物理學習心理研究的理論基礎(chǔ)是學習心理學和物理學的理論。學習心理學的理論主要是從國外引進的。在國內(nèi)為人們所熟悉的、所應(yīng)用的主要包括斯金納的操作學習理論，皮亞杰的構(gòu)建主義學習理論，布魯納的認知結(jié)構(gòu)學習理論，奧蘇貝爾的認知同化學習理論以及布魯姆的掌握學習理論。則主要以皮亞杰的構(gòu)建主義學習理論作為主要理論基礎(chǔ)。

一皮亞杰的學習理論

1.皮亞杰的認知發(fā)展的基本過程

皮亞杰理論體系中的一個核心概念是圖式。圖式是指個體對世界的知覺、理解和思考的方式。我們可以把圖式看做是心理活動的框架或組織結(jié)構(gòu)。在皮亞杰看來，圖式可以說是認知結(jié)構(gòu)的起點和核心，或者說是人類認識事物的基礎(chǔ)。因此圖式的形成和變化是認知發(fā)展的實質(zhì)。皮亞杰認為，認知發(fā)展是受三個基本過程影響的：同化、順應(yīng)和平衡。

(1)同化

同化是指個體對刺激輸入的過濾或改變的過程。也就是說，個體在感受到刺激時，把它們納入頭腦中原有的圖式之內(nèi)，使其成為自身的一部分，就像消化系統(tǒng)將營養(yǎng)物吸收一樣。所以，在皮亞杰看來，心理同生理一樣，也有吸收外界刺激并使之成為自身的一部分的過程。所不同的只是涉及的變化不是生理性的而是機能性的。

(2)順應(yīng)

順應(yīng)是指有機體調(diào)節(jié)自己內(nèi)部結(jié)構(gòu)以適應(yīng)特定刺激情境的過程。順應(yīng)是與同化相伴而行的，當個體遇到不能用原有圖式來同化新的刺激時，便要對原有圖式加以修改或重建，以適應(yīng)環(huán)境，這就是順應(yīng)的過程。

(3)平衡

平衡是指個體通過自我調(diào)節(jié)機制，使認知發(fā)展從一個平衡狀態(tài)向另一個較高的平衡狀態(tài)過渡的過程。平衡過程是皮亞杰認知發(fā)展結(jié)構(gòu)理論的核心之一。皮亞杰認為，個體的認知圖式是通過同化和順應(yīng)而不斷發(fā)展來適應(yīng)新的環(huán)境的。就一般而言，個體每當遇到新的刺激，總是試圖用原有的圖式去同化，若獲得成功，便得到暫時的平衡。如果用原有圖式無法同化新的環(huán)境刺激個體便會作出順應(yīng)即調(diào)節(jié)原有圖式或重建新圖式，直至達到認識上的新平衡。

平衡狀態(tài)不是絕對靜止的，一種較低水平的平衡狀態(tài)，通過個體與環(huán)境的相互作用，就會過渡到一種較高水平的平衡狀態(tài)。平衡的這種連續(xù)不斷的發(fā)展，就是整個認知發(fā)展的過程。

2.皮亞杰的認知發(fā)展階段理論

皮亞杰把兒童從出生到成年的認知發(fā)展過程劃分為四個階段。即感知，運算階段(0-2歲前運算階段2-7歲)：具體運算階段(7-12歲);形式運算階段(12-15歲)。他認為認知發(fā)展不是一種數(shù)量上的簡單積累過程，而是認知圖式不斷重建的過程。

3.皮亞杰的影響認知發(fā)展的因素

皮亞杰認為，影響兒童認知發(fā)展的主要因素是：成熟、物理環(huán)境、社會環(huán)境及具有自我調(diào)節(jié)作用的平衡過程。

成熟是指機體的成長。成熟是認知發(fā)展的一個重要條件，它為形成新的行為模式和思維方式提供了一種可能性。

物理環(huán)境鑒于個體與環(huán)境的交互作用是認知的來源，因此，個體必須對物體作出動作，個體在這種動作練習中得到的經(jīng)驗，不同于在社會環(huán)境中得到的社會經(jīng)驗。

社會環(huán)境它包括語言和教育的作用，即人與人之間的相互作用和社會文化的傳遞。

平衡過程是調(diào)節(jié)個體成熟與環(huán)境(包括物理環(huán)境與社會環(huán)境)之間的交互作用，從而引起認知圖式的一種新構(gòu)建。

4.皮亞·杰的知覺、表象理論

皮亞杰的認知理論不僅是思維形式圖式的發(fā)展理論，同時還包括對多數(shù)心理學家所研究的知覺、表象等問題的研究，認為它們在智力的發(fā)展過程中應(yīng)占一席重要的位置。皮亞杰把與轉(zhuǎn)變客體的概念運動相關(guān)的思維形式或圖式稱為思維的運算方面，而把與模仿客體狀態(tài)相關(guān)的知覺、表象等稱為思維的形象方面。皮亞杰著重論證了思維形象方面的三個主題。

(1)思維的形象方面與運算方面都來源于感知運動的活動。感知運動活動一方面以內(nèi)在的遺傳圖式為依據(jù)，積極地作用于客體，同時又通過內(nèi)在的同化和順應(yīng)以及平衡和自我調(diào)節(jié)的作用構(gòu)建立了真正的、后天的感凍口運動圖式。這個過程循環(huán)往復，直至產(chǎn)生形式運算圖式。

(2)既然形象結(jié)構(gòu)和形式結(jié)：構(gòu)都來源于感知運動活動，而且以這個活動為基礎(chǔ)形成了兩種平行進展而有截然不同質(zhì)的結(jié)構(gòu)系列，這就排除了兩者之間存：在直接親緣關(guān)系的可能性。與經(jīng)驗主義者相反，皮亞杰認為知覺表象等不是理性思維的源泉，更不是它的低級階段，它們之間只是一種旁系關(guān)系，即有共同的起源。

(3)兩者之間不具有親緣關(guān)系并不意味著它們之間沒有關(guān)系，旁系關(guān)系亦不能理解為沒有主從之分。皮亞杰認為，思維的運算方面可以建立客體的轉(zhuǎn)變規(guī)律，對現(xiàn)象的描繪從屬于對本質(zhì)的認識，思維的形象方面從屬于思維的運算方面。但是，反過來說，形象方面不是一個可有可無的方面，要通過圖式改造客體首先要從形象上了解客體的造型及外部特征。形象方面是運算方面的一個支柱，而運算方面則是形象方面的不可見但又牢不可破的基礎(chǔ)。