“雙減”背景下小學科學課堂教學中的PCK研究

福建省閩江師范高等專科學校附屬實驗小學 許 婕

“雙減”是一次勢在必行的教育變革，從學生層面來說，它減少的是學生過長的學習時間和過重的學業負擔；從教師層面來說，它減掉的是教師重復低效的教學過程。國家在開展在這一減負過程中，最終目的是要提高基礎教育教學的質量，全面提升學生的素質。“雙減”政策能否真正落地，與每日的課堂教學效果息息相關。因此，如何能在有限的時間內提高教師課堂教學的有效性，成為亟待解決的問題。

“學科教學知識”（pedagogical content knowledge）的概念于1896年由舒爾曼首次提出，簡稱為“PCK”。它是教師在面對特定的主題時，如何針對學生不同的興趣與能力，將學科知識加以組織、調整和呈現，并進行教學方面的知識。PCK是學科和教學兩種知識融合的產物，具有融合性或整合性。它是區別學科教師與學科專家的知識，是教師專業知識的核心部分。隨后的研究者格羅斯曼在此基礎上進一步豐富了PCK的成分構成：關于一門學科學習目標的統領性觀念；學生對某一話題理解和誤解的知識；關于課程和教材的知識；教師對特定話題教學策略和呈現的知識。對小學科學課堂教學中的PCK進行研究，對教師提升專業化水平和課堂教學效果，促進“雙減”政策的落地落實有重要作用。

筆者在借鑒了相關學者對PCK成分分析的基礎上，將教師的PCK成分分為以下五個部分：話題教育價值、內容組織知識、學生理解知識、教學反饋知識、教學策略知識。本文主要是研究小學科學教師關于PCK這五種成分的內涵、分類以及如何在科學課堂中對教師PCK的五種成分進行考查。

一、話題教育價值

（一）話題教育價值的內涵

話題教育價值，就是這一話題在整個科學學科知識體系的位置，以及它對科學學科的發展起到什么樣的作用。它是學生學習該話題的意義，指引著教師的教學方向。話題的教育價值具體可包括：（1）該話題的知識價值。它包括相關的知識技能、相關概念方法以及在整個體系的地位以及作用等，對具體教學內容的開展有引領作用。（2）該話題的思維價值。它是在教學過程中對學生比較、推理、分析綜合等思維能力的培養，不同的知識內容影響學生不同的思維能力，因此要結合具體知識和各種思維能力的特點進行具體分析。（3）該話題的情感價值。該話題的情感價值是指本話題能培養學生怎樣的情感態度價值觀。正確的情感態度價值觀會潛移默化地影響學生的行為，對學生的終身發展產生影響。

（二）對話題教育價值的考查重點

《義務教育小學科學課程標準》可以作為比較權威的關于話題教育價值的判斷標準，它對科學課程性質、課程價值、課程目標都有具體說明。它從物質科學、生命科學、地球與宇宙科學、技術與工程四大領域詳細地羅列了涉及的相關知識點概念，說明了每個概念對應的各項學習目標，并對學生應該掌握的層次有準確的說明。例如達到認識層次的知識只需要學生知道并記住，達到理解層次的知識還要學生知道為什么，達到應用層次的知識則要學生知道怎么做。教師對話題教育價值的理解有偏差，就會造成教學內容和教學方式的選擇有偏差，最終影響教學效果。比如教師認為話題側重的是認識層面，就有可能忽視探究的學習過程而側重于文字知識的講授和記憶，忽視學生分析、推理、歸納等能力的培養。又如教師認為話題側重的是理論知識的講授，忽視了知識在現實生活中的聯系應用，學生可能會認為這些知識很枯燥無意義，難以樹立起應有的情感態度價值觀。

教師通常會根據課程標準的相關內容模仿制定教學目標，但往往會因為自身水平、現實因素和突發狀況等偏離目標。因此，對這部分知識的考查重點是：教學內容是否符合它對應的教育價值；是否完成教學目標；有哪些未完成的目標及背后的原因是什么。

