高中物理教师PCK的课堂案例研究

2016-11-30张金良

物理通报 2016年10期

关键词：高中物理物理课堂教学

王磊张金良

(扬州大学江苏扬州 225000)

(收稿日期：2016-05-19)

高中物理教师PCK的课堂案例研究

王磊张金良

(扬州大学江苏扬州 225000)

(收稿日期：2016-05-19)

PCK是学科教学知识的简称，是专属于教师自己的教学经验和策略，是教育学和学科内容的特殊整合.本文采用Grossman, Schoenfeld,&Lee于2005年对PCK概念的扩展，作为研究的理论框架，从教学目的知识、学科内容的知识、学生理解的知识、内容组织的知识、教学策略的知识、效果反馈的知识6个方面，对两名典型高中物理教师在同一节课“宇宙航行”课堂教学中所展现出来的PCK作对比分析，尝试揭示PCK在课堂上的运用现状，为教师的专业化发展提供借鉴.

物理教师 PCK 案例研究

PCK(Pedagogical Content Knowledge)是学科教学知识的简称.这一概念首次是由斯坦福大学的舒尔曼(Shulman)教授于1986年提出的,他认为PCK是指教师将学科内容转化和表征为有效教学意义的形式，适合于不同能力和背景的学生，是综合了学科知识、教学和背景的知识而形成的教师特有的知识，其构成成分和内涵见表1.

在当下高中物理教学实际中，许多教师一般只注重学科内容的教学，教学过程基本上是凭自己的经验跟着感觉走，而很少有意识地用先进的教育教学理论来作指导，出现了教育科学知识与物理教学整合不起来的两张皮现象，用PCK理论来衡量，就是教师的学科教学知识并不完善，从教师的专业化发展角度看,这方面亟待加强.

1 PCK的内涵

自从舒尔曼提出PCK概念后，迅速引起了研究者的关注，在理解舒尔曼这一概念的基础上，研究者们也对其内涵和本质进行了进一步的诠释和思考.其中具有代表性的是：Grossman, Schoenfeld,&Lee(2005年)对PCK的阐释.

4 结束语

1 吴江，张敏，王文涛.求解地球半径引起的“蝴蝶效应”.物理教学.2015(5):65，75

2 黄绍书.诠释重力及其与万有引力之间的关系.物理通报，2016(5):94～97

3 廖伯琴.普通高中课程标准实验教科书物理·必修2.济南：山东科学技术出版社，2011

4 人民教育出版社，课程教材研究所，物理课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书物理·必修2.北京：人民教育出版社，2010

5 束炳如，何润伟.普通高中课程标准实验教科书物理·必修2.上海：上海科技教育出版社，2006

表1 PCK的构成成分和内涵

2 高中物理教师PCK的课堂案例分析

2.1 研究对象

本次研究对象是江苏省扬州市重点中学的两名高中物理教师.A教师是一名高级教师，执教32年，有着丰富的教学经验，所教班级物理成绩在同一年级排名靠前；B教师是一名执教1年的年轻教师，所教班级物理成绩在同一年级排名中等.从这两名教师的教学经历来看，可以作为目前高中物理教学中专家型教师与非专家型教师的典型代表.

2.2 研究方法与目的

课堂教学活动往往受很多因素的影响，课堂中一些细微的变化，是很难捕捉到的.而案例分析法，可以将不同的案例进行整合，从而通过对比分析，获取到事物间的内在联系，得出结论.本研究主要采用案例分析法，对上述两名教师分别执教的“宇宙航行”这一节课堂案例，根据Grossman, Schoenfeld,&Lee(2005年)提出的PCK构成框架，从教学目的知识、学科内容的知识、学生理解的知识、内容组织的知识、教学策略的知识、效果反馈的知识等6个方面，对比分析专家型教师与非专家型教师在课堂教学中PCK运用的异同.力图窥一斑而见全貌，对高中物理教师课堂教学PCK的现状有所揭示，为他们的专业发展提供可资借鉴的参考.

2.3 研究结果

“宇宙航行”这节课，A教师选用的教材是教科版的《物理·必修2》，第3章第4节，而B教师选用的是人教版《物理·必修2》，第6章第5节.本课题的教学为1课时.新《全日制普通高中物理课程标准》对本节课的要求是：(1)通过用万有引力定律发现未知天体的事实，说明科学定律对人类认识世界的作用；(2)会计算人造卫星的环绕速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度.

2.3.1 A教师与B教师的课堂主要教学过程

首先，对比一下A教师与B教师的教学目标的设定，如表2所示.

表2 教学目标

点评：A教师的教学目标与物理新课标的要求基本吻合；B教师的教学目标则偏重于知识与技能方面，在情感、态度与价值观的方面有所欠缺，没有涉及帮助学生树立科学服务生活，服务人类的意识.

其次，在教学过程中，A教师与B教师的教学环节设计，结构基本相同.主要分为3个环节：

(1)课题导入(如表3所示)；

表3 课题导入

(2)新课教学(如表4所示)；

表4 新课教学

(3)课堂小结.

在课题导入环节，A教师首先展示了两幅描述宇宙情景的图片，在学生头脑中形成直观的感知，之后播放天体运动的动画，提高学生观察事物，总结规律的能力，在这一环节，A教师只是教学活动的组织者，他更多地让学生之间进行交流与讨论.B教师先让学生观看“嫦娥一号”发射视频，激发学生的学习兴趣和探究未知世界的欲望，接着通过环环相扣的问题设置和引导，自然而然地过渡到本节课的主题.

