要求，并与任课教师密切配合，有的放矢地立足现有实验室条件，为开展教学改革，实施新课程创设良好的实验条件和环境。再次，开辟校际间和通过因特网与同行交流沟通渠道，虚心向专业老师请教，借鉴兄弟学校实验室管理的经验，学习同行在服务物理教学工作中的改革与创新，从而提高自身素质，提升自己的实验技能。
作为实验教师，既要有扎实的专业理论功底，又要掌握一定的实验技巧。要辅导学生实验，必须自己能熟练地做好实验；要求学生正确使用仪器，自己本身的操作要规范。如“测定金属丝的电阻率”实验时，有些学生没有掌握螺旋测微器这一精密仪器的使用方法，在用螺旋测微器测量金属丝的直径或其他物体时，当测微螺杆已接触被测物时，还继续用力顺时针旋转测微螺杆；还有些学生在测微螺杆已跟测砧接触时，还用力顺时针旋转测微螺杆，造成螺旋测微器内的丝纹损伤，使测微螺杆顶在测砧上时，可动刻度和固定刻度的“0”刻度线不能重合在一条线上。对此，教师就要摸索一套行之有效的方法，协助学生快而准地使用仪器。实验教师还得练就一些快速处理仪器故障的本领，如打点计时器不打点，多用电表调不好零等，以免影响学生实验。而这些技能，只有不断进修培训，通过多看、多练、多想，才能运用自如。
经过20多年的物理实验教学探索，笔者以为，新课改下实验教师要搞好实验室管理与实验教学工作，必须调整职能，规范管理，拓展思路，加强培训，不断提升实验理念与技能，突破以往实验教师仅仅停留在完成实验室管理和协助任课教师做好实验准备工作的职能瓶颈。此外，通过实验开放与探索，鼓励与指导学生开展课外探究活动，在努力提升高中实验开课率的基础上，极力为学生进行课外探究创设条件，这不仅极大地提高了实验教学效率，促进了学生物理学素养与实践创新能力的提高，也使自己的工作理念与工作方式，较快地适应了新课改对实验教师工作职能与实验能力的需要。
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新课程要改变课程过于注重知识传授的倾向，把“过程与方法”、“情感态度价值观”与“知识与技能”并重。培养学生的情感态度与价值观是社会发展的需要，也是学生终身发展的需要。
克拉斯沃尔和布卢姆等把情感连续体划分为五个层次 ：接受 、反应、价值的评价、组织、由价值或价值复合体形成的性格化，每个层次又分为亚类别。为了便于对高中学生学习物理的情感、态度、价值观进行评价，并结合 日常教学过程中学生在学习中的表现，笔者将把情感态度价值观从低到高划分成厌烦、接受、喜好、执著四个层次。
笔者认 为情感态度价值观的培养可以采取图 1所示的操作流程。
图 1操作流程实际上是情感态度价值观培养的教学模式，该教学模式要求先通过“评估”了解学生情感态度价值观的基本状况；“诊断”即指根据评估结果分析学生对学习物理的情感态度价值观所处的层次及影响因素；并提出有针对性的培养目标和培养措施 ，然后 “实施”这些措施，在实施过程中注意及时收集“反馈”信息，以“调整”教学进程和措施。各教学阶段具体的教学途径如下内容所述。
一、评估
评估了解学生的基本状况可以采用的手段有：观察、无干扰技术、问卷等。
1、观察
教师每天通过课堂观察，可以及时了解学生的状况，以区分学生情感态度价值观所处的层次。为方便观察笔者还设置了观察表格(如表 1)，应用于课堂教学中。
2、无干扰技术
