基于学科核心素养 优化高中生物教师PCK的探索

肖安庆　李贤　张大海

为全面深化改革，实现立德树人的根本任务，教育部于2018年1月5日印发了《普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）》，发展学生核心素养已成为我国当前课程改革的根本任务和基本的价值追求。因此，在这一背景下，如何正确指导教师专业发展，实现从知识教学到素养教学的转化，是亟待解决的重要

课题。

一、核心素养背景下生物教师的PCK

1.教师PCK简介

PCK是学科教学知识（Pedagogical content knowledge）的英文简称，由美国斯坦福大学教授舒尔曼（Shulman）在1986年首次提出[1]， 是指教师个人教学经验、教师学科内容知识和教育学的特殊整合，包括学科内容知识、教育情景知识、教学法知识和有关学生的知识。1993年，德鲁特（DeRtuter）等人提出了PCK发展模型[2]（见图1）。

该模型显示了教师专业发展对知识的需求关系，教师的PCK水平取决于四种知识融合情况。融合程度越高，这种知识成分转化程度越高，教师的PCK水平也越高。图中还显示，这四种知识相互融合的同时，每种知识都有箭头指向外界，说明该模型是一个动态开放的系统。每种知识都不是单独存在的，而是在融合的过程中不断与外界相互作用，不断更新、重组和转化，动态地显示了教师PCK的构建过程。

2.基于学科核心素养的生物教师PCK

生物教师PCK主要由学科内容知识、教育情景知识、教学法知识和有关学生的知识组成。（见表1）

（1）学科内容知识

学科知识是教师教学前必须掌握的、最基本的知识，也是学生理解和掌握的内容，分3个维度：①核心知识。它是最基础的学科知识，课程内容少而精是《普通高中生物学课程标准（2017年版）》的基本理念之一。必修模块的内容大为精简，聚焦在几个重要概念上，但重点突出，为教学提供了保障。②延伸知识。探讨了深层次理论知识，以及知识间的内在联系和逻辑体系。这部分知识需要教师在平时教学中积累和归纳，需要详细讲解，深入浅出，便于学生理解和消化。③拓展知识。探讨了生物学知识与社会生产生活密切相关的知识和最新科技成果，这对学生难度较大，教师不宜拓展太多，主要培养学生的专业兴趣。

学科核心素养背景下，教师不仅要从微观角度掌握以上这些具体知识，还要从中观和宏观层面审视这些知识的关系，建立整体知识观。因为核心素养背景下，教学目标不再是相对割裂的知识、能力、情感态度与价值观，而是学生在生物学问题所表现出来的必备品格和关键能力，需要教师整体分析学科知识的价值，避免教学目标的随意性和知识学习的碎片化，促进三维目标之间的融合和知识结构的

建立。

（2）教育情境知识

教育情境知识是教师在教学实践中积累的情境知识和与教学有关的外界环境[3]。教学情境知识源于课堂教学实践，属于实践性知识。教师可将教育情境知识转化为有意义的教学形式，激发学生学习生物学的兴趣。以细胞中的水为例，可以创设以下教学情境。如《红楼梦》中，贾宝玉说女人是水做的，这很符合生物学观点。其实，男人女人都是水做的。这样创设情境，可以快速激发学生学习热情。而与教学有关的外界环境，是指社会期望、地区文化差异、学校设施和家庭背景[4]。

学科核心素养背景下，教师不仅是客观知识的传递者，更是学生自主学习过程的激励者、学习条件的创设者和学习活动的组织者。教师要挖掘和积累与学科核心素养相关的情境，让学生的学习处于一种接近真实情境之下，感受问题解决的现实性。同时，教师要分析社会期望、地区文化差异、学校设施和家庭背景等现实情况，从需求与供给两个方面考虑情境创设的必要性和可能性，实现教学效益最大化。

