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物理教师所拥有的知识大致分为三类：物理专业知识、教育学和心理学等相关方面的知识、教师在教育教学过程中积累起来的实践性知识。随着教育教学历程的增长，教师拥有的知识总量在不断增加，但三种知识结构的比例会有所变化。
为了提高课堂教学质量，有的教师不断拓宽、加深自己的专业知识，他们相信“要给学生一碗水，教师必须先有一桶水”。但有了这“一桶水”，是否真能教给学生“一碗水”？答案是否定的，物理学科的知识要转变为学生认知结构中的知识不是量的多少问题，需要经过两个步骤来转化，这是一个质的变化过程。首先我们要将学术形态的物理知识变成教育形态下的物理知识，其次将教育形态下的知识转变为学生认知结构中的知识，这都需要通过教学过程来转变。
一、物理教师的困惑
物理教师经过多年的教学实践后能很好地掌控课堂教学过程，教学质量也在不断提高，最终成为一个成熟的物理教师。但教学活动进行到一定的时期，许多教师都有一个共同的感受，无论我们付出多大的努力，教学质量却无法再上一个台阶。
物理教师应该如何突破这一瓶颈呢？现实中大家不约而同地选择了通过教学研究这一途径。但令物理教师困惑的是：我们不是没有开展教学研究活动，但总是不能产生预期的效果。
物理教师在开展校本教研过程时，通常的形式有如下两种：一是开展针对课堂教学模式的研究活动；另一种则是开展各种专题研讨活动。
上述教研活动行之有效，但在这种研究活动之后，少有教师能形成研究心得或有文章呈现。我们发现如果让物理教师去开设一个专题讲座或写一篇文章相当困难，是物理教师没有研究还是教学水平不够，答案都不是，因为成熟的物理教师在具体教学内容的处理上都能说得有理有据，他们对于具体问题研究之深，是很多理论研究者无法达到的，但他们疏于总结，最终的研究也只能停留在对具体问题的研讨上，无法使自己的研究上升到更高的水平。
许多物理教师都曾尝试过像教育理论研究者那样去开展教学研究，部分教师在这个过程中确有收获，成为当地卓有成效的教学骨干；但大多数教师却面临许多问题，如当他们满腔热情地尝试用所理解并接触过的教育教学理论去构建一个研究框架后，却发现无法完成这个教学研究课题。我们不怀疑教师的教学研究能力，但多数教师感觉还不如教给他如何做或自学一些实用的理论更为合适；有些教师为了更好地提高自身的教学研究能力，他们力图通过参加各种培训来达到目的，有时学校在开展校本教研活动时会得到一些专家的指引，如专家的讲座，但是这些活动很少。讲座的内容可能会引起教师的共鸣，少数教师行动起来，并取得了一定的成果；对大多数教师来说讲座只是激起了他们心中的涟漪，因为缺少必要的教育理论知识储备和研究过程的引领，使研究无法变成具体的行动；教师希望通过自身的努力如系统地学习相关理论来完成研究，但往往受到教育教学活动时间的制约，以及其他主客观因素的影响，大多数半途而废。有心“栽花”，又不知如何“栽花”，自然没有结果。
二、案例研究的优势和定位
物理教师在教学中会碰到许多值得讨论和需要解决的疑难问题，为了使得教学活动顺利进行，教师会通过各种教学研究活动来解决。这些教学活动过程中出现的事例或疑难问题就是教学研究的案例，解决这个课题的过程就是案例研究。
教师在教学过程中遇到的问题不同，研究和解决这个问题的思路、步骤、侧重点、方法和对策也不相同。但教师在处理问题过程中的思考和行动均要符合一定的教育教学规律，这不是要求教师先学习有关的教育理论再去进行研究，而是实际解决这些教学问题的过程与教育理论有着不谋而合之处。案例研究就是教师在解决问题的过程中去学习相关的理论并能结合实际运用这些理论。案例研究是教师从实践到理论的一个过程，是在校本教研中能真正得到落实的行动研究。
