中學(xué)物理教師的PCK.doc

中學(xué)物理教師的PCK*吳加澍（浙江省義烏中學(xué)322000）一.話題的緣起1.一線教師的困惑 實(shí)施新課程以來，廣大教師對(duì)于課改理念普遍認(rèn)同，然而課堂教學(xué)卻是“濤聲依舊”。為什么學(xué)過的新理念用不上呢？理念與行為之間的巨大落差，使眾多的一線教師深感困惑。理論和實(shí)踐都告訴我們，教育理念并不能自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)行為。要使普遍的教育理念落實(shí)到教師的教學(xué)行為中去，在兩者之間必須要有一座橋梁，籍以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)轉(zhuǎn)化：一是教育理念學(xué)科化。新課程理念只有扎根于課堂，與學(xué)科教學(xué)緊密結(jié)合起來，成為可以操作的課堂教學(xué)實(shí)踐，才能彰顯它的意義和價(jià)值；二是教育理念個(gè)性化。個(gè)體性是教師專業(yè)活動(dòng)的一大特點(diǎn)，因此，教師對(duì)于一般性的教育理念，必須結(jié)合自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，反復(fù)感受與體悟，使之內(nèi)化成自己的理解和主張，才能最終外顯為正確的教學(xué)行為。 由于“學(xué)科教學(xué)知識(shí)”（Pedagogical Content Knowledge，簡(jiǎn)稱PCK）兼具觀念性特征與實(shí)踐性特征，這就決定了它可以在理念和行為之間，充分發(fā)揮橋梁性的作用，建立起“教育理念PCK教學(xué)行為”的互動(dòng)性機(jī)制，使新課程理念真正轉(zhuǎn)化為教師的教學(xué)行為，扎根于學(xué)科的課堂教學(xué)之中。2.同課異構(gòu)的思考 在教學(xué)中經(jīng)常見到這樣的情況：不同的老師上相同內(nèi)容（甚至同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)）的課，往往會(huì)有截然不同的教學(xué)效本文系作者在第六屆全國(guó)中學(xué)物理特級(jí)教師學(xué)術(shù)研討會(huì)的專題發(fā)言整理果。他們之間的差距主要發(fā)生在什么地方呢？圖1例如“超重和失重”的教學(xué)，可用圖1所示的器材（粗糙的橫桿上擱放兩塊異名極相對(duì)的環(huán)形磁鐵），通過實(shí)驗(yàn)演示來加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。然而，即使用同樣的器材、做同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，不同的教師卻是教法各異： 師1：演示實(shí)驗(yàn)：手持橫桿使磁鐵由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，問學(xué)生觀察到了什么現(xiàn)象（磁鐵吸攏），并解釋所見現(xiàn)象。師2：先演示：使磁鐵由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生觀察并解釋所見的現(xiàn)象；再演示：讓磁鐵由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，仍見磁鐵吸攏（學(xué)生大感意外），啟發(fā)學(xué)生分析并解釋所見的“反?！爆F(xiàn)象。 師3：先提問題：當(dāng)磁鐵由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？讓學(xué)生在思考的基礎(chǔ)上作出預(yù)測(cè)，而后演示實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生觀察并分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；接著再提問題：若磁鐵向上運(yùn)動(dòng)呢？比較這三位老師的教學(xué)，可以看出，師2要比師1好，因?yàn)樗麑?duì)實(shí)驗(yàn)的開發(fā)更為充分，通過變式實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)超失重現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)更加深入。而師3的教學(xué)又與師1、師2不同，他是從提出問題、學(xué)生預(yù)測(cè)入手，這樣更能引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，激發(fā)他們的思維活動(dòng)，因而教學(xué)效果也就更好。