小学科学优秀教师PCK的课例研究

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　　摘 要：学科教学知识（PedagogicalContent Knowledge，简称PCK）是教师知识点核心，也是评价教师教育的一项重要指标，本文所涉及的研究是以对小学优秀教师优质课的观察，比较证实优秀教师PCK的研究，旨在促进小学科学教师PCK的发展。
　　 学科教学知识（PedagogicalContent Knowledge，简称PCK）是斯坦福大学教授L.S.Shulman在1986年提出，PCK是指教师对所教的学科内容和教育学原理有机融合而成的对具体主题、问题或论点如何组织、表达和调整以适应学生的不同兴趣和能力以及进行教学的理解（謝赛，胡惠闵，2010）。换言之，老师在特定的教学内容面前，面对不同理解能力，水平参差不齐的学生面前，用灵活多变的方式呈现教学知识，以达到有效教学。总之，PCK是教师知识的核心，是最能体现教师专业性的学术建构（张亚萍，2013）。
　　
　　一. 研究过程与方法
　　 本研究选取了两位获得部级优课的优秀教师作为研究对象，其中z老师是一城区小学的科学教师，z老师的课例经过区、市、省层层评选，最终被教育部评为2018年“一师一优课、一课一名师”活动“部级优课”。另一位L老师是小学中学高级教师，学科骨干教师，在城区小学担任科学教研组长。这两位优秀的老师也极具代表性，Z老师的教龄又小一点，是一颗冉冉升起的巨星，而李老师则是身经百战的优秀专家型教师。笔者观摩了两位优秀教师的课堂实录，以下是两位教师的课堂实录：
　　 （1）Z老师的教学
　　 Z老师上的课名字叫《空气有重量吗》，是是教科版小学科学三年级上册第四单元最后一课，作为单元的结束课，教材安排了“空气有重量吗”和“整理我们的观察结果”两大部分内容。
　　 一上课，Z老师就和大家讨论了跷跷板，用一张卖空气的漫画聚焦“空气有重量吗”。Z老是痛调查全班认为空气有无轻重，并提问，同学们众说纷纭，有同学科学知识扎实，回答得很好，Z老师也给他贴纸奖励，随后就抛出第一个实验：用手掂掂。同学们很快就行动开。很快，有同学就结束实验，有些同学还在热火朝天。实验完毕，Z老师询问大家看法，部分同学说感觉不出来，部分同学说有空气的袋子重。Z老师引导学生用简易天平验证，并让学生自主设计画图。
　　 设计完成后，Z老师让几组学生上台展示设计理念。Z老师在最后进行修正补充，再让学生分组实验，观察现象并及时记录。
　　 汇报交流实验现象，得出结论：空气是有重量的。Z老师进一步提示学生用更准确的数据来验证空气是有重量的。Z老师在讲台上给学生演示用天平称量皮球内空气的重量，Z老师将一只充满气但未充足气的皮球放在天平的托盘上，称出重量（让学生来看），写在黑板上，然后用气筒给皮球充足气。充满气后请同学上来称量，读出数据，写在黑板上。通过两次数据的对比，得出结论。Z老师又拓展知识，托盘天平和自制天平有哪些主要区别。总结托盘天平不仅可以测出空气是否有重量，而且可以较准确地测出到底增重了多少。
　　 由于托盘天平的读数还不够精准，Z老师搬出电子秤，用一样的方法进行再次称量。Z老师请学生得出结论并思考电子秤的优点。
　　 Z老师在黑板上和学生一起梳理了板书，还拓展了其他空气有重量的例子，比如教室内的重量，整个地球的重量。最后在总结收获中结束了这节课。
　　 （2）L老师的教学
　　 L老师上课的题目是《面包发霉了》，《面包发霉了》是教科版四下《食物》单元的第5课。
　　 上课刚开始，L老师就给学生一张图片，要求学生仔细观察，并猜测可能是什么，学生很快就猜测可能是今天上课的主角——霉菌，L老师很赞许学生的知识储备，并在黑板上写下了“霉菌”，随后提问学生来了解对于霉菌生长情况和样子的前概念，学生们都说到食物有，L老师在PPT上展示了常见的霉菌后，询问大家空气中是否有霉菌，最后一致得出：霉菌无处不在。随后L老师就拿出三天前前让学生观察的面包片，让学生在课堂上再一次观察，再观察之前，L老师就强调，用牙签拨动观察，不惧怕，要仔细，重卫生，最后把观察到的现象记录在记录单上。学生们开始观察，L老师在学生间走动，询问是否观察到，指导学生动作规范。观察了六七分钟后，L老师就请学生上讲台，分享他们的发现。L老师也总结了学生们的发现：面包上的霉菌是各种各样的。L老师也把“各种各样”写在黑板上。