案例研究最直接的结果就是教师解决了物理教学中存在的具体问题；其次在解决问题的过程中学习的教育理论具有针对性，教师学习的教育理论可能不太系统，但能学以致用，能达到提高教育教学质量的目的。
案例的形成和研究一般可分为如下步骤：
首先是教师在物理教学活动中碰到能形成案例的事件或问题，这是案例的起源。
为解决问题，必须找出这些问题背后的原因。
教学中出现的问题有其不同的背景，同一个案例在不同的背景下解决的方法是不一样的，这也是案例研究中需要思考的。针对在不同背景下出现的问题及其产生的原因，通常教师通过自我反思、同行互助来解决。
深圳上步中学的陈老师从测电阻阻值实验课中出现的问题进行案例研究。
这是一堂实验课，传统的教学是通过教师讲解实验原理、方法、步骤和注意事项，然后学生进行实际操作。电学实验器材的故障率较高，加上学生的动手能力较弱或前期知识理解未过关，他们要完成这样一个实验并不是一件容易的事情。教师在实验时往往忙碌地穿梭于教室中，尽力排除每一个故障，以保证实验过程顺利。尽管实验指向性明确，但由于完成实验的其他因素过多，冲淡了本实验的主题，学生并未真正体会知识应用的目的。因此有些教师认为这样的实验可有可无，这也是许多中小学教师不热衷实验教学的原因之一。
在陈老师测电阻阻值的实验课中，学生连接的是由小灯泡、电阻、电流表、开关、电池组各一个组成一个很简单的串联电路。实验中有学生说：“老师，这个电阻坏了。”教师观察到学生连接电路中开关是闭合的，导线连接均好，但灯泡不亮。实验室中的定值电阻很少出现问题，陈老师疑惑地问：“没检测过你怎么知道呀？”那个学生拔出电池组两端的电线直接接在灯泡的两端，证明灯泡是好的，随后他恢复到原线路，再用导线将电阻短路，灯泡也亮了，电流表有显示，由此判断是定值电阻出问题了。
后来她在一篇交流文章中写到：
看着这个平日调皮爱动的学生能这么熟练地进行检测，真让我这个依赖万用表进行检测的老师感到非常满意。同时也发现把这些故障交给学生自己去解决效果会更好。能够利用所学的知识自己解决问题、排除故障不正是探究性学习所要达到的目的之一吗？
于是我们设计了这样的一堂课，把所有坏了的组件包括接不通的电线、烧坏的灯泡、烧坏的电流表、电压表等组件掺到各个组里去，仅要求接出一个可测支路电流和电压的电路。这次我们没有应同学们的求救四处扑火，只应允可以给他们补充需要的组件。这下大家都有点摸不着头脑了，明明连接是对的，又没有哪个组接得通。一个电池组、两个灯泡、三个开关、一个电流表、一个电压表加十几条导线构成的电路，到底哪里出了问题呀？
同学的脑子就是灵活，一下子就有人想到办法干起来了。做个最简单的电路只连接一个电池和一个灯泡，试试又多加一个组件，慢慢地，好的和坏的组件就区分开了。很快几个组的灯泡就亮起来，这些同学又兴奋地去别的组当老师，指导着同学把坏的组件检测出来。
这样的实验课变成了探究课。教师不再去解决具体的仪器问题，将主要精力放在引导学生进行实验，突出了本实验的目的性。
案例是一个发展变化的过程，面对研究的进行，新的问题会不断地涌现，案例研究要针对新的问题及时地调整研究策略，达到研究的目的。
三、如何评价案例研究
不是在教学活动中所有的事件或问题都能成为案例来研究的，它们只是案例研究的基本素材，能够成为研究课题的案例一定是教学过程中对师生双方具有困惑性，蕴涵着值得探讨的价值，能引发人们思考的事件或问题。
对于教学案例研究的评价不仅仅停留在对具体事件的解决上，问题解决是必须的结果。对于案例的评价首先应该注重事件背后的事件，表面问题之下的问题。没有这一点，案例只能是偶然所得，不是真正的研究。
如曾有教师上过一堂串并联电路的公开课，教师为没能完成教学任务而感觉内疚。
这是一堂实验课，从知识结果看，本节课学生最终要得到的文字结论为：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；并联电路两端的总电压与各支路两端的电压相等。传统的教学是由教师先进行演示实验进而得出结论，然后通过一定的习题和纸笔训练达到学生建构知识的目的。
