对教师PCK的比较研究——基于“氯气的生产原理”的集体备课，本文主要内容关键词为：氯气论文,原理论文,集体论文,教师论文,PCK论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
教师的学科教学知识（pedagogical content knowledge，PCK）被称为“学科知识与教学法知识的合金”[1]，在学科教学过程中具体表现为教师表征教学主题最恰当的类比、图示、举例、解释和论证，对造成教学主题学习困难因素的理解，对学生的前概念以及有效重组学生理解所需相关策略知识的理解。教育界对教师PCK的要素有不同的分类，其中较为普遍的观点认为其主要包括关于课程的知识、关于教学策略的知识、关于学生的知识和关于评价的知识，如图1所示。
集体备课中教师不同观点的碰撞，体现出其不同的PCK。分析不同教师PCK的差异，了解其积累、形成、转变与发展的途径，能够有效促进教师的专业成长。下面以苏教版《化学1》专题2“氯气的生产原理”集体备课活动为例，探讨不同教师PCK的具体表现，为探索教师专业成长提供视角。三位参与集体备课的教师情况见表1。
一、关于课程的知识
教师关于课程的知识包括课程设计知识和课程资源知识。一方面，教师应具备对化学学科和特定教学主题的课程设计知识，清楚学生已有的知识、前概念，以及在后续学习中还将要学习的内容，清楚知识之间的纵横联系；另一方面，教师还应关注化学学习或者与特定教学主题相关的课程资源，从学生及教学的实际需要出发，围绕课程目标和教学重难点，选择、开发恰当的课程资源，为学习过程提供结构化组织和合理呈现的课程资源。
讨论1：如何理解教材的编排顺序？
教师C：教材将氯气的生产原理放在氯气的性质之前，这样的编排给教学带来了较大的困难。学生尚未学习氯气的性质，怎么理解氯气的除杂、收集、检验和尾气处理的原理？
教师B：我们也讨论过这个问题，我们认为这种编排是教材多元化的“副作用”。不同版本的教材给了我们更多选择，让我们认识到了化学知识可以有不同的编排形式和不同的教学载体。但同时也带来了一个问题：每一种教材必须有其较为鲜明的特色以区别于其他教材，有时候这种“特色”可能会在编排顺序或者内容选择上带来某种倾向性，会因为过于强调“特色”而造成对其他逻辑关系的弱化。
教师A：苏教版教材的“特色”是什么？这与氯气的生产原理的编排有什么关系？
教师B：苏教版教材中元素化合物的编排特点就是从工业生产引入具体内容，不仅氯气的生产原理是这样，“从铝土矿到铝合金”，“铁、铜的获取及应用”也都是先学制备后学性质。
教师C：先学制备后学性质的编排方式不利于学生学习。没有电解原理和氯气性质的知识作为铺垫，学生难以理解电解饱和食盐水的反应。我认为教学时应该根据学生的实际情况调整顺序，先学习氯气的性质，再学习氯气的生产原理。
教师A：那么，我们是否应该考虑这样一个问题，从学生的角度出发，为什么要学习氯气呢？
教师C：氯气是一种重要的非金属单质，初中学生已经学过氧气，必修阶段还将学习含氮物质与含硫物质，氯气的学习既是对学生原有非金属知识的扩充，同时也形成一种元素化合物知识的学习范例，以此指导后续学习。
教师A：这依然是从教师知识结构出发，而不是学习者的视角。作为学生，如何理解为什么要学习氯气呢？专题1的名称为“化学家眼中的物质世界”，专题2的名称为“从海水中获得的化学物质”，其用意何在？教材是致力于引导学生思考这样的问题：化学是怎样的一门学科呢？化学是如何认识自然、改造自然的呢？化学工业致力于将价廉的原料制成价值较高的产品，面对大海时，化学家思考的是什么问题呢？他们是如何利用海水资源的呢？其实教材是从学习者的视角出发，关注化学研究的目的与价值，创设出真实的符合学科思想的学习情境，要理解这一点，需要我们能够突破学科知识结构的束缚和原有思维方式的局限。