无干扰的评价资料包括学生作业、实验报告、上课点名册、课外实践活动报告等。如，学生的作业完成得是否认真，可 以反映学生对学习物理 的态度是肯定或是否定；实验报告中，对数据的分析处理是否实事求是，对数据误差的态度都反映了学生是否严谨求实。是否乐于参加课外实践活动、参加何种活动也是判断学生情感态度价值观的层次、学生感兴趣的方向的依据。
以“验证力的平行四边形定则”实验中的三份报告为例。
(1)第一份实验报告：两个分力通过平行四边形定则计算得到的合力理论值与实际测得的测量值吻合，但两个分力的图示不符合数值反映出的比例。这样的数据处理是为了拼凑理想 的结论 ，态度不够严谨求实，反映出学生的情感态度价值观层次较低。
(2)第二份实验报告：严格画出分力的图示，根据平行四边形定则计算合力的理论值 ，分析合力理论值与测量值的误差，在误差允许范围内得到结论。这样的实验报告遵从数据处理的规则，实事求是，情感态度价值观处于“接受”层次。
(3)第三份实验报告：实验对分力大小、夹角不同的各种情况一一分析，总结影响误差大小的因素，这样的实验报告反映出实验者态度严谨，自觉归纳 ，有探究欲，情感态度价值观处于较高层次。
3、问卷
问卷可列出一系列情境以反映学生的学习物理的情感态度价值观，如选修意愿，听课、作业、对实验设计的预习及对数据的处理、课外阅读、对考试的态度等。每个情境中的不同选项反映了情感态度价值观的层次，选项对应的层次越高，分值就越高。最后根据总分区分学生情感态度价值观所处的层次。
在初步确定的学生情感态度价值观所处的层次后 ，可 为学生针对性地制定培养目标，比如：对有社会科学特长和偏好的学生，可以把预期 目标设定为“接受”；适于深入学习物理学科的学生，可以把预期 目标设定为“执著”。
二、诊断
根据评估结果可基本确定学生对学习物理的情感态度价值观所处的层次，“诊断”环节主要分析影响学生情感态度价值观有关的因素，以帮助制定培养的具体方法、措施。
(1)采用问卷法诊断分析学生的情感态度价值观的有关因素。例如我在分析学生对物理学科的情感、态度和价值观的影响因素曾用如下问卷调查：你认为你“喜欢物理的原因”是 ( )或者
A代表“物理与生活息息相关，能用于解开自然界的奥秘，科学原理和科学技术在生活中有广泛应用 ，奇特的物理现象能引发好奇心及探究欲望”。
B代表“因为学得懂而产生成就感 ”，从而喜欢物理。
c代表“喜欢物理教师或教师的教学方式”而喜欢物理。
D代表实验引发学生对物理感兴趣。
E代表“因为考试压力而不得不对物理感兴趣”。
F代表“因为喜欢推理，喜欢物理具有独特的思维特点和解决问题的方法”而喜欢物理。学生对 回答的情况见表 2。
从表 2的统计结果可知，“物理与生活息息相关 ，能用于解开自然界的奥秘，科学原理和科学技术在生活中有广泛应用，奇特的物理现象能引发好奇心及探究欲望 ”是学生喜欢物理的最主要原因。此外学习的成就感、老师的魅力也是促使学生喜欢物理的主要因素。
(2)采用会谈、文献等方法诊断分析学生的情感态度价值观的有关因素。例如通过与学生面对面的会谈、查找文献等方法笔者发现：“厌烦”层次学生的表现形式是一种“倦怠情绪”。他们认为物理太深奥，觉得高中物理太抽象、与他人相比常常表现为“后悟”或“不悟”，又在考试、练习中多次受挫，感觉永远是弱者 ，学 习没有信心而出现倦怠情绪。
又比如笔者发现：“接受”层次的学生容易出现“焦虑情绪”。他们有过成功的体验，但也经常受挫，他们很想学好，但又害怕学不好从而引起焦虑，表现为忧虑、紧张、着急、惊慌、羞怯等。
