一、从认知论看物理学习过程
物理学习过程，从根本上讲是一种认知过程，是学生个体与物理环境相互作用中认识物理世界的过程，亦即学生的物理认知结构发生变化的过程。
物理认知结构是物理学习理论的核心概念，它既反映出学生个体掌握了哪些物理学习内容以及这些内容在头脑中是如何组织起来的，也反映了学生个体是如何学习新知识以及新的学习将使他们头脑中的物理知识结构发生怎样的变化。从认知角度看，物理学习的过程乃是学生个体的物理认知结构与物理环境相互作用的过程。抓住了认识结构及其变化，就抓住了学习的宏观过程的实质。物理学习的认知过程可用如图3-3所示的框图表示。
物理学习开始于学生对客观存在的物理现象的感知，学生以观察、听讲、阅读等形式接受物理环境的刺激，再把与典型物理情境有关的信息传人大脑，为思维加工提供素材。在此基础上，经过感知物理现象、形成概念和掌握物理规律、解决物理问题三个主要阶段的思维加工过程，学生掌握物理事物的本质特征及其变化规律，在学习过程中，学生通过应用物理知识解释物理现象、实验操作、解答习题以及解决实际问题等实践活动，使物理概念和规律得到巩固、深化和活化。
学生在学习物理知识之前，头脑中并不是一片空白，而是存在各种关于物理世界的观念及其认知结构，称作图式，当外界有关物理内容对学生形成刺激时，他们首先力争用原来的图式将其同化，使认知结构不断丰富；如果原有认知图式不能将其同化，学生原有的认知结构平衡就被打破，此时他们就要调整原有的认知结构，使其将外界呈现的物理知识内容纳入其中，使认知结构形成新的平衡，这一过程叫做顺应。通过不断的同化和顺应，学生有关物理世界的认知结构进一步丰富和完善，从而完成物理学习。
二、从认识论看物理学习过程
从认识论来看，物理学习过程本质上是一种特殊的认识过程。“从生动的直观到抽象的思维，再从抽象的思维到实践，这是辩证地认识真理、认识客观实在的途径。”列宁这一著名论断，在的《实践论》中得到了进一步的阐述和发展：“实践、认识、再实践、再认识，这种形式循环往复以至无穷… … ”这是人类的一般认识过程。物理学习过程也不例外，同样要经历这样的途径，通过认识上的两次飞跃而达到认识物理世界，完成物理学习。
在物理学习过程中，认识的第一次飞跃是从感性认识上升到理性认识的飞跃。它包括：感知物理现象、形成物理概念、掌握物理规律等过程。物理学习中的感知有两种形式，一种是以观察、实验为主要形式对正在发生的物理现象的感知；另一种是以听讲、阅读为主要形式对教材中所描述的物理现象的感知。从感知中获得的对物理现象的感性认识仅仅是物理学习的开始，要认识物理世界还需经过分类、概括、抽象等思维加工活动，找出物理现象的共同特征，抓住本质属性，形成并理解物理概念。同时，还要经过抽象、判断、推理等思维活动，找出物理概念间的内在联系，建立并掌握物理规律，这样才能完成认识的第一次飞跃。
在物理学习过程中，认识的第二次飞跃是用所学物理知识解决实际问题。只有从感性认识上升到理性认识的飞跃，并不是一个完整的学习过程。要深刻认识和理解物理世界，就要应用所学物理知识解决实际问题，实现从理性认识到实践的飞跃。解决物理问题，仍然是物理环境与物理认知结构间的相互作用。一方面，解决实际问题需要从物理认知结构提取有关的知识和方法；另一方面，解决问题将巩固、深化、活化物理认知结构中的已有知识，并有可能进一步丰富物理认知结构的内容。通过解决问题，学生灵活地把理性知识运用于解决实际问题，思维从抽象上升到具体，使学生对物理知识从学会到会用，对物理环境做出可观察到的反应，从而完成认识上的第二次飞跃。
