杨振宁先生曾批评国内大学物理教育，过于强调理论基础而轻视了物理学与自然现象、实验过程的天然联系，这样的教育呈现的不是活的物理学，仅仅是物理学的骨干。我们绝大多数中学物理教师接受的都是传统的物理学教育。当今，STS教育已经成为科学教育改革的重要教育理念之一。新课程中也大力倡导“从生活走向物理，从物理走向社会”。面对挑战，广大教师必须反省自身物理学知识结构内容和结构是否过于“干瘪”，需要我们加以丰满和活化。
新课程强调物理结论和自然现象的联系，为此，教师必须注意收集重要结论得出的背景知识，突出相关实验过程、方法和现象，以丰富的感性材料充实、活化理论内容。在这个“活化”过程中要坚持以实验内容为核心的原则，除了加强实验基本知识的积累，掌握物理实验的基本原理、方法和操作知识，还需结合工作需要，熟悉中学所用的基本仪器的构造及使用方法，懂得一些物理仪器、设备的保养、维修常识，掌握一定设计、制造、改进实验仪器的基本知识。此外，要留心收集物理结论得出过程中的实验趣闻，努力还原重要物理结论建立的实验过程。如法拉第电磁感应实验的改进过程及其间涉及的典型方案。
STS教育已逐步成为各国科学教育共同的改革方向，它主张在科学教育中强调科学、技术、社会的关系，强调科学技术在社会生产、生活中的应用。教师要积极了解物理知识在现代科技中的应用情况，关注与物理学相关的社会热点问题，明确物理学应用给经济、社会带来的利与弊。如：了解几种物理射线在医疗中的不同应用，神舟五号机舱内的中学物理知识，修建水库的利弊等等。这些知识是开展研究性学习，切实提高学生科学素质的必然需要。
3、注重学习物理学史，加强物理学知识的纵向联系
物理学史能够帮助教师深入领悟物理结论的历史意义和重要性，加深对物理思想和物理方法的理解。因此物理教师要注重学习物理学史，熟悉有关的物理学史料、科学家生平和事迹。优秀的物理教师往往善于将物理学史知识与教学内容恰当结合以调节课堂气氛，激发学生学习兴趣及培养学生的科学精神。
总体看来，物理教师必须具有雄厚的物理学专业知识基础。建构与实际充分结合的不断发展的本体性知识结构，这是教师取得良好教学效果的根本保证，也是其整体知识结构得以展开的第一根支柱。但研究表明，光具备丰富的本体性知识并不是个体成为好教师的决定条件。教师工作的顺利开展还需要教育学、心理学等其他专业知识的支持。
(三)条件性知识
教师的条件性知识是指教师所具有的教育学和心理学知识。具体可分为：学生身心发展的知识、教与学的知识和学生成绩评价的知识。条件性知识与本体性知识共同构成教师的专业知识，从而将教师知识结构与其他人才知识结构区别开来。但研究表明，无论职前教师还是职后教师，他们对条件性知识的掌握都不够好，这是非常值得我们深思的。
理想的物理教师知识结构中，条件性知识与物理学专业知识应该是并重、共同发展的。物理教师“π”型知识结构中，条件性知识是又一个有力支柱，也正是这类知识将物理教师与普通物理工作者区别开来。教学的中心任务是对学科作出教育学的解释，努力将自己掌握的学科知识与课堂情境结合起来，传授给学生。因此，教学工作的性质从一开始就要求教师精通条件性知识，具有构建“π”型双支柱乃至多支柱的知识结构模型的意识。新课程标准强调教育的育人功能，强调学生的个体差异和多元化发展，实际上正是希望打破过去知识中心、学科本位的教育观念，是对轻视条件性知识的传统教师知识结构的一次批判。
结合时代要求，我们认为当前中学物理教师应该加强条件性知识的学习。具体内容包括：儿童、青少年心理发展规律，教师心理学，教育学基本原理、教育哲学、教育史等。其中需特别重视现代教育观念的吸收、整理，如：建构主义的知识观和教学观、探究教学、研究性学习等;教学的方法策略与方法方面，除了学好物理教学论和物理教学法，要特别留意新的教学方法、策略及教学模式，尝试从其他学科中引入、迁移。此外，新一轮课程改革强调评价标准和方式的变革。新的教学评价方法是广大教师在改革中最不适应的方面，因而也就成为最需要补充的知识。