三、实施
对学生学习物理的情感态度价值观进行培养，要根据“诊断”结果 。例如从表 2的统计结果可知 ，那些符合认知规律、能引起学生的学习兴趣的教学方式和手段能广泛地满足学生情感态度价值观的培养需要，是适于面向全体学生的方法。因此我们在教学过程中应自觉地、灵活地使用这些方法，比如：通过创设情境、设疑启发引发好奇、培养学习兴趣；教学方法和手段多样化；使教学过程成为学生积极参与、经历体验成功的过程；建立良好的师生关系等；对学生的评价重视个体差异，重视评价的激励作用。
由于学生学习物理的情感态度价值观所处的层次不同，为了与分层次的教学目标匹配，我采取分层教学法。例如：在《功》这节课，我是这样分层的：第一层次的要求 面向全体学生，以“讲——练——评价——反馈——调整 ”为主要方法。 目的是为了普及物理知识与方法。对不能掌握这个知识与方法的极少数同学，主要通过课后个别作业面批等方式辅导。
第二 层次 的要 求 面 向 大 部 分 学 生 ，以 “教学—— 自我总结——练习——反馈——调整”为主要方法。主要是为了提高学生学习积极性和主动性。对于这个层次的学生，要求学生能在教师的启发下积极建构自己的认知体系，重视学生的自我评价，对学生反映出的困难主要在课堂上通过引导启发来解决。
第三层次的要求面向学有余力的学生，以“自学——讨论——总结——反馈——调整”为主要方法。主要为了培养学生的自学和探究的能力。学生在自学中遇到困难时，教师要为他们创造探究环境，通过讨论启发来帮助学生学习。
在“实施”环节既要兼顾班级授课的现状，也要兼顾因材施教的原则。针对不同层次的学生 、不 同的培养目标、不同的诊断结果，我还积极采用“心理干预”。
1．采用非正式系统脱敏训练，重塑学生的行为
“厌烦”层次的某男生，从未按时交过作业，交上来的作业也是既脏又乱、错误百出。对此，我设计一个要求从易到难的训练方案，以加分作为强化物(预先了解该生从未考过及格，十分渴望)每达到一个要求，就可以在考试成绩中加 2分。训练方案设计成循序渐进的几个步骤，第一步要求能按时交作业；第二步要求保持作业的清洁，以及书写整齐；第三步要求作业内容的对错。当学生偶有违反时，也不必惩罚 ，但可 以告知“非常遗憾老师这次不能给你加分了”。如此反复训练，学生会改变过去的坏毛病。
2．用“不相容反映法”训练学生良好行为
行为主义学家格思里提出了一个训练学生 良好行为的“不相容反映法”，即把引起不希望出现行为的线索和与不希望出现的反应不相容(即不能与该反应同时出现 )的反应结成对。简言之，用新的反应方式代替旧反应，打破学生的消极行为链，形成新的行为反应 联结。例如，阅读和说话是不相容的。有的同学一上课就讲小话，要打破二者的联结，老师可以提出一些有学生感兴趣的问题，让学生带着问题去查资料，如果学生找到了他感兴趣的书籍，觉得自己增长不少知识，那么一段时间后，物理课就变成了学生自己找书、读书的线索。
3．学会积极归因，形成有效的学习动机
不同的归因倾向会使人对成功和失败产生不同的情感体验和情感反应，并由此影响个体对未来结果的预期和努力。要教会学生学会调动学习积极性的归因方式。成功时把原因归于能力或努力等内在原因，会使学生感到愉快、自豪并愿意继续争取成功；把失败归因于努力不够、运气不好或任务太难才能保持学生的学习积极性，切忌把失败归因为个人的能力，这样的消极归因会极大挫伤学习的积极性。
4．针对学生的焦虑情绪可采取的措施
