符采青　肖洋

摘? ?要：２０１７版課程標(biāo)準(zhǔn)將“光的本性”的相關(guān)內(nèi)容劃分到必修3、選擇性必修1、選擇性必修3三個(gè)模塊之中，逐漸幫助學(xué)生形成對“光的本性”的科學(xué)理解。為幫助學(xué)生形成對“光的本性”認(rèn)識(shí)的連貫發(fā)展，在實(shí)際教學(xué)中教師需要基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的研究范式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。通過課程標(biāo)準(zhǔn)中“光的本性”的內(nèi)容要求和相關(guān)研究文獻(xiàn)的梳理，能夠構(gòu)建出符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展過程的單一經(jīng)典觀、混合經(jīng)典觀、部分量子觀和量子觀四個(gè)“光的本性”主題的假設(shè)性學(xué)習(xí)進(jìn)階，以該進(jìn)階層級為教學(xué)活動(dòng)安排的錨點(diǎn)進(jìn)行逐級的教學(xué)設(shè)計(jì)，可幫助學(xué)生正確地理解“光的本性”這一抽象概念。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)進(jìn)階；光的波粒二象性；概念理解；教學(xué)建議

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-6148（2024）6-0091-6

“光的本性”是高中物理的重要內(nèi)容，但２００３版課程標(biāo)準(zhǔn)頒布之后光學(xué)部分內(nèi)容的修讀率曾經(jīng)非常低［１］。針對這一問題，２０１７年高考考試大綱修訂，明確將“波粒二象性”等內(nèi)容作為必考內(nèi)容，并指出“物理科將以往的動(dòng)量和近代物理等選考內(nèi)容列為必考，目的是滿足高校對人才選拔和未來培養(yǎng)的基本素質(zhì)要求，又有利于引導(dǎo)中學(xué)教學(xué)加強(qiáng)對物理基本理論的教育教學(xué)。”［２］同時(shí)，《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（２０１７年版２０２０年修訂）》也作出了相應(yīng)的調(diào)整，不僅將“光的本性”相關(guān)內(nèi)容作為必學(xué)內(nèi)容，更呈現(xiàn)出了螺旋上升、逐漸精致的編排特點(diǎn)，從必修3、選擇性必修1、選擇性必修3三個(gè)模塊逐漸幫助學(xué)生形成對“光的本性”的科學(xué)理解［３］。例如，最終通過選擇性必修3的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能夠“通過實(shí)驗(yàn)，了解光電效應(yīng)現(xiàn)象；知道愛因斯坦光電效應(yīng)方程及其意義；能根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論說明光的波粒二象性?！?/p>

隨著這一內(nèi)容逐漸受到重視，研究者們針對選擇性必修3“波粒二象性”的教材編寫和教學(xué)展開了廣泛的討論［４］，卻很少對必修3、選擇性必修1部分的相關(guān)內(nèi)容展開研究。從學(xué)習(xí)進(jìn)階的角度來看，這顯然忽視了學(xué)生在學(xué)習(xí)“光的本性”過程中的一系列由簡單到復(fù)雜、逐漸精致的認(rèn)知發(fā)展序列。為有效描繪學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展序列，學(xué)習(xí)進(jìn)階的建構(gòu)一般會(huì)先確定作為進(jìn)階變量的大概念或關(guān)鍵能力，然后基于對學(xué)習(xí)者認(rèn)知的相關(guān)研究提出進(jìn)階假設(shè)，再開發(fā)相應(yīng)的測評工具以收集證據(jù)并逐步完善證據(jù)，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)促進(jìn)學(xué)生進(jìn)階發(fā)展的教學(xué)干預(yù)［５］?？梢姡瑯?gòu)建“光的本性”主題的學(xué)習(xí)進(jìn)階，能從認(rèn)知的視角出發(fā)系統(tǒng)地描述出學(xué)生對“光的波粒二象性”形成科學(xué)理解的學(xué)習(xí)進(jìn)程，也能為教師在這一部分設(shè)計(jì)的教學(xué)和評價(jià)提供依據(jù)?；趯W(xué)習(xí)進(jìn)階的研究范式，本文首先分析了課程標(biāo)準(zhǔn)中“光的本性”的內(nèi)容要求，然后通過梳理相關(guān)研究文獻(xiàn)構(gòu)建“光的本性”主題的假設(shè)性學(xué)習(xí)進(jìn)階，最后提出針對性的教學(xué)建議。

