PCK理論在初中物理演示實驗教學中應用探究

黃東娥

現階段，將PCK理論應用到初中物理演示實驗教學中，是筆者的一種嘗試，著重強調基于PCK理論引導學生探究實驗的內在規律、知識等，在理清“為什么教”“教什么”后，針對具體的實驗過程讓學生有效學、高效學，為實驗和學生間架起探究、理解、實踐的“橋梁”。

一、集體備課，基于舊知引出新實驗

眾所周知，物理是系統性、抽象性、實踐性較強的學科，有著相對完善的知識體系，且各個知識點之間內在聯系緊密。不同之處在于，物理學科所涉及的領域，除卻生活以外，還有自然科學、人文地理等多個方面，具有嚴密的邏輯性與一定的深度。而演示實驗教學，對于初中生而言，既是將物理與生活實際、科學現象串聯起來的重要途徑，也是學生探究新知，或是將新舊知識緊密聯系起來的關鍵。因此，筆者針對物理演示實驗教學的重要性，提出了應用PCK理論串聯新舊知識、引出實驗的教學策略，來創新物理演示實驗教學手段與方法。這一策略的要點，是要以教師PCK狀況為起點，所有物理教師通過集體備課、共同討論的方式進行交流、互動，齊心協力、致力于創設高效物理實驗課堂。

例如，在“探究力的相互作用”實驗教學前，教師們通過互相溝通、交流，對初中生具體學情展開分析，就學生對力的概念、特點的了解程度，共同制定實驗教學方案：首先，利用多媒體播放生活中關于力的相互作用實例，如兩人碰撞后都感到痛并后退、游樂園里碰碰車互相撞飛等，利用將生活中與之相關的實例，引出力的互相作用這一概念；其次，就如何測定力的相互作用大小等，利用PCK理論進行初步解讀，幫助學生理清實驗的目的、探究內容等（如表1）；最后，根據所列出的PCK表格內的問題情況，展開實驗進行具體演示即可。

如此一來，在PCK理論的幫助下，教師無論是利用生活中的實例引出實驗相關概念，將之作為舊知識引出實驗，還是與學生共同繪制PCK表格，就實驗內容、目的以及所涉及的問題清單等進行分析，都可以有效地引入新知識，切實為學生實驗探究、知識建構創設良好的學習環境，有利于調動學生學習的積極性、求知欲。

二、啟發思維，解讀文本理清重、難點

初中物理，作為將學生引入物理的入門級課程，這一階段的物理實驗知識量并不多，操作也不太復雜，主要是為了讓學生認識什么是物理實驗、初步了解常見的物理實驗儀器以及基本的物理實驗操作原則等，對學生能力要求其實不太高。初中物理教師在物理演示實驗教學過程中，要聚焦基礎知識、基礎能力這兩大要點，以培養學生物理實驗興趣、正確認識物理實驗、啟發學生實驗思維為前提，不斷地創新教學手段與方法，創設良好的實驗教學情境，使得學生愿意在教師的引領下參與物理實驗，逐步了解與掌握實驗原理與方法，成為課堂的主人。鑒于此，筆者針對初中物理教材中實驗內容、知識點等，提出了運用PCK解讀文本、理清實驗教學重難點的策略，要求物理教師在實驗教學前養成將PCK 理論運用于文本、新課標解讀的習慣，確立實驗教學中必須要讓學生了解與掌握的核心問題，達到靈活應用的目的。

例如，在“熔化和凝固”這一課前，初中物理教師可以嘗試利用PCK理論對文本中關于熔化和凝固知識點與實驗內容等進行解讀，來細化課標、教學內容等，明確相關實驗的具體內容、教學要求（如表2），從而采取對應的教學手段來創設實驗情境，啟發學生實驗思維。

通過解讀表，教師就可以在講授“熔化和凝固”相關實驗時，通過創設問題教學情境，提出問題“什么是熔化？什么是凝固？如何測定物體的熔點、凝點”“生活中哪些現象與凝固有關？哪些現象與融化有關”“常見的晶體與非晶體有哪些？”等，導入實驗，使學生在思考中提高實驗思維，并在合適教學情境下積極參與實驗探究、操作等，在親身體驗、動手操作中將物理知識與生活實際聯系起來，又好又快地掌握實驗知識與部分技能。

三、活用技術，聚焦知識設計策略

現如今，教育已然步入信息化2.0時代，互聯網與現代信息技術的快速發展，為初中物理演示實驗教學帶來了新的機遇與途徑。然而，想要運用好信息技術高效地開展演示實驗教學，教師還需要從PCK理論出發，基于PCK聚焦知識來設計適合初中生的物理實驗教學策略，充分發揮信息技術、手段與資源的優勢，來幫助學生參與實驗探究、提高學習興趣，同時提高實驗教學的有效性。由于教師PCK的不同，適合學生、課堂、實驗的互聯網、信息技術教學方法也不盡相同，筆者針對此提出應用PCK設計物理實驗教學的策略，認為初中物理教師想要在物理演示實驗教學中合理地利用互聯網、信息技術來提高物理教學的有效性，就要針對物理實驗所涉及的知識點、實驗技巧等，設計對應的教學策略，實現實驗教學與信息技術的深度融合，可提高學生物理實驗興致和課堂效率。

例如，在“浮力”實驗教學前，教師要先基于PCK理論理清所講實驗最核心的內容及其教育價值，并從學生學情出發，提出利用信息技術幫助學生知識學習、參與實驗的策略（見表3）。

然后，在課堂上根據所提出的學習策略，利用多媒體展示乒乓球在水里向上浮起的視頻，引起學生共鳴，回憶生活中還有哪些類似的情況，進而引起他們討論浮力的方向以及展開“探究影響浮力大小的因素”實驗教學。合理地利用多媒體引出實驗，并通過合適的問題，引導學生積極思考，切實發揮現代信息技術、網絡資源等作用，結合具體的教學內容，采取有效的策略，來創新原本的實驗教學模式，豐富學生實驗學習體驗，從根本上提高實驗教學的有效性。

結語

實驗是初中物理中非常重要的教學內容，也是物理教學與中考考查的重點。然而，大部分初中生在物理實驗操作、知識考查方面比較薄弱，很難真正理解實驗每個步驟的作用、要求。基于PCK理論開展初中物理演示實驗教學，就是要利用兩個“轉化”，幫助學生理清演示實驗的要素、所要探究的問題、列出具體的問題清單，從而幫助學生有效獲得知識、提高實驗技能。

責任編輯 龍建剛