马克思主义认识论概括了人类的总体认识、个体认识以及科学认识、艺术认识和教学认识的过程。物理学习是学生认识客观世界中物理规律的过程，这就从本质上决定了它是一种认识过程。但这种认识过程有其本身的特殊性，其主要表现在三个方面：第一，认识内容的特殊性。物理学习中的认识内容是人类经过长期探索，对客观世界中物理规律的总结，是被实践证明了的、对物理现象的正确描述。这些特定内容决定了物理学习规律的特殊性。第二，认识目的的特殊性。人类一般认识的目的，是揭示自然界的发展变化规律，而物理学习的目的，不仅要使学生获得系统的物理知识和方法，还要通过学习使学生的个体素质得到全面发展，树立辩证唯物主义世界观。第三，认识方式的特殊性。人类一般认识的对象是客观世界的未知规律，是从直接经验开始的，而物理学习既有直接经验的认识（观察、实验），也有间接经验的认识（听讲、阅读）。对在校学生来说，主要是通过间接认识获得物理知识，而且，这些知识都是物理教学大纲和教科书规定了的内容，一般情况下是有组织、有计划、在教师的指导下认识的。
三、从信息论看物理学习过程
从信息论来看，学习过程是一种信息的输人、编码、贮存、提取、使用的过程。
学习者从物理环境中接受刺激，刺激推动感受器并转变为神经信息。此信息进人感觉登记，在感觉登记处，由于注意或选择性知觉作用，信息的某些部分被加强。另一些部分被削弱，使登记的信息发生了一个转变。经转变后的信息被输人到大脑的记忆系统，进人短时记忆。短时记忆迅速对信息检索，通过和原有贮存的信息比较、甄别，或将它们遗忘，或将它们输人原有的认知结构编码贮存，或“另辟户头”编码贮存。当短时记忆把信息编码贮存后，信息就进入长时记忆，纳入了认知结构。在信息检索过程中，有时需要从长时记忆中提取原贮存的信息。平时说的“想一想”，就是将长时记忆的信息转移到短时记忆中来。短时记忆和长时记忆的信息都使反应发生器（中枢指令系统）发出指令使反应器激活，从而完成讲话、书写等可观察到的活动，显示出学习成果。
由于物理学本身的特殊性，物理学习中的信息具有如下特征：( 1 ）物理信息源的输出具有多向性。物理信息源多方向输出的根本原因，在于事物的复杂性。一个具体事物的内涵和外延都是多方面的，是从物理、化学、数学等角度去研究，还是从文学、社会、历史的角度去考察，都不过是一种近似的认知。即使是纯物理范围的简单对象，比如一根导线，也可以从电、磁、热、绝缘、颜色、形状、硬度、用途等许多角度发出信息。（2 ）信息变化具有主定式。主定式是指各类信息之间以某种基本确定的程式表现的相互关联。信息变化的主定式，与学生对生活中普遍存在的物理现象的感受分不开，也与物理学所具有的结构严谨、知识系统、逻辑方法简明等特点分不开。明确信息变化的主定式，将有助于教师在教学中把握传输物理信息的方向，找到控制的方法与渠道。（3 ）信息转化中具有频繁的反馈。生活中的物理现象和丰富的物理实验，特别是学生实验，不但提供了广泛的物理信息源，而且通过学习兴趣的提高，增加了学生的信息数量，使信息在检索、比较、判断、选择中容易形成质疑，从而导致信息反馈次数的增多，而反馈的频繁，会提高信息加工的质量。
四、从建构主义理论看物理学习过程：
从建构主义学习理论看，物理学习过程是学习者基于自己已有的知识经验，与物理世界相互作用，主动对新的信息进行加工处理，建构物理知识意义的过程。这个过程既是对新信息的意义的建构，也是对原有经验的改造和重组。从上述物理学习过程不难看出，有效的物理学习一定是学习者原有的物理认知结构与新的物理情景相互协调，学习者能够主动与外界物理世界相互作用，在相互作用中建构物理知识并赋予经验以意义，这正是“情景”、“协作”、“会话”、“意义建构”四大要素在物理学习活动中的具体体现。
用建构主义学习理论分析物理学习过程对我们有重要启示。首先，物理教师在进行教学设计时要以学生为中心,使其尽可能参与学习的全过程，想方设法激发学生的学习兴趣;其次，物理教师要创设符合教学内容的新情境并揭示知识间的联系，尽可能创造条件组织学生协作讨论，不时提出恰当的问题引起思考和争论,并设法将讨论引向深入;再次，教师要引导学生自己探索发现规律,纠正错误和偏差，主动建构知识。使学生的主体作用(包括在学习过程中的主动参与,积极思维,培养创造性等)和教师的主导作用(包括引导,帮助,促进等)得以充分体现。