１? ? 課程標(biāo)準(zhǔn)中“光的本性”的內(nèi)容要求分析

本文以“光的本性”的知識(shí)內(nèi)容作為進(jìn)階變量，對《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（２０２２年版）》［６］、《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（２０２２年版）》［7］、《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（２０１７年版２０２０年修訂）》［３］等標(biāo)準(zhǔn)對本部分的要求進(jìn)行分析，如圖１所示。學(xué)生在日常生活或小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)中開始區(qū)分光源發(fā)出的光或來自物體反射的光，能解釋光被阻擋時(shí)形成阻擋物影子的現(xiàn)象，知道當(dāng)光源的光或來自物體反射的光進(jìn)入眼睛使人們看到光源或該物體，知道光在空氣中沿直線傳播，但遇到物體時(shí)傳播方向會(huì)發(fā)生改變并發(fā)生反射現(xiàn)象，知道太陽光中包含不同顏色的光，并能描述太陽光穿過三棱鏡后形成的彩色光帶，這些都處于對現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和描述水平。在初中階段，學(xué)生開始進(jìn)一步了解光的反射定律、平面鏡成像規(guī)律、凸透鏡成像規(guī)律、色光的混合規(guī)律，但對光的折射仍然處于現(xiàn)象層面的認(rèn)識(shí)水平。

在高中必修3學(xué)習(xí)“電磁場與電磁波初步”的內(nèi)容時(shí)，學(xué)生開始認(rèn)識(shí)到光是電磁波，知道光速等于電磁波的速度這一事實(shí)性知識(shí)。同時(shí)，通過熱輻射和黑體輻射的學(xué)習(xí)初步掌握“能量子”的概念，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步認(rèn)識(shí)“光是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成（光子）”。從必修3開始，學(xué)生同時(shí)接觸到“光是電磁波”和“光是光子”兩種看似對立的關(guān)于“光的本質(zhì)”的觀點(diǎn)，由于初次接觸量子物理的知識(shí)，學(xué)生心中的經(jīng)典物理觀仍然根深蒂固，極有可能依舊從經(jīng)典物理的視角出發(fā)來理解這兩種性質(zhì)。

學(xué)生在高中選擇性必修1中首先進(jìn)一步從經(jīng)典物理視角完善了對“光的本質(zhì)”的認(rèn)識(shí)，理解光的折射定律，知道光的全反射現(xiàn)象，初步了解光纖技術(shù)。同時(shí)，通過機(jī)械波部分的學(xué)習(xí)，學(xué)生更能通過光的干涉、衍射等現(xiàn)象來論證光具有波動(dòng)性。在這一階段，學(xué)生主要是進(jìn)一步豐富并深化對光的波動(dòng)性的理解。

最終，在高中選擇性必修3中，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)了解光電效應(yīng)現(xiàn)象，知道愛因斯坦基于能量子假說提出光量子假說所建立的光電效應(yīng)方程及其意義。學(xué)生能基于光電效應(yīng)、康普頓散射等實(shí)驗(yàn)結(jié)論，認(rèn)識(shí)到光子和牛頓時(shí)代的光的粒子說的根本不同，能解釋說明光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性（波粒二象性）。

分析課程標(biāo)準(zhǔn)中“光的本質(zhì)”主題的內(nèi)容可知，經(jīng)過義務(wù)教育階段的學(xué)習(xí)后，學(xué)生已經(jīng)理解了“光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，遇障礙物時(shí)會(huì)發(fā)生反射”，并認(rèn)識(shí)到了“光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，其傳播方向會(huì)發(fā)生偏折”，這均屬于經(jīng)典物理的范疇（進(jìn)階起點(diǎn)）。而在高中階段的學(xué)習(xí)中，學(xué)生則在必修3的學(xué)習(xí)中首先同時(shí)接觸到“光是電磁波”和“光是光子”的概念，最終通過選擇性必修3的學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)到了光具有波粒二象性（進(jìn)階終點(diǎn)）。

２? ? “光的本性”主題的進(jìn)階假設(shè)

