李洋

1理论背景

20世纪90年代斯坦福大学教授舒尔曼提出了PCK（Pedagogical Content Knowledge），即“学科教学知识的概念”，定义为“教师个人教学经验、教师学科内容知识和教育学的特殊整合”。舒尔曼对PCK的定义实际上是将PCK作为多种知识的综合，包含教师对学习者的知识、学科和课程知识、教法知识和教学情境知识等，它是“用專业学科知识与教育学知识的综合去理解特定单元的教学如何组织、呈现以适应学生的不同兴趣和能力”。PCK作为教师个人独一无二的教学经验，具有很强的个体性，在多元化教育理念发展的今天，教师已经无法运用一成不变的方式来教导学生，拥有自己独特的PCK知识是教师必须要面对的任务和挑战。

自舒尔曼提出PCK概念后，国内外学者对PCK的内涵特征、结构、形成过程等进行了相关的研究，为教师的发展提供了相关的理论基础。其中Cochran等人从建构主义的视角分析了PCK结构及其形成，如图1所示。

从图1中可以看出，PCK是一个不断整合的学科知识体系构架，学科教学知识（PCK）处于核心位置，是教师教学必备的核心知识。虽然不同学者对PCK进行了较为系统的研究，但总体来说，PCK的内涵并没有发生根本上的变化。在传统教学过程中，教育者往往较多关注教师掌握的学科知识和一般教育学知识，却忽视了它们之间的联结，这使得教师难以将学科知识有效地表征为学生能懂的知识，从而让学生真正掌握学科知识。PCK正是用来解释和解决这一问题的教师专业知识，同时也是教师把握教材、形成教法的重要基础。

2生物教师的PCK结构

是否拥有大量专业领域的知识以及知识的高度组织化与结构化是普通教师与资深教师的一个重要区别。生物的学习是以实验为手段去探究了解生命活动规律和本质的一门学科，因此对生物教师来说，明晰PCK结构，利用PCK提高生物课堂的教学成效，是生物教师走上教师专业发展的必经之路。

2.1基于对学生知识的关注

PCK的重点在于对学生知识的关注，包括学生学习能力特征、学习规律和心理规律的变化等方面。在建构主义理论的基础上，要重点关注学生接受所学知识的前概念。在这个过程中，教师要特别注意学生学习知识是一个动态性建构知识体系的过程，要以所学知识为支架帮助学生逐渐搭建学科网络化知识体系。PCK的核心内涵是立足学生的立场实现知识的转化，将学科知识转化为学生可学的形式。这就要求教师了解学生具体学习情况的特点，包括当前学生正在学习的生物知识点的理解和接受程度，学生对已经学习过的生物知识的记忆和运用能力，学生对未来学习生物知识的期望和接受心理。只有掌握好这三点，教师对学生的学习特征才能有所了解，并且及时掌控学生学习的情况，根据学生心理和能力发展规律教学。

2.2基于对生物学科知识的理解

对生物学科知识的理解，在PCK知识结构中充当着重要角色，因此教师对学科知识的理解水平制约着PCK的水平。生物学科教学的核心目标就是使学生认识生物学科的概念、原理、方法和规律，逐渐培养学生的理性思维并构建生命观念。因此扎实的生物学科知识是实现这一核心目标的根本和基石，从整体上理解、把握生物科学的基本规律和研究方法是学生认识理解生物科学的前提条件。只有教师具备系统完整的学科知识，其PCK的完整性才不会被破坏。教师如果对学科知识涉猎不深、不广，也难在实际教学中对学生的问题和想法做出有效的回应，学生的探索空间和师生的交流空间也因此受限，从而影响学生的学习和教师的公信力。

2.3基于对生物课程知识的研究

PCK是将学科知识转化成学生有效获得的一种学科教学智能，即教师根据课程理念、目标进行系统思考，把学科知识有效地转化成教学任务，又由教学任务有效地转化为学生实际的获得。在生物教师的课程知识结构中，教师对生物课程总体目标和课程结构、生物课程各个模块的目标和教科书的结构知识以及特定生物课题的课程标准要求和教科书组织的知识，必须要有清晰的认识。因为前一层次的课程知识对后一层次的课程知识起着指导定位作用，教师关于课程的知识在这个转化过程中发挥着重要的作用。

2.4基于对生物教学法的运用

在教学实践中，教学方法如十八般兵器一样种类繁多，如何挑选一样合适的“兵器”，实现知识在教学中的有效传递是教师在备课之初就要思考的问题。PCK强调在知识共同体的作用下实现知识的转化。为了实现这一目标，授课前教师必须对其教学知识体系进行整理和分析，在充分了解学生特征（年龄、学段、个性等）、授课内容、课程标准等前提下，从中选择适合授课的教学方法。在授课中，教师要时刻注意课堂学生的接受有效性并及时反馈。授课结束后，教师需要对所选择的教学方法进行思考，反思在教学过程中的教学方法的选择是否得当，是否有待提升，改进不足之处。

