“教育信息化2.0”背景下初中物理PCK構建與案例設計探究

鄭麗冰

學科教學知識簡稱PCK，是指教師在面對學科相關問題或主題時，如何針對學生的不同能力基礎和興趣愛好，將學科知識組織通過教學設計轉化為教學知識，進而通過教學實施轉變成學生的知識。研究表明，PCK是教師專業知識中最核心的知識，它最能區分學科專家與教學專家、高成效專家與低成效教師間的不同。

筆者以人教版八年級下冊《浮力》一課為例，闡述在“教育信息化2.0”的背景下初中物理PCK的構建。

一、浮力的核心內容及教育價值

浮力是初中物理力學中的重要教學內容，對學生思維有較高的分析能力要求，是歷年來學的學習難點。初中物理課程標準中浮力是屬于一級主題“運動和相互作用”下的，其內容要求包括：①通過實驗，認識浮力。②探究浮力大小與哪些因素有關。浮力一課主要內容是認識浮力，探究浮力大小的影響因素；這一節是本章的重點和關鍵，為下一節阿基米德原理奠定基礎。浮力知識對人們的日常生活，生產技術和科學研究有著廣泛的現實意義。日常生活中經常會遇到浮力相關的現象，學生對浮力這個名詞并不陌生，但是對其概念相關的了解是幾乎空白的。例如浮力的概念、浮力產生的原因、浮力的方向等，學生在學習本課之前都是沒有科學認識的，本課的學習可以說是學生科學認識浮力的起點。

二、學生學習浮力過程中的困難

本課學習中，學生的學習困難主要有兩點，其一是知識綜合性強，其二是實驗探究過程嚴謹性高。

關于浮力產生的原因，需要綜合平衡力、壓力、液體壓強、二力合成等知識對物體進行受力分析，這要求學生對所涉及的這些知識點都有較好的理解基礎，并且能夠在具體情境中應用分析，遷移使用。

物理學是一門非常注重實驗的學科，初中階段的物理實驗主要分為探究性實驗和測量性實驗，本課浮力大小影響因素實驗是典型的探究型實驗，科學探究涉及提出問題、猜想與假設、設計實驗與制訂計劃、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作等要素。而關于浮力大小影響因素實驗幾乎涉及所有的要素，學生要在課堂有限的時間里經歷一遍這些步驟，存在一定的困難。即便是有側重的體驗其中的某幾個要素也還是存在較大的難度。因為科學嚴謹的探究過程必然需要環環相扣，有一定的邏輯順序和證據依據。

三、幫助學生學會浮力的教學策略

本節課的內容包括浮力定義、浮力的測量、浮力產生原因、浮力大小影響因素等。針對每一個不同內容選取不同的思想方法，不同的PCK策略，再通過信息技術加以輔助，幫助學生掌握浮力相關知識。如對于浮力的定義可以通過借助多媒體技術，利用視頻、圖片等創設情境；喚醒學生原有相關“前概念”。對浮力這一概念，學生顯然是有一定的認知基礎的，這些認知基礎源于生活，源于小學的科學課，或對或錯或不全面，都應該作為課堂上繼續前行加深的基礎起點。而浮力大小的影響因素作為本節課的重點和難點，則需要教師通過預設問題，驅動思考，讓學生經歷預測—觀察—解釋的科學思考過程。輔助以多媒體手段，記錄學生分組實驗過程，分享交流。

在美國著名教育家舒爾曼最早提出的學科教學（即PCK）概念中提出教師要針對了解學生的認知基礎、方式等差異進行教學。為了達到教學目標的要求，需要教師根據學生的心理發展水平，采取適當的策略和手段。

PCK，從操作角度，它可以定義為三個維度的有機結合：

教什么——教學內容的知識。談到領域知識，有一個概念必須提及，即核心經驗。一種經驗或概念之所以被稱為核心經驗或核心概念，是因為它能滿足三個基本標準：聚焦性、連貫性、適應性。

教誰——教學對象的知識。在發展適應性原則的指導下，幼兒園教師需要將具體領域中幼兒必須掌握的知識和技能融入到對兒童發展的一般性理解中。為了更好的幫助兒童學習，教師就必須了解，他們在不同領域中具體的發展水平和能力，從PCK的視角看，教師需要掌握三種類型的關于教育對象的知識：兒童的學習軌跡、兒童在學習新概念時容易出錯的地方，以及對兒童個體差異性的理解。

怎么教——教學策略知識。PCK將教學法知識定義為與學科知識緊密相連、旨在促進學生理解學科概念的“方法性知識”。考慮到早期教育特有的教育情境，教學法不僅包括具有領域特征的教學法策略，而且還要考慮一般性教學策略，即適用于一切教學情境和多種領域的教學策略。兩種策略并行，這也是早期教育階段的PCK與其他教育本階段不同的一個方面。

PCK不是一種知識，而是教學情境中各種知識的融合。學科知識是最中心的知識，但是光具備學科知識顯然不足以將學生教好。筆者以為PCK是教師專業知識中最核心的知識，它最能區分學科專家與教學專家、高成效專家與低成效教師間的不同。初中物理是作為一門起始學科，在八年級首次接觸物理后學生隨即產生較大學習成效差距，這很大程度上取決于教師個人的學科教學知識PCK差異。

責任編輯 龍建剛