在厘清高中物理“光的本性”學(xué)習(xí)進(jìn)階的起點(diǎn)和終點(diǎn)的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步劃分中間節(jié)點(diǎn)。以知識(shí)內(nèi)容為進(jìn)階變量的學(xué)習(xí)進(jìn)階研究一般以對學(xué)生迷思概念的研究來劃分中間節(jié)點(diǎn)，從而刻畫學(xué)生對某一主題理解的認(rèn)知發(fā)展層級［８］。采用類似的方式，本文依據(jù)國際上對這一主題學(xué)生迷思概念的相關(guān)研究，將“光的本性”主題的學(xué)習(xí)進(jìn)階劃分為４個(gè)層級水平，如表１所示。

２.１? ? 水平１：單一經(jīng)典觀

在水平１，學(xué)生僅會(huì)使用單一的波動(dòng)模型或粒子模型對光與物質(zhì)相互作用的現(xiàn)象進(jìn)行分析和解釋，完全不理解光的波粒二象性。該水平的學(xué)生持有極為頑固的互斥思想，無法將光的波動(dòng)性和粒子性“合二為一”，采用完全割裂的思想理解和解釋光的波動(dòng)性和粒子性的現(xiàn)象［９］。

處在水平１的學(xué)生可能持有的典型迷思概念是只認(rèn)為光是波［１０-１２］。例如，Ireson（1999）在其研究中指出，學(xué)生在對波粒二象性進(jìn)行思考時(shí)，其描述的內(nèi)容在單一經(jīng)典的物理思維層面中總可以找到“光總表現(xiàn)為波”的表述［11］。同時(shí)，水平１的學(xué)生也可能只認(rèn)為光是粒子，把光的直線傳播解讀為光子的直線運(yùn)動(dòng)［９］。例如，Ｈｅｎｒｉｋｓｅｎ（２０１８）給學(xué)生發(fā)放了關(guān)于“光是什么”的個(gè)人寫作任務(wù)，發(fā)現(xiàn)三分之一以上的學(xué)生都強(qiáng)調(diào)了光的粒子性，使用了粒子、光子、能量包等術(shù)語，認(rèn)為“光是由原子發(fā)射的小粒子／光子”［１３］。

促使學(xué)生形成單一經(jīng)典觀的主要原因可能是機(jī)械記憶光的波粒二象性。當(dāng)要求學(xué)生對光的干涉和光電效應(yīng)等實(shí)驗(yàn)進(jìn)行解釋時(shí)，他們常常會(huì)回歸到原本牢固的單一經(jīng)典思想中，并使得他們錯(cuò)誤地判斷某種光現(xiàn)象是支持光具有粒子性還是波動(dòng)性［１４］ 。例如，？觟ｎｄｅｒ（２０１６）在讓學(xué)生解釋光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生會(huì)機(jī)械地認(rèn)為波長是波動(dòng)的特征，因?yàn)楣庾拥哪芰繛閔ν，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程（hν=Ek+W0）中的波長項(xiàng)，認(rèn)為光電效應(yīng)證明了光具有波動(dòng)性［１５］。

學(xué)生缺乏對科學(xué)本質(zhì)的深層理解，也是促使他們形成單一經(jīng)典觀的原因?？茖W(xué)本質(zhì)是指人們對科學(xué)的認(rèn)識(shí)，反映科學(xué)知識(shí)及其發(fā)展過程中所固有的價(jià)值和信念［１６］。有的學(xué)生表現(xiàn)出了一種典型的工具主義思想，認(rèn)為教科書中呈現(xiàn)的“光具有波粒二象性”只是一種教學(xué)工具，即促進(jìn)物理學(xué)理論可理解性的一種工具［１３］。顯然，這類學(xué)生沒有認(rèn)識(shí)到“科學(xué)知識(shí)具有實(shí)證性”，光電效應(yīng)等實(shí)驗(yàn)都為光的波粒二象性提供了證據(jù)。

