中学物理教师的pck(吴加澍)(课堂PPT)

1、中学物理教师的PCK,浙江省义乌中学 吴加澍,(2012.09.14 江苏镇江),第六届全国中学物理特级教师学术研讨会,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

2、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

3、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P

4、CK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，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、

5、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

6、。,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）,

7、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

8、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P

9、CK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

10、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

11、,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）

12、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

13、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。”,

14、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

15、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

16、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

17、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，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

18、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！,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

19、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

20、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

21、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

22、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