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1、中学物理教师的PCK,一.话题的缘起,二.学科教学知识的内涵,三.物理教师PCK的建构,中学物理教师的PCK,【发言提纲】,*教学现状：课改理念普遍认同，课堂教学涛声依旧,“学过的新课程理念为什么用不上？”,教师的学科 教学知识,（学科化、,*原因分析：教师的学科教学知识的缺失,一线教师的困惑,个性化）,同课异构的思考,不同的老师上同一节课（甚至同一个知识点），为什么教学效果会相差很大？,一.话题的缘起,【例】超失重现象,*师1：演示:磁铁由静止开始向下运动，学生观察并解释所见现象。,*师2：先演示（同上）；再演示：磁铁由静止开始向上运动，并解释所见现象。,*师3：先提问题：当磁铁由静止开始向
2、下运动，会发生什么现象？学生预测，而后演示实验，分析实验现象。再提问题：若磁铁向上运动呢？,演示观察解释,预测观察解释,科学发生,点评,采用不同的策略：,基于不同的理解：,学习过程,学生主体,科学是始于问题，还是观察？,是自主建构，还是传输接受？,是具有前概念的个体，还是“白板、容器”？,一.话题的缘起,“要给学生一杯水，教师要有一桶水”,此水非彼水,教师不仅要有深刻的学科知识，而且还要有宽广的学科教学知识，有效的课堂教学是两者的有机融合。,如何促进学科知识向学科教学知识的转化，构建教师合理的专业知识结构，是当前值得重点关注的问题。,对一句教育谚语的理解,一.话题的缘起,一.话题的缘起,“要给
3、学生一杯水，教师要有一桶水”,此水非彼水,中学教师专业标准对教师知识的要求,对一句教育谚语的理解,美国教育家L.舒尔曼教师专业知识分析框架：,学科知识一般教学知识课程知识学科教学知识学习者及其特点的知识教育情境知识关于教育的目标、目的和价值以及它们的哲学和历史背景的知识,（一）PCK的提出,研究表明：PCK是教师专业知识中最核心的知识，它最能区分学科专家与教学专家、高成效教师与低成效教师间的不同。,（Pedagogical Content Knowledge）,学科教学知识,发展PCK是教师专业发展的关键！,二.学科教学知识的内涵,（二）什么是PCK,PCK是指教师在面对特定的学科主题或问题时
4、，如何针对学生的不同兴趣与能力，将学科知识组织、调整与呈现，以进行有效教学的知识。,学科的知 识,教学的知 识,学生的知 识,PCK与其说是一种知识，不如说是一种教师所特有的“转化”智能，即将学科知识转化成学生有效获得的学科教学智能。,二.学科教学知识的内涵,（三）PCK的内涵,PCK的内涵解析(P.L.格罗斯曼),教学的知识 指为了达到教学目标的要求,根据学生的心理发展水平,而采取合适表征内容的教学手段和策略的知识。,学科的知识 指学科中最核心、最基本的知识；学科的思想、方法、精神和态度；对学生今后学习和发展最有价值的知识。,课程的知识 知道某一知识在整个学科体系中的地位和作用;上位知识与下
5、位知识的联系;新旧知识间的联系;所学知识与儿童生活、经验的联系。,学生的知识 了解不同学生的认知基础、认识方式及差异;知道哪些知识学生容易理解,哪些问题容易混淆;学生常见的错误是什么,如何辨析和纠正。,PCK,二.学科教学知识的内涵,二.学科教学知识的内涵,（三）PCK的内涵,PCK的核心内涵,（课堂教学“铁三角”）,课堂教学总是基于教材、教师、学生这三大要素之间的交互作用而形成的。,相应地，课堂教学要解决的三大问题是：教什么？怎么教？怎么学？,这也正是PCK的三大主题。,关注学生的学习是教学的本质追求。PCK的核心内涵是,将学科知识转化为学生可学的形式,教学的知识,学科的知识,课程的知识,学
6、生的知识,关注学生的学习,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,PCK的生成,PCK的建构,教师PCK的建构必须坚持实践取向，即要强化实践意识、关注现实问题、注重个人经验。对于一线教师来说，可从两个方面着手,三.物理教师PCK的建构,话题PCK,学科PCK,PCK不会随着学科知识和一般教学知识的获得而自然生成，它是教师在特定的教育教学情境中，不断进行实践、探究，将诸方面知识综合、创新而成的。,PCK的分类,典型课例的PCK解析（案例积累）,三.物理教师PCK的建构,解析框架,(1)某个特定课题的核心内容及其教育价值,(4)帮助学生学会特定知识的教学策略,(3)学生