如果把師1、2的實(shí)驗(yàn)演示策略歸結(jié)為“演示觀察解釋”，那么師3的策略就是“預(yù)測(cè)觀察解釋”1。粗看起來兩者似乎大同小異，但卻有著內(nèi)在的實(shí)質(zhì)差異。這是因?yàn)?，教師所以采用不同的策略和教法，是基于他們?duì)一些關(guān)鍵問題的不同理解與判斷。例如：關(guān)于科學(xué)的發(fā)生究竟是始于問題，還是觀察？關(guān)于學(xué)習(xí)的主體是具有前概念的個(gè)體，還是“白板、容器”？關(guān)于學(xué)習(xí)的過程是自主建構(gòu)，還是傳輸接受？ 等等。概括地說，上述反映的也正是教師的“學(xué)科教學(xué)知識(shí)”水平的差異。還有更多的案例可以說明，決定教學(xué)優(yōu)劣的主要原因，往往不是教師學(xué)科知識(shí)的多少，也不是一般教學(xué)法知識(shí)的多少，而是取決于教師所擁有的特殊的專業(yè)知識(shí)，即學(xué)科教學(xué)知識(shí)的多少?！耙o學(xué)生一杯水，教師要有一桶水?！边@是我們常說的一句話，用來隱喻教師要比學(xué)生擁有更豐富的知識(shí)。但在現(xiàn)實(shí)中，有的教師他有兩桶水、三桶水甚至更多桶水，卻也給不了學(xué)生一杯水，這是為什么呢？因?yàn)椤按怂潜怂?，這兩種“水”除了量的差異之外，更有著質(zhì)的區(qū)別。如果給學(xué)生的“水”指的是學(xué)科知識(shí)，那么教師擁有的“水”主要就是學(xué)科教學(xué)知識(shí)。也就是說，教師不僅要有深刻的學(xué)科知識(shí)，而且還要有寬廣的學(xué)科教學(xué)知識(shí)，有效的課堂教學(xué)正是兩者有機(jī)融合的結(jié)果。前不久，教育部頒發(fā)了中學(xué)教師專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中對(duì)教師的專業(yè)知識(shí)提出了明確的要求。引人注目的是，文件突破了傳統(tǒng)的教師專業(yè)知識(shí)“三元結(jié)構(gòu)”，在學(xué)科知識(shí)、教育知識(shí)、文化知識(shí)的基礎(chǔ)上，第一次明確提出了有關(guān)學(xué)科教學(xué)知識(shí)的新要求。因此，如何促進(jìn)學(xué)科知識(shí)向?qū)W科教學(xué)知識(shí)的轉(zhuǎn)化，構(gòu)建教師合理的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，是當(dāng)前值得我們重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)問題。二學(xué)科教學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵1.什么是PCK 上世紀(jì)八十年代，美國(guó)著名教育家L.舒爾曼最早提出了學(xué)科教學(xué)知識(shí)（即PCK）的概念。他認(rèn)為，PCK是關(guān)于教師如何針對(duì)特定的學(xué)科主題及學(xué)生的不同興趣與能力,將學(xué)科知識(shí)組織、調(diào)整與呈現(xiàn),以進(jìn)行有效教學(xué)的知識(shí)。或者，也可換個(gè)角度看：PCK與其說是一種知識(shí),不如說是一種教師特有的“轉(zhuǎn)化”的智能，即將學(xué)科知識(shí)“轉(zhuǎn)化”成學(xué)生有效獲得的學(xué)科教學(xué)智能2。具體地說，教師先通過教學(xué)設(shè)計(jì)，將學(xué)科的知識(shí)轉(zhuǎn)化成教學(xué)的知識(shí)；再通過課堂教學(xué)，使教學(xué)的知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生的知識(shí)。在這兩次轉(zhuǎn)化過程中，教師所擁有的學(xué)科教學(xué)知識(shí)起著舉足輕重的作用。實(shí)證研究表明：PCK是使教學(xué)最有效的知識(shí)，它最能區(qū)分學(xué)科專家與教學(xué)專家、高成效教師與低成效教師的不同?？梢哉f，PCK是教師專業(yè)知識(shí)中最核心的知識(shí)，發(fā)展教師的學(xué)科教學(xué)知識(shí)是教師專業(yè)成長(zhǎng)的關(guān)鍵。2.PCK的內(nèi)涵 美國(guó)學(xué)者P.L.格羅斯曼將學(xué)科教學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵解析為四部分，即：學(xué)科的知識(shí)。