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摘 要:学科教学知识PCK是教师专业化发展的核心知识,物理学科教学知识包括 “物理内容知识”、 “物理教学策略知识”、“物理教学情境知识”和“关于学生的知识”四部分组成。本文通过问题情境创设和物理探究活动设计等多个案例,对物理教师PCK的进行了实践研究。
关键词:学科教学知识PCK情境创设 探究活动设计中图分类号:G642文献标识码:A 文章编号:1672-8882(2014)04-107-02我国基础教育改革已经进行了十几年,我们逐渐意识到,教学改革的核心是课程改革,而教学改革成功的关键就是教师的专业化发展。只有教师的专业化程度不断提高,才能造就高质量的教学。衡量教师专业化程度的标尺是学科教学知识PCK(pedagogical content knowledge,简称PCK),这一理论由美国学者舒尔曼首次提出。
一、物理教师PCK的构成
教师被看做是一门专业化的职业,始于1966年[1]。20世纪80年代中期,随着教师专业化运动的推进,人们逐渐意识到关于教师教学的知识在教师专业发展中的重要性。“教学若被视为一种专业,则首先需要教师具有专门的知识与能力:教师要学习教什么和如何教的专门知识”。教师应该具备哪些知识呢?
19世纪,人们认为具备某一门学科的内容知识就能当好一名教师,科学家会教科学,艺术家会教艺术被视为是很自然的事情。20世纪初期,随着教育学的发展,人们逐渐认识到教育学知识也应当成为教师必须掌握的基础知识之一。但由于教师教学中,学科内容知识和教育学知识始终处于平行的分离状态,教师仍然不能将二者有效融合,导致其教学水平并没有明显提高,甚至出现某些教师“茶壶里煮饺子有嘴倒不出来”的教学现象。1986年,舒尔曼针对当时教师教学初中科知识与教育学知识相分离给教师培养造成的弊端提出批评,并将教师知识分为三类:①学科知识②学科教学知识③课程知识[2],其中学科教学知识,是指教师具有的、关于“转化”的知识,即教师如何将具体的学科内容“转化”为有意义的教学形式以适合于不同能力和背景的学生,是学科内容知识和教学学知识的有机融合。学科教学知识PCK体现了教师职业的专业性,成为影响教师专业成长的关键因素。舒尔曼认为,PCK最能区分学科专家与教学专家、高成效教师与低成效教师的差别[3]。
在舒尔曼研究的基础上,科克伦(Cochran)等人进一步发展了学科教学知识PCK。他们从建构主义出发指出,提出了学科教学认知(Pedagogical ContentKnowing,简称PCKg)概念[4]。他认为,教师的学科教学知识并不能够由学校习得,而要从具体的教学实践中建构,因此,学科教学认知包括四个方而的知识:学科内容知识、教学法知识、关于学生的知识和关于学习情境的知识。更加凸显了学科教学知识的个体性、情境性和建构性的特征。
借鉴科克伦(Cochran)关于教师教学认知PCKg的概念,我们认为,物理教师的物理学科教学知识可以由“物理内容知识”、 “物理教学法知识”、“物理教学情境知识”和“关于学生的知识”四部分组成。而其中四者相融合交叉的部分,就是物理学科教学知识的核心,是区分新手物理教师、经验物理教师和优秀物理教师的关键。
二、物理教师PCK发展的实践研究
