從中學物理教師的PCK中談課堂合作學習
——以橋墩是否受浮力為例

何韻林 李 娜

(西南大學物理科學與技術學院 重慶 400715)

教學有法，但無定法．教學的方法和過程是不拘成法的．而課堂的教學效果將受限制于教師的個體因素．PCK理論指出，教師具備良好的PCK是開展有效教學的前提條件．隨著教學改革的進行，我國提倡在課堂中運用合作學習的教學模式．學生不僅僅是教學中獨立的個體，也是在學習過程中進行交流合作的團體成員．因此，這樣的教學模式對教師們提出了更高的要求．如何聯系PCK理論在合作式教學過程中恰當處理學生與教師、學生與學生之間的關系，這值得我們共同的思考．

1 PCK在教學中的指導意義

20世紀80年代，時任美國教育研究會主席的美國斯坦福大學教授舒爾曼提出了他的關于學科教學知識( Pedagogical Content Knowledge) 的概念，簡稱PCK．舒爾曼將其定義為：是專門針對某一具體學科具體要教的內容所使用的教學方法和教學策略，是教師所運用的最有效的表征形式、最有說服力的類比、舉例說明、圖示、解釋與示范．簡而言之，就是有關教師用學生能理解的方式將學科內容中的特定主題內容表征出來的知識[1]．教師對于知識具有邏輯而又成熟的理解，學生對于知識的理解并非像教師那樣清晰而又系統．因此教師需運用PCK在與學生的理解之間架起一道橋梁．

2 合作學習注入課堂活力

合作學習作為一種新的教育理念興起于20世紀70年代初美國．經過40多年的理論與實踐并存的探究，越來越多的國家提倡在課堂中運用合作學習的教學策略．美國明尼蘇達大學“合作學習中心”(Cooperative Learning Center)的約翰遜兄弟認為：所謂合作學習就是“在教學中采用小組的方式以使學生之間能協同努力，充分地發揮自身及其同伴的學習優勢”．國內的研究者楊明全認為“合作學習指的是學生以小組為單位來進行學習的一種學習方式”．林生傅認為“合作教學是一種創新的教學設計，目的是通過共同的活動，培養學生的團體意識”[2]．由此可以看出，各學者對合作學習提出的共同點是：合作學習就是在教學上運用小組、使學生共同參與以最大程度地促進自己以及他人的學習．

中學的課堂往往由于課時緊張，教學任務重容易趨于知識的灌輸，學生被動學習的模式．教師在課堂間的兩三個問題也許是最大的互動．作為認知主體的學生在整個教學過程中都始終處于被動地接受知識的地位，學生學習的主動性被忽視，甚至被壓抑．合作學習在整個物理教學過程中，常常是配合著學生的自主學習、同學間的互相討論、教師授課一起構成課堂教學．同一年級的學生大致處于相仿的年級，但他們的認知水平并不一致，他們具有獨特的想法．讓課堂在集思廣益、語言的交流、知識的補充環境中進行，增加了學習的趣味性，讓課堂“活”起來．

3 課堂教學案例

舒爾曼曾指出課堂的合作學習需要兩個最基本的條件．第一，學習的基點；第二，明確學習目標．學習的基點是指為學生創建一基礎，在所有的學生之間分享基礎知識．學生原先的知識包括他們正確的概念和錯誤的概念，他們已有的理解和理論，通過基準點的課程，每一個人都差不多在同一個認識水平上[3]．學習目標的明確是為了讓學生在合作的開始階段，大概知道學習中討論的方向，以制定相關的合作討論方案．下面就以討論橋墩是否受浮力這一問題進行展述．

3.1 課堂引入 引發思考

教師在授課之前需在兩點上掌握學科教學知識．第一，教師需具備自己專業的學科素養；第二，教師需了解學生，知道如何以學生們潛在性到達的方式再次呈現他們的知識．課題選自滬科版初二物理第九章“浮力”，在學習知識后，同學們具有以下基礎點：第一，理解浮力產生的原因；第二，知道如何計算物體浸在液體中受到的浮力大?。谶M入問題討論前，教師應幫助學生提取相關的知識．例如，教師呈現幾幅生活中常見的物體受到浮力的圖片，輪船航行，熱氣球升空．這樣的畫面可讓學生在短時間內進入課堂；讓學生動腦思考列舉身邊有關浮力的現象．加強了學生對浮力的感性認識，明白物理知識來源于生活也運用于生活．此時教師提出一個常見的生活現象但具有新穎性的問題：圖示的橋墩是否受浮力？若水位上漲至A點，橋墩是否受浮力？展示如圖1所示的橋墩．

