基于PCK的“色環電阻的識別”課例解析

付秀芹

以“色環電阻的識別”教學為例，采用格羅斯曼的PCK四要素框架為理論基礎，以PCK的視角分析“色環電阻的識別”的課堂教學，深入挖掘教師的PCK，為構建中職電工教師PCK積累資源。

中職電工教師PCK色環電阻識別課例解析PCK是學科教學知識（pedagogical content knowledge）的簡稱，是美國舒爾曼教授于1986年提出的概念。舒爾曼認為，PCK是“如何將特定的主題或問題進行組織與重新表征，以適應學習者的能力與不同的興趣需要”，“PCK是教師教學專長的一個重要特征，是最能區分學科教師與學科專家的知識領域，教師專業發展的核心問題就是發展他們的PCK”。

格羅斯曼（Grossman，1990）在舒爾曼研究的基礎上，把PCK分為4個要素：學科的知識；課程的知識；學生理解的知識；教學策略的知識。

本文以格羅斯曼的PCK四要素框架為理論基礎，筆者根據自己近二十年的一線教學經驗，從PCK視角分析“色環電阻的識別”的課堂教學，積極構建中職電工教師的PCK。

一、學科的知識

“色環電阻”內容選自中職國家規劃新教材《電工技術基礎與技能》第一章直流電路第二節電阻元件的任務一。無論在直流電路還是在交流電路中，電阻器是組成電路的最基本的元件，而色環電阻因為能供電工操作人員方便快捷的識讀電阻數值，且便于檢測和更換，成為應用最多的電阻器類型。由此可見，色環電阻的正確識別在理論和實踐層面上都有著重要的意義。

筆者依據山東省中職機電專業教學指導方案，結合職業崗位的要求，從知識、能力、素質三個方面來確定本節課的學習目標，教學體現“能力本位”思想，突出技能培養。例如，能力目標設計，一是讓學生能夠正確判定色環電阻的末環，二是掌握色環電阻的標稱阻值和允許誤差的識讀規律。

二、課程的知識

在知識內容上，之前已經學習了電阻器的作用和分類，色環電阻的識別是學習元器件識別和電子裝配的開始，是電子裝配必須掌握的一項重要技能，為今后學習用萬用表對電阻器的測量、電子裝配以及電器維修奠定基礎。

在思想方法上，突出中職學生培養特點，重視技能培養，理實一體化教學，體現“做中學、做中教”的教學思想。

三、學生理解的知識

本部分內容主要是分析學生學習色環電阻的識別時可能遇到的困難。學生可能遇到的困難主要集中在兩個方面。

1.知識內容抽象，操作過程缺乏

課本上用不同顏色來表示不同的數字從而代表不同的含義，顏色太多學生記下來有一定的困難，而且識讀規律太抽象，沒有實物學生不可能理解。如果分發色環電阻實物，增加學生實習操作過程，效果會更好。

2.實物電阻有限，末環確定太難

課堂上教學用來訓練的色環電阻數量和種類都有限，不能滿足學生操作的需要，而且由于色環電阻實物又小，辨識不清，造成色環電阻末環的判定困難，讀數很容易出錯。

這兩方面的困難是對教師教學和學生學習能力的一種考驗，教師需要想辦法幫助學生克服困難，而學生也要對自己的理解推理能力和動手操作水平提出更高的要求。

四、教學策略的知識

學生在學習色環電阻的識別時會遇到困難，教師設計有效的教學策略來幫助學生進行理解。

1.口訣記憶法

如果把每一種顏色對應的數字編一口訣，學生可很快就記住，從而也能快速讀出色環電阻的數值。筆者通過上網查找相關資料，找到記憶口訣，內容：棕一紅二橙是三，四黃五綠六為藍，七紫八灰九對白，黑是零位記心間。在課堂教學中實驗了一下，學生對這個口訣非常感興趣，大部分學生當堂就能把顏色對應數字都能記下來。

2.實物感知法

教師組織學生按學習水平不同進行合理分組，每組人數為4～6人，讓學生觀察收音機等電器的電路板，引導他們在電路板上找出色環電阻器，讓學生在實踐中感知色環電阻的存在。然后教師把不同種類的色環電阻器發給學生，要求他們仔細觀察色環電阻器的外形、色環數目及各色環顏色，并把相應觀察數據記錄在表格中。

3.色標游戲法

教師設計一個色標游戲，讓學生可以拿著卡紙做的彩條代替色環來任意的組合，探索不同色環電阻末環的判定的解決方案，激發學生學習的樂趣。

游戲設計：教師請4名或5名學生上臺，每人手持一種顏色卡紙代表一個色環，分別代表四色環電阻或五色環電阻，按老師要求排列，隨時變換位置，各小組之間開展識讀色環電阻的比賽。

這個游戲解決了利用電阻實物進行識別訓練的數量與種類的局限以及成本問題，還可以讓學生在不斷的探尋的過程中，培養創新思維和實踐能力以及團結協作的精神。

4.分層次教學法

每個學生都是獨立的個體，教師要尊重學生之間的個體差異，實行分層次教學。在色環電阻的識別學案設計中，對不同層次的學生提出了不同的學習要求。在課堂教學中，教師既照顧了大部分同學的學習的有效性，又有針對性地對學習能力強的學生和學習能力弱的學生分別設計了作業。例如，對學習能力較強的同學設計：除了讀色環識別色環電阻的阻值，想一想我們還有什么辦法得到色環電阻的阻值？

5.信息化教學與教學內容的整合

教育部于2014年制定了《中小學教師信息技術應用能力標準（試行）》，為廣大中小學教師確立了有效應用信息技術的準則與依據。教育教學中，教師信息技術素養和技術環境下的教學能力是新型課堂成敗的關鍵。筆者也將信息化教學融入了色環電阻的識別教學中。

（1）微課

筆者提前錄制好《色環電阻的識別》微視頻，課前提供給學生，讓學生看微視頻前，通過學案先自學，視頻還可用于課后復習，真正實現個性化、碎片化學習。

（2）色環電阻的識別軟件

采用色環電阻的識別軟件進行教學，該軟件為學生提供了隨機生成任意色環的電阻功能，同時也可以指定色環顏色，查看色環與阻值的變化關系，更可以成為設計人員在使用色環電阻時快速查詢阻值的工具。教師可以使用該進行課堂演示從而加深學生在學習中對色環電阻阻值與色環關系的理解，也可以作為學生課后進行色環電阻識別訓練的強化工具，解決了利用電阻實物進行識別訓練的數量與種類的局限與成本問題。

（3）網絡精品課程

筆者所在的課程團隊建設了《電工基礎》精品課程網站，讓學生利用理實一體化教室里的電腦登陸電工精品課程平臺，觀看色環電阻的識別課件、作品等。課程組的老師會在交流論壇里向學生解釋色環電阻的識讀規律，引領學生討論，同時進行在線答疑，與學生進行面對面的交流，學生也可以觀看筆者制作的色環電阻的識別的微視頻。

對照格羅斯曼的PCK四要素，將“色環電阻的識別”進行教學解析，為中職電工教師教學課例分析打開了一個新的視角。通過分析還可以發現，如何根據學生的立場，將教師知識轉化為學生可學的知識，才是教師PCK的核心。如何實現轉化？是我們一線教師需要積極的反思，長期的積累以及不斷的學習，這也是提高教師PCK水平的方法。

參考文獻：

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