从PCK看物理教师教学风格的形成_物理论文

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      教学风格是什么?很多物理教师认为是多么高大上的东西,更有甚者认为我们理科教师就是老老实实上课,会做题,会讲题,会做实验就行了,其实不然,教学风格就体现在平时的每堂课中,教学风格就反映在平时的每个细节中,教学风格就蕴藏在平时的只言片语中。教学风格是指教师在长期的教学实践过程中形成的,在一定的教学理念指导下,创造性地运用各种教学方法和技巧,所表现出来的一种个性化的教学风貌和格调。PCK理论是20世纪80年代美国斯坦福大学教授舒尔曼提出来的一个概念,PCK是学科教学知识(Pedagogical Content Knowledge)的简称,是指教师必须拥有所教学科的具体知识:事实、概念、规律、原理等,还应该具有将自己拥有的学科知识转化成易于学生理解的表征形式的知识。PCK是教师个人独一无二的教学经验,教师独特学科内容领域和教育学的特殊整合,是教师对自己专业理解的特定形式。因此,物理教师的教学风格形成是离不开PCK的。苏霍姆林斯基曾经说过:“一个无任何个性特色的教师,他培养的学生也不会有任何特色。”新课程改革强调发展学生的个性,培养学生的创新精神和实践能力,教师首先就应有自己的教学个性,有自己独特的课堂教学风格,它们会对学生的个性发展和学习品质的形成,产生潜移默化的作用。因此物理教师形成自己的教学风格非常重要。下面就基于PCK的视角探讨物理教师教学风格形成的基本路径。

      一、从站稳课堂到追求好课——积累PCK底蕴,形成物理教师教学风格底色

      教学风格既不会与生俱来,也不会无缘无故地突然形成,青年教师追求教学风格的前提,就是刻苦锻炼教学基本功。初入职的青年物理教师首先从课堂基本流程一步一个脚印开始,钻研教材,认真写好详细教案,亲手做好每一个实验,小到板书与画图,积累经验和理论。作为一名刚入职的教师,没有教学经验,模仿是一条重要的学习途径,教师可以选择著名专家学者、名家高手模仿,也可以选择身边学有专长、教有特色的教师模仿。模仿他们的教学方式、方法,甚至手势、语调,学习他们如何处理教材、把握重点、突破难点,学习他们具体的教学组织、操作策略等等,不断丰富、提高自己。模仿阶段就是要学习观察、博采众长,积累PCK底蕴,为形成自己的教学风格夯实基础。课堂教学一般遵循这样的模式,许多教师拿着教材,参考着教参,通过常见的教学形式来教学生,那么教材背后隐含的、潜在的东西,这些东西就是PCK,如果一个教师的专业知识薄弱的话,肯定影响到对教材的处理和解读,教师就要通读专业知识的书籍,深刻地研究教材,把专业的理论知识转变为自己的PCK,这样才能在自己的课堂上驾轻就熟。物理教师的PCK是物理教师关于如何将自己所知道的物理学科内容以学生易理解的方式加工、转化、表达与教授给学生。因此,物理教师学科教学知识虽不同于学科内容,但其指向于特定学科及其内容的加工、转化、表达与传授,与特定主题紧密联系即与学科内容息息相关。教师对自己所模仿的教学风格与特色,要学会用现代教学理念进行分析,去粗取精,抓住精髓,再在自己的教学实践中加以大胆尝试与实验,做到不拘一式、不限一法,把适合自己的加以内化吸收,使别人的经验“为我所用”,并结合自身优势不断创新,学会用自己的语言、方式和方法来探索性地进行教学,迈出形成自己独特教学风格的重要一步。