在实践中我应对的策略主要为：
首先要注意调节学生情绪：在刚上课时宜讲一些简单、幽默、有趣的内容，也可播放慢速轻松的背景音乐等来活跃课堂气氛，释放学生情绪。
其次要适当降低一些要求和期望值：对有焦虑情绪的学生不能硬性管理。每个课时能达到“最低要求”既可。
再次要注意学习方法指导：有焦虑情绪的学生往往学习方法存在问题，因此在学习上经常受挫，所以要注意学习方法指导 。
还有要注意培养学生的恒心和毅力：在课堂上经常讲一物理学家在从事科研时，历尽艰辛、百折不饶的故事。让学生明白学习物理不是一蹴而就，应该循序渐进。
四、反馈、调整
通过评价、诊断以判断学习情感态度价值观的状况与相关因素，再对症下药实施合理的措施以培养学生的情感态度价值观，而反馈、调整就是对实施步骤的成效进行评估并加以改进。对学生情感态度价值观的培养就在这样循环上升的过程中展开。反馈、调整步骤就是评价、诊断、实施步骤的再循环。
个案举例
在我的教学过程中，有这样一个个案。一位高一学生，在评价阶断层次被定为“厌烦”层次，通过访谈发现原因是在进人高中以后的几次物理测试中成绩都不理想，从归咎于运气不好到逐渐变得不 自信，再发展到怀疑高中物理那么多抽象的理论到底学 了有什么用处，他开始放弃学习物理的努力。 在对学生评价、诊断的基础上，我为这名学生制定提高学习情感态度价值观的计划。为了让他对“高中物理无用论”的想法有所改观，我搜查资料 ，让他了解物理在实际生产、生活中的应用，如交警利用刹车痕判断交通事故中的责任归属，利用力的合成“四两拨千斤”等。大量资料让他逐渐感受高中物理知识并非只是枯燥乏味的理论与运算，他慢慢开始恢复对物理的兴趣。并帮他找出考不好的原因：前面前不好是因为不适应，只要适应了，并能找到科学的学习方法，你一定会越来越棒。
一．
“格物致知”源自《礼记•大学》的“三纲八目”，所谓“大学之道在明明德，在亲民，在止于至善”，“致知在格物，物格而后知至，知至而后意诚，意诚而后心正，心正而后身修，身修而后家齐，家齐而后国治，国治而后天下平”；其中的“八目”略写为：“格、致、诚、正、修、齐、治、平”。
宋学家重视《大学》，于是，“格物致知”成为理学家的重要概念。程颐、程颢讲“一草一木皆有理，须是察”；“‘多识于鸟兽草木之名’，所以明理也”。已经包含了格自然之物的思想。朱熹更是明确地说要格自然之物，“天地中间，上是天，下是地，中间有许多日月星辰、山川草木、人物禽兽，此皆形而下之器也。然这形而下之器之中，便各自有个道理，此便是形而上之道。所谓格物，便是要就这形而下之器，穷得那形而上之道理而已。”，把自然之物看作是格物的对象。而且，朱熹较为重视科学，并积极地研究科学，成为格自然之物的实践者。这实际上为从“格物致知”发展到“科学”开辟了道路。
到了明代，王阳明将“格物”诠释成“格心”，认为“格物，如孟子‘大人格君心’之格”；而且，他还用亭前格竹不得其理反而劳思致疾来讥讽朱熹的格自然之物，并说：“先儒解格物为格天下之物，天下之物如何格得？且谓一草一木亦皆有理，今如何去格？纵格得草木来，如何反来诚得自家意？”反对朱熹的格自然之物。但是，同时代的王廷相以及以后的高攀龙、王夫之、陆世仪、张履祥等理学家则继承了朱熹的格自然之物的思想。