圖1 橋墩實物圖

3.2 組織課堂 展開討論

問題一提出，學生表現出驚訝的表情．這與書本上討論的物體受浮力的現象不同．這也與生活中形成的經驗相沖突．片刻后，一部分同學開始小聲討論，一部分同學盯著圖片若有所思．有效的教學并不僅僅是教師有能力呈現已有的科學知識．教師必須知道如何在恰當的時候以有效的形式將問題轉化為學生可以明白的、讓學習者以適當的形式在共同參與的過程中對學習者的學習環境和建立科學的理解產生意義．因此教師可將實物圖簡化呈現于黑板．如圖2所示．

圖2 橋墩簡化圖

這時，教師抓住時機，為課堂創立合作學習模式．第一階段：教師將學生進行合理分組，將性別、成績、性格、能力等不同的學生分配到同一小組，成員4～5人．做到組內異質，組間同質；第二階段：組內成員分工．推選小組長、記錄人員、紀律員、報告員；第三階段：小組明確討論問題．問題一，圖示橋墩是否受浮力．問題二，水位至A點時，橋墩是否受浮力；第四階段：自主討論．以小組為單位進行討論，要求每位成員參與其中表達自己的觀點．

此過程中，不同小組有不同的爭論點．橋墩底埋入淤泥中沒有與水接觸，沒有產生上下壓力差，因此橋墩始終不受浮力；也有同學大膽猜想，橋墩的形狀有特點，受到浮力是否與它們的形狀及方向有關．此時，教師應該多聽、多觀察，并記住一些特別的觀點或是能進行適當干預，要發揮監控、協調、激發的作用，讓每個小組成員參與其中，使學生能在相互討論的過程中達到在已知和需要知道之間的差距上搭建橋梁．

3.3 共享成果 科學評價

這個過程包括3個環節.

環節一:分別讓各小組報告員向全班闡述本組的觀點，教師將小組討論結果呈現、歸納在黑板上．盡管學生們的語言稍顯稚嫩，或表達不清，甚至想法不夠全面，但這些都是他們的真實反映，積極思考的結果．在一定程度上，疑惑越多，討論越積極，學生的興趣和求知欲就越大．從各小組的觀點中歸納出相似的觀點，大致有以下幾種，如表1所示.

表1 各小組大致觀點

環節二：教師引導，達成共識．從環節一中可以看出各小組討論的結果不一樣，觀點發生了分歧．教師作為合作討論課堂的宏觀調控者，在未到達共識之前，師生需有一次共同討論．教師需將知識內容以學生可以理解的方式被學生接受，去驗證觀點的對與錯．在教師引導的過程中需注意，尊重學生的想法，不能直接給出結論，可采取物理教學中建模法、類比法、理論分析法等，將抽象的知識具體化．

環節三：教師評價總結．合作學習出發點是達成集體目標的同時實現個人目標．因此，進行小組合作學習評價時，教師要把學習過程與學習結果結合起來評價，把對小組的集體評價和小組成員的評價相結合．因此這個過程需要過程性評價和終結性評價相結合．促進學生更關注合作學習，發展合作學習的精神．學生還需在教師的引導下共同分析，形成科學、統一的觀念，以糾正學生的錯誤前概念．

4 總結

當學生運用知識處理生活中的問題時，他們需要重新構建相關的先前知識．通過討論共同參與，教師可以幫助學生確定和重組相關的先前的知識．同學之間的討論可以讓學生知道自己思考欠缺之處．教師和同學之間的討論建立一種適當的引導，學生可以檢測他們的觀點或知識的正確性．而這所有的教學過程，都需要教師做宏觀調控．因此，教師自身的學科教學知識具有極高的支配地位．簡而言之：小組合作學習的課堂結構：成員獨立思考—組內交流學習—組間分享成果—師生統一討論．這種互動模式，改變了傳統集體教學的師生單維交流，教師利用自身的PCK知識調控課堂進度，準確溝通，相互支持，建設性地解決觀點沖突，這是保證合作學習高效運作的關鍵．

1 岳曉婷.物理學專業師范生PCK研究：[碩士學位論文].上海：華東師范大學, 2013

2 古林海.學生有效合作學習的策略與調控的實踐研究：[碩士學位論文].長沙：湖南師范大學,2015

3 舒爾曼(LeeS.Shulman),王艷玲.實踐智慧.上海：華東師范大學出版社,2014

4 李春華.合作教學操作全手冊.杭州：江蘇教育出版社,2010

5 Gessnewsome J,Lederman N G.Examining Pedagogical Content Knowledge.Science & Technology Education Library,1999,6(2):123～126