      物理教学要做到平实,教师对教学内容和教学对象都要做到心中有数,有了扎实的专业功底,用正确的教育理论去指导自己的教学实践。这样,教师的教学就不会故作高深,故弄玄虚,而会深入浅出,娓娓道来;而且,也会对课堂中出现的问题能做到预案在前,成竹在胸,不会一惊一诧。教育学生的过程中要做到平实,即平静淡定,心如止水,遇事不急躁,就要求教师自身要有较深的修养,要有基本的PCK底蕴,这也需要历练和岁月的沉淀。上课时语言尽量做到亲切、自然,富有感染力,使课堂气氛和谐,在讨论或参与的过程中,鼓励为主,即便学生是错误的,也尽量回避批评,引导学生找出错误的原因,把学生引向正确的答案。例如,在高一“自由落体运动”这一节课的教学中,如何认识一个落体的运动能否看成是自由落体运动。我们要学生说出一个铁球和一根羽毛哪一个可以看到自由落体运动的理由时,学生中有各种各样的表述,有的说球的表面积小,有的说球的阻力小,有的说球的质量大,事实中这几种理由都是正确,但都有错误存在,于是笔者不轻易否定学生,从上述学生的每一个答案中都找到正确的成分。第1种答案的学生看到了球是圆的,在同样体积的前提下,确实是球的表面积最小;第2种答案中学生已经非常接近正确答案了,他可能想表达的意思是同样的条件下,球受到的阻力小于重力;第3种答案中,可能学生要表达的意思是,球的重力大于其自身受到的阻力。这样既肯定了学生答案中的正确成分又指出学生的错误认识。在追求好课的过程中,积累PCK底蕴,形成物理教师教学风格底色。

      二、从关注知识到学生主体——丰富PCK内涵,形成物理教师教学风格特色

      教学风格是由教师的教学语言、仪态、讲台形象等构成,并通过教学活动体现出来的一种与众不同的教学个性,它是教学中科学性、艺术性的完美结合,也是教师趋向成熟的标志。课堂教学总是基于教材、教师、学生这3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4大问题是为什么教?教什么?怎么教?怎么学?这也正是PCK的4大主题。PCK的聚焦点就是关注学生的学习,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。物理教师要想形成自己独特的教学风格必须围绕PCK的主题丰富其内涵,在具体教学活动中体现出教学风格特色。

      为什么教?物理包含了物理知识、物理规律和科学的思维方法。物理是人类文明的精髓,物理也是一种人生的智慧和文化,影响其人生和事业。今天的物理学习是为了正确解决将来面对的非物理问题,为过上健康、文明的生活奠定基础。所以,物理教学的最终目标应该是培养学生思维方式和价值观,提高学生的思维能力、科学素养。在现在的教学中有些物理知识与考试无关,但却有助于学生持续发展,正如庄子“无用之用是为大用”。例如熵增加原理、力矩的平衡条件、相对论等知识,虽然高考不考,但这些知识对学生今后的可持续发展是很有用的。

      教什么?从物理教学的价值取向出发,考虑到三维目标要求,从单纯的学术形态深入到教育形态,尽可能多的教给学生物理知识和思维方法,不仅满足他们高考所需和将来工作所需,而且会引导学生关注物理与社会现实的联系。例如,在万有引力定律的教学中笔者会引导学生关注我国的航天航空事业,把“神舟”、“嫦娥”的最新进展介绍给学生,和学生一起分享霍金的宇宙世界。在学习核物理时,会以日本的核泄漏事件为例,强调核能的安全,让学生意识到核能的利用是双刃剑。

      怎么教?同一个规律,如果只为考试而教,可以直接把结论告知学生,让学生熟记并通过练习会运用,学生考试就能得高分。但笔者认为,从物理教育的最终目的出发,有必要让学生重温科学发现的过程,体验人类发现物理规律的过程。课堂教学是人类探究未知世界过程中形成的一种学习形式,同样要在自然、原生态下进行,这正是新课程所倡导的探究式学习。例如在“自由落体运动”的教学中,笔者的教学方案设计大体是:第1步,让学生了解亚里士多德和伽利略对落体运动规律的认识,学生自己如何认识落体运动规律。第2步,让学生探究到底是轻的物体下落快还是重的物体下落快,影响落体运动的因素有哪些。第3步,通过牛顿管的近似真空中落体实验证实,在没有空气的空间里物体的运动情况与物体的质量无关,即轻重物体下落一样快。第4步,把当年伽利略的思考和实验方法介绍给学生:(1)运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断。(2)提出自由落体运动是一种最简单的变速运动——匀变速运动的假说。(3)由于不能用实验直接验证自由落体运动是匀变速运动,伽利略采用了间接验证的方法:①运用数学推导的方法得出初速度为0的匀变速直线运动符合x∝

