物理學(xué)科教學(xué)知識(shí)（PPCK）研究述評(píng)

谷大賢　韓玖榮

摘 要：本文對(duì)國(guó)內(nèi)物理學(xué)科教學(xué)知識(shí)（PPCK）的研究進(jìn)行了綜述，眾多研究集中在物理師范生、在職物理教師的PCK現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策，還有特定主題內(nèi)容的PCK。發(fā)現(xiàn)物理師范生和在職的物理教師都有不同程度上的PCK欠缺，另外，以PCK理論設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容需要教師擁有豐富的知識(shí)背景和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)應(yīng)的我們總結(jié)了培養(yǎng)建議和發(fā)展規(guī)劃。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；學(xué)科教學(xué)知識(shí)；PCK；教師教育

中圖分類號(hào)：G632文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：2095-9214（2016）06-0297-02

自上世紀(jì)八十年代舒爾曼提出學(xué)科教學(xué)知識(shí)（PCK）以來(lái)，引起了教育界的極大關(guān)注，大量的研究者也投入其中，對(duì)PCK進(jìn)行批判和繼承，使得PCK得到了不斷地完善和發(fā)展。學(xué)科教學(xué)知識(shí)是教師個(gè)人教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、學(xué)科內(nèi)容知識(shí)、教學(xué)法知識(shí)的特殊整合，是教師最有用的知識(shí)，是區(qū)分普通教師和學(xué)科教學(xué)專家的主要依據(jù)。實(shí)際教育工作者的研究往往是針對(duì)特定學(xué)科，本文對(duì)國(guó)內(nèi)物理學(xué)科教學(xué)（PPCK）的研究成果進(jìn)行綜述，給中學(xué)物理教學(xué)提供建議。目前的研究主要在以下三個(gè)方面：

一、物理師范生PCK的研究

PCK是教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、學(xué)科知識(shí)和教育學(xué)知識(shí)等的綜合，具備優(yōu)良的PCK對(duì)實(shí)際教學(xué)大有裨益。PCK的培養(yǎng)要盡早起步，所以高校里師范生的PCK提升刻不容緩。

馬春桃（2011）采用問(wèn)卷調(diào)查、訪談、課堂實(shí)時(shí)記錄等方式對(duì)三名物理實(shí)習(xí)教師的PCK現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查研究。研究發(fā)現(xiàn)物理實(shí)習(xí)教師的學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)薄弱，對(duì)中學(xué)物理知識(shí)的掌握還處于低級(jí)階段，比如對(duì)物理知識(shí)的掌握具有單一性，缺乏整體性，物理概念之間的聯(lián)系把握較少，對(duì)物理知識(shí)的理解程度不夠深入。文章還分析了男女物理實(shí)習(xí)教師在PCK不同成分上的差異，如女生對(duì)教學(xué)法知識(shí)和課程知識(shí)的掌握略優(yōu)于男生，但男生對(duì)學(xué)生知識(shí)的分析優(yōu)于女生，點(diǎn)明了物理實(shí)習(xí)教師的PCK尚處于轉(zhuǎn)化階段。

張蓓蓓（2012）通過(guò)光學(xué)知識(shí)性問(wèn)卷調(diào)查和讓物理師范生畫概念圖的方式對(duì)沈陽(yáng)師范大學(xué)07、08級(jí)的物理師范生實(shí)習(xí)前后光學(xué)PCK的差異進(jìn)行研究。采用A、B卷的形式對(duì)實(shí)習(xí)前后的物理師范生光學(xué)的本體知識(shí)和課程知識(shí)進(jìn)行調(diào)查，分析發(fā)現(xiàn)其實(shí)習(xí)前后光學(xué)本體知識(shí)結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生實(shí)質(zhì)性改變，但某些知識(shí)單元發(fā)生了變化，如“光的折射”、“透鏡成像”認(rèn)識(shí)更加深刻。實(shí)習(xí)前對(duì)光學(xué)知識(shí)的理解僅限于表面層次，實(shí)習(xí)后有了改善，但對(duì)課程知識(shí)的掌握還不深刻，不善于針對(duì)課程合理運(yùn)用教學(xué)策略。文章建議培養(yǎng)師范生的PCK，需增設(shè)與中學(xué)物理教學(xué)銜接的課程，開設(shè)的課程要體現(xiàn)師范性，爭(zhēng)取更多的教育實(shí)踐機(jī)會(huì)。