建构主义学者布鲁克斯(Brooks)在分析教学知识过程中强调了情境知识的作用,认为学科教学知识包括两部分:一是明了教学内容的关键概念,二是关注教学中的情境问题。同时,大量研究表明,物理教师PCK的发展主要来自于实践,包括对自身的教学实践反思和对其他教师课例的研讨。通过问题情境创设和物理探究活动设计等多个案例,对物理教师PCK的进行实践研究。
(一）关于问题情境创设的实践探索
情境创设指的是在教学活动中创设能够引起积极学习情感反应的学习环境。其中,情即感情,教师要能够营造情感氛围,激发学生形成学习的兴趣。境即环境,教师要能够提供认知背景,促进意义建构。情境知识能将教学目标渗透于教学情境中,情景之于知识,犹如汤之于盐。盐需溶入汤中,才能被吸收。有效的教学情境要设置在初中生的最近发展区,才能促进初中生的高效学习。如果设置在初中生现有的发展区,将会形成低效教学,如果设置在学生的潜在发展区,将会形成无效教学。有效的教学情境还要求创设问题情境,激发学生认知冲突,引起学生的好奇心,做到“不愤不启,不悱不发。”
1．利用魔术创设问题情境
魔术中运用了大量的物理知识,可以设置“认知陷阱”,引起学生兴趣。
例如在《重力》中,可以变魔术“向上滚的圆柱”。在漂亮的圆柱形中秋月饼礼盒内侧的边缘上,用透明胶带将一个稍重的砝码牢固粘贴在位置A,将斜面木板一头用一本教材垫起来一个较小的角度,将粘好的月饼盒竖放在斜面上,同时用手扶好月饼盒以保证A点在斜面稍高的那一侧,让学生猜一猜,月饼盒向上滚还是向下滚。为了使魔术效果更突出,可以先在斜面上滚两个圆柱形的瓶子,使学生形成思维惯性“圆柱在斜面上是向下滚的”,带着这样的思维惯性,学生极易掉进“认知陷阱”,认为月饼盒也一定向下滚。
2．利用实验创设问题情境
实验直观、真实,容易引发思维矛盾,设计一些能激疑的实验,使学生陷人焦虑中,从而激发求知欲望。
例如在《串联电路分流》中,可以先让学生猜一猜“60W的和40W的灯泡谁更亮？”,学生必然回答“60W的灯泡更亮”。然后,老师将两灯泡申联接人电路,发现40W的灯泡很亮,而60W的灯泡几乎不发光.这一实验现象,强烈地吸引着学生,老师可在学生这种急于探究新知的心理状态下展开串并联电路的教学,收效颇佳.
3．利用悖论创设问题情境
课堂教学一般程序是“根据A”—“获得结论D”,而激疑教学的基本程序是“根据A”—“导致悖论B”一“根据C否定悖论B”—“得到结论D”,也就是在传统教学程序的基础上增加“导致悖论再否定悖论”这一认知冲突的环节。
例如在《自由落体》中,可举出伽利略在《两种新科学的对话》中的悖论:一个重球和一个轻球,捆在一起下落,它比原重球更快是更慢？从中可以得到两个互相矛盾的结论:①因为重球与轻球捆在一起更重了,由此可得出它下落比原重球更快。②因为重球下落快,轻球拖住了重球,由此得出了它下落比重球更慢。由于悖论的出现,可以证实“物体下落的快慢与质量无关”。
(二）关于物理探究活动设计策略的实践探索
物理探究活动是促进初中生创新能力和实践能力发展的最有效的途径。初中教师要给学生创造条件,做学生物理探究的支持者和促进者,就要对物理活动设计进行有效的设计。但是教师对于什么是真正意义上的物理探究意见不一,一些教师还存在误解,有的教师认为只有动手的活动才叫探究,有的教师认为有提问的活动就是探究,提问越多,探究效果越好。实际上,高效的物理探究活动设计要求教师能够设计不同的环节,使学生像物理家那样经历猜测、观察、记录、归纳、推理等整个探究过程。例如,在《毛细现象》中,有两种活动设计,不同的活动设计策略,对学生的发展起到不同的效果。
