新手型教師和經驗型教師PCK整合機制的比較研究

蘇越炯 章國鋒 王祖浩 張文華

摘要：PCK是教師學科知識和教學知識相互作用有機整合得到的實踐知識，是可以衡量教師專業發展水平的知識。本研究選擇新手型教師L和經驗型教師H作為個案研究對象，以2007版人教版《化學1》第3章“鐵及其化合物”中的兩節課為載體進行課堂觀察，運用基于Park 的五角大樓模型改編得出的測評量表分析新手型教師和經驗型教師PCK整合機制的差異。研究發現：新手型教師教學中有關學生理解的知識（KSU）整合頻次少;新手型教師實驗教學中的PCK整合能力弱;兩位教師科學教學策略知識（KISR）整合機制不同;經驗型教師科學學習評價的知識（KAs）與其他PCK 組分的整合度低。

關鍵詞：PCK;整合機制;新手型教師;經驗型教師

文章編號：1008-0546（2022）05-0014-04中圖分類號：G632.41文獻標識碼： B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.05.003

一、PCK 的含義

1986年，Shulman針對美國教育研究中存在的“缺失的范式”，最先提出了學科教學知識（Pedagogical Content Knowledge，簡稱PCK）并將其定義為在某一特定的學科領域中表達特定概念的最有用形式，包括最有效的類比、說明、舉例、解釋和示范等，是使他人能夠理解某特定學科知識的表征方式[1]。教師的專業化發展是教育改革的核心。2012年，我國教育部頒布的《中學教師專業標準（試行）》中指出教師要具有扎實的學科教學知識，可見學科教學知識對教師專業化發展的重要性，是測量教師專業能力水平的重要標準。

二、PCK整合機制模型的研究和選擇

自Shulman提出PCK 的概念以來，之后的學者大都從靜態的角度結合時代背景拓展PCK 的內涵。直至 1993年，Cochran，DeRuiter和King運用建構主義的觀點對PCK 的內涵進行修正并提出學科教學認知的概念（Pedagogical Content Knowing，簡稱 PCKg）[2]，此后，關于PCK 的研究逐步轉為動態，為了更加直觀形象地表征這種動態發展的知識，各種立體模型應運而生。Cochran 等（1993年）用維恩圖表示PCKg 的組分是怎樣重疊在一起的，建構了學科教學認知的綜合發展模型[2];Veal 和 Makinster（1999年）以科學課為例，將PCK 的來源及其層級關系繪成一幅金字塔型層級模型[3]，見表1。

上述兩種模型均體現出教師PCK 的動態發展依賴于不同組分之間的相互聯系，金字塔模型還顯示出各個組分的層級關系，但如果作為表征教師PCK整合機制的概念工具，還存在以下不足：（1）未能清晰地顯示出各組分間建立的所有聯系;（2）量化PCK各個組分相互影響的程度有一定困難，可操作性不強;（3）可視化程度低，進而無法直觀地對不同教師PCK 的整合機制進行差異化分析。

Park等（2008年）基于對以上問題的總結和考慮，開發了科學教師的PCK 五角大樓模型，見圖1[4]。該模型表明PCK為科學教學定位（OTS）、科學中有關學生理解的知識（KSU）、科學課程知識（KSC）、科學學習評價的知識（KAs）、科學教學策略知識（KISR）這五個組分的集合，每個組分的權重相等[4]。為了能將各個組分之間所有的聯系清晰地展現出來，該模型以五邊形的五個頂點表示各組分，兩兩相互建立連接，并假設連接強度均為1，通過匯總教師在所有教學片段中的連接強度值并對其進行加和，得到各組分出現的總頻次，這除了量化了教師在這五個組分下所表現出的水平高低程度，還量化了其形成的具體機制。在這樣一個建構起來的PCK模型中，單一組分頻次的增加而其他組分沒有相應的增加可能不足以改變PCK 的整體結構[4]。教師整合PCK 的能力強弱取決于各組分之間是否能夠通過相互補充和不斷調整的方式形成高度的一致性[5]。