　　 进行了肉眼观察，L老师又给学生发了放大镜，待学生有进一步的发现后再进行汇报。在L老师的追问下，学生们对霉菌有进一步观察的渴望。随后L老师就拿出数码显微镜，给学生展示显微镜下霉菌的样子，许多学生就总结出，霉菌由长长的丝（菌丝）和一团团黑黑的（孢子囊）组成。L老师在PPT上给出几张其他种类的霉菌图片，提示学生从结构的角度总结出霉菌的特点（结构相似）并板书在黑板上。
　　 L老师给学生播放了霉菌生长的视频，和学生一起分析霉菌生长的条件，提出讨论霉菌的利与弊。学生自由讨论之后L老师又补充，重点科普了黄曲霉菌，青霉菌和毛霉菌。
　　 让学生自主讨论霉菌生长的条件后汇报时，L老师引导学生得出温度、水分、光线、空气等有关。同时也鼓励学生用实验验证。在设计水分这个条件对发霉的影响时，L老师采取集体讨论，共同商量得出实验计划。而后面两个条件就简单汇总。除此，L老师在设计实验观察表格里，把这三个实验的方法都写进去了，让孩子们自主选择。
　　 把实验计划分析清楚后，L老师统计每个小组研究的内容后发放材料，最后布置了长期观察的任务，讨论注意点，再次强调注意事项。L老师也鼓励学生坚持实验，随后就迎来了下课铃声。
　　 二.研究结果分析
　　 根据塔米尔（Tamir，1988）的观点，科学教师的PCK包含课程知识、学习者知识、教学策略知识和学习评价知识四个成分（Tamir，P.，1988）。笔者也将从课程知识、学习者知识、教学策略知识和学习评价知识四个方面分析两位优秀教师的PCK。 　　（一）科学课程知识
　　课程的定义众说纷纭，至今也没有一个肯定的定义。范增把科学课程知识分为三类，分别是教师对课程目标、课程内容及课程资源的理解和把握。
　　在对课程目标上，Z老师抓住了这节课的科学概念：空气有一定的重量，但是重量很轻。
　　整节课都是围绕这个课题展开，不论是一开始的漫画导入，还是随后的讨论探究，Z老师都在引导学生向正确的科学概念上靠拢。L老师也是紧扣教学重点：观察发霉的面包，了解霉菌;探究面包发霉的条件。两位优秀教师在这一点上都高度统一，牢牢抓住教学重点。
　　 在课程内容的把握上两位教师都别具一格，不拘泥于教材。Z老师用了三个实验，掂一掂，用简易天平大致观测，用托盘天平称量出数据，最后用电子天平准确称处三个阶段循序渐进。同时在称量的过程中，Z老师也引领学生们了解一些因素会影响称量结果，产生误差，指导学生学习准确称量。最后一点，Z老师没有只拘泥于书本上的知识，也注重培养学生良好的科学习惯，培养与他人合作的良好习惯及尊重事实、实事求是的科学态度。相对于Z老师的教学，L老师的循序渐进显得更加明显。由于观察霉菌所需时间比较长，L老师就在三天前就给学生发了面包进行观察，这样学生有了一定观察经验也对课程进度有一定帮助。这种合理安排时间利于学生在课堂上高效学习。L老师对观察工具层层递进，让学生对研究霉菌产生兴趣，进而引导学生通过自己的假设，进行合理的实验设计。整个过程有扶有放，既规范实验操作又不显得枯燥。
　　 在课程资开发上，两位优秀教师都采用了常见的科学测量工具以及观察工具，简单的让学生自己动手，复杂的老师在讲台上演示，合适的动手实践也让学生兴趣十足，这些内容极大地丰富了科学课内容。
　　 （二）学习者知识
　　 科学学习者知识是强调科学教师对小学生上课心理特点的认识，简单来说，老师看得透你在想什么。
　　 首先，两位老师都很了解学生学习科学的能力，比如L老师，在上课伊始，就展示给大家一张显微镜下霉菌的照片，她知道学生很快提出这是霉菌，从而进一步开始课程。但是Z老师在这方面就显得略不足，也许是Z老师初出茅庐，在抓住学生能力方面略显不足。
　　 其次了解小学生学习科学时的思维方式方面，两位优秀教师都做得很好，有扶有放，由简到难，循循善诱，挖掘学生对科学的创造性思维。比如L老师，在分析霉菌生长条件时，针对学生提出的种种观点，迅速归纳出“温度”、“水分”、“光线”、“空气”这四个关键性，对于要素，L老师巧妙地排除掉。这样就有效的安排试验。
　　 （三）教学策略知识