２．２? ? 水平２：混合經(jīng)典觀

在水平２，學(xué)生會(huì)開始嘗試對經(jīng)典粒子和波進(jìn)行簡單擴(kuò)展或整合來描述“光的本質(zhì)”［１７］。一方面，學(xué)生可能對光的粒子模型進(jìn)行波動(dòng)性的簡單擴(kuò)展，其表現(xiàn)為首先假設(shè)光是粒子，然后再給粒子賦以波的性質(zhì)。學(xué)生可能根據(jù)波的性質(zhì)來描述光粒子的結(jié)構(gòu)，從而認(rèn)為“光是粒子，這些粒子以波的形狀存在”［９］。同時(shí)，學(xué)生也可能根據(jù)波的性質(zhì)來描述光粒子的軌跡，從而認(rèn)為“光是粒子，粒子以波（特別是正弦波）的軌跡運(yùn)動(dòng)［１３，１８］。這種拓展模型會(huì)導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)一些解釋上的悖論，例如在解釋光的衍射時(shí)，認(rèn)為光在通過狹縫時(shí)，其中一些粒子會(huì)撞到狹縫邊緣，而另一些則可以穿過，部分振幅被切斷［１８］。

另一方面，學(xué)生也可能同時(shí)對粒子和波進(jìn)行簡單聚合，以形成具體二元論模型。持有這一模型的學(xué)生常有兩類典型的想法。第一類認(rèn)為“光由兩部分構(gòu)成，一部分是粒子，另一部分是波”［１０］。第二類則將光視為具有經(jīng)典粒子和波性質(zhì)的物體［１２］，常把光的本質(zhì)表述為“光是粒子，但它們有一些波動(dòng)性質(zhì)”或“光是波，但它們具有某些粒子性質(zhì)”［１０］。

學(xué)生形成混合經(jīng)典觀主要是因?yàn)楦畹俟痰慕?jīng)典物理觀。學(xué)生在日常生活中直接接觸到的和從小學(xué)接受的科學(xué)教育都是經(jīng)典物理現(xiàn)象，在面對一些問題時(shí)，學(xué)生的思維往往會(huì)直接進(jìn)入經(jīng)典物理領(lǐng)域。例如，學(xué)生雖然可以通過光電效應(yīng)等實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)到光既有波動(dòng)性又具有粒子性，但是學(xué)生會(huì)認(rèn)為波動(dòng)性和粒子性與經(jīng)典物理中的波和粒子一樣，并且試圖把“同時(shí)存在”理解為兩個(gè)經(jīng)典性質(zhì)的簡單聚合或簡單擴(kuò)展。

２．３? ? 水平３：部分量子觀

從水平３開始，學(xué)生將突破經(jīng)典物理觀念的桎梏，開始接受并使用量子物理術(shù)語的描述，具體表現(xiàn)為三個(gè)方面。

第一，學(xué)生可能會(huì)拋棄掉光的波粒二象性的抽象描述，構(gòu)建一個(gè)新的概念——“量子物體”來表征自己對光本質(zhì)的理解。例如，Ｉｒｅｓｏｎ （2000）的研究發(fā)現(xiàn)，有的學(xué)生把光子理解為“能量粒子”，并在其文末建議應(yīng)該避免像波粒二象性和物質(zhì)波這樣的概念，光子應(yīng)該被描述為量子物體，而不是粒子或波?！保郏?］

第二，學(xué)生可能會(huì)認(rèn)為光的波粒二象性意味著光的粒子性和波動(dòng)性之間存在相互轉(zhuǎn)換。學(xué)生可能“將光的波粒二象性表述為一種由能級躍遷而產(chǎn)生的粒子性和波動(dòng)性之間的轉(zhuǎn)換，Mannila（2001）在對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)“量子態(tài)和轉(zhuǎn)換的想法似乎是建立量子本體的關(guān)鍵”［17］，或“認(rèn)為光的粒子性和波動(dòng)性是兩種量子態(tài)，光會(huì)在兩種量子態(tài)間發(fā)生轉(zhuǎn)換?！?/p>

第三，學(xué)生可能會(huì)認(rèn)為光的波粒二象性意味著光是波還是粒子取決于實(shí)驗(yàn)或者觀察［１０］。例如，當(dāng)學(xué)生看到楊氏雙縫的實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，他們會(huì)解釋為“因?yàn)槿藗冏龅氖请p縫實(shí)驗(yàn)，所以決定了光的性質(zhì)是波；如果把實(shí)驗(yàn)換成光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，那么這一實(shí)驗(yàn)將決定光的性質(zhì)是粒子。”［９］這種想法背后意味著光的本性似乎是不固定、可任意變換的，在不同實(shí)驗(yàn)中光會(huì)有不同的性質(zhì)。