王廷相明确主张研究自然，要求把握“物理”。他在所作“策问”中说：“诸士积学待叩久矣，试以物理疑而未释者议之，可乎？天之运，何以机之？地之浮，何以载之？月之光，何以盈缺？山之石，何以欹侧？经星在天，何以不移？海纳百川，何以不溢？吹律何以回暖？悬炭何以测候？夫遂何以得火？方诸何以得水？龟何以知来？猩何以知往？蜥蜴何以为雹？虹霓何以饮涧？何鼠化为鴽，而鴽复为鼠？何蜣螂化蝉，而蝉不复为蜣螂？何木焚之而不灰？何草无风而自摇？何金之有辟寒？何水之有温泉？何蜉蝣朝生而暮死？何休留夜明而昼昏？蠲忿忘忧，其感应也何故？引针拾芥，其情性也何居？是皆耳目所及，非骋思于六合之外者，不可习矣而不察也。请据其理之实论之。”显然，王廷相是主张研究各种自然现象、研究科学的。而且他还认为，研究天地之道是学者“穷理尽性”所必不可少的。他说：“古之圣人，仰以观乎天文，俯以察乎地理，而人之道益明。盖以人性贯彻上下，通极内外，弥满于无垠，周匝于六合，苟一物之未知，是于性犹有所未尽也。故天地之道，虽悠远高深，学者不可不求其实矣。”
明朝末年，东林学派的高攀龙发挥程朱理学的“格物致知”说，主张格“一草一木之理”。他认为，“天下之理，无内外，无巨细。自吾之性情，以及一草一木，通贯只是一理”，因此，“一草一木亦皆有理，不可不格”。他还与顾宪成讨论格物，并且说：“先生云：有梅于此，花何以白？实何以酸？有桃于此，花何以红？实何以甘？一则何以冲寒而即放？一则何以待暖而方荣？龙谓天地间物莫非阴阳五行，五行便是五色，便有五味，各自其所禀，纷然不同，固无足异。至发之先后，盖天地间有一大元亨利贞，各物又具一元亨利贞，杂然不齐，良有以也。”高攀龙认为，天地间虽存在着总的规律，但万物各自又有不同的规律，所以要格一草一木之理。他还明确地说：“一草一木是格物事，鸢飞鱼跃是物格事。”显然，他主张研究自然事物。
明清之际的王夫之更是明确地把方以智的“质测之学”诠释为“格物”。王夫之曾说：“密翁与其公子为质测之学，诚学思兼致之实功。盖格物者，即物以穷理，惟质测为得之。”密翁，即方以智（公元1611—1671年），字密之，号曼公，明清之际的思想家、科学家。所谓的“质测”就是要研究“物理”；方以智明确指出：“物有其故，实考究之，大而元会，小而草木螽蠕，类其性情，征其好恶，推其常变，是曰‘质测’。”可见，方以智的“质测之学”就是指自然科学。王夫之以方以智的“为质测之学”解“格物”，实际上就是以研究科学解“格物”。也就是把“格物致知”与科学联系在一起。
与王夫之同时代的理学家陆世仪赞同朱熹的格物穷理之说，反对王阳明的致良知。他说：“致良知虽是直截，终不赅括，不如穷理稳当。……天下事有可以不虑而知者，心性道德是也。有必待学而知者，名物度数是也。假如只天文一事，亦儒者所当知，然其星辰次舍，七政运行，必观书考图，然后明白，纯靠良知，致得去否？”陆世仪认为，科学方面的知识不同于心性道德方面的知识，其认知方法也不相同；儒者应当学习科学知识、研究科学，而不是靠“致良知”。与此同时，陆世仪还从经世致用的角度强调学习科学的重要性。他说：“六艺古法虽不传，然今人所当学者，正不止六艺。如天文、地理、河渠、兵法之类，皆切于用世，不可不讲。俗儒不知内圣外王之学，徒高谈性命，无补于世，此当世所以来迂拙之诮也。”
