中学物理学科的教学同样要解决三个问题：教什么？怎么教？教得怎么样？本节通过分析“六要素”中关于教学思维方式的三个要素：中学物理学科的知识、能力、情意的含义及其对应的目标设置，解决中学物理教学中“教什么”的问题。
一、中学物理学科的知识、能力、情意的含义
根据《布卢姆教育目标分类学》（修订版）中的分类法，我们把中学物理知识分为4类。根据《中学物理课程标准》和中考、高考说明中对中学物理学科提出的能力要求，我们把中学物理学科的能力要求分为5种。见下文。情意包含：情感（对物理学科的学习兴趣）、态度（严谨、求实）、价值观（理性思考、唯物主义等）。
（一）中学物理学科知识的含义
根据《布卢姆教育目标分类学》（修订版）中归纳的4类知识，中学物理学科与其对应的知识有：
1.事实性知识——学生通晓物理学科及解决问题所必须了解的基本要素
（1）术语知识。如：表示力的符号F，力的单位牛顿（符号N）等。
（2）具体细节和要素的知识。如：物理学史，主要的物理学家及其重要发现等。
2.概念性知识——在物理学科体系内共同产生作用的基本要素之间的关系
（1）分类和类别的知识。如：初中物理：物质（质量、密度、温度、汽化、液化等），运动和相互作用（热运动、机械运动、力、乐音、噪音、平面镜、透镜、正电荷、负电荷、磁场、电磁波等），能量（机械能、内能、功、电磁能、串联电路、并联电路、能源等）；高中物理：力学（力的三要素、力的平行四边形定则、匀变速直线运动、圆周运动、抛体运动等），电学（纯电阻电路、非纯电阻电路、电场、磁场、内电压、路端电压、电磁感应现象等），热学（绝对温度、体积、压强等），光学（反射、折射、干涉、衍射等），原子物理（光电子、光电效应等）。
（2）原理和通则的知识。如：初中物理：二力平衡的条件、杠杆平衡条件、牛顿第一定律、阿基米德原理、光的直线传播、光的反射定律、光的折射现象和规律、凸透镜成像规律、欧姆定律等；高中物理：力学（匀变速直线运动的基本规律、牛顿运动定律、万有引力定律、动量定理与动能定理、动量守恒定律、功能关系、机械能守恒定律等），电学（电荷守恒定律、库仑定律、焦耳定律、闭合电路欧姆定律、安培定则、左手定则、楞次定律、右手定则、法拉第电磁感应定律等），热学（热力学定律、理想气体状态方程等），光学（光的反射和折射定律等），原子物理（核反应方程、质能方程等）。
（3）理论、模型和结构的知识。如：麦克斯韦的电磁场理论、质点模型、简谐运动（理想化模型）、电子的核式结构、光的波粒二象性、爱因斯坦的相对论等。
3.程序性知识——解决物理问题的方法，探究的方法以及使用技能、算法、技术和方法的准则
（1）学科的技能和算法的知识。如：实验仪表的正确使用（弹簧测力计、温度计、各种电表等），测量、探究实验方案的设计（平面镜成像规律实验探究、凸透镜成像规律实验探究、测定物质的密度、测灯泡的电阻等），实验数据处理方法（解析法、图像法）等。
（2）学科的技术和方法的知识。如：受力分析（隔离法）、运动分析（过程和状态）、能量分析（转化和转移）等，滑动变阻器的连接方法（限流和分压），测量电阻的方法（伏安法、欧姆表、半偏法、替代法、电桥法等）等，控制变量法、等效替代法、模拟法等。
（3）确定何时使用适当程序的准则知识。如：确定何时运用第二定律，何时将力分解、何时合成，何时适用机械能守恒定律，何时适用动量守恒定律等。
4.元认知知识——关于一般认知的知识以及关于自我认知的意识和知识
（1）策略性知识。如：知道怎样帮助学生形成物理知识体系，会使用启发式教学法等。
（2）关于认知任务的知识，包括适当的情境性知识和条件性知识。如：会根据教学目标选用适当的方式方法组织教学，会根据学生的反馈调整自己的教学安排等。
（3）关于自我的知识。如：知道自己对物理学科知识的掌握程度，知道自己对哪些物理问题可以得心应手地解决，对哪些问题需要较长时间的思考才能解决，哪些问题解决不了。
（二）中学物理学科能力的含义
皮连生主编的《学与教的心理学》中指出：在心理学上，学生的能力通常分为一般能力和特殊能力两大类。一般能力是在许多活动中都表现出来的能力，如观察力、注意力、记忆力、想象力、思维能力等。特殊能力是在某种专业活动中表现出来的能力，如实验能力、自学能力、运用数学方法解决问题的能力等。一般能力和特殊能力是相互促进的，一般能力越发展，则为培养特殊能力创造了更有利的条件；而在发展特殊能力的同时，也促进了一般能力的发展。对学生来说，要真正掌握好某门学科，除了要求有一般的能力外，还要求具备和发展这门学科所必需的某些特殊的能力。
《广州市初中毕业生学业考试指导书——物理》中提出中考物理要考查的能力，主要包括：理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力和实验能力。