（3）教学法知识

教学法知识以基本的教育学、心理学知识为支撑，属于条件性知识，包括教学策略知识和评价知识。①教学策略知识，包括探究性教学法、问题教学法、STEAM教学法等，每个教师在教学实践中，都会形成适合自己的个性化教学风格。学科核心素养背景下，教学策略要聚焦到重实践中来，特别是将科学、技术、工程学、艺术和数学整合到教学中，帮助学生快速理解概念。②教学评价知识，包括对学生的评价维度、评价方法。评价维度是教师评价学生学习效果时，设计的考查范围，评价方法是教师具体的评价工具。对学生学习的评价，不能仅局限于知识层面，要从多个维度进行。教学评价不是简单的作业和分数，而应建立一种评价主体多元、评价内容全面、评价方法多样的体系。学科核心素养背景下，教师应进一步提升教育理念，通过研读学业质量标准，实现从内容与学科本位向素养目标评价转变，关注学生进步和发展潜能，帮助学生认识自我，通过诊断、激励和促进等手段，使评价服务于教育教学。

（4）有关学生的知识

教学的最终目标是学生学习的有效达成。为了帮助学生更好地理解学科知识，在学习某个课题时，教师应了解学生的认知水平与差异、原有知识掌握情况，准确定位學生的学习困难，帮助学生建构知识体系。

学科核心素养背景下，教师应根据学生的认知特点和实际，设计、实施教学，引导学生利用已有的知识和经验，主动探索知识的发生和发展；考虑学生的认知特点和认知水平的差异性，并充分利用这种差异，使之资源化；还要有敏锐的教学现场感知能力，根据学生的学习表现合理调整教学。

二、基于学科核心素养优化生物教师PCK的策略

1.形成PCK发展的教学思维方式

教师的PCK是在教学实践中建构和发展起来的。教师的思维方式贯穿于教学实践全过程，影响着生物教师PCK的发展。教师的思维方式，蕴含在教学实践、教学实施和教学反思三个环节中。在不同环节，教师思考的重点是不同的。其中，教学设计中，教师主要思考如何发展核心素养，如何开展重要概念的教学。根据学生已有知识和概念的理解难点，选择合适的教学策略，开展合适的探究性活动，促进学生的学习。在教学实施环节中，教师主要关注教师采取何种教学策略，解决学生出现的问题，帮助学生理解好生物学知识。在教学反思环节，教师反思的主要是学生对知识的理解是否达到了核心素养的要求、教学策略的有效性、学生对理解生物学方面存在的问题以及教学策略和表征的改进方面。教师经常思考这三个方面的问题，形成自己的教学方式，才能促进自身PCK的发展。

2.提升学科知识的理解水平

学科知识是教师最根本的PCK，生物教师应不断提升对学科知识的理解水平。首先，应从整体上把握生物科学课程。生物科学的教学，既要让学生获得基础的学科知识，又要让学生领悟到生物学家在研究过程中的观点、方法与思路。生物学课程旨在促进学生主动参与学习，通过学生提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设和发现规律，获得学科知识，养成思维习惯，形成积极的科学态度，发展终身学习的能力，从整体上理解学科知识，理解学科本质。另外，要深化基本理论和重要概念的理解，既要从生物学的发展史、研究方法、技术手段理解基本概念和基本规律，又要从WWW认识模型的角度深化对学科知识的理解。即所认知的知识和价值是什么（what），如何认识（how），为什么这样认识（why）？例如，在细胞失水与吸水实驗教学“三W”时，思考的问题有：①质壁分离与复原认识的原理是什么？②细胞失水和吸水的条件是什么？③如何设计实验证明细胞存在吸水和失水现象？④细胞为什么要不断吸水和失水？

3.不断积累有关学生的知识

有关学生的知识是生物教师PCK的重要方面和来源。教师只有不断积累有关学生的学习，才能积累学生的知识。第一，要有学生意识，教师在教学设计、课堂教学和教学反思各环节中，以儿童视角服务学生的学习；第二，对任何一课题都应明确学生理解的程度和达到水平的目标；第三，掌握学生对某一课题的已有知识情况，清楚学生对这些内容的学习理解难度、障碍点和理解方式，帮助学生掌握相关学科知识[5]。