由此可見，Park 的五角大樓模型能幫助研究者和教師更好地從實際可觀性角度去審視PCK 的整合機制，評估教師的教學水平，是一個可以直觀地、量化地表征教師PCK整合機制的概念模型。本研究將基于該模型設計PCK 編碼量表測評不同層次教師的PCK 整合機制，以此幫助一線教師客觀地分析自己的教學水平。

三、研究設計

1.研究對象

本研究選取了H教師和L教師作為研究對象，詳細信息見表2。兩名教師均來自于W學校，W學校是武漢市示范高中，辦學規模為六軌制。

2.研究方法

本文通過文獻法對PCK 的定義進行梳理和界定，并從文獻中尋找合適的測評工具。利用課堂錄像研究法進行課堂觀察，同時用半結構式訪談法進行課后訪談，對課堂和訪談記錄進行文本轉錄和分析，最后得出結論。

3.研究工具

在進行正式的分析前，首先把兩位教師的課堂轉錄成文本并劃分教學片段，盡可能使每個教學片段中體現出的PCK各組分的頻次為1，接著采用五個組分各自的特有字母與阿拉伯數字的結合的方式對文本進行編碼。為了降低研究者個人主觀性的影響，本研究還邀請了另外兩位也在進行PCK相關研究的職前教師參與編碼，最后將三人的編碼結果統計后取平均值。根據結果繪制出每個教學片斷的PCK地圖，體現出的組分兩兩之間以連線的方式建立連接，為了便于分析，我們假設連接強度均為1。最后，匯總所有教學片段的 PCK 地圖，將組分之間的連接強度值進行加和，得到兩位教師在特定課題下的PCK地圖。

四、結果分析與討論

按照上述思路繪制出H教師在“鐵及其化合物”常規課下和L教師在“以鐵鹽亞鐵鹽為例用價類二維? 圖研究無機物性質”公開課下的PCK地圖，見表3。

1.兩位教師的科學課程知識（KSC）、科學中有關學生理解的知識（KSU）、科學教學策略知識（KISR）整合機制的差異性分析

H教師的KSC、KSU及KISR 的整合頻次多于L教師。其中KSC組分相差最大，但通過分析編碼表筆者發現兩位教師的KSC對應的觀測點并無太大差異，導致其出現差值的原因在于教學片斷數目的不同。

L教師的KSU整合度低，主要體現在KSU 和KSC 的連接強度比L教師小。從H教師講解“四氧化三鐵和氧化性酸的反應”時與學生互動的教學片斷來看，學生在沒有回答出教師的問題之后，H教師基于學情降低問題難度，幫助其運用氧化還原反應的知識回憶什么是氧化性的酸，學生回答后，教師接著問“這些酸與氧化亞鐵反應會生成什么？”學生回答錯誤，教師據此進一步引導其將氧化性酸與非氧化性酸作比較，最后學生思考后推出正確的反應產物。這里充分體現出 H教師能夠結合縱向課程幫助學生掃清認知障礙的教學觀。L教師的課堂則更傾向于以教師為中心。結合表4來看，學生在回答草酸根離子具有還原性的原因時依舊按照慣有思維分析，L教師并沒有據此引導其運用價類二維圖模型分析草酸根離子具有還原性的原因，而是開始一系列的自問自答，沒有實現與學生的平等對話。

兩位教師KISR組分與其他四個組分的整合機制存在著顯著性差異。首先，H教師的PCK地圖中連接強度最大的一組是 KISR 與 KSC，L 教師是 KISR 和 OTS。“再有一個我們要求記住化學方程式，還是有一條線，鐵、它的氧化物、它的氫氧化物、它的鹽，以這條線為主。”通過訪談可看出H教師主要的教學思路是遵循教材的編排體系。而 L教師的科學探究課在2007版人教版的《化學1》并未涉及，所以主要根據自己關于如何學習科學的教學信念來確定教學策略。其次，KISR 中三級維度下關于特定學科教學策略知識的編碼次數差異明顯。H教師僅出現了一次，L教師出現了8次，僅有兩個片段未體現。L教師的課為公開課，旨在通過化學科學探究教學來推廣價類二維圖模型。因此他的課堂尤其注重探究式教學策略的運用。