部分量子觀的產(chǎn)生是由于學(xué)生已經(jīng)突破了經(jīng)典物理思想的限制，開始在經(jīng)典物理觀的基礎(chǔ)上進(jìn)一步形成初步的量子觀。然而，此時(shí)受學(xué)生自身知識(shí)儲(chǔ)備不足的限制和學(xué)生對量子物理理解不透徹的影響，以及學(xué)生還未明晰量子物理與經(jīng)典物理之間的關(guān)系，因此學(xué)生的解釋也會(huì)混雜兩種觀點(diǎn)。

２．４? ? 水平４：量子觀

水平４的學(xué)生對光的本性的理解需要建立起基本完備的量子觀，認(rèn)識(shí)到光的粒子性與牛頓時(shí)代的光的粒子說完全不同。達(dá)到這一水平的學(xué)生需要認(rèn)識(shí)到：（１）光既具有波動(dòng)性又具有粒子性，且該波動(dòng)性和粒子性與經(jīng)典的波和粒子不同；（２）光是同時(shí)具有波動(dòng)性和粒子性的，這些性質(zhì)獨(dú)立于觀察者而存在，實(shí)驗(yàn)設(shè)置的作用只是決定了觀察者能夠更明顯地觀察到哪一性質(zhì)，而并未決定光具有哪一性質(zhì)。

３? ? 促進(jìn)學(xué)生“光的本性”概念理解進(jìn)階發(fā)展的教學(xué)建議

３．１? ? 整合學(xué)習(xí)內(nèi)容，促進(jìn)物理觀念生成

２０１７版課程標(biāo)準(zhǔn)將“物理觀念”作為核心素養(yǎng)的一個(gè)方面，這就要求教師在教學(xué)中不能拘泥于具體的概念，而是要從更宏大的視角下整體分析如何通過具體概念的學(xué)習(xí)幫助學(xué)生形成物理觀念?！肮獾谋拘浴敝黝}內(nèi)容的學(xué)習(xí)貫穿了高中的不同階段，對不同階段也提出了不同的內(nèi)容要求，展現(xiàn)了一幅從經(jīng)典物理觀向量子物理觀發(fā)展的連續(xù)圖譜。在“光的本質(zhì)”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)中，教師應(yīng)明確以幫助學(xué)生形成對“光的波粒二象性”的理解作為目標(biāo)，從而統(tǒng)領(lǐng)不同階段的“光的干涉”“光的衍射”和“光電效應(yīng)”等具體概念，同時(shí)梳理各具體概念間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，形成科學(xué)概念體系［２０］。幫助學(xué)生建構(gòu)起具體概念間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系是物理觀念生成的關(guān)鍵，教學(xué)中需采用突出核心概念、顯化具體概念與核心概念關(guān)系的策略［２１］。

３．２? ? 基于認(rèn)知起點(diǎn)，進(jìn)行針對性的教學(xué)設(shè)計(jì)

本文構(gòu)建的進(jìn)階假設(shè)是在梳理關(guān)于“光的本性”概念理解相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出的關(guān)于學(xué)生在該主題學(xué)習(xí)過程中一系列由簡單到復(fù)雜、逐漸精致的認(rèn)知發(fā)展序列，反映了學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的普遍路徑，能為教師進(jìn)行教學(xué)提供參考。在教學(xué)中，教師應(yīng)該通過前測、訪談等方式明確學(xué)生的迷思概念、前概念，確定學(xué)生的進(jìn)階起點(diǎn)，以此作為教師教學(xué)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。例如，在學(xué)習(xí)選擇性必修3第二節(jié)“光電效應(yīng)”前，基于進(jìn)階假設(shè)可以發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生應(yīng)該能基本達(dá)到水平３，因此后續(xù)的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注如何幫助學(xué)生克服這一水平常見的迷思概念。針對“光的性質(zhì)取決于實(shí)驗(yàn)或觀察（類似于觀察導(dǎo)致量子態(tài)坍縮的概念）”這一迷思概念，考慮到論證活動(dòng)促進(jìn)概念轉(zhuǎn)變的有效性，教師可以組織學(xué)生開展科學(xué)論證活動(dòng)，讓學(xué)生以分組的方式分別基于楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)和光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行建構(gòu)和批判論證，在論證中朝著更高的理解層級發(fā)展［２２］。