教师C认为教材在编排上未充分关注知识认知的先后顺序；教师B认为这是教材为了突出自己的“特色”而造成的。他们更多考虑的是学科内容组织的知识，这是一种自上而下的视角，主要关注知识获得后在学科结构中是如何与相关内容关联，以及如何形成这种关联的。教师A认为教学过程不仅应对具体知识和概念进行陈述和解释，还应注重内容的学习价值，展现学科的思维特点，以自下而上的视角，考虑课程学习者接受的知识，关注学生“学什么”和“为什么学”的问题，从化学学科发展与实际应用的视角出发，引出学习课题。
二、关于教学策略的知识
教师关于教学策略的知识是指为帮助学生理解特定的学科内容时用的方法，如举例、建模、类比、实验等都属于这一类的知识。教学策略与教学目标密切相关，每一个不同的教学目标都有着相对应的教学策略。
讨论2：如何指导氯气实验室制法的学习？
教师C：课堂上应关注氯气实验室制法的教学，这是高中生学习的一种制备气体的新方法。实验教学中应向学生介绍完整的制备物质的实验装置，让学生知道考虑气体制备时应关注四点：发生装置、净化除杂装置、收集装置和尾气处理装置。
教师A：不宜强调氯气的净化除杂和尾气处理，这些知识涉及氯气性质的知识，学生尚未学过，不易理解。如果在这个时候做要求，只能让学生依靠记忆来学习，同时也冲淡了学习主题。教学中可以更多关注学生能够理解的实验细节：例如如何选择气体的发生装置？仪器组装的顺序是什么？为什么使用分液漏斗而非长颈漏斗？该装置的气密性应如何检查等等，利用这个实验的教学初步培养学生的实验设计和分析能力。
教师B：虽然教材并没有在这里考虑气体的净化步骤，但从教学的完整性出发，可在讲述装置时进行补充，只要回避净化的原理即可。课堂上可以让学生在电脑课件上完成仪器的组装，既方便又快捷。
教师A：氯气是高中学生学习元素化合物知识的第一课，无论是电解饱和食盐水，还是实验室制取氯气，都应该让他们接触真实的化学。即使不能分组进行实验装置的组装，至少请学生到讲台前面进行组装，然后再与教材中装置图进行比较。
教师C：我觉得让学生观察教材中的装置图即可，教师可以启发学生讨论各部分的作用。因为无论是让学生在电脑上组装还是用实际仪器，都只有少数学生能够有动手实验的机会，其余同学还是得不到锻炼的机会。
教师A：组装仪器的目的不仅仅是锻炼学生实验操作的能力，更重要的是引发学生思考：该怎么组装？为什么这样组装？一套完整的气体制备装置有哪几部分组成？各部分的作用是什么？教师可以同时要求其他学生观察教材上的装置图，与同学组装的进行比较，判断其是否正确。这个活动中学生会非常积极，他们会仔细对比，这就起到理解各装置作用的目的了。
在氯气的实验室制法这个教学活动中，教师C采取的策略是在学生观察教材装置图的基础上加以分析。值得注意的是，观察是对已有装置图的静态分析，而动手搭建则是从无到有的动态生成，两种方式对学生思维深度的引发有着较大的差异。同时教师C存在一个误解，认为让学生动手实验是为了某种实验技能的习得。实际上，化学实验往往集实验技能、思维方法和学科知识为一体。因教学目标的差异，不同的实验有着不同的着眼点，同一个实验在不同学习阶段也会有不同的侧重点与教学功能，关键在于教师能否根据实验教学的目的，以一系列结构化的问题，引导学生对实验现象进行聚焦与分析。