　　 在这两堂优质课上，两位优秀的教师都很注重学生的主动性。在发现问题，汇报实验结果细节这些地方，两位老师都让学生占主导地位。两位老师在实验观察方面都给学生一段完整的时间，例如L老师组织学生7分钟的时间去观察面包片上的霉菌。Z老师更是花了15分钟引导学生设计实验方案，验证空气的重量。笔者计算，这两节优质课，学生的动手实验，加上学生设计实验方案，总共时间超过半节课。笔者认为，这样以学生为主导的科学课，才是比较高效的教学策略，这样既让学生学习到专业知识，又可以在动手中培养科学习惯，这样从小培养学生观察能力，分析能力，总结能力，对他们而言更是受益匪浅。
　　 除此，两位教师在课上的教学策略灵活多变，针对于设计实验，两位老师不约而同的选择有扶有放，对于难度较大的实验，老师都是带着大家一起研究，领着学生往正确的方向靠近，对于那些相对简单的实验，两位老师都放手让学生自己试一试。
　　 教学策略知识还体现在两位优秀教师的多样化教学方式。Z老师一开始用一张漫画引出课题，全班研讨得出实验方案，小组实验等。L老师更是通过图片，播放视频，全班研讨，小组合作的方式让课堂变得十分生动有趣。
　　 （四）学习评价知识
　　课程评价知识包括两个方面的知识，一个是课程方面的，而另一个就是指评价知识。课程知识包括教师对课程资源以及课程设计的理解。评价知识包括评价的标准和评价的方法（张雪，2015）。评价在学习过程中起反馈调节作用，是了解学生学习情况的必要环节（崔凤，2011）。它也是评价教师在教学活动的标准之一，L老师注重足学生在日常探究中是否投入，在一开始在观察霉菌的样子时，就一直在巡视，对学生的想法一直认真听讲并及时作出指导。再后来用放大镜观察霉菌样子时，也频频询问学生有无新发现，L老师十分重视学生思维的开放与灵活性。无独有偶有，Z老师在观察结束后通过展示学生的表现以及带领学生开展自评，来激励全班学生的主动创新和方法。
　　 三.研究的结果
　　 经过上述研究，可以推断出优秀教师的PCK具有许多相似的地方;（1）在科学课程知识方面，都能准确地把握核心概念，能掌握其他年级的知识与本节课的知识有何联系，并掌握了更丰富的课程资源。（2）在科学学习者知识方面，优秀教师对小学生科学学习心理都有深刻的认识，了解学生已有的知识水平、可能会出现的误区、容易犯的错，并熟知学生的学习需要，注重科学学习“有扶有放”。（3）在教学策略知识方面，优秀教师都比较尊重学生的主体地位，倡导让学生自己设计，自己动手，自己总结，而老师只是纠正与补充，老师们给予的完整的长时段探究、有助于开放学生的思维空间。与此同时，优秀教师教学策略灵活多样，让整个课堂充满活力。（4）在评价知识方面，老师注重评价学生日常探究活动中的行为是否认真投入、思維是否开放灵活。两位老师都有在观察结束后邀请同学上台展示与自评，这样的评价让学生更有参与感。
　　 总之，在优秀教师身上，笔者看到了许多相似的PCK，把握课程的内容与结构，了解儿童科学学习的心理，教学策略有效，对科学学习的评价更有利于学生科学素养的发展（范增，2016）。但是两者又有差别，L老师从教时间更长，她的PCK更丰富，更合理，这也是年轻教师值得好好发展的地方。
　　 最后需要说明的是，这次研究只是个案研究，搜索的范围也有限，对小学优秀教师PCK的研究也只是一家之谈，不具统计意义，希望可以为将来研究小学优质教师PCK起抛砖引玉的作用。
　　
　　[参考文献]
　　[1]Tamir，P.Subject matterand related pedagogicalknowledge in teacher education[J].Teaching and Teacher Education，1988（4）：99—110.
　　[2]谢赛，胡惠闵.PCK及其对教师教育课程的影响[J].教育科学，2010（05）：55-58
　　[3]范增.专家型科学教师PCK及其影响因素的个案研究[J].基础教育研究，2016（15）：43-45
　　[4]国家教育资源公共服务平台：http：//1s1k.eduyun.cn/portal/html/1s1k/index/
　　
　　（作者单位：台州学院2017级科学教育，浙江 台州 318000）
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