2.5基于对生物学习情境的把控

激发学生学习兴趣的最有效的方式就是为学生提供有利于他们学习的情景，有利的情景不仅能够激发学生的学习兴趣，维持学生的学习行为，还能够对学生的学习起到很大的促进作用。教师对生物学习情境的掌握是良好课堂节奏和效果的催化剂。教师在选择合适的教学方法时，应该适时关注课堂的教学环境。教师可以通过教学的内容、学生已有的知识和经验、多媒体辅助设备等手段帮助创建学习情境，营造良好的学习氛围，对课程目标的实现、提高教师的执教效率有事半功倍的效果。

3“细胞器——系统内的分工合作”一节的PCK结构

3.1学生的知识

在进行本节课学习之前，教师需要了解学生的前概念和能力水平的程度。在学完有关细胞膜知识之后，再进行本节内容的学习，学生对细胞的显微结构和亚显微结构已经具有了初步概念。这对本节内容的学习可以起到一定的帮助，但学生对于细胞的亚显微结构还只停留在平面的图片中，缺乏真实的感受，教师需要通过实验观察，加深学生对细胞器的具象认识。由于学生实际操作水平比较低，在制作临时装片和使用高倍显微镜时都会遇到困难，尤其线粒体比较小，短时间内难以找到，教师要提前多做几次预实验，做好示范作用。

3.2生物学科的知识

细胞器一节内容丰富，多为零散的事实性知识，各个细胞器之间的结构与功能存在分离和割裂现象。这就要求教师对细胞器的知识进行整理和分类，归纳出其中的特點和规律，从整体观与系统观的角度去设计教学环节。真核生物细胞器的比较见表1。

3.3课程的知识

本节课是人教版高中生物教科书《必修1.分子与细胞》第三章第二节的内容，是第三章的重点内容之一。具体的课程标准目标要达成以下几点：①举例说出几种细胞器的结构和功能；②制作临时装片，使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体；③讨论细胞中结构与功能的统一性，部分与整体的统一性。它是后面将要学习的光合作用、呼吸作用、蛋白质的合成、细胞的有丝分裂等内容的基础。课本呈现的都是事实性知识，内容丰富但零散，不利于学生形成系统性知识。本节课的重点在于使学生逐渐以系统观的视角来认识细胞，认识系统内主要细胞器的结构和功能以及细胞器之间的分工合作，共同协调配合来完成细胞生命活动，为后面学习细胞的能量的供应和利用奠定细胞学基础。

3.4教学法的知识

本节内容中细胞器结构多样，每种结构又对应着特定的功能，并且又涉及让学生对细胞的微观结构进行具象认识这一教学目标。因此，选择何种教学方法对于有效达成教学目标就显得尤为重要。模型建构教学法注重学生的自主合作，强调学生动手主动构建知识的过程，是对细胞器进行微观认识学习的良好手段；实验探究教学法关注学生在动手进行实操的过程中进行知识的生成过程，掌握生物学事实、原理、规律和方法。在通过显微镜观察叶绿体和线粒体的实验教学中，学生能逐渐认识到细胞的结构与功能相适应的观点和细胞是一个统一整体的生命观。

3.5学习情境的知识

根据本节课的教学内容和教学设计特点，教师在教学中利用多媒体辅助设备创建有利于学生转化知识的学习情境，在完成细胞器基本事实知识后，利用多媒体播放哈佛大学制作的视频“The inner life of the cell”对细胞器结构和功能进行动态化呈现，并以提问的形式对细胞器的结构和功能做出判断，反馈教学有效性是否落实，有利于学生完成所学知识的建构和生成。

4对PGK结构下生物教学的总结和思考

通过对“细胞器——系统内的分工合作”一节与PCK结构的联结比对，发现，教师在明晰PCK系统知识结构的前提下去实践中学生物教学，更有利于提高教学成效，对实现学生知识有效转化和能力提高可以起到促进作用。基于此，教师在准备教授课题进行教学设计之初，就要进行如下思考：①学生在学习这个内容时知识和经验方面的优势与局限是什么？②关于这个话题，你打算让学生学习哪些内容？③为什么说学生学习这些知识很重要？④你还知道关于这个主题的哪些知识？⑤教学设计和策略符合学生认知规律吗？⑥什么样的教学情境更有利于教学主题的发挥？

如何利用PCK的结构知识指导生物教学活动，实现学生生物科学素质螺旋式上升，最终使学生养成良好的科学行为表现与习惯，是教师在今后的实际教学活动中要逐步摸索的。在PCK理论核心背景指导下，期待新课标下学生核心素养的培养会落实得更加全面、深入和完善。