这一时期的理学家张履祥“初讲宗周慎独之学，晚乃专意程朱。践履笃实，学术纯正。大要以为仁为本，以修己为务，而以《中庸》为归”。他认为，“吾人学问，舍‘居仁由义’四字，更无所谓学问；吾人功夫，舍‘居敬穷理’四字，更无所谓功夫”；同时，他对朱熹的格物致知多有发挥。他说：“致知者，所以为力行也。今人言致知，多不及力行，岂非好言精微，反遗却平实。”张履祥认为，格物致知的目的在于“力行”。为此，他还强调“当务经济之学”，这就是：读有用之书，不可当不着实际的学究；学更重在做功夫，躬行实践，不尚空谈；要留心世务，学以治生为先，即要经世道济民生。他还说：“学者肯实去做功夫，方是学，如学耕须去习耕，学医须去习医。”可见，他的“力行”、“经济之学”还包括农业生产的耕耘之类。
由以上可见，朱熹之后有不少理学家实际上继承和发挥了朱熹格自然之物的思想。
二．
与理学家把自然科学包括于格物致知之中的同时，在自然科学领域也早在宋元时期就开始把科学与“格物致知”联系在一起。
作为金元医学四大家（刘完素、张从正、李杲、朱震亨）之一的刘完素撰有医学著作《伤寒直格》，开头第一句便是“习医要用直格”。大约同时代有《格物粗谈》，是一部博物学著作。后来元代的朱震亨著《格致余论》，明确提出“医为吾儒格物致知之一事”。
元朝时期的数学家朱世杰也把数学与格物致知联系在一起。他的重要数学著作《四元玉鉴》论述了多元高次方程组的求解和高阶等差级数等方面的问题，被美国科学史家乔治•萨顿（G.Sarton）称为“中国数学著作中最重要的一部，同时也是中世纪最杰出的数学著作之一”。其中说道：“凡习四元者，以明理为务；必达乘除升降进退之理，乃尽性穷神之学也”。在朱世杰看来，数学之理与宋学家的“理”是同一的，可以通过研习数学之理达到“尽性”。这就是理学家所谓的“穷理尽性”。莫若在《四元玉鉴》“前序”中还说：“其学能发先贤未尽之旨，会万理而朝元，统三才而归极。乘除加减，钩深致远，自成一家之书也。方今尊崇算学，科目渐兴，先生是书行将大用于世，有能执此以往，则古人格物致知之学，治国平天下之道，其在是矣。”把数学与理学的格物致知、治国平天下联系在一起。
明代的李时珍则提出研究本草为“吾儒格物之学”。他说：本草“虽曰医家药品，其考释性理，实吾儒格物之学。”认为研究本草为格物之学。明代学者王世贞甚至称李时珍的《本草纲目》是“性理之精微，格物之通典，帝王之秘箓，臣民之重宝”。在明清时期的科学著作中，还有不少是以“格致”作为书名的。
当然，宋代以后的理学家和科学家把研究自然界的事物，即研究科学，包含于“格物致知”之中，在逻辑上存在着两个问题：
其一，把研究科学包含于“格物致知”之中只是意味着科学研究的目的是“就这形而下之器，穷得那形而上之道理而已”，换言之，理学家研究科学的目的在于求得“形而上之道”，因而科学研究本身只是手段。所以，无论是理学家还是科学家，他们虽然把研究科学看作是“格物”，看作是为学成人所必不可少的，但目的还在于求“道”，体认“天理”。在这种情况下，科学还尚未独立，还附属于理学。正因为如此，科学还带有许多理学的成分。
其二，把研究科学包含于“格物致知”之中还必须回答研究科学是否能真正求得“形而上之道”。朱熹以“用力之久，而一旦豁然贯通焉，则众物之表里精粗无不到，而吾心之全体大用无不明矣”，把科学与“形而上之道”联系在一起。王阳明则用亭前格竹不得其理反而劳思致疾予以讥讽。应当说，王阳明的讥讽是有道理的，后来的理学家事实上没有解决这个问题。如果研究科学不能求得“形而上之道”，那么，或者科学就可能被否定，就象在王阳明那里，或者科学独立于理学，从理学中分化出来。
但无论如何，把研究科学称作“格物致知”，或包含于“格物致知”的概念之中，实际上承认了研究自然科学的重要性，朱熹之后的许多科学家正是在“格物致知”的名义下开展科学研究，推动了科学的发展，并且最后使科学从理学中分化出来。