在新课教学环节，通过对同一问题的探究，A教师首先让学生回忆之前所学的万有引力定律，在已有认知经验的基础上，试着让他们自己推导出加速度a,线速度v,角速度ω以及周期T关于运动半径r的表达式.再通过一道练习题的展示，让学生学以致用，更深层次地理解知识的内涵.在练习题的讲解部分，教师A换了一种教学方式，让学生来讲解，自己只是在题目的最后，进行了适当地点评.这种教学方式，充分突出了学生在教学过程中主体性地位.而B教师的教学，基本是延续了传统的教学模式，即学生练习，教师指误并讲解.但B教师也有自己的特色，善于使用现代教学媒体，用一组动画，给予学生直观的感受，帮助学生理解.

关于课堂小结部分，由于本节课的主要内容是宇宙航行，这是一节科普性很强的课，不仅需要介绍有关宇宙航行的一些基本理论，还要让学生潜移默化地产生对航天科学的热爱，增强民族自信心和自豪感.因此，A教师先让学生回忆今天所学的知识，之后自己进行列提纲板书，从而帮助学生查漏补缺.回顾完知识，A教师还注重知识的拓展，组织学生观看“嫦娥一号”发射的实况，并让学生根据视频里的内容，提出一个与物理学有关的问题，提高学生发现问题和提出问题的能力，培养科学探究的精神.而B教师的课堂小结，是通过一张ppt,将本节课主要的知识点罗列出来，并带着学生将知识点重新陈述了一遍，主要依靠教师的讲解，并没有创新之处.

2.3.2 A教师与B教师课堂教学PCK的对比分析

通过对A教师与B教师同课异构的课堂教学案例研究，发现他们在教学中PCK的运用却不尽相同.依据Grossman, Schoenfeld,&Lee(2005年)的PCK框架，作简要对比分析如下.

在教学目的的知识方面： A教师的教学目标，起点恰当，标高适当，切合教材，基本符合新课程标准的要求.但B教师在教学目标的表述上不够完整，情感、态度与价值观方面的目标没有涉及，这反映了在现实教学中有部分教师受传统观念影响较深，并没有全面贯彻落实新课改的理念，普遍忽视对学生情感、态度与价值观的培养.在目标的达成情况上两位教师各展所长，A教师更加注重学生自己对物理概念的理解，对物理规律建立过程的体验，在情感、态度与价值观方面也得到了一定的提升.而B教师侧重学生对3个宇宙速度物理内涵的认识，以及公式的变形与推导，知识与技能、过程与方法目标基本得到落实.

在学科内容的知识方面：A教师与B教师都能讲清楚该课题的主要知识点，知识容量适中，深广度适宜，也能适当进行物理思想和科学方法的教育.但是，A教师相比于B教师，更注重知识内容的培养性与发展性，例如：在讲授3个宇宙速度的时候，B教师除了第一宇宙速度外，其余两个速度是直接给出数值，而A教师分成3种情况v<7.9 km/s,7.911.2 km/s来讨论.虽然在高中物理学习中对第二、三宇宙速度没有作详细的要求，但是A教师在学生学有余力的情况下进行补充说明，更便于学生理解与区分3个宇宙速度.

在学生理解的知识方面：A教师能创设各种问题情境，启发学生积极主动思考，让学生的知识获得，建立在原有的认知基础上，例如在探究卫星绕地球的向心加速度a,线速度v,角速度ω，周期T与轨道半径r的关系的时候，A教师让学生先回忆之前所学的万有引力的知识.同时，A教师也能预计学生学习的困难，根据学生的认知特点进行学法的指导，讲解具有针对性.当然，B教师，也能在学生已学物理知识的基础上进行教学，提问也具有启发性，但是B教师过多地注重课堂整体效果，未能很好地照顾到不同学生的需要.课堂上随机抽取一名学生的练习本进行点评，学生的错误不具有典型性.

在内容组织的知识方面：A教师与B教师的课堂教学结构完整，教学环节衔接自然.A教师侧重于问题化教学，以问题的形式呈现教学内容，不断抛出问题，问题的设置层层递进，引导学生质疑问难，师生合作解决问题.而B教师教学重、难点突出，教学内容综合化，能恰如其分地体现本节课的知识在本章节中的地位与作用.本节课内容知识不难，但是科普性强，两名老师都善于发掘和利用学生已有的生活素材，充分利用现代教学媒体播放有关宇宙、卫星运行等视频与动画，注重学生的直观体验，使教学内容生活化.

在教学策略的知识方面：A教师的课堂，学生主体地位突出，他能运用适当的方法和措施，激发学生学习动机，调动学生学习的积极性，能指导学生进行合作与自主学习，师生互动积极.B教师，通过规范工整的板书，使学生理解推导过程及书写规范，同时重点强调得出每一个结论的理论依据.教学语言表达精炼、流畅.两名教师都能有效地将传统教具和现代化媒体相结合.

在效果反馈的知识方面：A教师能够做到及时纠正学生的错误，并引导学生分析原因，对学生正确的回答，给予恰当的表扬，而且注重多元评价，除了教师的评价，还有学生之间相互评价，充分发挥评价的激励作用.B教师的评价主要还是通过学生练习，教师点评并讲解的形式进行，评价机制比较单一.另外，A教师与B教师，都注意进行适当的教学小结.课堂教学信息反馈渠道通畅，并能充分利用反馈结果来指导与调整整个教学过程.