教师B让学生在教学软件上进行实验仪器的组装，教师A让学生自己动手组装，他们都关注了组装的过程，然而，动手实验是一种立体、多元的展现，而软件则是平面二维的模拟，其感知效果较弱。心理学将学生对实验的兴趣分为直觉兴趣、操作兴趣、概括兴趣和探究兴趣[2]，四种兴趣相互关联、环环相扣，其中直觉兴趣是其他三种兴趣的基础。实验教学软件所激发的直觉兴趣远不如演示或动手来得生动，对其他兴趣的相应激发作用也较弱。
三、关于学生的知识
教师关于学生的知识主要包括对学生兴趣、特点的了解，对学生已有经验的了解，对教学过程中学生常见错误概念和产生错误概念原因的了解，以及有针对性地帮助学生转变错误概念的方法等。
讨论3：如何利用教学情境？
教师B：我所任教班级学生的基础较为薄弱，因此，我更关注教学情境的设计，以激发学生的学习兴趣。课堂上，我会展示海水中的主要元素含量的表格，继而提出问题：海水中存在哪些资源呢？既然海水中除氢、氧元素外，含量最多的就是氯元素，那么，怎样才能从海水中获得氯单质呢？
教师A：这样的引入简单直接，但尚未关注化学科学研究物质世界的方式。可以这样调整：海水是巨大的宝藏，从海水中我们能获得什么呢？食盐（氯化钠）。然而，氯化钠是一种较为廉价的物质，化学是一门创造价值的科学。化学家还希望能够进一步以氯化钠为原料，创造出价值更高的产品，怎样才能实现这一点呢？下面让我们一起来了解氯碱工业。
教师C：我在网上找到一些课件，是以战争时使用氯气作为化学武器的图片引入，是否可行？
教师A：从听课学生的角度考虑，这样的引入激发的是一种怎样的情绪？是学习氯气的兴趣，还是对氯气的畏惧，对化学的恐惧？我们完全可以选择生活中各种含氯物质引入：每天使用的自来水以含氯漂白剂消毒，塑料袋有聚氯乙烯，药品中含氯元素，农药中含氯元素，甚至宇航员的衣服也有含氯元素的材料。很多含氯物质都需要以氯气为原料生产，那么，人们是如何获得氯气的呢？
教师C：课堂上引入电解食盐水的实验后，又该如何利用该演示实验呢？学生不知道放电顺序，如何理解生成的产物呢？
教师B：可以引导学生把注意力集中在实验现象的观察而非电解原理的解释上。初中学习电解水的时候，学生也不懂电解原理，他们是通过观察电解水的实验现象认识了该反应。这节课中也可以采用类似的方法，通过观察电解食盐水的现象来了解该反应。
教师A：可以引导学生通过观察到气泡并检验电极上产生的气体，判断有氯气和氢气生成，从酚酞溶液颜色的变化判断有氢氧化钠生成，从而写出反应的化学方程式，再从元素化合价变化的角度分析电极上电子的得与失。这节课不必从电解原理的角度分析为什么会生成氢气、氯气与氢氧化钠。事实上，从电解水到电解食盐水，再到将来的电解熔融氯化钠、氯化镁和氧化铝，这些电解反应的学习为将来系统思考、学习电解原理提供知识与素材的积累。
区别于从研究角度组织的化学家具有的知识，教师的PCK是从学生学习的角度出发的。学生是以对自己有意义的方式来建构新知识，课堂上呈现的教学情境与学生的真实生活和已有知识越接近，情境的教学价值也越高。值得注意的是，学生视野中的生活与教师眼中的世界是不同的，选择教学素材应掌握适合学生的原则，所选的生产、生活情境能够真正贴近高中生的生活实际和学习经历。同时，选取的素材除了具有引导知识的作用外，还应有助于学生欣赏和感受化学，领悟化学学科的价值。教学中尽量选用对社会发展和技术进步有积极贡献的素材，少用带有“负面”色彩的素材。