7、学习该课题过程中的经验和困难,(2)这个特定课题与其他内容的联系,对课题内容有清晰的认识，明确它在学科知识体系中的地位和作用，并能挖掘其中的教育价值，包括应用价值、思维价值，以及有助于情感态度价值观发展的价值。,了解学生已经学过、今后还要继续学习的相关的内容，这些内容之间（包括思想方法等）有着怎样的实质性联系。,了解学生已有的学习经验和可能存在的困难，以及由于不同学生的认知水平差异而造成的对于该课题的典型误解。,主要指教学内容的选择与组织，教学内容的表征与呈现手段，学生学习活动的设计等。,(1)“磁感应强度”的内容及其教育价值是什么?,磁感应强度是电磁学的核心概念之一，它对于“磁场”及其后续知
8、识的学习，都有着关键性的作用。,磁感应强度概念的学习过程，也是一个典型的物理知识的建构过程，其中蕴含着丰富的物理思想和方法。让学生经历这样的过程，将有助于提高他们的物理素养。,典型课例的PCK解析（案例积累）,三.物理教师PCK的建构,以“磁感应强度”为例,(2)“磁感应强度”与其他教学内容的联系是什么?,典型课例的PCK解析（案例积累）,知识内容（承上启下）,思想方法（一脉相承）,*物理量的“比值定义”,*多因素的“变量控制”,*以匀代变“极限思想”,三.物理教师PCK的建构,以“磁感应强度”为例,典型课例的PCK解析（案例积累）,(3)学生学习磁感应强度概念时可能的困难是什么?,学生的困难
9、主要集中在两个方面,学生对“场”这种物质形态，觉得看不见、摸不着，缺乏相应的直接经验与感受。,磁场对电流的作用远比电场对电荷的作用复杂，与磁感应强度概念相关联的知识也更多。,这些都对学习者的抽象思维能力和逻辑推理能力提出了更高的要求。,三.物理教师PCK的建构,概念的抽象性：,知识的综合性：,以“磁感应强度”为例,典型课例的PCK解析（案例积累）,(4)帮助学生理解磁感应强度概念的教学策略有哪些?,教学思路 类比迁移,电场,磁场,三.物理教师PCK的建构,以“磁感应强度”为例,典型课例的PCK解析（案例积累）,(4)帮助学生理解磁感应强度概念的教学策略有哪些?,教学思路 类比迁移,教学方式 探
10、究学习,【策略1】实验感知，丰富物理表象,学生实验：感受磁场的强弱（“磁不可貌相”）,学生实验：定性探究磁场中通电导线受力的因素,演示实验：定量探究磁场中通电导线受力的规律(FIL),演示实验：用小磁针可表示磁场方向，但不能反映大小,提出课题：怎样用物理量描述磁场的性质？,重复实验：在不同的磁场中，是否还有相同的规律,三.物理教师PCK的建构,以“磁感应强度”为例,典型课例的PCK解析（案例积累）,(4)帮助学生理解磁感应强度概念的教学策略有哪些?,教学思路 类比迁移,教学方式,探究学习,【策略2】问题导引，设置认知台阶,为什么用比值（F/IL）来定义磁感应强度？这是本节课的关键所在。教师在教
11、学中要适时地提出问题，为学生设置必要的认知台阶，让他们去经历并完成新概念的建构过程。,三.物理教师PCK的建构,【策略1】实验感知，丰富物理表象,以“磁感应强度”为例,典型课例的PCK解析（案例积累）,(4)帮助学生理解磁感应强度概念的教学策略有哪些?,【策略2】问题导引，设置认知台阶,问题1:在F、IL、B 三者中，你认为哪个物理量可用来描述磁场的性质？为什么？,问题2:在不同的（匀强）磁场中，仍能用F/IL描述它的性质吗？为什么？,问题3:在一般的（非匀强）磁场中，还能用F/IL描述它的性质吗？为什么？,在学生思考的基础上，通过实验数据分析得出：在同一（匀强）磁场中F/IL是个定值。比值反
12、映规律性,分析实验数据可见：在不同（匀强）磁场中，F/IL为另一个确定 的比值，且比值大小与磁场的强弱相关。比值具有客观性,启发学生用“无限分割、以匀代变”的极限思想进行推理分析。,三.物理教师PCK的建构,以“磁感应强度”为例,典型课例的PCK解析（案例积累）,(4)帮助学生理解磁感应强度概念的教学策略有哪些?,教学思路 类比迁移,教学方式,探究学习,教学手段 多元整合,*传统实验的改进,*现代技术的运用,三.物理教师PCK的建构,以“磁感应强度”为例,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,建构具有个性特色的学科教学知识,我对物理学科教学知识的梳理,关注物理知识
13、的文化取向,把握物理学习的认知特点,拓展物理课程的学科视域,拟合物理知识的发生过程,对教师而言,“理论的实践化”固然重要,“实践的 理论化”尤为必须。教师要学会从自身的实践经验中,“悟”出自己的行动理论,形成自己的教学主张。,三.物理教师PCK的建构,关注物理知识的文化取向,学科知识,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,“物理学不只是图表和数据，它能带给你很多更珍贵的东 西：一种理性的思维方式、人生的哲学和人生的道路。”,陈佳洱院士说过：,我们关注物理知识的文化取向，其实就是要关注人的发展与完善，开发物理知识的育人价值。,三.物理教师PCK的建构,可以这样说，一
