基于理解的学科教学知识(PCK)构建研究_思维障碍论文

基于理解的学科教学知识（PCK）建构研究，本文主要内容关键词为：学科教学论文,知识论文,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。

      一、PCK：一种新兴的知识

      “学科教学知识”最早是由美国教育家L.舒尔曼（Schulman）于1986年提出的。PCK是学科教学知识（Pedagogical Content Knowledge）的简称。舒尔曼认为教师除了具备学科专业知识、一般教学知识外，还必须拥有另一种新的知识——学科教学知识。学科教学知识是关于教师如何针对特定的学科主题及学生不同兴趣与能力，将自己所掌握的学科知识进行组织、调整与呈现，使其有效转化成学生易于理解和接受的知识。“学科教学知识”定位于“学科知识”与“一般教育知识”之间的交叉之处，其核心内涵在于将学科知识转化为学生可接受的形式。[1]

      二、从一个知识难点的突破看教师的PCK

      向苯酚钠溶液中通入二氧化碳，除生成苯酚外，另一产物是碳酸钠还是碳酸氢钠，一直是学生学习的难点。不同教师在突破这一难点时可谓是“八仙过海，各显神通”。

      以下是两位教师在突破这一难点时的教学过程。

      A教师：首先，投影展示苯酚和碳酸的电离常数：

      

      接着，引导学生从电离常数大小分析说明两种物质的电离能力。从而得出：

      

      最后，推理得出该反应的化学方程式为：

      

      B教师：让学生取苯酚的浑浊液于3支试管中，并在三支试管中分别滴加氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液，边滴加边振荡。结果发现滴加氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液的试管中的液体均变得澄清，而滴加碳酸氢钠溶液的试管中的液体仍然浑浊。接着教师通过碳酸钠和氢氧化钠都能与苯酚发生反应这一实验事实，引导学生探究其反应的本质。同学们提出各种可能的猜想，经过生生、师生的研讨，最终形成了共识，即氢氧根和碳酸根都能夺取苯酚中的羟基氢，分别生成水和碳酸氢盐。至此教师再将苯酚和碳酸的电离常数呈现给学生，从理论上证实了学生的猜想，揭示了反应发生的内在原因，从而得出苯酚钠溶液中通入二氧化碳的产物。

      从两位教师的教学过程看，A教师的教学是一种“告诉”或“告之”，只是把相关的化学知识呈现在学生面前，让学生识记和无条件接纳，没有考虑学生的体验、感悟及思维能力培养，学生获得的是游离于“本体”之外的知识，无法使知识得到内化。A教师缺乏对学生掌握知识过程中障碍的正确把握，缺乏将学科知识“转化”成学生实际获得的能力。B教师在教学中很好地把握了学生的“思维通道”，利用学科优势，巧妙地设计实验探究，使学生亲眼目睹了苯酚与碳酸钠反应的实验事实。但学生并不满足于外在的表象，他们希望揭示事实背后的真相（化学原理），希望知道知识的来龙去脉。教师及时洞察并敏锐地把握了学生的这一“心路”，自然地过渡到对反应本质的研讨。从上述教学过程不难看出，B教师能及时、正确地捕捉到教学的要害，辨析教学的真义。为了化解教学的难点，促进学生对知识的理解，教师选择了实验探究这样一种教学方法。通过实验探究使这一知识难点得以“暴露”，使学生更加清晰地“看清”了反应原理，从而降低了理解难度。通过实验探究使得教师在自己的理解与学生的接受之间架立起一座桥梁，最终完全转化为学生的理解，成功地实现了情境与认知、情意与认知的有机融合，使学科知识和教学知识实现了“无缝对接”，形成了属于教师自己的PCK。

      三、基于理解的学科教学知识建构

      PCK是教师对教材、知识和学生等方面理解的个性化表现形式，是教师个人独具特色、独一无二的教学经验。所以，理解是教师建构PCK的前提和保障，是教师建构PCK的必备要素。

      1.理解教材：PCK建构的基本要素

      （1）从知识整体的视角理解教材

      首先，对教材的理解不能局限于某一个模块、一个章节或一个单元，而要站在化学学科整体的角度去理解高中教材的各个模块，整体上感受和理解知识，实现对化学核心知识的意义建构。其次，从整体上把握学科知识，理解同一知识点或同一类型知识在不同模块中要达到的教学要求，做好不同层次知识间的对接，形成整体的学科知识体系。最后，从知识整体的视角理解教材，有利于学生揭示知识的内在逻辑关系，把握知识的来龙去脉。