科学之所以能从理学中分化出来，还得益于西方近代科学的引进，其中徐光启是关键人物。徐光启是明朝末期的科学家。他主持修改历法和《崇祯历书》的编撰，翻译出版了包括《几何原本》在内的许多西方科学著作，并且编撰了《农政全书》。徐光启把西方传教士带来的学问分为两大类：“大者修身事天；小者格物穷理”。关于“格物穷理之学”，徐光启说：“凡世间世外、万事万物之理，叩之无不河悬响答，丝分理解；退而思之，穷年累月，愈见其说之必然而不可易也。格物穷理之中，又复旁出一种象数之学。象数之学，大者为历法，为律吕；至其他有形有质之物，有度有数之物，无不赖以为用，用之无不尽巧极妙者。”在这里，徐光启从科学的角度发挥了朱熹的格物致知论。他首先从一般的学问分离出中“格物穷理之学”，然后进一步分离出“象数之学”。这里的“象数之学”实际上就是自然科学。这样，徐光启就把科学从一般的学问中分离开来，而归属于“格物穷理之学”，这样的学科分类对于后来科学的发展是具有重要意义的。
与此同时，一些与西方科技有关的著作，包括西方传教士所撰写的一些科学著作，也被冠以“格致”之名。自徐光启在1607年作《刻几何原本序》和1612年作《泰西水法序》提出“格物穷理之学”的概念之后到清代中期，与科技有关的著作以“格致”为书名的有：熊明遇著《格致草》，高一志著《空际格致》，汤若望著《坤舆格致》，陈元龙著《格致镜原》等等。
值得一提的是，清代学者陈元龙所著《格致镜原》。该书著于康熙戊子年（公元1708年），全书分为三十类：乾象，坤舆，身体，冠服，宫室，饮食，布帛，舟车，朝制，珍宝，文具，武备，礼器，乐器，耕织器物，日用器物，居处器物，香奁器物，燕赏器物，玩戏器物，谷，蔬，木，草，花，果，鸟，兽，水族，昆虫；完全是一种博物学著作。显然，这一时期的“格致之学”与西方近代科学还存在着相当大的差别。
从徐光启的“格物穷理之学”过渡到“科学”，是到了清代末期才得以实现。19世纪60年代，西方科学再次大规模地进入中国。与明清之际一样，这一时期许多与西方科学有关的著作也以“格致”为书名，据当今学者董光璧所著《中国近现代科学技术史论纲》，这类著作有：丁韪良编译《格致入门》，傅兰雅编《格致汇编》；还有一批以“格致”为题的科学通论著作，如《格致启蒙》、《格致小引》、《格物探原》、《格致新机》、《格致须知》、《格致略论》、《格致释器》、《格致举偶》、《格致问答题要》等；还有王仁俊编撰《格致古微》（1896年）。与此同时，在教育领域，凡涉及与西方科学有关的课程，大都以“格致之学”命名。正是在这样的背景下，“格致之学”实际上就是指西方科学，并最终于19世纪末实现了向“科学”概念的过渡。
三．
谁也不会否认，在中国，“科学”概念的出现与西方科学进入中国有着密切的关系。然而，同样不能否认的是，中国的“科学”概念是从朱熹理学的“格物致知”中发展而来。除以上以历史为证之外，还可从理论上作以下分析：
首先，理学家的“格物致知”包含了“科学”的因子。“格物致知”是儒家“三纲八目”的起点，也是理学家体认“天理”的出发点；就最终目的而言，“格物致知”不是为了探索科学规律，这当然也是“格物致知”与科学的根本区别之处。但是，“格物致知”经朱熹诠释后，包含了格自然之物，也就是包括研究自然界事物，这本身与科学有相似之处，因而包含了科学的因子，尽管在“格物致知”中，研究科学只是实现目的的一种手段。因此，在实践这样的“格物致知”的过程中，理学家可以同时是科学家。朱熹本人研究科学，后世一些崇尚朱熹“格物致知”的理学家也研究科学，更有科学家在“格物致知”的名义下研究科学，推动了科学的发展，这在事实上证明了“格物致知”包含了“科学”的因子。