14、个人在中学阶段是否受到过良好的物理教育，将会影响他今后可能达到的事业乃至人生的高度。,文化说到底就是“人化”,这段话正是对物理知识价值的诠释：让学生终身受益的不是具体的知识，而是当大部分物理知识忘掉之后所剩下的东西，那就是一个人的思维方式和他的价值取向。,关注物理知识的文化取向,学科知识,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,我们关注物理知识的文化取向，其实就是要关注人的发展与完善，开发物理知识的育人价值。,对于教学范畴内的物理，有着作为科学的物理和作为教育的物理的两重性。,文化取向下的物理知识观,相应地，物理知识也有着两种形态：一种是外显的学术形态，另一种是内隐
15、的教育形态。前者具有实用价值，后者则有教化功能。,三.物理教师PCK的建构,我们的教学应从学术形态深入到教育形态，即在重视物理知识的科学内核的同时，还要注意挖掘它的文化底蕴，提升物理教学的文化品性。,拓展物理课程的学科视域,课程知识,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,著名法国科学家庞加莱曾说:,物理学是由一系列事实、公式和法则建立起来的，就像房子是用砖砌成的一样。但是，如果把一系列事实、公式和法则看成物理学，那就犹如把一堆砖看成房子一样。,三.物理教师PCK的建构,学科视域：对所任教学科的内涵及本质的理解与把握,物理究竟是什么？,拓展物理课程的学科视域,课程知
16、识,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,三.物理教师PCK的建构,学科视域：对所任教学科的内涵及本质的理解与把握,物理是一门科学,也是一种智慧,更是一种文化.,物理树,知识层面,思维层面,文化层面,经师,明师,人师,把握物理学习的认知特点,学生知识,*“尽管科学家和教师都掌握学科知识，但二者的学科知识是不一样的，教师必须把学科知识心理学化，以便让学生能够理解。”杜威,*“假如让我把全部的教育心理学仅仅归结为一条原理的话，那么我将一言以蔽之：影响学习的唯一最重要的因素就是学生已经知道了什么，要探明这一点，并因此进行教学。”奥苏贝尔,PCK的核心就是以学生为基本立场
17、，将学科知识转化为学生可学的形式。,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,物理知识生本化,三.物理教师PCK的建构,把握物理学习的认知特点,学生知识,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,三.物理教师PCK的建构,【例】关于“受力分析”的教学,基于“教师中心”正面讲解，一步到位,基于“学生立场”先乱后治，逐步提升,是分析受力,不是施力,是分析外力,不是内力,迷思概念,科学概念,认知冲突,自主建构,学生知识,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,“把学生的错误消灭在萌芽状态中”？,课堂是允许学生出错的地方！
18、,学生做对了，说不定只是模仿;学生做错了，绝对是他的原创。,学生的错误也是重要的教学资源！,经常给学生找麻烦,*负责的老师,先问迷糊再教明白,*高明的教法,学生思想的助产婆,*教师的角色,把握物理学习的认知特点,三.物理教师PCK的建构,学生知识,教学主张：,把属于学生的东西还给学生,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,教学策略：,*大道至简,*大智若愚,*大成若缺,课堂形态：回归本真,教师思维：还原稚化,教学时空：留有余地,把握物理学习的认知特点,三.物理教师PCK的建构,努力营造一种真实的、自然的、和谐的原生态的课堂形态，即真实的教学问题，自然的教学过程，和
19、谐的教学氛围。,教师要善于把握学生的思维水平，并以此为起点将自己的思维过程充分展开，从而达成师生思维同频共振的最佳状态。,要运用留白艺术，如：预设缺口，拓展自主学习时空；打开窗口，扩大物理学习视野；安装接口，为后继学习埋下伏笔。,拟合物理知识的发生过程,教学知识,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,学生的学习过程是对人类文化发展过程的一种认知意义上的重演；学生学习科学的心理顺序差不多就是前人探索科学的历史顺序。,“在教一个科学的分支(或一个理论、一个概念)时，我们应该让孩子重蹈人类思想发展中的那种最关键的步子，当然我们不应该让他们重蹈过去的无数个错误，而仅仅是重