指學(xué)科中最核心、最基本的知識(shí)；學(xué)科的思想、方法、精神和態(tài)度；對(duì)學(xué)生今后學(xué)習(xí)和發(fā)展最有價(jià)值的知識(shí)。課程的知識(shí)。知道某一知識(shí)在整個(gè)學(xué)科體系中的地位和作用;上位知識(shí)與下位知識(shí)的聯(lián)系;新舊知識(shí)間的聯(lián)系;所學(xué)知識(shí)與兒童生活、經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系。學(xué)生的知識(shí)。了解不同學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)、認(rèn)識(shí)方式及差異;知道哪些知識(shí)學(xué)生容易理解, 哪些問題容易混淆;學(xué)生常見的錯(cuò)誤是什么,如何辨析和糾正。教學(xué)的知識(shí)。指為了達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的要求,根據(jù)學(xué)生的心理發(fā)展水平,而采取合適表征內(nèi)容的教學(xué)手段和策略的知識(shí)。需指出的是，如上采用了還原解析的方法研究PCK的基本要素，但并不等于說，PCK就是這幾種知識(shí)簡(jiǎn)單疊加的結(jié)果。實(shí)際上，各種要素之間是相互嵌套、融為一體的，PCK正是在它們基礎(chǔ)上重組、整合而成的一種新的知識(shí)形態(tài)。 3.PCK的核心 根據(jù)教學(xué)論的“三角形模型”，課堂教學(xué)總是基于教材、教師、學(xué)生這三大要素之間的交互作用而形成的。相應(yīng)地，課堂教學(xué)的三個(gè)基本問題是：教什么？怎么教？怎么學(xué)？這也正是PCK所要研究解決的三大主題。如果對(duì)照PCK的內(nèi)涵要素，我們可以看出，其中“學(xué)科知識(shí)”與“課程知識(shí)”，針對(duì)的是教什么的問題，而“學(xué)生知識(shí)”與“教學(xué)知識(shí)”，則分別針對(duì)怎么學(xué)和怎么教的問題。這三個(gè)問題盡管各有側(cè)重，但它們都有一個(gè)共同的聚焦點(diǎn)，那就是關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)。關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)是教學(xué)的本質(zhì)追求，也是教學(xué)的核心觀念。抓住了這一點(diǎn)，也就抓住了PCK的核心。據(jù)此，我們可把PCK的核心內(nèi)涵概括為一句話：將學(xué)科知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生可學(xué)的形式。換言之，PCK的核心就是立足學(xué)生立場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)轉(zhuǎn)化。三物理教師PCK的建構(gòu)實(shí)踐表明，教師的學(xué)科教學(xué)知識(shí)并不會(huì)隨著學(xué)科知識(shí)和一般教學(xué)知識(shí)的獲得而自然生成；同時(shí)，它也沒有一種最佳的方式可以直接傳授給教師。PCK的發(fā)展是一個(gè)不斷建構(gòu)的過程。在很大程度上，它是教師個(gè)人在自己所任學(xué)科的特定范圍內(nèi)，不斷將諸方面知識(shí)綜合、創(chuàng)新的探究過程中得出的。對(duì)于一線的物理教師來說，PCK的建構(gòu)必須堅(jiān)持實(shí)踐取向，即要強(qiáng)化實(shí)踐意識(shí)、關(guān)注現(xiàn)實(shí)問題、注重個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。具體地說，一般可從兩個(gè)方面著手。首先，是典型課例的PCK解析，即結(jié)合教學(xué)中的案例，以PCK的視角和框架，進(jìn)行深入的剖析與反思。這些典型的課例，就是一個(gè)個(gè)鮮活的“話題PCK”，通過不斷積累，形成并充實(shí)教師的PCK資源庫(kù)。在此基礎(chǔ)上，教師再進(jìn)一步梳理自身的學(xué)科教學(xué)知識(shí)，通過總結(jié)提升，逐步建構(gòu)起具有個(gè)性特色的“學(xué)科PCK”。1.典型課例的PCK解析 課例的解析可按PCK內(nèi)涵的四個(gè)要素來展開。如以“磁感應(yīng)強(qiáng)度”為例，就是要圍繞以下幾個(gè)問題進(jìn)行解析，并作出自己的回答。