4.学习生物课程知识

课程知识包括课程标准和教材。修订后的生物课程标准对课程性质与基本理念、学科核心素养与课程目标、课程结构、课程内容、学业质量和实施建议等六个方面提出了指导性建议，是教师从事教育教学活动的重要依据。教师只有认知研究课程标准，才能发挥好指导功能。教师可从三个方面展开研读：①清楚生物课程目标和生物课程的主要结构；②了解生物课程模块的目标，以及必修模块与选修模块内容之间的关系；③明确章节教学目标在整个课程目标中的位置及教学实施建议。教材是教师教育教学活动的主要来源，可从两个方面研究、开发课程资源：①熟知教材的知识结构，把握各知识点之间在教材中的组织联系；②对特定课题进行课程资源开发，设计课题教学活动和教学

主题等。

5.提高整合转化能力

教师的教学策略及表征的知识是教师PCK的重要成分。教师在教学实践中，将学科知识和课程知识整合转化为学生容易理解的方式。教师应明确课题知识的教学目标和学生理解的意义，分析某一课题内容和知识讲解方式、已有知识、理解难易程度和理解方式，采取何种教学组织形式。另外，转化要以理解为归宿，知识整合形态的呈现是以教学策略和教学表征来组织。教师通过帮助学生的理解，将生物学科知识转为为学生容易理解的方式。

6.多渠道拓展PCK资源

提升教师PCK来源主要有教学经验与反思、同事间的交流、继续教育等渠道。教师应积极构建自己PCK的发展模式。

①向优秀教师学习。研究优秀教师的成长案例及特点，借鉴他们教育教学的教学策略和表征。②开展科组教研。科组是教师专业成长的主要组织，科组活动是教师PCK发展的重要途径。③积极参加继续教育与培训。继续教育与培训对教师提升学科知识的理解水平，增强学生的学生意识，提高学科知识教学转化能力，获得教学策略和表征方式，具有重要的意义。

④阅读中学生物期刊。中学生物期刊有教学设计与案例的内容，经常阅读这些内容，可以提升教师对生物科学的理解，掌握学生对某一课题的问题与解决策略。

教师PCK的提出，使教师教育更具有方向性和指导性，使教师教育从以往注重学科知识向有效和高效教学转变，使教师的学科内容知识、教学法知识、有关学生的知识和教育情景知识重新整合，内化成教师独有的知识体系，并在特定的教育情境中外显化，形成教师独有的教学风格。教师的PCK可以直接传授，但更需要教师自己加工改造。新一轮课程改革的实施，对教师提出了新的挑战。教师只有积极应对，不断地提高自己的PCK，才能更好地服务教学，推动课程改革的不断深入。

参考文献

[1] Lee S Shulman.Those who understand knowledge：Growth in teaching[J].Educational Researcher，1986（2）：4-14.

[2] Cochran，KathrynF，DeRuiter，James A，King，Richard A.pedagogical content knowing：An integrative model for teacher preparation[J].Journal of Teacher Education，1993（4）：263-272.

[3] 王 鑫.从PCK的视角探讨中学化学教师的知识结构[J].教学与管理（理论版），2014（10）：138-141.

[4] 高 芹.PCK：教师教育改革的新视角[J].教育探索，2011（12）：116-118.

[5] 梁永平.论化学教师的PCK结构及其建构[J].课程·教材·教法，2012（6）：113-119.

本文系全国教育科学“十三五”规划2016年度教育部青年课题“新一轮课改背景下高中生物核心素养的实践研究”（课题编号：EHA160474）的研究成果。

（作者单位：1.深圳市盐田高级中学；2.深圳市教育科学研究院；3.淮安市清浦中学）

责任编辑：李莎

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