对于电解饱和食盐水实验的分析可以建立在对于电解水实验的理解基础上，这是因为教学的根本起点是学生的已有经验。教师在进行教学设计时应注意，学生理解的基础是他们以前学过的知识，学生应达到的要求即本节课学习的内容，其中关键性的认知环节则为教学的重点。
四、关于评价的知识
关于评价的知识包括学习可以测评的维度与测量方法。在不同主题的教学中，各维度的重要性有所不同，这就要求教师能够明确测量本节课学习效果应关注哪些维度，使用怎样的方法。
讨论4：如何布置课后练习？
教师C：参考资料上的习题涉及了阳离子交换膜，所以，课堂上应该补充介绍相关知识，否则学生将无法做题。
教师B：不能要求学生做这类题，也不能因为习题上出现了就在课堂上补充。教学不能被参考资料的习题牵着走，教师应该有自己的判断和取舍。
教师A：实际上教材在修订时将原来拓展视野中的“离子交换膜”内容删去了，这部分内容不适合在高一必修教材中介绍，而部分参考资料未及时调整。教师应注意不要追求知识上的一步到位，给学生的知识和技能留下螺旋发展的空间。
教师B：没有任何一份参考资料能不加取舍地直接使用，教师应选择性使用。每节课后所布置的作业应能够为当堂所学的内容提供适当的运用和练习的机会，有助于本节课教学目标的达成。
教师C：那么，关于电解的原理以及如何防止电解产物间的反应等问题也都不宜在这节课之后完成？
教师A：是的。教师在布置作业时，应充分考虑作业任务与教学目标的内在联系，所布置的作业不能偏离教学目标，而应该是教学目标的具体化和操作化。本节课教学的知识目标为知道氯碱工业的反应原理，了解氯气的实验室制法，进一步巩固氧化还原反应的知识。因此，本节课的作业也应针对以上几点。
教师B：氯气实验室制法的练习可以立足于氧化还原反应的概念，将其作为一个具体的氧化还原反应实例，用来巩固氧化还原反应的知识，不宜在实验细节上做过多要求。
教师C依据练习制定教学内容，这也是很多新手教师常常会采用的方法；教师A、B认为应根据教学目标对练习进行选择，练习应服务于教学。造成这种差异的原因在于教师所持有评价观的不同，即作业的作用与功能，是巩固教学内容？评价教学效果？还是控制教学？作业与教学内容要有高的相关性，作业的相关性是指作业任务与所期望的教学目标相关联的密切程度。
教学中对教材进行的调整与加工，不应以参考资料和考试题目为依据，而是为了更好地适应不同学生的需求。在本节课的集体备课中未进一步讨论考试，事实上考试评价的要求也是如此。考试评价也应以课程标准为依据，以教学目标为出发点，以学生理解的知识为基础，评定学生对学习内容的理解与掌握情况。
五、结束语
研究表明，教师PCK的发展有三个阶段[3]：第一阶段是学习模仿，在这一阶段教师关注自己学科知识的准确性，将主要精力放在学科知识的讲解上，往往会模仿其他成熟教师的教学；第二阶段是积累发展，这一阶段，除了学科知识，教师开始关注教学素材的选择和学生的背景知识，能够根据学生特点寻找合适的教学方法；第三阶段是形成风格，这一阶段教师更加了解自己的PCK，处理教学内容时不再按照教材的表层结构，能够注意联系学生的生活世界帮助他们建构、内化学习内容。
PCK真实地存在于每一节课之中，存在于每一位教师的头脑与行动中，影响着教师和学生的思维方式和教学活动，教师专业知识的核心就是根据这种PCK构成的[4]。对PCK的比较与分析为我们观察、理解优秀教师的教学开启了新的角度。PCK为教师对日常教学工作的反思提供了一个分析框架，探索促进教师PCK转变与发展的路径，能够有效加快教师的专业成长。
标签：电解食盐水论文;