(1)“磁感應(yīng)強(qiáng)度”的內(nèi)容及其教育價(jià)值是什么?磁感應(yīng)強(qiáng)度是電磁學(xué)的核心概念之一，它對(duì)于“磁場(chǎng)”及其后續(xù)知識(shí)的學(xué)習(xí)，都有著關(guān)鍵性的作用。磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的學(xué)習(xí)過程，也是一個(gè)典型的物理知識(shí)建構(gòu)過程，其中蘊(yùn)含著豐富的物理思想和方法。 讓學(xué)生經(jīng)歷這樣的過程，將有助于提高他們的物理素養(yǎng)。(2)“磁感應(yīng)強(qiáng)度”與其他教學(xué)內(nèi)容的聯(lián)系是什么?知識(shí)內(nèi)容“承上啟下”。磁感應(yīng)強(qiáng)度概念是中學(xué)電磁學(xué)知識(shí)網(wǎng)上一個(gè)重要的“節(jié)點(diǎn)”，對(duì)于相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)有著不可或缺的作用。思想方法“一脈相承”。一些重要的物理方法，例如物理量的“比值定義”、 多因素的“變量控制”、 以勻代變“極限思想”等，在本課例的教學(xué)中都將再次涉及。(3)學(xué)生學(xué)習(xí)磁感應(yīng)強(qiáng)度概念時(shí)可能的困難是什么?學(xué)生的困難主要集中在兩個(gè)方面。一是概念的抽象性。學(xué)生對(duì)“場(chǎng)”這種物質(zhì)形態(tài)，覺得看不見、摸不著，缺乏相應(yīng)的直接經(jīng)驗(yàn)與感受；二是知識(shí)的綜合性。由于磁場(chǎng)對(duì)電流的作用遠(yuǎn)比電場(chǎng)對(duì)電荷的作用復(fù)雜，因而磁感應(yīng)強(qiáng)度概念相關(guān)聯(lián)的知識(shí)也就更多。所有這些，都對(duì)學(xué)習(xí)者的抽象思維能力和邏輯推理能力提出了更高的要求。(4)幫助學(xué)生理解磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的教學(xué)策略有哪些?教學(xué)思路：類比遷移如果把磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度做一比較（圖2），可以發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)物理概念的形成過程有著很大的相似性。教學(xué)中通過類比的方法，讓學(xué)生充分借鑒電場(chǎng)強(qiáng)度的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，將會(huì)大大降低磁感應(yīng)強(qiáng)度的學(xué)習(xí)難度。電場(chǎng)電場(chǎng)力F電荷試探電荷q模型比值F/q反映電場(chǎng)強(qiáng)弱探究電場(chǎng)強(qiáng)度定義磁場(chǎng)磁場(chǎng)力F電流電流元IL模型比值F/IL反映磁場(chǎng)強(qiáng)弱探究磁感應(yīng)強(qiáng)度定義圖2教學(xué)方式：探究學(xué)習(xí)為了加深對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的理解，教學(xué)中不能僅止于“比值定義”的簡(jiǎn)單套用，而應(yīng)讓學(xué)生通過探究學(xué)習(xí)，去親歷物理概念的建立過程。其中，教師的引導(dǎo)作用主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。一是實(shí)驗(yàn)感知，豐富物理表象。布魯納“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”理論認(rèn)為，有效學(xué)習(xí)的程序應(yīng)該是“直接經(jīng)驗(yàn) 圖象經(jīng)驗(yàn) 抽象經(jīng)驗(yàn)”；同樣地，物理學(xué)習(xí)的程序也應(yīng)是“實(shí)驗(yàn)觀察 物理圖象 物理抽象”，即讓學(xué)生通過感知物理現(xiàn)象，形成清晰的物理表象，進(jìn)而主動(dòng)建構(gòu)物理知識(shí)。本節(jié)課主要實(shí)驗(yàn)如下：*學(xué)生實(shí)驗(yàn)：感受磁場(chǎng)的強(qiáng)弱（“磁不可貌相”）怎樣用物理量描述磁場(chǎng)的性質(zhì)？