在台灣，「大一物理」為理工科學生的必修科目，每年有超過三萬位學生須修此一科目。多數的「大一物理」教學仍然沿襲傳統的演講式教法，課堂的重心仍集中在教授的講授，學生多扮演著沉默的觀眾角色，侷限於聽講與抄寫。近幾十年來，科學教育的蓬勃發展，揭示了科學概念學習過程的複雜性，衝擊到傳統的「灌輸式」教學觀，並且凸顯了學生主動參與學習過程的關鍵地位。然而，科學教育研究所獲得的豐碩成果，在台灣似乎多僅推廣到中小學的課堂範疇，尚未對大學課程造成明顯影響。大學理科的課堂，在普遍缺乏教育背景的教授主導之下，課堂活動仍以知識的傳授為主。

為了讓科學教育研究的成果能逐漸落實於大學理科教育的真實課堂中，必須先對現有的教學背景作一探討，以深入了解參與教學的教授及學生對目前在台灣的大一物理教與學的觀點。這些既存的觀點，將對未來的改革之路造成關鍵性的影響。

以下，將摘述本研究之學理基礎之相關文獻。