《广东省高考考试说明——理科综合（物理）》中提出高考物理学科要考查的能力有：理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力以及实验能力。
总的来说，中学物理学科的能力要求有下列5种：
1.理解能力 理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用；能够清楚认识概念和规律的表达形式（包括文字表述和数学表达）；能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法；理解相关知识的区别和联系。
2.推理能力 能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来。
3.分析综合能力 能够独立地对所遇到的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出起重要作用的因素及有关条件；能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系；能够提出解决问题的方法，运用物理知识综合解决所遇到的问题。
4.应用数学处理物理问题的能力 能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论；能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。
5.实验能力 能独立或合作完成教材中所列的分组实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价；能发现问题、提出问题，并制定解决方案；能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验及对设计的实验进行评估。
（三）中学物理学科情意的含义
学生学习物理的情感、态度与价值观，简称“情意”。
情感：“兴趣是最好的老师”，学生要学好物理，兴趣至关重要。八年级是物理学科的起点年级，八年级物理上学期的主要教学目标是激发学生学习物理的兴趣，上好八年级物理第一课非常重要。
态度：物理是一门自然科学，严谨的学习态度是学好物理的保证，善于观察与思考是学好物理的基础，实事求是的科学态度至关重要。
价值观：学习物理有利于培养唯物主义精神，培养理性思考能力，树立正确的人生观和价值观。理性思考使工作和生活更有序，能提高工作的效率和生活的质量。
二、中学物理学科的知识、能力、情意目标的设置
下面围绕4类知识、5种能力、3方面的情意，通过举例说明怎样设置中学物理知识、能力、情意的目标。
（一）中学物理学科的知识目标的设置
1.事实性知识目标的设置
（1）术语知识目标的设置。如：会用符号F表示力，知道力的单位是牛顿（符号N）等。
（2）具体细节和要素的知识目标的设置。如：知道力学的奠基人是牛顿，知道牛顿三大定律和万有引力定律等。
2.概念性知识目标的设置
（1）分类和类别的知识目标的设置。如：会区别质量和重量，能区分汽化和液化，能说明乐音和噪音的区别，能区分串联电路和并联电路等；会判断匀变速直线运动和非匀变速直线运动，会区分纯电阻电路与非纯电阻电路等。
（2）原理和通则的知识目标的设置。如，初中物理：能复述二力平衡的条件，能写出杠杆平衡的条件，能用自己的语言表述牛顿第一定律，能说清凸透镜成像的规律，能写出欧姆定律的表达式等；高中物理：能写出匀变速直线运动规律的基本公式及主要导出公式，能写出万有引力定律、机械能守恒定律、闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律、热力学第一定律、质能方程等的表达式，能复述并用手表示安培定则、左手定则、楞次定律、右手定则等。
（3）理论、模型和结构的知识目标的设置。如：能复述麦克斯韦的电磁场理论的内容，能描述电子的核式结构，理解光的波粒二象性，能复述爱因斯坦的相对论的要点等。
3.程序性知识目标的设置
（1）物理学科的技能和算法的知识目标的设置。如：会正确使用弹簧测力计、温度计、各种电表等，会测定物质的密度、测灯泡的电阻等，会探究平面镜成像的规律、凸透镜成像的规律等，会用解析法、图像法等处理实验数据等。
（2）物理学科的技术和方法的知识目标的设置。如：会用隔离法对物体进行受力分析，会分析物体运动的状态和过程，会分析能量的转化和转移等，会根据需要采用限流或分压连接滑动变阻器，会用伏安法、欧姆表、半偏法等测量导体的电阻，会使用控制变量法进行相关实验等。
（3）确定何时使用适当程序的准则知识目标的设置。如：会运用第二定律解决相关问题，会根据需要进行力的分解或力的合成，能判断机械能、动量是否守恒并选用合适的定理定律解答问题。
4.元认知知识目标的设置