*演示實(shí)驗(yàn)：用小磁針可表示磁場(chǎng)方向，但不能反映大小*演示實(shí)驗(yàn)：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力有著怎樣的規(guī)律？*學(xué)生實(shí)驗(yàn)：定性探究磁場(chǎng)中通電導(dǎo)線受力的因素*演示實(shí)驗(yàn)：定量探究磁場(chǎng)中通電導(dǎo)線受力的規(guī)律(FIL)*重復(fù)實(shí)驗(yàn)：在不同的磁場(chǎng)中，是否還有相同的規(guī)律二是問題導(dǎo)引，設(shè)置認(rèn)知臺(tái)階。讓學(xué)生理解“為什么用比值（F/IL）定義磁感應(yīng)強(qiáng)度？”是本節(jié)課的關(guān)鍵所在。教師在教學(xué)中要適時(shí)地提出問題，為學(xué)生設(shè)置必要的認(rèn)知臺(tái)階，讓他們?nèi)ソ?jīng)歷并完成新概念的建構(gòu)過程。教學(xué)中可提出如下問題供學(xué)生分析討論。問題1：在F、IL、B 三者中，你認(rèn)為哪個(gè)物理量可用來描述磁場(chǎng)的性質(zhì)？為什么？ 在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出：在同一（勻強(qiáng)） 磁場(chǎng)中B =F/IL是個(gè)定值。該比值反映了規(guī)律性問題2：在不同的（勻強(qiáng)）磁場(chǎng)中，仍能用F/IL描述它的性質(zhì)嗎？為什么？分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可見：在不同（勻強(qiáng)）磁場(chǎng)中，F(xiàn)/IL為另一個(gè)確定 的比值，且比值大小與磁場(chǎng)的強(qiáng)弱相關(guān)。該比值還具有客觀性問題3：在一般的（非勻強(qiáng)）磁場(chǎng)中，還能用F/IL描述它的性質(zhì)嗎？為什么？啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用“無限分割、以勻代變”的極限思想進(jìn)行分析推理。教學(xué)手段：多元整合除了發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)手段的作用外，還應(yīng)充分利用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)。例如，通過數(shù)字傳感器采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)分析處理數(shù)據(jù)等（圖3），這樣不僅可以豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)效果，為學(xué)生建構(gòu)和理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念打下了良好基礎(chǔ)，并且還節(jié)省了時(shí)間，提高了教學(xué)效率。圖32.教師自身的PCK梳理 參照格羅斯曼關(guān)于學(xué)科教學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵解析框架，物理教師的PCK結(jié)構(gòu)可用如下框圖來表示。（圖4）關(guān)于學(xué)生的知識(shí) 教學(xué)策略的知識(shí) 物理學(xué)科的知識(shí) (核心內(nèi)容/教育價(jià)值)(統(tǒng)領(lǐng)性的知識(shí)）(學(xué)與教的知識(shí)）物理課程的知識(shí) 圖4 其中，物理學(xué)科的知識(shí)是PCK的基礎(chǔ)，它涉及物理教學(xué)的核心內(nèi)容和教育價(jià)值等根本問題，是具有統(tǒng)領(lǐng)性的知識(shí)。而物理課程的知識(shí)、關(guān)于學(xué)生的知識(shí)以及教學(xué)策略的知識(shí)，主要針對(duì)課堂教學(xué)中教材、學(xué)生、教師三者的關(guān)系，是屬于學(xué)和教的知識(shí)。對(duì)教師而言,“理論的實(shí)踐化”固然重要,“實(shí)踐的理論化”尤為必須。教師要善于從自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中, “悟”出自己的行動(dòng)理論, 形成自己的教學(xué)主張，這是建構(gòu)具有個(gè)性特色的學(xué)科教學(xué)知識(shí)的關(guān)鍵所在。下面，筆者就結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，在反思和感悟的基礎(chǔ)上，對(duì)自身的PCK做一番分析與梳理。