岳曉婷（2014）利用馬格努森提出的科學(xué)教師的PCK理論模型，選取了華東、華南、華北、華中四大地區(qū)6所高等院校的34名物理學(xué)師范專業(yè)的大四學(xué)生為研究對(duì)象，采用教學(xué)準(zhǔn)備法（說(shuō)課和訪談），以牛頓第二定律這節(jié)內(nèi)容為例進(jìn)行研究。研究發(fā)現(xiàn)物理師范生大多能夠掌握物理專業(yè)知識(shí)，但是在面對(duì)某一特定內(nèi)容時(shí)，往往知道知識(shí)本身“是什么”，不知道應(yīng)該“教什么”及“如何教”。課程知識(shí)上，對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)掌握較好，但自己表述時(shí)容易抓不住重點(diǎn)，對(duì)概念、規(guī)律的理解也比較淺顯。學(xué)生理解的知識(shí)上，師范生知道了學(xué)生有了哪些前知識(shí)，但是對(duì)學(xué)生可能誤解的內(nèi)容認(rèn)識(shí)不夠。教學(xué)策略上，教學(xué)的設(shè)計(jì)還是過(guò)多依賴教科書，按課本上的內(nèi)容順序進(jìn)行教學(xué)。評(píng)價(jià)方面，更多的受傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法影響，注重知識(shí)與技能方面，強(qiáng)調(diào)對(duì)概念、規(guī)律的掌握。

林欽（2014）以物理師范生PCK發(fā)展的困境為切入點(diǎn)，指明了物理師范生PCK發(fā)展的橋梁課程不足，高校里需要建設(shè)《物理教育技術(shù)》課程與現(xiàn)存的物理教學(xué)論系列課形成良好的互補(bǔ)；其次，物理師范生PCK發(fā)展缺乏實(shí)踐，PCK是一種實(shí)踐的知識(shí)，要在不斷的實(shí)踐中發(fā)展，所以要增加師范生教學(xué)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)。

二、物理教師的PCK現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策

自PCK引入國(guó)內(nèi)，必然少不了對(duì)在職教師的PCK狀況研究，發(fā)現(xiàn)他們?cè)诮虒W(xué)中存在的不足，給出相應(yīng)的發(fā)展對(duì)策。

陳美玲（2012）認(rèn)為高中職初物理教師PCK提升要從教師自身、學(xué)校及教師培訓(xùn)三個(gè)角度出發(fā)。概念教學(xué)PCK的提升需要優(yōu)化教學(xué)思路，具體說(shuō)有知識(shí)內(nèi)容的組織要有結(jié)構(gòu)；學(xué)生理解的知識(shí)要分類；要有針對(duì)性的設(shè)計(jì)效果反饋；綜合各方面情況理清教學(xué)思路；針對(duì)關(guān)鍵問(wèn)題可設(shè)計(jì)問(wèn)題串，有邏輯的完成知識(shí)構(gòu)建。

馮爽（2013）根據(jù)物理學(xué)科的特點(diǎn)和多年培訓(xùn)物理教師的經(jīng)驗(yàn)，在舒爾曼和格努斯曼等人理論的基礎(chǔ)上，對(duì)物理PCK結(jié)構(gòu)做了改進(jìn)，主要包括五個(gè)方面知識(shí)：主題最核心的內(nèi)容及其教育價(jià)值；內(nèi)容之間的聯(lián)系；學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和可能出現(xiàn)的困難；幫助學(xué)生學(xué)會(huì)的策略；實(shí)驗(yàn)的操作和價(jià)值挖掘。

張中華，張正嚴(yán)（2014）采用馬格努森等人提出的PCK理論結(jié)構(gòu)對(duì)四川省某市一名典型高中物理教師研究。從學(xué)科取向知識(shí)來(lái)看，由于受高考指揮棒的影響，他還是將目標(biāo)放在應(yīng)試教育上，更多的采用題海戰(zhàn)術(shù)；課程知識(shí)方面，教學(xué)目標(biāo)上更多的以高考考試大綱為準(zhǔn)，偏向于對(duì)學(xué)生知識(shí)與技能的要求，學(xué)科知識(shí)與生活實(shí)際脫節(jié)；學(xué)生知識(shí)上，能夠準(zhǔn)確把握學(xué)生學(xué)習(xí)的困難所在；教學(xué)策略上，他能夠運(yùn)用多種策略進(jìn)行物理概念和物理規(guī)律的教學(xué)，但教學(xué)手段依然落后——傳統(tǒng)的黑板教學(xué)；最后其評(píng)價(jià)依然以筆試為主。

三、針對(duì)某一特定主題的PCK研究

中學(xué)物理中不同的主題內(nèi)容，教師要有針對(duì)性的組織教學(xué)內(nèi)容，綜合運(yùn)用多種教學(xué)策略，把握學(xué)生不同階段的認(rèn)知困難，洞察課堂上的情境變化。