（1）策略性知识目标的设置。如：教师能引导学生整理知识，形成物理知识体系，会使用启发式教学法等。
（2）关于认知任务的知识目标的设置，包括适当的情境性知识和条件性知识。如：教师会根据教学目标选用适当的方式方法组织教学，会根据学生的反馈调整自己的教学安排等。
（3）关于自我的知识目标的设置。如：知道自己对物理学科知识的掌握程度，知道自己对哪些物理问题可以得心应手地解决，对哪些问题需要较长时间的思考才能解决，哪些问题解决不了。
（二）中学物理学科的能力目标的设置
1.理解能力目标的设置
（1）理解物理概念、物理规律的确切含义。如：理解力的概念——能举例说明力是物体对物体的相互作用；理解牛顿第一定律的确切含义——能用生活实例说明牛顿第一定律的内容等。
（2）理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用。如：理解机械能守恒定律的适用条件——能用守恒条件正确判断物体机械能是否守恒，若守恒，能应用守恒定律解答相关问题等。
（3）能够清楚认识概念和规律的表达形式（包括文字表述和数学表达）。如：能复述牛顿第二定律的内容并写出其表达式等。
（4）能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法，理解相关知识的区别和联系。如：能区分质量和重量；能区分动量定理和动量守恒定律；能区分光的衍射和干涉；理解光的波粒二象性等。
2.推理能力目标的设置
能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来。如：能根据物体的初始状态和物体的受力情况判断物体的运动情况，或根据牛顿运动定律和物体的运动情况判断物体是否受到力的作用；能够根据牛顿第二定律和运动学公式推导出动能定理等。
3.分析综合能力目标的设置
（1）能够独立地对所遇到的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出起重要作用的因素及有关条件。如：能综合应用牛顿运动定律、运动学公式、动量定理、动量守恒定律、动能定理、能量守恒定律等解决相关物理问题；能综合应用力学和电学的相关知识解决带电粒子在电磁场中运动问题等。
（2）能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系。如：能把一个包含多种运动过程的问题分解为几个运动过程，并找出它们之间的联系等。
（3）能够提出解决问题的方法，运用物理知识综合解决所遇到的问题。如：能使用器材或日常用品测量食用油的密度等。
4.应用数学处理物理问题的能力目标的设置
（1）能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论。如：能运用运动学公式和牛顿第二定律列出关系式，并求解出相关物理量等。
（2）能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。如：能运用几何关系列出带电粒子在电磁场中运动的距离关系式；会用函数图像表达交流电的电流与时间的关系等。
5.实验能力目标的设置
（1）能独立或合作完成教材中所列的分组实验，明确实验目的，理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，能对结论进行分析和评价。如：能独立或合作完成凸透镜成像规律的探究实验等。
（2）能发现问题、提出问题，并制定解决方案。如：能发现实验误差，并提出减小误差的办法等。
（3）能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验及对设计的实验进行评估。如：能用一个电表（电流表或电压表）、电阻箱、电源和导线等测量待测电阻的阻值等。
（三）中学物理学科的情意目标的设置
1.激发学习物理的兴趣
可通过实验、视频、图片、趣闻等激发学生学习物理的兴趣。如：观看太空上的“水球实验”录像；让学生参与演示有趣的小实验；分小组交流日常生活中的物理现象并尝试解释；交流看过的或听过的物理趣事等。
2.培养良好的学习习惯
会观察（会列举日常生活中的物理现象等）；会表达（能描述所观察到的实验现象等）；能动手（能独立或合作完成演示实验或分组实验等）；会思考（能就某一物理现象提出问题等）；会应用（能根据所学知识分析问题、解决问题等）等。
3.培养科学的态度、正确的人生观和价值观
使用真实的实验数据，科学分析实验结果，培养实事求是的精神等。
如：在初中物理《探究平面镜成像规律》分组实验中，教师要引导学生记录真实的实验数据，即使实验数据可能有误差，甚至是错误的，记录后，教师再引导学生分析实验过程可能存在的问题，切忌为了得到理想的结论而随意修改实验数据。