      （2）从教材编写者的视角理解教材

      只有从编者的角度理解教材，才能吃透教材编写意图，才能定位教材的学习目标；只有从编者的视角理解教材，才能理解为什么教，决定教什么，教到什么程度。同时，从编者的视角理解教材，有助于指导学生为什么学，学什么，如何学，学到什么水平，也有助于启发教师教学中设计什么问题，解决什么问题，创生哪些新问题。

      （3）从学习者的视角理解教材

      当下，教师的教学不再是文本教学（教教材），而是要如何用教材教。所以，教师要设身处地地为学生着想，站在学生的角度，用学生的心灵去亲近教材，感悟教材；用学生的思想和智慧去领悟教材中的化学思想；用学生的思维语言去解读教材文本中的各种“知识密码”。用学生自己的表达方式去体验教材中属于他们的发现。

      （4）从化学学科的视角理解教材

      理解化学就是要理解化学知识的背景，准确把握化学概念、原理、规律的逻辑意义，深刻领悟化学知识所隐含的思想观念，理解学科知识的内在联系，挖掘知识背后所蕴含的科学方法。

      2.理解知识：PCK建构的关键要素

      （1）对知识的内涵和外延的理解

      任何一门学科的知识都有其本身的内涵和外延，教学中应该使学生体会到化学知识的真谛，从而引发学生的积极情感体验，使学生变苦学、厌学为乐学、好学。

      （2）对新课程理念下知识观的理解

      新课程理念下知识观的内涵十分丰富，主要体现在以下几个方面：①新课程改革并不是轻视知识、否定知识，而是强调学会运用知识、提升知识并获得智慧；②知识不只是能做题会考试，还要理解知识的产生、发展过程，养成良好的思维习惯，学会科学探究的方法，形成科学的人生观、价值观，形成人与社会及环境的和谐发展；③知识不再是追求数量和难易程度，关键是要改变对知识本质的认识和理解，要能够“跳出知识看知识”；④知识的获得不是靠死记硬背，而是重在理解知识的形成和发展，知识也不再被看成是固定的事实和真理，知识是动态和发展的，具有生命的价值。因此，对知识全面准确的理解，是教师建构自己PCK的关键要素。

      3.理解学生：PCK建构的核心要素

      理解学生的知识、经验、思维、智慧、能力，是PCK建构的核心要素。

      实现知识转化，首先，要了解学生的已有经验。学生不是空着脑袋走进教室的，在以往的学习和生活中已积累了一定的知识和经验，这些已获得的知识和将获得的知识是密切相关的，正是这些知识和经验使学生学习新知识有了“着力点”，形成新的认知基础。其次，要了解学生的认知能力。教学设计要遵循教育、教学规律，符合学生的知识建构特点。要根据学生的已有知识储备和学力，把握学生的“最近发展区”，力求使教学内容和教学要求符合学生的认知能力。最后，要了解学生的心理特征。年龄层次不同的学生，其兴趣爱好、认知习惯、思维方式都有显著差异，要使教学更具实效性，在进行教学内容、教学方法以及教学活动等方面设计时，必须遵循学生心理发展规律，做到有的放矢。

      四、一则基于理解学生的PCK建构案例分析

      1.精彩回放

      [实验1]演示一个微型实验（装置见图1）。

      

      先在苯中加入液溴，再将铁丝插入到混合液中，观察所发生的现象。

      [实验现象]试管壁温度升高，液体沸腾，试管内出现红棕色气体，气球变大。

      [问题1]实验证明苯和液溴在催化剂作用下能发生反应，那么发生了什么反应？请分析苯与液溴按物质的量以1:1发生加成反应和取代反应，其产物的区别。

      [问题2]要验证该反应按哪种方式进行，应设计什么实验方案？

      [分析研讨1]如何验证上述反应的产物？

      方案1.往待测液中加入硝酸酸化的硝酸银，若有浅黄色沉淀产生，则说明是取代反应。

      方案2.往待测液中加入紫色石蕊试液（或用pH试纸），若变红色说明是取代反应。

      [问题3]按教材图3-9装置进行实验，并用方案1或方案2对锥形瓶中的液体进行检验是否存在不妥，为什么？如果不妥你将如何改进？

      [分析研讨2]现对课本实验装置做如下改进（装置见图2），可避免溴蒸气的干扰。

      