３．３? ? 嵌入科學(xué)本質(zhì)的教育，搭建認(rèn)知發(fā)展腳手架

梳理已有的研究發(fā)現(xiàn)，對科學(xué)本質(zhì)的片面理解可能會(huì)使學(xué)生對“光的本性”產(chǎn)生錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，因此在“光的本性”的學(xué)習(xí)可以嵌入并強(qiáng)調(diào)科學(xué)本質(zhì)。人教版教材的編寫者特別指出“波粒二象性概念模型與學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)不符，但只要基于它所建立的理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，就說明該模型能夠在一定范圍內(nèi)正確代表研究對象”［４］，這一觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了“實(shí)證性”對學(xué)生本部分內(nèi)容學(xué)習(xí)可能存在的益處。當(dāng)學(xué)生認(rèn)識(shí)到“科學(xué)知識(shí)具有實(shí)證性”時(shí)，他們便能夠較好地整合關(guān)于波粒二象性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論知識(shí)。相類似，嵌入科學(xué)本質(zhì)的教育也可以在本主題其他相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中開展，以科學(xué)本質(zhì)作為腳手架幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)光的本性。

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［３］中華人民共和國教育部．普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（２０１７年版２０２０年修訂）［Ｓ］．北京：人民教育出版社，２０２０．

［４］魏昕．人教版《物理》選擇性必修第三冊“第四章? 原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性”編寫說明［Ｊ］．中學(xué)物理，２０２１，３９（７）：１６－１８．

［５］Ｋｒａｊｃｉｋ Ｊ Ｓ．Ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ，ｃａｕｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｆｕｔｕｒｅ ｏｆ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ：Ｓｏｍｅ ｃｏｍｍｅｎｔｓ ｏｎ Ｒｉｃｈａｒｄ Ｓｈａｖｅｌｓｏｎｓ ａｎｄ Ａｍｙ Ｋｕｒｐｉｕｓｓ “Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎｓ”［Ｍ］.Ｌｅａｒｎｉｎｇ Pｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎｓ ｉｎ Sｃｉｅｎｃｅ，２０１２：２７－３６．

［６］中華人民共和國教育部.義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（２０２２年版）［Ｓ］.北京：北京師范大學(xué)出版社，２０２２．

［７］中華人民共和國教育部．義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［Ｓ］．北京：北京師范大學(xué)出版社，２０２２．

［８］Ａｌｏｎｚｏ Ａ Ｃ，Ｓｔｅｅｄｌｅ Ｊ Ｔ．Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ａｎｄ ａｓｓｅｓｓｉｎｇ ａ ｆｏｒｃｅ ａｎｄ ｍｏｔｉｏｎ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎ［Ｊ］． Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，２００９，９３（３）：３８９－４２１．

［９］Ｂａｌａｂａｎｏｆｆ Ｍ，Ｋａｕｒ Ｓ，Ｂａｒｂｅｒａ Ｊ，ｅｔ ａｌ． Ａ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｎａｔｕｒｅ ｏｆ ｌｉｇｈｔ［Ｊ］． Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，２０２２，４４（６）：８７３－８９５．

［１０］Ｏｌｓｅｎ Ｒ Ｖ． Ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ ｑｕａｎｔｕｍ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｉｎ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｃｈｏｏｌ：ａ ｓｔｕｄｙ ｉｎ Ｎｏｒｗａｙ［Ｊ］． Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ? Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，２００２，２４（６）：５６５－５７４．

［１１］Ｉｒｅｓｏｎ Ｇ．Ａ ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｕｎｄｅｒｇｒａｄｕａｔｅ ｐｈｙｓｉｃｓ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎｓ ｏｆ ｑｕａｎｔｕｍ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ［Ｊ］． Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ? Ｐｈｙｓｉｃｓ，１９９９，２０（３）：１９３．