在公开课上教师画出了简单的串联电路图，对电路图、电表使用进行了简单的复习，之后就引导学生进行探究实验。
公开课的大部分时间学生都在进行串联电路规律的探究活动，全班同学都得出了正确结论，但大部分学生都没能完成并联电路规律的探究。这是教师认为没完成教学任务的原因，课后我们交流时教师甚至认为这是一堂失败的课。
探究串并联电路实验是学生进入物理学习后的第一个电学实验，有些学生在此之前从来没有接触过电学器材，目前中小学的实验室的管理和学校的教学时间安排又不允许学生在实验室之外接触到相关仪器，刚开始时学生对实验器材的兴趣比完成探究结果的兴趣更大，因此学生花在对实验仪器结构探究的时间较多，加上学生实验操作技能的欠缺，直接导致没能完成教学任务。
在课后同该教师的探讨中，我们得到这样的结论：
我们常说兴趣是最好的老师，教学中教师致力于提高学生学习物理的兴趣。初中学生正处于探究心理发展时期，他们对学习与生活有关的物理内容感兴趣，同时对实验器材也感兴趣。实验过程学生有部分时间花在对实验仪器结构的探究上，虽然偏离了本节课预设的教学目标，但学生对实验仪器本身的探究也是物理教学的要求之一，在探究仪器结构的同时还能提高学习物理的兴趣。该实验唤起学生自主学习的兴趣与动机。
爱因斯坦曾说过：科学结论几乎是以完成的形式出现在读者面前，读者体会不到探索和发现的喜悦，感觉不到思想形成的生动过程。在上例中虽然学生花费了一定的“无用”时间，但学生自主完成了串联电路规律探究的全过程，体验到探究过程中成功的喜悦。在并联规律的探究时，教师要求学生自己设计电路、连接实物和画出相应的电路图。这样的课堂不再是一个简单的实验，而是学生对前面所学电学知识融合后的运用，物理知识在学生面前变得鲜活起来，作为知识内容的规律与对应的实验过程、实验技巧、方法、电路图与实验器材使用间建立了联系。从传统的考试来看，电路图与实物的连接是检验学生是否掌握电学知识的一个重要内容，本探究实验学生对知识内容的掌握也不违背传统教学对学生知识结果考核的要求。
笔者认为教师的教学任务不是没有完成，而是如何看待这一现象，针对这些问题进行反思进而调整自己的教学策略。为此我建议教师去看有效教学和探究教学相关的书籍和文章，再反思本堂实验课的教学，并对本堂课的教学进行自我评价。
后来教师自己这样总结：物理教学不仅仅是以教学内容完成与否为标准来衡量，而应该看教学中学生是否掌握了物理知识为标准，在物理规律中蕴涵着物理活动的过程，离开了探究规律建立的过程，学生建立的物理规律是不完整的。物理教学中只有实现了课程标准中提出的知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观三个目标，才能使学生得到真正地发展。
好的案例有其自身的应用价值，能被其他教学活动所借鉴，这样的案例研究更具有现实意义。
案例研究本身不是目的，如果我们能在教学过程中坚持案例研究，尽管研究不一定取得预期的结果，但一定会使得物理教学活动过程更为有效，教学质量得到提高。
我们不缺少教学意义上好的物理教师，而是缺少能站得更高的专家型教师。古人云：形而下者谓之器，形而上者谓之道。只关注具体教学内容处理的教师，最终只能成为教学能手；站在理论的高度来反思教学的教师才能得“道”，成为一个真正意义上的优秀教师。因此物理教师要养成对教研活动中的实践行为进行反思、结合教育理论学习并总结的习惯。这样不仅使物理教研活动更为深刻、更为理性，有效地解决教学中的问题，而且通过反思形成案例的研究，可以帮助我们将教学理论与实践有效地结合，使得教学的目的性更为清晰。我们必须从经验积累促进专业成长的模式里走出来，成为一个研究型的教师促进自身的专业成长，才能真正提高教学质量。
案例研究就是一个能有效促进教师专业成长的途径。