。②运用斜面实验测出小球沿光滑斜面向下的运动符合x∝

,是匀变速直线运动。③不同质量的小球沿同一倾角的斜面运动,x/

的值不变,说明它们运动的情况相同。④不断增大斜面倾角,得出x/

的值随之增大,说明小球做匀变速直线运动的加速度随倾角的增大而增大。⑤将斜面实验结果外推到斜面倾角增大到90°的情况——小球自由下落,认为小球仍会保持匀变速直线运动的性质。这样的设计不但让学生认识了自由落体规律,更让学生领略和体验到伽利略对自由落体运动研究的方法——抽象思维、数学推导和科学实验相结合,这种科学研究方法到现在仍然一直是物理学乃至整个自然科学最基本的研究方法,不但标志着物理学的真正开端,也有力地推进了人类科学认识的发展,并且对我们科学素质的培养仍有重要的现实意义。最后,才是对自由落体运动规律的认识和掌握。

      怎么学?学生思想的集聚点是问题(是真问题而不是没有多大价值的伪问题),而不是教师的讲解。当需要解决的问题明确之后,学习的主体性明显转向学生,即由学生采取适合他的学习方式去获得问题的解决。学生的学习方式则由听取教师讲授或接受教师引领,转向以个体阅读、合作实验、小组讨论等,学习过程变得有利于问题解决、实际体验、相互启发和知识积累。学生的学习热情被充分调动,全身心地进入学习状态。怎样构建以学生学习为中心的课堂,首先要明确你要给学生什么?或者说你想达到什么目的?让学生有问题可想,有内容可学,有事情可做。

      只有不把物理看成单纯是一种知识,认识到物理也是一种文化,物理课堂才能看到人文关怀,物理课堂才可能成为学生自主的课堂、关注情感的课堂、贴近生活的课堂、重视活动的课堂。物理课堂才会既有理性、有逻辑也有生活。从关注知识出发,突出学生学习的主体地位,经过自己的思考和探索,丰富PCK的内涵,按自己的教学思路、表达方式进行教学,形成某些教学风格的特色。

      三、从优化方法到创新实效——完善PCK建构,形成物理教师教学风格亮色

      PCK既有学科知识,也有学科教学知识,还要有方法的知识。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、坚持不断创新。根据PCK理论,应着力寻找适合学生的教学方法。例如“电场强度”这节课,内容比较抽象,对刚刚学习静电场的高中学生来说,确实有不小的难度。因此笔者在这节课的教学方法的设计上,着重从以下几方面进行了优选和组合。首先是新课的引入,电场是一种特殊的物质,它看不见、摸不着,如何让学生认识到“电场”是客观存在的,有多种方法:①用前面力学中引力场(或重力场)来类比;②用初中学过的磁场来类比;③用实验演示(如带电体之间有相互作用);④用日常生活中的实例(如无线通信)。这些方法各有利弊,用引力场(或重力场)来类比,现行课本中对引力场并没有进行具体的讨论,它是在建立了电场概念后再回头让学生类比分析引力场的;而用磁场来类比,则因为间隔时间较长,且初中对磁场的讨论过于肤浅;用实验演示则有时现象不明显,特别是碰到阴雨天,更难操作;用无线通信等实例,则原理过于复杂,分散学生的思维……而本节课的教学要求又不允许在这一问题上花太多的时间和精力。经过反复思考比较,笔者采用了如下方法:先演示小磁针在磁铁附近发生偏转,再演示带电体之间存在相互作用(如果碰到阴雨天,可预先录好有关实验的视频),通过两者类比说明电场的客观存在。其次是如何让学生正确认识到用比值

