物理新课程标准强调指出：“物理课程应改变过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究的过程，学习科学探究方法，培养学生的探索精神、实验能力以及创新意识。”然而如何有机地将两者整合协调起来，提高物理教学质量，由德国心理学家巴特莱特提出来的图式理论给物理实验教学以新的启示。
　　现代图式理论认为，图式是一种知识结构，包括过去反应和体验形成的指导以后知觉与评价的知识体。这些知识相互联系，较为持久，图式是以存储的一般概念为基础的关于知识的理论，即知识如何被表征，知识表征又如何促进对知识的应用。现代图式理论说明物理实验对学习物理知识、掌握以及运用物理知识的重要性。
　　一、概念驱动引发新的图式
　　为什么要进行物理实验？如何进行物理实验？许多学生是因为要完成物理实验而被动地进行实验。图式理论认为，通过概念驱动能解决。所谓概念驱动过程，这是由上而下的图式启动方式，指一个图式活动起来，并使它的一个或几个下一级的图式也活动起来。这些下一级图式的活动就是一种预测和猜想，能由某一事物或现象联想出与它直接相关的事物或现象。
　　二、材料驱动形成新的图式
　　新图式的建立不仅是猜想和假设，而必须要进行一系列的物理实验活动即材料驱动过程。所谓材料驱动过程，这是由下而上的图式启动方式，指下一级的具体图式活动起来了，引起它的上一级图式的活动。下一级图式的活动是上一级图式活动的一部分。
　　三、存储驱动总结新的图式
　　现代图式理论认为，图式是一种知识结构。包括过去反应和体验形成的指导以后知觉与评价的知识体，这些知识相互联系，学生通过物理实验后形成了新的图式，还必须及时总结，表征为抽象的概念，使之较为持久，图式是以存储的一般概念为基础，图式可以表征不同抽象水平的知识，即使同一概念也有不同层次的抽象。要及时总结，抽象为初中物理应达到或能理解的概念，巩固这些图式，以便在后面的学习与解决实际问题的过程中能运用已有图式。
　　四、技能驱动运用新的图式
　　现代图式理论是关于知识的理论，即知识如何被表征，知识表征又如何促进对知识的应用。它强调内外信息相互作用，既看到外部信息对图式的影响，又认识到过去知识经验的重大作用，图式是一种积极的动态过程。通过物理实验得到了新的图式，当出现新的问题及物理现象时，善于激发图式、运用图式解决问题，从而达到学好物理，提高物理教学质量的目的。
　　五、发展驱动升级新的图式
　　图式不是先天的，现代图式理论认为图式是通过一段时间对环境直接或间接的经验而学会和获得的，即图式具有后天获得性。在进行物理实验的过程中，通过收集、分析、整理数据还会出现与新建立已有图式有差异的地方，又继续进行新的猜想和假设，再进行新的实验并得到新的图式，如此不断地发展、创新、完善。物理实验既是帮助学习物理知识、掌握物理知识的过程又是探究新的物理规律，获得新的图式的过程。
　　通过一系列的物理实验（包括演示实验和模拟实验）为学生创造了良好的学习情境，能使学生顺利地实现认知建构，创建概念新图式。物理教学过程中要以利用和形成学生良好的认知图式作为价值取向和目标指向，无论是习题、问题、情景，还是实验的设计，其总体目标应该通过提供系统、明晰、典型的教学素材帮助学生自主地进行认知图式的建构，这样有利于知识的迁移。在物理实验过程中学生通过学会对知识的表征，并由知识的表征促进对知识的应用，根据实验结果进行数据的收集、分析以及逻辑思维判断，得出科学结论，从而学会一般的科学研究思维方式。在物理实验探究的过程中，既使学生学到物理知识，掌握实验技能，又能培养学生的科学态度和坚韧不拔的创新进取精神。
　　（作者单位 江苏省扬中市兴隆中学）