其次，理学家的“格物致知”是一个发展的概念。如果以为《礼记•大学》中的“格物致知”就已经包含了要求研究科学的内容，显然难以接受。但是，“格物致知”的概念是发展的。朱熹的“格物致知”在当时科学发展的背景下已较《大学》有了新的发展，更有后世理学家从朱熹的“格物致知”发展出去。虽然王阳明发展出“格心”，但是，王廷相、高攀龙以及王夫之等都强化了“格物致知”中要求研究科学的内涵。尤其是，科学家对“格物致知”的各种诠释，实际上也丰富和发展“格物致知”这一概念。从总体上看，“格物致知”的概念，随着时代和科学的发展，其所包含的要求研究科学的内涵越来越显著。
再次，理学家的“格物致知”是一个开放的概念。儒家崇尚“学而时习之，不亦说乎”的学习精神和“有朋自远方来，不亦乐乎”的开放精神。“格物致知”强调“博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之”，这就决定了“格物致知”这一概念的开放性。明清之际具有儒家精神的科学家们用西方科学诠释这一概念，引伸出“格物穷理之学”、“格致之学”，一步一步地在认同西方近代科学的过程中，实现中国科学的近代化。
从“格物致知”到“科学”的过渡表明，以“格物致知”为基础的朱熹理学包含了科学的内涵。这也许就是中国宋元时期的科学发展能够达到古代科技的高峰并且曾经令西方人所望尘莫及的哲学上的原因之一。遗憾的是，这个过渡过于曲折和漫长，如果从徐光启在1607年作《刻几何原本序》和1612年作《泰西水法序》提出“格物穷理之学”的概念开始，到19世纪末“科学”一词的出现，经历了近300年，并且伴随着中国科技的不断衰落。
注释：
参见樊洪业：《从“格致”到“科学”》，《自然辩证法通讯》，1988年第3期。该文认为，首次用“科学”者，应归功于康有为；较早采用“科学”的另一位名人是严复；自严复以后，“科学”一词在知识界迅速普及。
《程氏遗书》卷十八。
《程氏遗书》卷二十五。
《朱子语类》卷六十二。
参见拙著《儒家文化与中国古代科技》，中华书局2002年版，第175—198页。
《传习录上》。
《传习录下》。
《王氏家藏集》卷三十《策问》。
《王氏家藏集》卷三十《策问》。
《高子遗书》卷八上《答顾泾阳先生论格物》。
《高子遗书》卷八上《答顾泾阳先生论格物》。
《高子遗书》卷八上《答顾泾阳先生论格物》。
《船山全书》第12册《搔首问》，湖南：岳麓书社1992年版，第637页。
方以智：《物理小识》“自序”。
《思辨录辑要》卷三《格致类》。
《思辨录辑要》卷一《大学类》。
《清史稿•张履祥传》。
《杨园先生全集》卷五《书四•与何商隐》。
《杨园先生全集》卷二十六《愿学记一》。
参见衷尔钜：《张履祥的“经济之学”》，载陈鼓应等：《明清实学思潮史》（中卷）。
《杨园先生全集》卷四十二《备忘四》。
转引自杜石然：《朱世杰研究》，载钱宝琮：《宋元数学史论文集》，第204页。
朱世杰：《四元玉鉴》“卷首”。
李时珍：《本草纲目》“王世贞序”。
《朱子语类》卷六十二。
《四书章句集注•大学章句》。
《徐光启集》卷二《刻几何原本序》。
《徐光启集》卷二《泰西水法序》。