来描述电场强弱的科学性,这是本节课的重点也是难点。有这样几种方法:①从实验出发进行探究;②从点电荷的电场,用库仑定律推导;③由一般电场入手;④用类比法。以上方法各有其不足:用实验来探究,虽然具体直观,但实验不够稳定,更重要的很难进行定量分析;用库仑定律推导学生虽然容易理解,但是教者必须做好“从特殊到一般”的推广,处理不当则会给学生造成“

只适用点电荷产生的电场”的错觉;由一般电场入手,虽然从逻辑角度上比较严谨,但从思维角度上过于抽象,学生不易接受;如果直接用类比的方法引入,从思维角度学生则会感觉比较突兀。通过比较,我们采用了这样的方法:先通过实验说明电场中不同的位置电场的强弱不相同;然后让学生思考能否直接用试探电荷所受静电力来反映电场的强弱;接着引导学生分析,在电场中同一点电场的强弱应该是一定的,但试探电荷受到的静电力却随着试探电荷的不同而不同的;再接下来就很自然想到比值

是与试探电荷的电荷量无关的量,并且能反映电场的强弱;然后针对点电荷的电场用库仑定律加以进一步说明;最后可列举说明用比值来定义物理量是物理学中(甚至是日常生活中)常用的研究方法。

      本节课的设计中除了方法优化外,还可根据“电场强度”这节内容的特点,创新地以“问题串”的形式来设计提问。例如从引入课题到电场强度定义的得出,设计了以下一系列的提问:①带电体之间是如何发生作用的?②怎样研究电场的性质?③同一试探电荷放在电场中的不同地方,所受电场力不同,说明了什么?④能否直接用试探电荷所受的电场力来反映电场的强弱?⑤在日常生活中,比如有两个西瓜,一个卖10元,另一个卖20元,是不是20元的一定贵?⑥同样的,在电场中同一点能否也找到一个与试探电荷无关的反映电场强弱的物理量(类似于西瓜的单价)?⑦前面还学过哪些用类似方法(比值)来定义的物理量?⑧想一想,密度公式中

,密度与物体的质量和体积是什么关系?⑨根据电场强度定义式E=

,电场强度与试探电荷的电荷量和它所受的静电力有无关系?⑩如果同一试探电荷在电场中两个位置,受到的电场力大小相同、但方向不同,这两个位置的电场强度是不是相同?……这些问题有的让学生思考后作答;有的问题学生不一定能回答或回答不完整甚至是错误的,这时教者可以解答、补充或纠正,而学生在回答问题时出现的错误,恰好能暴露学生存在的问题,更有利于教学;有的问题是为了启发学生思考的,不一定让学生回答,可自问自答。以上提问,沿着“电场和电场强度”这条思维主线层层递进、步步深入,每一个问题犹如一扇大门,而答案则是开门的钥匙,每当开启一扇大门,对问题的理解就提高一个台阶,通过对这一系列问题的思考和解决,学生对“电场和电场强度”的认识,就会从“雾里看花”到“云开雾散”最后会“豁然开朗”。一节好的物理课,就要努力达到深奥问题浅显化,抽象问题具体化、枯燥问题趣味化,杂乱问题条理化。要从学生的角度出发,多换位思考,多了解学生的学习状态和心理动态,才能把物理知识真正地变成学生易于接受和掌握的知识,从而提高课堂实效。物理教学中将一些个性化的教学特色有机地结合起来,并且在教学实践中逐渐稳定下来,使之成为一种在一贯的教学活动中表现出来的式样格调,这就是教学风格形成的标志,从优化方法开始不断创新,完善PCK结构,形成物理教师教学风格亮色。

      教学风格的形成过程是一个不断学习与批判的过程,是一个不断实践与反思的过程,是一个不断建构与解构的过程。在这“破”与“立”交替上升的过程中,“课堂性格”就得以形成,得以巩固。教师的PCK是形成教学风格的必要条件,教师要想形成独特的教学风格,就必须对自己有一个清晰的认识,对自己理想的教师形象有一个明确的概念,通过案例积累,注意典型课例的PCK解析,通过教师自身的PCK梳理,不断总结提升,并在教学实践过程中不断总结反思,最终形成一套独具特色的教学风格。

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