芻議PCK視角下高中物理概念教學

摘 要：在教師專業化的進程中，教師專業標準的提高和專業地位的提升，都需要以教師的知識為作為基礎，這在《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》等文件中有著明確的體現。其中，PCK（學科教學知識）作為教師專業知識的核心和最有效部分，作為區分新手教師和專家教師的關鍵，值得廣泛關注。PCK（學科教學知識）為高中物理概念教學提供了一個獨特的視角，本文結合筆者自身教學經驗，在PCK的視角下以《靜摩擦力》為例，為準確針對性地找到學生的困難點，科學有效地采取相應的教學策略，從正確對待學生的前概念和充分揭示概念的本質特征來探討物理概念教學的對策。

關鍵詞：PCK；高中物理；概念教學；靜摩擦力

引言

教育界的經典名言“要想給學生一杯水，自己必須擁有一桶水”曾令筆者特別困惑，因為發現即使擁有了一桶水，甚至一池水，還是很難給學生一杯水，后來接觸到PCK理論才猛然領悟到，這并不僅是水多少的問題，很有可能再多的水卻不知道如何倒入學生的杯子里……原來只有當教師擁有一桶“PCK”水才可以！

PCK（Pedagogical Content Knowledge， 學科教學知識）這一專業詞匯最早出現于1986年斯坦福大學舒爾曼教授（Lee Shulman）的報告，他將其定義為“教師個人教學經驗、教師學科內容知識和教育學的特殊整合”。繼舒爾曼后，格迪斯（Geddis）認為，PCK是學科知識與一般教學知識交互作用的產物，是一種把學科知識轉化為最恰當的教授方式的知識。它是針對某一學科特定內容的，具體包括對于特定的內容，造成該課題較易或較難理解的原因；減少學生誤解的教學策略；有效呈現知識的方法，比如類比、說明、例證、解釋和演示。

而物理概念，作為整個物理教學過程中最基本、最關鍵的部分，往往面臨著既不易學又不易教的尷尬局面，很多高中生覺得物理難學，其重要原因之一就在于物理概念的相對抽象又較難理解。靜摩擦力作為高一物理概念，其方向、大小的不確定性使其成為高中學習的難點，而高考常常考查其與傳送帶、板塊模型等的結合。本文結合筆者自身教學經驗，在PCK的視角下以《靜摩擦力》為例，從以下兩方面來探討物理概念教學的對策。

一、 正確對待學生的前概念

學生在正規的物理學習前，由于多年的生活對身邊的所見到、摸到、感受到的形形色色的物理現象有自己的認識和理解，并不是很多老師想象那樣的“一塊白板”，他們已經是被各樣生活經驗填充后的個體，這些生活經驗被稱之為“前概念”。如在生活中學生感受到炎熱就會脫衣、洗澡、開窗戶，認為“木頭漂浮受浮力，而鐵沉底不受浮力”等等，這些前概念涉及物理學的力、熱、聲、光、電等方方面面，可以說，前概念是學習者建構任何新概念的原點。

雖然這些概念是片面零亂、模糊不清，甚至有些是錯誤的，但若正確對待，可以非常有效積極地支撐物理概念的構建。很多教學案例告訴我們，學生在物理概念學習中遇到的問題，很多是要學習的新知識與頭腦中原有前概念的不匹配造成的。比如就《靜摩擦力》這一課而言，很多學生認為靜摩擦力只可能是阻力，因為在學生的生活現象中靜摩擦力大多是阻礙物體的運動，在粗糙的地面上推箱子推不動，為了防止打滑浴室的腳墊做得凸凹不平等等，這些經驗使學生習得“滑動摩擦力一定阻力”的錯誤概念，而有關靜摩擦力亦可充當動力的方面的認知可謂是“一片空白”，與教科書中的概念——靜摩擦力是阻礙物體間的“相對運動趨勢”更不能相互聯系，這就造成學生學習的障礙、困惑、易錯點。為了加強學生對靜摩擦力的全面認識，豐富學生的“前概念”，筆者選擇合適形象的生活例子，作為“靜摩擦力也可以是動力”的新概念學習起點。

師：超市中有種手扶傾斜傳送帶式電梯，人們站在電梯上可以從一樓到達二樓，在這個過程中，人為什么沒有滑下來？受到哪些力的作用？

生：因為傳送帶是粗糙的，受到重力、支持力、摩擦力。

師：那屬于什么摩擦呢？

生：靜摩擦力。

師：那大家想一下，這個摩擦力有沒有阻礙人的運動？是人們運動的動力還是阻力？

生：哇，竟然靜摩擦力也可以充當動力！

如此再舉例說明，靜摩擦力可以充當動力，又如放在小車上的箱子被小車拖著加速前進，它和小車間是靜摩擦力，也是它加速的動力等等。

二、 充分揭示概念的“本質特征”

概念是代表一類享有共同特性的人、物體、事件或觀念的符號，它是在感覺、知覺等基礎上對多種（兩種以上）事物、對象、情境或性質的經過抽象處理的概括性認識，是由語言、文字等符號所代表的關鍵屬性。而物理概念從屬于概念這一種類，具有一般概念的共性。在物理學中，我們把通過觀察大量現象，經歷無數實驗過程，抽象概括出某類事物或物理現象的本質、共有的特征叫做物理概念。如“絕緣體”這一物理概念，是指不容易導電的物體，是人們經過大量觀察，概括出這樣一個“語詞”來反映一類物體的導電能力較弱這一客觀本質屬性。但如電動勢、磁感應強度等，有些概念的本質屬性過于抽象，不能很好地被表征，我們必須選擇合適的教學策略使得本質特征外顯，實現概念的“外化”。

尤其在學習靜摩擦力時，很多學生會困惑于靜摩擦力的方向——阻礙其相對運動趨勢的方向。實際生活中，相對運動趨勢不同于相對運動的方向，可以直接用肉眼觀測，而是一種意會不能言傳的“趨勢”，那如何將這一科學知識教授于學生呢？

綜上，PCK理論中關于“學生的學習經驗和學習困難”的內容可以促進教師更為合理地選擇、更為有效地實現概念教學。通過運用PCK的視角更為準確、針對性地找到學生的困難點，科學有效地采取相應的教學策略。如果學生前概念過于片面或缺乏，我們要正確對待學生的前概念，豐富補充，使他們能夠更全面清晰地認識較為抽象的物理概念；如果概念的表征過于模糊或不能凸顯概念的本質，我們要通過實驗等方法充分揭示概念的本質特征，進而提高學生對概念“本質屬性”的把握。

參考文獻：

[1]范增.我國高中物理核心概念及其學習進階研究[D].重慶：西南大學，2013.

作者簡介：代麗君，安徽阜陽市第五中學。endprint