学科教学知识(PCK)是教师教育专业化发展所关注的重要部分,在新的教育时代背景下,教师也面临着更多的挑战。对于培养未来教师的师范院校,他们培养出的师范生PCK的现状是值得研究的问题,特别是具体学科的PCK,如对师范生物理PCK的现状研究。本研究基于大三师范生物理必修课的作业,通过文献综述发现针对特定主题的教学设计,应采用Magnusson等人提出的PCK五要素框架,在此基础上结合Park等理论,即认为PCK的五要素处于同一水平,再联系物理学科构建出本文的指标体系。本文主要有两个具体研究:一,基于指标体系对师范生教学设计进行频次统计的定量文本分析,以确定师范生物理PCK的统计现状;并从性别、初高中主题、教学设计这三个方面查看PCK要素及指标有无显著性差异,以为师范院校培养师范生提供建议。二,个案对比培训三个时期的一位物理师范生的“力的分解”教学过程,来研究培训能否改变PCK以及改变了哪些方面,为师范生哪些PCK要素或指标可以培养提供依据。具体得到的结论如下:(1)师范生物理PCK五要素中教学方法与策略知识最多,其次是教学取向知识,再是课程知识,最后是学生知识和评价知识。说明师范生现阶段具有较多的教学方法及教学目标知识,但缺少学生知识及评价知识,那么师范院校在培养师范生时需要注意加强这些方面的知识。这些要素的指标分布也不尽相同,总的来说表现出倾向用以教师为主的活动,如引导性提问和演示,较少考虑学生的前概念、学生实验等要素或指标,评价知识的总体占比最少。取向方面更倾向培养学生物理概念及其应用,而较少关注学生的物理能力、科学思维。这些现状与应试教育片面化的表现是一致的。且师范生教学取向知识中科学态度与责任占第二,说明师范院校教育较关注这方面的知识。(2)师范生PCK要素及其指标中只有学生知识的指标学习困难在性别方面有显著性差异,且女生显著大于男生,说明女性师范生更注重理论上的学习困难,师范院校在培养师范生时可以加强男性师范生在该方面的意识。其他PCK要素及其指标在性别上不存在显著性差异。(3)师范生在一定的物理能力、教学资源、学生前概念、演示特别是动手类演示、学生实验方面的知识在初中教学设计中显著多于高中教学设计,但科学思维却是高中大于初中。初中生处于具体运算阶段,且才接触物理,需要与学生日常生活相联系,设置教学情境,用演示特别是实物演示来教学;而高中生处于形式运算阶段,师范生在教学设计中更倾向于促进他们科学思维的发展。这些说明师范院校的培养让师范生具有对不同年龄阶段的学生应采用不同方法策略的知识。(4)在教学过程之前部分,教学取向知识、课程知识、学生知识及它们的一些指标更多;而教学过程部分侧重实施的要素更多,如教学方法与策略知识、评价知识及它们一些的指标。一些知识如科学思维、一定的物理能力、科学态度与责任和实验等没有显著性差异,并且这些知识在两部分都较少;教学资源也没有显著性差异,但在两部分都较多。所以师范院校在培训师范生的教学设计时需要注意这些问题,加强他们缺少的,让教学设计两部分更加一致,如在教学过程之前也表明如何评价学生。(5)通过比较培训过程中某师范生“力的分解”教学过程PCK要素及其指标,发现培训改变了该师范生的学生知识、课程纵向知识,但在教学方法要素上却相差不大,然而这些细微的差别却让教学效果相差甚远。本研究丰富了物理学科中研究特定主题PCK的理论,特别是基于教学设计的PCK研究,定量文本分析也丰富了物理PCK的测定方法,个案对比分析证实了培训能改变师范生某些PCK要素。这些都为师范院校物理师范生的培养提供了具有一定参考价值的指导意见。