岳晓婷 潘苏东

（华东师范大学物理系，上海 200241）

国外学者Shulman明确指出学科教学知识（Pedagogical Content Knowledge，简称PCK）是教师专业知识的核心，是专门针对某一主题具体要教的内容所使用的教学方法和教学策略，是区分学科专家和教学专家的关键所在［1］.因此，要想了解物理学专业师范生的教师专业素质，调查其PCK状况不失为一种行之有效的手段.本研究试图通过调查物理学专业师范生的PCK，来衡量他们是否有能力上好1节专业课，或者说，给他们1个主题，他们是否知道该“教什么”以及“如何教”？

1 理论模型

为了使本研究更具有针对性，将 Magnusson［2］所提出的科学教师模型限定为物理教师，并对各类型知识进行一定程度的简化，构建出使用的PCK理论模型详见图1.

图1

2 研究对象及研究工具

2.1 研究对象

采取非概率抽样，选取包括华东、华南、华北、华中4大地理区域，“985”，“211”和一般高校3种类型6所高等院校的34名物理学专业大四师范生为研究对象（详见表1），调查时间为2012年5月.

表1

2.2 研究工具

采用由美国学者Van Der Valk等人［3］提出的专门用于研究PCK，尤其是职前教师PCK的研究方法——教学准备法（The Lesson Preparation Method）对物理学专业师范生的PCK状况进行调查研究，具体实施环节分为2部分，详见图2.

图2

（1）说课（20～30min）：提供说课提纲与人教版高中物理（必修1）教科书供研究对象参考，对“牛顿第二定律”的教学内容、学生的理解与误解、教学流程与教法、评价4部分内容进行独立说课.

（2）半结构访谈（10～15min）：要求研究对象对说课中表述不清晰、不完整的内容进行补充，并对说课中的重要内容进行深入追问.

3 研究结果及分析

3.1 课程知识

（1）对基础课程知识的整体掌握较好，表述时容易抓不住重点.

所有研究对象均能正确表述牛顿第二定律的文字叙述、公式，并能其物理意义进行解释.然而，不少研究对象对定律的重点细节内容不敏感，说课时并未对如F是合外力这样一些重点细节进行强调，但在之后的访谈中所有究对象均能进一步解释F是指物体所受的合外力.此外，由于教科书上没有明确给出的牛顿第二定律的性质，不少研究对象未能将其置于较重要的位置，叙述时往往忽略对牛顿第二定律矢量性、瞬时性、独立性和同体性的陈述.

（2）对深层次课程知识理解不透彻，思考不深入.

不少研究对象对知识点背后隐藏的深层次内容理解不透彻，思考不深入.尽管绝大多数研究对象能正确给出牛顿第二定律的适用条件，但仍有2名研究对象对此存在错误理解.同时，并非所有研究对象都能正确解释牛顿第二定律仅适用于宏观、低速的原因.尽管所有研究对象均能认识到牛顿定律的核心地位，但只有25名研究对象能从整个经典物理体系的构成上对其核心地位进行解释，另外9名研究对象仅从高中物理题目所占比例推断出牛顿定律的基础核心地位，理解较浅显、片面.

3.2 学生理解的知识

（1）对中学生的知识基础有所了解，但不够全面.

多数研究对象能大致说出高中生在学习牛顿第二定律前已有的知识基础，但不少研究对象并不关注学生在学习牛顿第二定律前所欠缺的知识，只有8名研究对象表示在学习牛顿第二定律前，学生并不清楚力是怎样使物体的运动状态发生改变的，也不能从对力、质量、加速度3者间的感性认识中走出来，理性、定量地解释三者间的关系.

（2）对中学生的理解难点与可能误解了解较少，认识层次较浅.

9名研究对象表示牛顿第二定律较容易理解，不清楚学生的理解难点.14名研究对象能指出一至两方面较为简单、常见的情况，如系数k＝1，F是合外力，牛顿第二定律的矢量性等.此外，11名研究对象能指出一些不常见的复杂性理解难点或误解，如加速度、质量的定义，牛顿第二定律的瞬时性，加速度与质量的关系等.然而，没有1名研究对象能够对学生的所有理解难点与可能误解做出全面的总结.

3.3 教学策略知识

（1）大致了解中学物理教学过程的整体设计思路.

尽管人教版中学物理教科书在实验：探究加速度与力、质量的关系已经进行过探究实验，并定性归纳出了加速度与力、质量的关系.然而，仍有15名研究对象在说课中表示应首先进行探究实验.其余19名研究对象中，11名研究对象的整体教学过程可大致分为“归纳定律＋运用定律”两个环节，认为本节课首先应从上节课的实验结果中归纳出牛顿第二定律的公式，然后按照教科书的具体内容直接进入到对该公式的实际运用，让学生通过运用掌握定律.另外8名研究对象的整体教学过程可大致分为“归纳定律＋讨论定律＋运用定律”3个环节，认为本节课的重点应为对牛顿第二定律公式的物理意义、性质、学生容易忽略或产生误解的内容进行讨论与解释.