      [实验2]组装连接装置，进行实验，请同学们注意观察现象。

      烧瓶内出现微沸现象，三颈烧瓶内出现大量红棕色的蒸气，洗气瓶内无明显现象；锥形瓶内有白雾，溶液中出现浅黄色沉淀；将演示实验中得到的溴苯倒入到烧杯中，观察到难溶于水的溴苯液体。

      [问题4]请思考下列问题：①冷凝管中冷却水的流向如何？②冷凝管的作用是什么？③碱石灰有什么作用？④锥形瓶中导管为什么不插入水面下？

      [分析研讨3]实验中需要注意的事项。

      [问题5]溴苯是无色油状液体，在该实验中所得物质为何呈褐色？如何提纯溴苯？

      [问题6]有同学设计了苯和液态溴反应的简易装置（见图3）。请你参与分析该装置的优缺点。

      

      2.案例分析

      “苯的结构与性质”是苏教版《有机化学基础》专题3第二单元教学的第一部分。本节课的教学重点有两个，一是苯的结构，二是苯的取代反应。“精彩回放”是C教师在本节课教学中探究苯的卤代反应的一个教学片段，从这一片段可以看出教师的教学智慧。教师在充分理解学生的前提下，把教学材料心理化，通过实验探究等教学行为表征有效地实施了知识的转化，彰显了教师丰富的学科教学知识。

      （1）对学生认知思维路径的理解

      教师要走进学生的思维历程，充分了解学生的思维路径，只有通过对思维路径的透视和理解，才能“获取”学生学习知识和运用知识过程中正确的思维轨迹，把握学生的学习“心路”，使学科内容心理学化，使之易于为学生所接受。

      在苯的性质学习中，学生们想到的是：苯真的能和液溴反应吗？该反应与乙烯等不饱和烃有何区别？反应要在什么条件下进行？反应产物是什么？如何证明反应产物？这些实验设计可靠吗？还有其他更简洁的方法吗？从本节课的教学看，教师理解了学生的认知思维路径，知道学生想些什么？教师把握了学生的知识脉络，巧妙地设计了问题情境，并通过实验等表征手段，使学生所想得以一一呈现。

      （2）对学生切身体验感悟的理解

      “理解学生，教在心灵”正逐渐成为教师的共识。学生的习得须以自我体验为基础，如果没有学生的亲自参与、体验、积累和感悟，只是依靠教师的传授和书本上所获得的知识，是难以融进学生的心灵、难以成为学生综合素养的一部分的。本节课教者理解学生的亲身体验和感悟，突出探究过程。从微型实验开始，预设认知冲突，激发学生的好奇心，并及时通过对反应物、生成物性质的分析，对化学反应原理的探讨，引导学生逐步学会发现问题和解决问题。在问题3中教师没有刻意回避教材，也没有照搬教材的实验装置，而是对教材进行了批判性的使用。这种设计既注意到了实验装置的规范性，也培养了学生思维的缜密性。问题6对简易装置的设计和评价，凸现了对学生创新能力的培养。从教师对整个教学流程的设计看，始终围绕着学生的学习心理，逐层深入，环环相扣。通过系列问题探讨和实验探究，使知识学习在体验中开始，在感悟中生成。

      （3）对学生现有知识基础的理解

      在学习本节内容之前，学生在《化学2》中学习过乙烯和乙炔，对不饱和烃的主要化学性质有所了解，知道乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化，能和溴水或溴的四氯化碳溶液发生加成反应，对苯的取代反应也有所涉猎。并且学生知道有机物的性质主要取决于官能团，也已初步建立了结构决定性质的学科思想。在本节课教学中，通过对反应中的能量变化、价键知识、现代图谱的分析，探究了苯的分子结构，学生了解苯分子中存在一种介于单键和双键之间的特殊的化学键。苯的这种结构的特殊性表现在化学性质方面又是怎样的，这种特殊结构是否也决定了苯的性质与乙烯等不饱和烃有显著的区别？是否也遵循“结构决定性质”这一学科思想？本节课教者正是基于对学生前知识的理解和对新知的渴望，设计了符合学生知识建构特点的系列问题，并通过实验探究的方式使学科内容知识表征为学生容易接受和理解的形态。

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