倪慶博（2014）研究彈性勢(shì)能表達(dá)式時(shí)，考慮到物理教師應(yīng)運(yùn)用其PCK在面對(duì)不同的學(xué)生，根據(jù)不同情況的學(xué)生知識(shí)，中學(xué)采用圖像法和微元法，大學(xué)則利用微積分計(jì)算。

李飛躍，范亞穎（2015）介紹機(jī)械波時(shí)，以生活中實(shí)例給出類比，并解釋抽象難懂的機(jī)械波。

唐建勛（2015）以格羅斯曼的PCK理論模型對(duì)“磁感應(yīng)強(qiáng)度”課堂教學(xué)中的PCK從學(xué)科知識(shí)、學(xué)生知識(shí)、內(nèi)容組織和教學(xué)策略四個(gè)方面進(jìn)行深度解析。運(yùn)用類比方法，讓學(xué)生借鑒學(xué)習(xí)電場(chǎng)強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)，減輕理解上的困難。還用三種不同的實(shí)驗(yàn)方式半定量測(cè)量、傳統(tǒng)定量測(cè)量和DIS定量方式對(duì)比，展示不同教師的PCK水平。

四、總結(jié)與展望

國(guó)內(nèi)對(duì)物理學(xué)科教學(xué)知識(shí)的研究還比較少，主要圍繞以上三個(gè)主題。對(duì)于物理師范生的研究都指出高校里相關(guān)課程的缺乏和師范生教學(xué)實(shí)踐的機(jī)會(huì)太少，因?yàn)镻CK的提升需建立在教學(xué)經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上，但師范生的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)畢竟有限。所以高校里應(yīng)當(dāng)開設(shè)與中學(xué)物理教學(xué)銜接的課程，如：學(xué)生易誤解知識(shí)點(diǎn)教學(xué)、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練、中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)等，來(lái)加深物理師范生對(duì)中學(xué)物理知識(shí)點(diǎn)的理解，教學(xué)技能的提升。吸收前人的間接經(jīng)驗(yàn)也是完善PCK的途徑之一，等到了教學(xué)崗位再和實(shí)際教學(xué)情況相結(jié)合，剛畢業(yè)的師范生也會(huì)很快適應(yīng)中學(xué)物理教學(xué)。

對(duì)于每位教師而言，其PCK是獨(dú)一無(wú)二的，是教師的學(xué)科內(nèi)容、教育學(xué)知識(shí)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的特殊整合。據(jù)目前現(xiàn)狀來(lái)看，在職物理教師的PCK仍存在不少缺陷，主要是教學(xué)方式的選擇比較單一；教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)陳舊，與當(dāng)代科技脫節(jié)嚴(yán)重。但是他們對(duì)學(xué)生的認(rèn)知把握的比較準(zhǔn)確，熟悉學(xué)生什么地方存在困難，什么地方可能有誤解，他們還能夠熟練運(yùn)用多種教學(xué)策略。這些是高校里的師范生比不上的，畢竟這是他們從教多年的經(jīng)驗(yàn)積累，教學(xué)實(shí)踐加上教學(xué)反思是提升教師PCK的有效途徑。在當(dāng)前教育深化改革的背景下，物理教師更應(yīng)該注重自身PCK的構(gòu)建，不斷豐富自身學(xué)科相關(guān)知識(shí)，在教學(xué)實(shí)踐中不斷反思，促進(jìn)自身教學(xué)水平提升的同時(shí)，也完善其PCK的構(gòu)建。

對(duì)物理學(xué)科教學(xué)知識(shí)的研究，必須與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，就目前來(lái)看，針對(duì)中學(xué)物理某一課題內(nèi)容的PCK研究比較匱乏。國(guó)內(nèi)的研究者更多的以格羅斯曼或馬格努森的PCK理論為模型，從學(xué)科知識(shí)、學(xué)生知識(shí)、內(nèi)容組織和評(píng)價(jià)等模塊分析某一課題內(nèi)容的注意點(diǎn)。相信隨著越來(lái)越多的研究者的投入，更多的主題內(nèi)容會(huì)被分析，也會(huì)有越來(lái)越多的PCK理論指導(dǎo)的教學(xué)設(shè)計(jì)出現(xiàn)。高考體制在不斷的變革，中學(xué)物理教學(xué)在高考指揮棒下也急需作出調(diào)整，雖然PCK從誕生至今才三十多年，但在教育界早就引起關(guān)注，其理論發(fā)展還有很大空間，今后PCK理論必然會(huì)在中學(xué)物理教學(xué)中扮演愈發(fā)重要的角色。

（作者單位：揚(yáng)州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院）

參考文獻(xiàn)：

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