（2）具体教学环节的设计过多依赖教科书.

多数研究对具体教学环节的陈述主要依赖于教科书.“归纳环节”从力与加速度、质量的比例关系推出F＝kma，再由力的单位定义推出k＝1，进而归纳出公式F＝ma.“讨论环节”各有侧重，其中，6名研究对象只是简单地表示应对定律的性质进行讨论与讲解，2名研究对象则详细举例说明应着重强调一些学生容易产生误解的内容，如F是合外力，加速度的定义等.在“运用环节”中，20名研究对象均表示可通过例题讲解，使学生学会运用定律解答物理习题，5名研究对象表示可将牛顿第二定律运用到生活中，另外2名研究对象则表示可以让学生运用牛顿第二定律动手设计实验，将定律运用到实验中.

3.4 评价知识

（1）倾向于知识与技能维度的评价.

34名研究对象均指出要对学生的知识与技能维度进行评价.在知识方面，看学生能否复述与理解牛顿第二定律的定义与公式；在技能方面，看学生能否运用牛顿第二定律的公式解答物理习题.有11名研究对象简要提及过程与方法维度的评价，其中5名研究对象具体表示可让学生结合生活中的实际例子自主设计实验，看其是否真的习得了某些过程和方法层面的能力.2名研究对象简要谈到也要对情感、态度与价值观维度进行评价，但均未进行深入解释.

（2）大多采用传统的评价方法.

有34名研究对象均提到可用物理习题来评价学生的学习结果，通过课堂练习让学生及时巩固所学知识，暴露遗留问题；通过课后作业，尤其是计算题的步骤，判断学生对公式的理解与使用情况.8名研究对象表示物理来源于生活，评价时也应回归生活，看学生是否能够运用定律对生活中的现象进行解释.5名研究对象表示可通过自主设计实验进行评价.7名研究对象表示还可以通过学生的课堂表现，课下与学生的交流，判断其是否真正理解牛顿第二定律.

4 研究结论

由此可见，参与本研究的物理学专业师范生大多能够理解与掌握物理学专业知识，但却并不能结合所学知识自动整合成PCK，面对1个主题知识时，往往知道知识本身“是什么”，但不知道该“教什么”以及“如何教”.

（1）对中学物理课程内容不熟悉.

在课程知识方面，大多数师范生表现出对中学物理课程内容，尤其是重难点知识不熟悉，常常忽视教科书以外的重点内容.在教学策略选择方面，由于对改编后的新版教科书不熟悉，很多研究对象仍将上节课的探究实验作为牛顿第二定律这节课的教学重点.

（2）不能将大学所学知识运用到中学物理实际教学.

在课程知识方面，不少师范生对中学物理知识点的认识层次较浅，思考不够深入，且不能建立大学所学物理专业知识与中学物理知识点的联系.在教学策略方面，尽管在中学物理教学法等课程中学习过物理规律的一般教学流程，但不少师范生在教学设计时仍会忽略教科书中没有明确给出，但又十分重要的定律讨论环节.

（3）对中学生的理解难点与可能误解不了解.

在对学生理解的知识方面，不少师范生表现出对中学生理解难点与可能误解的不熟悉与不了解，没有一名研究对象能全面准确归纳出学生对牛顿第二定律的理解难点与可能误解，该问题很可能导致师范生在未来的教学中抓不住重难点.

（4）受应试化教育思想影响严重.

应试教育思想对师范生的影响表现在方方面面.在课程知识方面，有些师范生不考虑物理学知识体系本身，而认为题目中用的多的就是核心知识.在教学策略方面，不少人将定律的运用简单归结为习题的解答.在评价方面，不少师范生仍倾向采用传统的课堂概念性提问、课堂及课后计算性习题解答.

1 Shulman L S.Those Who Understand：Knowledge Growth in Teaching［J］.Educational Researcher，1986（15）：4－14.

2 Magnusson S，Krajcik J，Borko H.Nature，Sources and Devel-opment of Pedagogical Content Knowledge for Science Teach-ing［A］.Gess－Newsome Julie ＆Lederman Norman G.Examining pedagogical content knowledge：the construct and its implications for science education［C］.Dordrecht，London：Kluwer Academic，1999：95－132.

3 Van Der Valk T，Broekman H.The Lesson Preparation Method：A Way of Investigating Pre－Service Teachers'Pedagogical Content Knowledge［J］.European Journal of Teacher Education，1999（22）：11－22.