（1）物理學(xué)科的知識(shí)關(guān)注知識(shí)的文化取向我們關(guān)注物理知識(shí)的文化取向，其實(shí)就是要關(guān)注學(xué)生的發(fā)展，充分開發(fā)物理知識(shí)的育人價(jià)值。著名物理學(xué)家陳佳洱院士說過：“物理學(xué)不只是圖表和數(shù)據(jù)，它能帶給你很多更珍貴的東西：一種理性的思維方式、人生的哲學(xué)和人生的道路?！彼脑捳菍?duì)物理知識(shí)價(jià)值的詮釋：讓學(xué)生終身受益的不是具體的知識(shí)，而是當(dāng)大部分物理知識(shí)忘掉之后所剩下的東西，那就是一個(gè)人的思維方式和他的價(jià)值取向?？梢赃@樣說，一個(gè)人在中學(xué)階段是否受到過系統(tǒng)且良好的物理教育，將會(huì)影響到他今后可能達(dá)到的事業(yè)乃至人生的高度。這也是國(guó)家要在基礎(chǔ)教育階段普遍開設(shè)物理課程的原因所在。為此，我們必須重構(gòu)文化取向下的物理知識(shí)觀。即要充分認(rèn)識(shí)到教學(xué)范疇內(nèi)的物理，有著作為科學(xué)的物理和作為教育的物理的兩重性。相應(yīng)地，物理知識(shí)也有著兩種形態(tài)：一種是外顯的學(xué)術(shù)形態(tài)，另一種是內(nèi)隱的教育形態(tài)，前者具有實(shí)用價(jià)值，后者則有教化功能。于是，我們的教學(xué)應(yīng)該從學(xué)術(shù)形態(tài)深入到教育形態(tài)，即在重視物理知識(shí)的科學(xué)內(nèi)核的同時(shí)，還要注意挖掘它的文化底蘊(yùn)， 提升物理教學(xué)的文化品性。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)，還能進(jìn)一步去探尋知識(shí)的淵源，揭示知識(shí)的本質(zhì)，體悟物理的美感，從而全面發(fā)揮物理知識(shí)的教育價(jià)值。（2）物理課程的知識(shí)拓展課程的學(xué)科視域所謂學(xué)科視域，指的是教師對(duì)所任教學(xué)科的內(nèi)涵及本質(zhì)的理解與把握。對(duì)于物理教師而言，他的學(xué)科視域主要取決于對(duì)“物理究竟是什么”這個(gè)根本問題的認(rèn)識(shí)。著名法國(guó)科學(xué)家龐加萊曾說過:“物理學(xué)是由一系列事實(shí)、公式和法則建立起來的，就像房子是用磚砌成的一樣。但是，如果把一系列事實(shí)、公式和法則看成物理學(xué)，那就猶如把一堆磚看成房子一樣?！标P(guān)于物理學(xué)科的本質(zhì)，我們可從三個(gè)層面去解讀。首先，物理是一門科學(xué)，這是不言而喻的；其次，物理又是一種智慧，它的一系列獨(dú)特而卓有成效的思想、方法，已成為人類共同的財(cái)富；第三，物理還是一種文化，并且是集真、善、美之大成的高品位的文化。物理學(xué)科這種豐富多元的內(nèi)涵，猶如一棵枝繁葉茂的“物理樹”：最先映入人們眼簾的樹葉、果實(shí)，就像物理學(xué)科的知識(shí)層面；而支撐著它們的樹枝、樹干，好比物理學(xué)科的思維層面；它那深深地扎入泥土、維系著大樹生命的樹根，則是物理學(xué)科的文化層面。作為一名物理教師，能夠?qū)ξ锢韺W(xué)科作一番深入的審視與剖析，以拓展自己的學(xué)科視域，這是十分必要的。因?yàn)?，眼界決定境界。如果教師關(guān)注的僅僅是物理知識(shí)層面，他充其量只能算是一名“經(jīng)師”；如果在教物理知識(shí)的同時(shí)，還能突出物理思維，引導(dǎo)學(xué)生去領(lǐng)悟其中的思想和方法，從而提升智慧，他就是一位“明師”；如果在教物理知識(shí)、思維方法的同時(shí)，還能潛移默化地對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理文化的熏陶，潤(rùn)澤他們的心靈，那才稱得上是教書育人的“人師”。3（3）關(guān)于學(xué)生的知識(shí)切合學(xué)生的心理特點(diǎn)著名教育家杜威早就指出：“盡管科學(xué)家和教師都掌握學(xué)科知識(shí)，但二者的學(xué)科知識(shí)是不一樣的，教師必須把學(xué)科知識(shí)心理學(xué)化，以便讓學(xué)生能夠理解?！睂W(xué)科知識(shí)的“心理化”，其實(shí)就是“生本化”。這就要求教師以學(xué)生為基本立場(chǎng)，按照他們的心理特點(diǎn)和認(rèn)知水平去審視并組織所教的知識(shí)，從而使學(xué)科知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生可學(xué)的形式。 