《毛细现象》活动设计之一:取两只同样的透明玻璃瓶,各盛大半瓶清水。一瓶滴入一点滴红墨水:另一瓶滴进一点蓝墨水,摇匀。选一朵盛开的白色花朵.把花梗下部剖成两半,分别插在两只玻璃瓶里。几个小时后,这朵白色的花朵一半变成红色,一半变成蓝色,成为一朵双色花。观察花的颜色的变化,教师告诉初中生原因,原来,花梗内部有毛细管。这种现象叫毛细现象。
《毛细现象》活动设计之二:老师让学生将玻璃棒、粉笔、细沙柱、玻璃细管和宣纸插入装有红色液体的水槽中。猜一猜,哪种物品能够将红色液体“吸”上来？学生首先猜测,接着按照她们自己的想法设计实验去验证自己的猜测。学生通过观察发现:这些物品可分为两类,一类物品,水“能爬高” ,另一类物品,水“不能爬高”。老师告诉学生,这种水能爬高的现象就是“毛细现象”。老师提供放大镜,请学生以小组为单位,观察“能爬高”的物品有什么特点。学生用放大镜逐个观察,发现凡是水能爬高的物品都有一个共同的特征:有小孔,或有缝隙。老师问:那么水爬的高度和孔的大小有关吗？教师为学生提供粗细不同的管子。学生将它们插入装有红色液体的水槽中,按管子粗细排列,结果发现:管子越细,水爬得越高。
活动设计之一中,虽然也强调培养学生的观察能力、归纳能力等,但目标主要局限在物理基本事实和基础知识上,缺乏对物理研究过程与方法的重视与关注。活动设计之二中,教师给予学生充分的材料支持,学生自主探究,经历了观察、分类、归纳、逻辑推理等物理思维的过程,因此说,活动设计之二是更加有效的物理活动设计。真正的物理探究,要求能使学生的思维获得真正意义的发展。
物理教师要实现自身的专业化发展,进行高效的教学,就必须发展自己学科教学知识PCK。学科教学知识具有个体性、实践性和情境性等特征,教师必须勤于实践,在实践中体会物理的教学设计策略、情境创设策略、提问的策略、引导的策略,完成学科教学知识的自我构建,以期达成真正意义的教师专业化发展、实现高效物理课堂教学的教育理想。
参考文献:
[1]王有亮.《教育杂志》与我国对教师专业化问题的早期探索[J]. 教师教育研究,2008（01）: 50-53.
[2]邹逸. 科学科教师PCK:回视及启示[J].教育导刊,2013（09）: 61-64.
[3]柳阳辉.学科教学知识(PCK)对幼儿教师教育的启示[J].上海教育科研,2011.(11) .73-75.
[4]冯茁,曲铁华.从PCK到PCKg:教师专业发展的新转向[J].外国教育研究,2006.(12) :58-63 .
关键词:学科教学知识PCK情境创设 探究活动设计中图分类号:G642文献标识码:A 文章编号:1672-8882(2014)04-107-02我国基础教育改革已经进行了十几年,我们逐渐意识到,教学改革的核心是课程改革,而教学改革成功的关键就是教师的专业化发展。只有教师的专业化程度不断提高,才能造就高质量的教学。衡量教师专业化程度的标尺是学科教学知识PCK(pedagogical content knowledge,简称PCK),这一理论由美国学者舒尔曼首次提出。
一、物理教师PCK的构成
教师被看做是一门专业化的职业,始于1966年[1]。20世纪80年代中期,随着教师专业化运动的推进,人们逐渐意识到关于教师教学的知识在教师专业发展中的重要性。“教学若被视为一种专业,则首先需要教师具有专门的知识与能力:教师要学习教什么和如何教的专门知识”。教师应该具备哪些知识呢?