20、蹈关键性步子。”,教学重演律告诉我们：,(波利亚)教学发生学原理：,三.物理教师PCK的建构,拟合物理知识的发生过程,教学知识,教学主张：,即让学生在教师的引导下，去揭示并感受物理知识发生的原因、物理知识形成的经过、以及物理知识发展的方向。,让学生重演物理知识的发生过程,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,三.物理教师PCK的建构,充分还原稀释：让学生体验物理概念的形成过程,坚持延迟判断：让学生探寻物理规律的发现过程,渗透思想方法：让学生参与物理实验的设计过程,注重过程分析：让学生亲历物理问题的解决过程,拟合物理知识的发生过程,教学知识,教学主张：,让学生重演物
21、理知识的发生过程,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,教学策略：,*两条铁律,*三序合一,*一项原则,彰显学科特色,优化教学结构,注重问题导引,三.物理教师PCK的建构,即让学生在教师的引导下，去揭示并感受物理知识发生的原因、物理知识形成的经过、以及物理知识发展的方向。,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,拟合物理知识的发生过程,教学知识,教学主张：,让学生重演物理知识的发生过程,*两种教学:,知识呈现式,问题导引式,教师讲解、传授知识,师生互动、激活思维,教的是结论，学到是技能,教的是思维，收获是智慧,把有问题的教得没有问题,把
22、没有问题的教得有问题,（培养考生）,（培养学生）,三.物理教师PCK的建构,一项原则注重问题导引,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,拟合物理知识的发生过程,教学知识,教学主张：,教学策略：,让学生重演物理知识的发生过程,*教学建议,知识问题化，问题情境化,知识,问题,情境,（营养素）,（核桃肉）,（核桃壳）,例：气体内能的变化,“外界对气体做功，气体的内能增大。”,“外界对气体做功，气体的内能怎样变化？”,“飞机在万米高空飞行，机舱内温暖如春，用的是制冷还是制热空调？”,三.物理教师PCK的建构,一项原则注重问题导引,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身
23、的PCK梳理（总结提升）,拟合物理知识的发生过程,教学知识,教学主张：,教学策略：,让学生重演物理知识的发生过程,*教学建议,知识问题化，问题情境化,知识,问题,情境,把物理知识转化为问题，将问题融合于情境之中,在物理情境中思考问题，在思考问题中掌握知识,从根本上说，教学设计就是问题设计。一堂好课往往是由一连串有价值的有效问题组成的。,教学设计,学生学习,三.物理教师PCK的建构,一项原则注重问题导引,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,拟合物理知识的发生过程,教学知识,教学主张：,教学策略：,让学生重演物理知识的发生过程,【例】运动的合成,问题1：你能跑得比火
24、车还快吗？,问题2：下雨天行走时怎样撑伞才能避免淋湿？,三.物理教师PCK的建构,教学策略：,两条铁律,彰显学科特色,*物理学科的特色：,事实证据,理性思维,物,理,（以实验为基础）,（以思维为中心）,这两者既是物理学科的特色，也是一切科学的基础。,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,拟合物理知识的发生过程,教学知识,教学主张：,让学生重演物理知识的发生过程,三.物理教师PCK的建构,知识并不总是“好玩的”。充分发挥物理学科特色，用物理知识的丰富性和深刻性打动学生，是激发学习 兴趣的根本之举。,惯性定律,三序合一,优化教学结构,知识序：,反映教材知识演化的发展顺序,思维序：,教学序：,反映学生学习活动的心理顺序,反映课堂教学流程的时空顺序,*优化教学结构的基本要求：,*物理教学中的三条序线：,学科逻辑,认知逻辑,教学逻辑,典型课例的PCK解析（案例积累）,教师自身的PCK梳理（总结提升）,教学策略：,拟合物理知识的发生过程,教学知识,教学主张：,让学生重演物理知识的发生过程,三.物理教师PCK的建构,谢谢大家！,欢迎指正zjywzxwjs,