例如“受力分析”的教學(xué)。要具體分析“行駛中的汽車受到哪些力的作用？”可有兩種不同的教學(xué)。一種是基于“教師中心”的教學(xué)，即通過正面的分析講解，直截了當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生呈現(xiàn)問題的答案。這種教法看似快捷省時(shí)，但卻遠(yuǎn)離了學(xué)生的實(shí)際。因?yàn)閷W(xué)生的頭腦畢竟不是一張任人描繪的白紙，他們對(duì)于物理世界有著自己的圖景和認(rèn)知。另一種是基于“學(xué)生立場(chǎng)”的教學(xué)。教師重視學(xué)情的了解與把握，包括他們對(duì)所學(xué)知識(shí)已有的基礎(chǔ) ，尤其是典型的誤解等，并以此作為教學(xué)的起點(diǎn)和依據(jù)。因此，即便有學(xué)生按教師的預(yù)期，得出汽車受到重力、牽引力地面支持力和摩擦力等四個(gè)力作用之后，教師并不是“見好就收”，而是繼續(xù)追問：汽車還受到其它力的作用嗎？果然，學(xué)生按照他們各自的理解，又提出了更多的力，諸如空氣阻力、空氣浮力、大氣壓力、地面壓力、駕駛員壓力等等。這時(shí)，教師再引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)題意要求，對(duì)這些力逐個(gè)分析、篩選，最終確認(rèn)汽車受到四個(gè)力的作用。這似乎繞了一圈又回到了原地，但是經(jīng)此過程，卻使學(xué)生從中理解、把握了受力分析最關(guān)鍵的兩大要點(diǎn)：一是分析受力而不是施力，二是分析外力而不是內(nèi)力，從而收到了“先亂后治”的效果。在日常教學(xué)中，有不少教師對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤采取“零容忍”的態(tài)度，認(rèn)為要防患于未然，把學(xué)生的錯(cuò)誤消滅在萌芽狀態(tài)中。其實(shí)，課堂本來就是允許學(xué)生犯錯(cuò)的地方。更何況，有時(shí)學(xué)生做對(duì)了，說不定只是模仿；如果學(xué)生做錯(cuò)了，絕對(duì)是他的原創(chuàng)。從這個(gè)意義上說，學(xué)生的錯(cuò)誤也是重要的教學(xué)資源。由此看來，要讓學(xué)生學(xué)好一個(gè)物理概念（或其它知識(shí)），最合適的教學(xué)起點(diǎn)在哪里？是學(xué)生原有的迷思概念；最有效的教學(xué)方法是什么？是激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，并由此切入，引導(dǎo)他們通過自主建構(gòu)，最終完成從迷思概念到科學(xué)概念的轉(zhuǎn)化?？傊?，我們的教學(xué)必須立足于學(xué)生立場(chǎng)，把屬于學(xué)生的東西還給學(xué)生。為了做到這一點(diǎn)，筆者結(jié)合物理課堂教學(xué)的實(shí)踐與研究，相應(yīng)提出了“三大”策略。大道至簡(jiǎn)課堂形態(tài)：回歸本真要努力營(yíng)造一種真實(shí)的、自然的、和諧的原生態(tài)的課堂形態(tài)，即真實(shí)的教學(xué)問題，自然的教學(xué)過程，和諧的教學(xué)氛圍。大智若愚教師思維：還原稚化教師要準(zhǔn)確把握學(xué)生的思維水平，并據(jù)此調(diào)整教學(xué)的思維起點(diǎn)，同時(shí)將教師的思維過程還原展開，以達(dá)成師生思維同頻共振的最佳狀態(tài)。大成若缺教學(xué)時(shí)空：留有余地教學(xué)要運(yùn)用留白藝術(shù)，例如預(yù)留“缺口”，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)空；打開“窗口”，擴(kuò)大學(xué)生的學(xué)習(xí)視野；安裝“接口”，使學(xué)生了解知識(shí)發(fā)展的趨向，為后繼的學(xué)習(xí)與發(fā)展埋下伏筆。（4）教學(xué)策略的知識(shí)重演知識(shí)的發(fā)生過程教學(xué)重演律告訴我們：學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是對(duì)人類文化發(fā)展過程的一種認(rèn)知意義上的重演； 學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的心理順序差不多就是前人探索科學(xué)的歷史順序4。