19世纪,人们认为具备某一门学科的内容知识就能当好一名教师,科学家会教科学,艺术家会教艺术被视为是很自然的事情。20世纪初期,随着教育学的发展,人们逐渐认识到教育学知识也应当成为教师必须掌握的基础知识之一。但由于教师教学中,学科内容知识和教育学知识始终处于平行的分离状态,教师仍然不能将二者有效融合,导致其教学水平并没有明显提高,甚至出现某些教师“茶壶里煮饺子有嘴倒不出来”的教学现象。1986年,舒尔曼针对当时教师教学初中科知识与教育学知识相分离给教师培养造成的弊端提出批评,并将教师知识分为三类:①学科知识②学科教学知识③课程知识[2],其中学科教学知识,是指教师具有的、关于“转化”的知识,即教师如何将具体的学科内容“转化”为有意义的教学形式以适合于不同能力和背景的学生,是学科内容知识和教学学知识的有机融合。学科教学知识PCK体现了教师职业的专业性,成为影响教师专业成长的关键因素。舒尔曼认为,PCK最能区分学科专家与教学专家、高成效教师与低成效教师的差别[3]。
在舒尔曼研究的基础上,科克伦(Cochran)等人进一步发展了学科教学知识PCK。他们从建构主义出发指出,提出了学科教学认知(Pedagogical ContentKnowing,简称PCKg)概念[4]。他认为,教师的学科教学知识并不能够由学校习得,而要从具体的教学实践中建构,因此,学科教学认知包括四个方而的知识:学科内容知识、教学法知识、关于学生的知识和关于学习情境的知识。更加凸显了学科教学知识的个体性、情境性和建构性的特征。
借鉴科克伦(Cochran)关于教师教学认知PCKg的概念,我们认为,物理教师的物理学科教学知识可以由“物理内容知识”、 “物理教学法知识”、“物理教学情境知识”和“关于学生的知识”四部分组成。而其中四者相融合交叉的部分,就是物理学科教学知识的核心,是区分新手物理教师、经验物理教师和优秀物理教师的关键。
二、物理教师PCK发展的实践研究
建构主义学者布鲁克斯(Brooks)在分析教学知识过程中强调了情境知识的作用,认为学科教学知识包括两部分:一是明了教学内容的关键概念,二是关注教学中的情境问题。同时,大量研究表明,物理教师PCK的发展主要来自于实践,包括对自身的教学实践反思和对其他教师课例的研讨。通过问题情境创设和物理探究活动设计等多个案例,对物理教师PCK的进行实践研究。
(一）关于问题情境创设的实践探索
情境创设指的是在教学活动中创设能够引起积极学习情感反应的学习环境。其中,情即感情,教师要能够营造情感氛围,激发学生形成学习的兴趣。境即环境,教师要能够提供认知背景,促进意义建构。情境知识能将教学目标渗透于教学情境中,情景之于知识,犹如汤之于盐。盐需溶入汤中,才能被吸收。有效的教学情境要设置在初中生的最近发展区,才能促进初中生的高效学习。如果设置在初中生现有的发展区,将会形成低效教学,如果设置在学生的潜在发展区,将会形成无效教学。有效的教学情境还要求创设问题情境,激发学生认知冲突,引起学生的好奇心,做到“不愤不启,不悱不发。”
1．利用魔术创设问题情境
魔术中运用了大量的物理知识,可以设置“认知陷阱”,引起学生兴趣。
例如在《重力》中,可以变魔术“向上滚的圆柱”。在漂亮的圆柱形中秋月饼礼盒内侧的边缘上,用透明胶带将一个稍重的砝码牢固粘贴在位置A,将斜面木板一头用一本教材垫起来一个较小的角度,将粘好的月饼盒竖放在斜面上,同时用手扶好月饼盒以保证A点在斜面稍高的那一侧,让学生猜一猜,月饼盒向上滚还是向下滚。为了使魔术效果更突出,可以先在斜面上滚两个圆柱形的瓶子,使学生形成思维惯性“圆柱在斜面上是向下滚的”,带着这样的思维惯性,学生极易掉进“认知陷阱”,认为月饼盒也一定向下滚。
2．利用实验创设问题情境
实验直观、真实,容易引发思维矛盾,设计一些能激疑的实验,使学生陷人焦虑中,从而激发求知欲望。
例如在《串联电路分流》中,可以先让学生猜一猜“60W的和40W的灯泡谁更亮？”,学生必然回答“60W的灯泡更亮”。然后,老师将两灯泡申联接人电路,发现40W的灯泡很亮,而60W的灯泡几乎不发光.这一实验现象,强烈地吸引着学生,老师可在学生这种急于探究新知的心理状态下展开串并联电路的教学,收效颇佳.