2.兩位教師科學教學定位（OTS）、科學學習評價的知識（KAs）整合機制的差異性分析

L教師OTS和KAs 的整合頻次多于H教師。其中OTS 組分相差2，KAs 相差6，在五個組分中差值最大。結合編碼表可以看出 L教師整個課堂都在引導學生建立元素觀和化學變化觀，而H教師的課堂則以傳統的知識傳授為主，缺乏對學生化學學科思維的培養。

H教師 PCK 地圖中 KAs 與其他四個組分的連接強度均比L教師弱。從表5和表6中可以看出H教師課堂的評價方式單一且傳統，具體體現為口頭提問和練習;L教師的課堂則呈現出多元化的評價方式，如學案反饋及小組課堂展示。

3.H教師和L教師實驗教學中PCK整合能力的差異性分析

從表7來看，H教師在實驗教學中PCK 的整合頻次為30，L 教師為26，H 教師開展實驗教學時的PCK 整合能力強于L教師，尤以科學課程知識（KSC）、科學中有關學生理解的知識（KSU）、科學教學策略知識（KISR）的整合最為明顯。H教師在給學生展示每一種試劑時，都會強調它的顏色、狀態，通過宏觀表征的方式，幫助學生在腦海里形成對事物的整體認知。在進行每一步操作前，都會以提問的方式評價學生對藥品的儲存和使用膠頭滴管的注意事項的掌握程度。

而 L教師則不注重實驗過程中知識的生成。結合教學片段，L教師沒有針對學生依據實驗現象推出的猜想給出正確回應，對于紅褐色沉淀為什么變成白色？出現了知識上的科學性錯誤。在訪談時L教師也提到了這一點：“有的過程中出現的現象和我預期的不一樣，我沒有去解釋，比如說加氫氧化鈉后白色沉淀不是很顯眼，馬上變成灰綠色，變成紅褐色，沒有看到白色就沒有看到，要解釋，是因為亞鐵離子比較少。”

五、研究結論

通過調查研究分析，得出如下結論：

（1）新手型教師科學中有關學生理解的知識（KSU）整合頻次少。經驗型教師的課堂注重以學生為中心，而新手型教師的課堂以自己為中心。（2）經驗型教師在實驗教學中的PCK整合能力強于新手型教師，能夠基于學生反饋運用宏觀表征的策略幫助學生在腦海里形成對事物的整體認知，新手型教師在實驗教學中不注重知識的生成。（3）兩位教師科學教學策略知識（KISR）的整合機制不同。經驗型教師趨向結合教材課程制定教學策略，KISR—KSC連接強度大，而新手型教師趨向依據科學教學理念制定教學策略，KISR—OTS連接強度大。（4）經驗型教師科學學習評價的知識（KAs）與其他組分的整合度低，科學學習評價方式單一傳統。這一定程度上反映出高中化學教師在上日常教學時普遍存在的問題：很少采用除了紙筆測驗和提問之外的其他評價方式，如檔案袋評價、匯報展示等去檢測學生的學習情況。（5）教師的PCK可以通過參加公開課得到快速發展。但通過公開課所呈現出的PCK有暫時性，要想得到穩定的發展還是依賴于大量的實踐和反思。

參考文獻

[1]Shulman， L. S. Those who understand： Knowledge growth in teaching[J]. Educational Researcher， 1986，15（2） ：4-14.

[2] Cochran， K. F.; De Ruit， J. A. & King， R. A. Pedagogical con- tent knowledge： An intergrative model for teacher prepara- tion [J]. Joumal of Teacher Education， 1993， 44（4） ：263- 272.

[3] 李偉勝，學科教學知識（PCK）的核心因素及其對教師教育的啟示[J].教師教育研究，2009，21（2）：33—38.

[4] Park， S. & Oliver， J. S. Revisiting the conceptualization of pedagogical content knowledge （PCK） ： PCK as a conceptu- al tool to understand teachers as professionals [J]. Research in Science Education，2008，38（3）：261-284.

[5] Park， S. & Oliver， J. S. National Board Certification （NBC） as A Catalyst for Teachers' Leaming about Teaching： The Effects of The NBC Process on Candidate Teachers' PCK Development [J]. Research in Science Teaching， 2008， 45 （7）：812-834.