著名教育家玻利亞也曾提出：“在教一個(gè)科學(xué)的分支(或一個(gè)理論、一個(gè)概念)時(shí)，我們應(yīng)讓孩子重蹈人類思想發(fā)展中那些最關(guān)鍵的步子?！?同樣地，我們的物理教學(xué)也應(yīng)做到：讓學(xué)生重演物理知識(shí)的發(fā)生過程。即在教師指導(dǎo)下，讓學(xué)生去揭示物理知識(shí)的發(fā)生原因、經(jīng)歷物理知識(shí)的形成過程、以及感受物理知識(shí)的發(fā)展方向等，使物理學(xué)習(xí)成為學(xué)生的“亞研究”、“再創(chuàng)造”的過程?；谶@樣的認(rèn)識(shí)，我們以此作為優(yōu)化物理課堂教學(xué)的基本思路，并提出了如下的教學(xué)策略。一項(xiàng)原則：注重問題導(dǎo)引當(dāng)前有兩種典型的教學(xué)方式。一種是“知識(shí)呈現(xiàn)式”，其特點(diǎn)是：教師講解、傳授知識(shí)，教的是結(jié)論，學(xué)到是技能；另一種是“問題導(dǎo)引式”, 它的特點(diǎn)是：師生互動(dòng)、激活思維，教的是思維，收獲是智慧。前一種教學(xué)是把有問題的教得沒有問題，培養(yǎng)的是“考生”，后一種教學(xué)是把沒有問題的教得有問題，培養(yǎng)的是“學(xué)生”。 我們當(dāng)然也要培養(yǎng)考生，但從根本上說，只有培養(yǎng)好一流的學(xué)生，才會(huì)有真正一流的考生。為了改變一味講授知識(shí)的狀況，教學(xué)中我們應(yīng)堅(jiān)持“問題導(dǎo)引”的原則，讓學(xué)生面對(duì)原汁原味的物理問題，引導(dǎo)他們?nèi)ビH歷物理知識(shí)的重演過程。具體的教學(xué)建議是：知識(shí)問題化，問題情境化。例如，關(guān)于“氣體內(nèi)能變化”的教學(xué)。如果直接對(duì)學(xué)生說：“外界對(duì)氣體做功，氣體的內(nèi)能增大。”這僅僅是知識(shí)的告知；如果問學(xué)生：“外界對(duì)氣體做功，氣體的內(nèi)能怎樣變化？”這雖然是個(gè)問題，但還不足以引發(fā)學(xué)生的深入思考；如果這樣問：“飛機(jī)在萬米高空飛行，機(jī)艙內(nèi)溫暖如春，用的是制冷還是制熱空調(diào)？”這不僅提出了問題，而且將問題鑲嵌在一定的情境之中，就對(duì)學(xué)生形成了更高層次的思維挑戰(zhàn)，激發(fā)他們?nèi)ソ?jīng)歷智力的探險(xiǎn)，從而收到更好的教學(xué)效果。值得注意的是，教學(xué)中要把握好知識(shí)、問題、情境三者之間的關(guān)系。具體地說，教學(xué)的設(shè)計(jì)是“知識(shí)問題情境”,就是把物理知識(shí)轉(zhuǎn)化為問題，將問題融合于情境之中；而學(xué)生的學(xué)習(xí)則是“情境問題知識(shí)”，就是在物理情境中思考問題，在思考問題中掌握知識(shí)。如果形象地將教學(xué)的設(shè)計(jì)比作知識(shí)的“溶解”，那么學(xué)生的學(xué)習(xí)就好比知識(shí)的“結(jié)晶”。從某種意義上說，教學(xué)設(shè)計(jì)就是問題設(shè)計(jì)，一堂好課往往是由一系列有價(jià)值的有效問題組成的。例如“運(yùn)動(dòng)的合成”，就可聯(lián)系生活實(shí)際，通過問題導(dǎo)引來進(jìn)行教學(xué)。首先問學(xué)生：“你能夠跑得比火車還快嗎？”乍一聽，他們感到不可思議，但通過積極思考，很快作出了肯定的回答：人只要在車廂里朝著車行方向，慢慢地踱幾個(gè)方步，就比火車跑得快了。這樣就很自然地理解了同一直線上運(yùn)動(dòng)合成的原理。對(duì)于互成角度的運(yùn)動(dòng)合成，則可提出這樣的問題：“下雨天行走時(shí)，怎樣撐傘才能避免淋濕？”（圖5）這原本是利用生活經(jīng)驗(yàn)就可解決的問題，但現(xiàn)在作為一個(gè)物理問題提出來，很多學(xué)生就套用平行邊形合成法則，得出圖5（B）所示的方案。但繼而一想,如此撐傘，豈不淋成個(gè)落湯雞?圖5 面對(duì)這種近于佯謬的問題，學(xué)生表現(xiàn)出極大的興趣，思維也分外活躍。他們通過一番熱烈的討論，終于明白了運(yùn)動(dòng)的合成與分解，都應(yīng)是相對(duì)同一個(gè)物體而言的，不能張冠李戴，于是最終得出圖5（C）的正確答案。顯然，這樣教學(xué)的遠(yuǎn)比教師單一的知識(shí)講解好得多。兩條鐵律：彰顯學(xué)科特色課程都是有邊界的。如果沒有了邊界，也就失去了這門課程獨(dú)立存在的意義。課程的邊界，往往體現(xiàn)在學(xué)科的特色上。那么，物理學(xué)科的特色是什么呢？第一是“物”，即講求事實(shí)證據(jù)；第二是“理”，