3．利用悖论创设问题情境
课堂教学一般程序是“根据A”—“获得结论D”,而激疑教学的基本程序是“根据A”—“导致悖论B”一“根据C否定悖论B”—“得到结论D”,也就是在传统教学程序的基础上增加“导致悖论再否定悖论”这一认知冲突的环节。
例如在《自由落体》中,可举出伽利略在《两种新科学的对话》中的悖论:一个重球和一个轻球,捆在一起下落,它比原重球更快是更慢？从中可以得到两个互相矛盾的结论:①因为重球与轻球捆在一起更重了,由此可得出它下落比原重球更快。②因为重球下落快,轻球拖住了重球,由此得出了它下落比重球更慢。由于悖论的出现,可以证实“物体下落的快慢与质量无关”。
(二）关于物理探究活动设计策略的实践探索
物理探究活动是促进初中生创新能力和实践能力发展的最有效的途径。初中教师要给学生创造条件,做学生物理探究的支持者和促进者,就要对物理活动设计进行有效的设计。但是教师对于什么是真正意义上的物理探究意见不一,一些教师还存在误解,有的教师认为只有动手的活动才叫探究,有的教师认为有提问的活动就是探究,提问越多,探究效果越好。实际上,高效的物理探究活动设计要求教师能够设计不同的环节,使学生像物理家那样经历猜测、观察、记录、归纳、推理等整个探究过程。例如,在《毛细现象》中,有两种活动设计,不同的活动设计策略,对学生的发展起到不同的效果。
《毛细现象》活动设计之一:取两只同样的透明玻璃瓶,各盛大半瓶清水。一瓶滴入一点滴红墨水:另一瓶滴进一点蓝墨水,摇匀。选一朵盛开的白色花朵.把花梗下部剖成两半,分别插在两只玻璃瓶里。几个小时后,这朵白色的花朵一半变成红色,一半变成蓝色,成为一朵双色花。观察花的颜色的变化,教师告诉初中生原因,原来,花梗内部有毛细管。这种现象叫毛细现象。
《毛细现象》活动设计之二:老师让学生将玻璃棒、粉笔、细沙柱、玻璃细管和宣纸插入装有红色液体的水槽中。猜一猜,哪种物品能够将红色液体“吸”上来？学生首先猜测,接着按照她们自己的想法设计实验去验证自己的猜测。学生通过观察发现:这些物品可分为两类,一类物品,水“能爬高” ,另一类物品,水“不能爬高”。老师告诉学生,这种水能爬高的现象就是“毛细现象”。老师提供放大镜,请学生以小组为单位,观察“能爬高”的物品有什么特点。学生用放大镜逐个观察,发现凡是水能爬高的物品都有一个共同的特征:有小孔,或有缝隙。老师问:那么水爬的高度和孔的大小有关吗？教师为学生提供粗细不同的管子。学生将它们插入装有红色液体的水槽中,按管子粗细排列,结果发现:管子越细,水爬得越高。
活动设计之一中,虽然也强调培养学生的观察能力、归纳能力等,但目标主要局限在物理基本事实和基础知识上,缺乏对物理研究过程与方法的重视与关注。活动设计之二中,教师给予学生充分的材料支持,学生自主探究,经历了观察、分类、归纳、逻辑推理等物理思维的过程,因此说,活动设计之二是更加有效的物理活动设计。真正的物理探究,要求能使学生的思维获得真正意义的发展。
物理教师要实现自身的专业化发展,进行高效的教学,就必须发展自己学科教学知识PCK。学科教学知识具有个体性、实践性和情境性等特征,教师必须勤于实践,在实践中体会物理的教学设计策略、情境创设策略、提问的策略、引导的策略,完成学科教学知识的自我构建,以期达成真正意义的教师专业化发展、实现高效物理课堂教学的教育理想。
参考文献:
[1]王有亮.《教育杂志》与我国对教师专业化问题的早期探索[J]. 教师教育研究,2008（01）: 50-53.
[2]邹逸. 科学科教师PCK:回视及启示[J].教育导刊,2013（09）: 61-64.
[3]柳阳辉.学科教学知识(PCK)对幼儿教师教育的启示[J].上海教育科研,2011.(11) .73-75.
[4]冯茁,曲铁华.从PCK到PCKg:教师专业发展的新转向[J].外国教育研究,2006.(12) :58-63 .