［１２］Ａｙｅｎｅ Ｍ，Ｋｒｉｅｋ Ｊ，Ｄａｍｔｉｅ Ｂ． Ｗａｖｅ－ｐａｒｔｉｃｌｅ ｄｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ：Ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｇｒａｐｈｉｃ ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ ｏｆ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｒｔｉａｒｙ ｐｈｙｓｉｃｓ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｄｅｐｉｃｔｉｏｎｓ［Ｊ］． Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｔｏｐｉｃｓ－Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， ２０１１，７（２）：０２０１１３．

［１３］Ｈｅｎｒｉｋｓｅｎ Ｅ Ｋ，Ａｎｇｅｌｌ Ｃ，Ｖｉｓｔｎｅｓ Ａ Ｉ，ｅｔ ａｌ． Ｗｈａｔ ｉｓ ｌｉｇｈｔ Ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ ｏｎ ｔｈｅ ｗａｖｅ－ｐａｒｔｉｃｌｅ ｄｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｎａｔｕｒｅ ｏｆ ｐｈｙｓｉｃｓ［Ｊ］． Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Eｄｕｃａｔｉｏｎ，２０１８（２７）：８１－１１１．

［１４］Ｃｖｅｎｉｃ Ｋ Ｍ，Ｐｌａｎｉｎｉｃ Ｍ，Ｓｕｓａｃ Ａ，ｅｔ ａｌ． Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ Ｓｕｒｖｅｙ ｏｎ Ｗａｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ［Ｊ］．Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０２２，１８（１）：０１０１０３．

［１５］ｎｄｅｒ Ｆ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｅｆｆｅｃｔ ｃｏｎｃｅｐｔ ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ［Ｊ］．Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ，２０１６，３７（５）：０５５７０９．

［１６］劉子琪，梁乃之，姚建欣．認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)：通過錯(cuò)誤與偏差的學(xué)習(xí)進(jìn)階［Ｊ］．物理教學(xué)，２０２２，４４（７）：１７－２０．

［１７］Ｍａｎｎｉｌａ Ｋ，Ｋｏｐｏｎｅｎ Ｉ Ｔ，Ｎｉｓｋａｎｅｎ Ｊ Ａ．Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ａ ｐｉｃｔｕｒｅ ｏｆ? ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎｓ ｏｆ ｗａｖｅ－ａｎｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ－ｌｉｋｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｑｕａｎｔｕｍ ｅｎｔｉｔｉｅｓ［Ｊ］． Ｅｕｒｏｐｅａｎ Jｏｕｒｎａｌ ｏｆ Pｈｙｓｉｃｓ，２００１，22（１）：４５．

［１８］Ambrose B S， shaffer P S， Steinberg R N，et al． An investigation of student understanding of singleslit diffraction and ｄｏｕｂｌｅｓｌｉｔ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ［Ｊ］．Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ，1999，６７（２）：１４６－１５５．

［１９］Ｉｒｅｓｏｎ Ｇ． Ｔｈｅ ｑｕａｎｔｕｍ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｐｒｅ－ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｐｈｙｓｉｃｓ ｓｔｕｄｅｎｔｓ［Ｊ］．Pｈｙｓｉｃｓ Ｅｄｕｃａt(yī)ｉｏｎ，２０００，３５（１）：１５．

［２０］張玉峰．基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的科學(xué)概念教學(xué)內(nèi)容整合［Ｊ］．課程·教材·教法，２０１９，３９（１）：９９－１０５．

［２１］Ｘｕ Ｗ， Ｊｉａｎｇ Ｙ，Ｙａｎｇ Ｌ，ｅｔ ａｌ． Ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｂａｓｅｄ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｍｏｍｅｎｔｕｍ［Ｊ］． Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０２３，１９（２）：０２０１２４．

［２２］王佳璐．融合ＰＣＲＲ模型與概念理解的高中物理論證教學(xué)實(shí)踐［Ｄ］．濟(jì)南：山東師范大學(xué)，２０２３．

（欄目編輯? ? 李富強(qiáng)）

收稿日期：2024-03-18

作者簡介：符采青（1999-），女，碩士研究生，主要從事中學(xué)物理教育教學(xué)研究。

*通信作者：肖洋（1992-），男，教授，主要從事中學(xué)物理教育教學(xué)研究。