(四)实践性知识
如前所述，“π”型知识结构的人才具有更强的创造性和适应性。具有这种知识结构的教师其创造性主要通过其实践性知识集中反映。所谓“实践性知识”，是指教师在面临实现有目的的行为中所具有的课堂情境知识以及与之相关的知识。这种知识是教师教学经验的结晶，具有明显的经验性和情境性。拥有丰富实践性知识的优秀教师，对教学情境具有敏锐的观察力和判断力，能更透彻地分析问题，解决问题的方法和策略也更具有独创性、新颖性和恰当性。
新教师缺乏教学经验，在教学初始普遍缺乏实践知识。但研究表明，经过一段时间的教学，新手教师的实践知识结构都会不同程度的提升。但教龄与教师实践知识水平二者并非高度正相关。这说明，实践性知识与教师的本体性知识和条件性知识水平有关，又必须通过长期教学实践来获得。它具有明显的经验性、情境性，是一个开放的系统，必须与时俱进、不断发展。
探究式教学的引入使中学物理课堂的自由度、灵活性急剧增加。这一方面有助于调动课堂气氛，提高教学质量;另一方面，也增加了教师的课堂管理难度，对教师的实践性知识水平提出更高的要求。尽快优化实践性知识结构是如今中学物理教师的当务之急。因此，物理教师首先要加强本体性和条件性知识的学习，优化专业知识结构，打好创新的知识基础;另外，在教学实践中，要借助于行为研究，不断反思、审视和分析自身对物理、对学生学习物理知识的思维发展规律的认识，对物理教学的目的、方法和手段以及对经验的认识等。反思不能只停留在对教学实践行为、教学经验的反省上，更重要的是能内化为实践知识，指向未来教学实践活动。
实践性知识是教师初步建立“π”型知识结构后最显著的创造性成果。他本身就体现着合理知识结构的开放性和旺盛生命力。发展壮大的实践知识最终又成为教师知识结构的一个支柱，为下一步的知识创新和结构调整提供支持;也为实际教学工作打下更加坚实的知识基础。
三、新型教师知识结构的特点
结合新课程的要求，我们提出新型中学物理教师“π”型知识结构模型。这一模型较之传统教师知识结构内容更全面，结构更合理，能较好地满足新教育形势的要求，因而具有更加鲜明的时代性。具体来看，该结构体现了如下特点的转变：
(一)从单一型向复合型转变
新型知识结构强调在深厚文化知识基础上突出专业知识，提倡“以博养专，以专促博”的知识结构。在专业知识范围的界定以及内容选取上，充分考虑信息时代知识大分化又大综合的特点，力求从更广阔的综合学科视野出发选取最核心、最基础的知识内容。同时也更加强化了相关学科的横向联系，强调文理融合，知识与科技、社会、生活的充分结合。
(二)由封闭性走向开放性
新课程下的教学从理念到内容、形式全面走向开放。知识结构的开放性首先体现在结构的自我发展能力上。新型的教师知识结构能保持从外界吸收新知识的积极性，并有效地将新知识顺应、同化到自身结构中来;其次，开放性还表现在结构的创造性和内部知识的自我生长能力上。“π”型知识结构突出强调不同专业知识的交叉融合，具有很强的创造力和自我生长能力。
(三)被动型向主动型的转化
“π”型知识结构提供了使主体从不同学科角度选择有用信息的条件。与传统知识结构相比，它的创造性更强，具有更大的主动性。
(四)从经验型向学者型发展
新型教育要求教师必须是研究型、反思型、负责任的教师。“π”型知识结构十分强调反思对知识结构优化的促进作用，在这样的知识结构中，教师的思维活力将得到有效的激发，反思能力也会迅速提升，能够自发将经验上升到理论高度，以严谨的态度和系统的科学方法面对教学挑战。教师要加强教学研究，不断地总结和提高，这样才能适应不断发展变化的教育需求，成长为学者型以至专家型教师。