二、內容組織知識

（一）內容組織知識的內涵

內容組織知識是指特定的話題在整個知識網絡中的定位及其與相關學科間的橫向聯系。每個知識點就像是地球經緯網上的一個坐標點，它們不是孤立存在的，不同的知識點之間可以通過經線或緯線產生聯系。知識點所包含的信息就像坐標點包含了絕對位置和相對位置一樣，包含著兩重信息：它在整個知識網絡中的定位，以及和它相關的知識點之間產生的聯系。前后節知識就像坐標點在經線上的聯系一樣，屬于縱向聯系；和其他學科之間的知識就像坐標點在緯線上的聯系一樣，屬于橫向聯系。如果教師對內容組織知識的理解和建構不清晰，就容易出現漏掉知識點或課堂邏輯混亂的現象。相反，教師的知識建構越完整，學生腦海中形成的知識網絡就越系統完善，學生后期進行邏輯思考的能力就越強。

話題的內容組織知識具體可包括：（1）該話題內容的內部邏輯。教師可以將話題內容知識結構化、顯性化，構建要素明確的認知結構。（2）該話題內容和與前后節內容之間的縱向聯系。教師可以在該話題內部邏輯清晰的基礎上，將前后具有邏輯關系的知識繪制在思維導圖上，進一步完善知識網絡。（3）該話題內容與其他學科的橫向聯系。教師要通過橫向聯系，有意識地對相關內容的知識進行學科融合和統整。小學科學課程是一門具有綜合性的課程，包含了物理、化學、生物、地理相關的知識，又是一門與其他學科有密切聯系的課程。例如，科學故事的閱讀和科學實驗結論的表達通常與語文學科有關，科學中的圖表解讀和實驗數據分析離不開數學學科，許多科學作品需要美術學科的合作，連音樂世界都蘊含著各種聲音的奧秘等待學生去探索和發現。（4）該話題內容的拓展和延伸。

知識的學習是為了更好地應用于我們的生活，教師要引導學生關心自然，用心觀察現實世界，把理論知識與現實世界聯系起來，激發學生想要成為未來科學家的夢想，給予他們探索世界的動力。

（二）對話題內容組織知識的考查重點

教師對知識了解得越準確，越有利于教師進行教學設計。教師可以借鑒教材，但教材大多只呈現思維的結果，沒有揭示思維的過程，教師要知道如何評價和處理，思考如何提出問題以及為什么提出問題。因此在課堂中考查教師這部分的知識時，重點看教學內容在學科結構中所處的位置，教學內容介于已學和將學的知識網絡之間，教學內容是否與相關學科廣泛關聯。

三、學生理解知識

（一）學生理解知識的內涵

建構主義認為學生并不是空著腦袋走進教室的，學生的認知水平不是勻速發展的，而是會有階段性的高原期和飛速發展期。教師需要抓住這些關鍵期，在相應的階段發展學生的認知。同時由于個體差異性，不同學生的興趣點不同、腦袋中已有的經驗和知識不同、認知水平和認知風格不同，形成的班級氛圍也會有明顯差異。例如，認知風格為場獨立型的學生比較不容易受外界影響，適合獨立思考；場依存型的學生社交性強，適合合作討論。因此，教師的教學也要有一定的針對性。準確認識學生理解的知識，有助于教師在授課時有所偏向和側重。

學生理解的知識具體包括：（1）學生已有基礎。學生已有基礎包括他們的生活體驗、已有的正確或錯誤的觀念等，要考慮在學生原有認知結構的基礎上建構新的認知結構。有些教材的案例不太貼近學生的生活，無法引發學生的共鳴，教師要思考如何結合本土的學生熟悉的案例素材開展教學。有些內容學生已有很多感性但抽象的認知，教師要想辦法化抽象為具體。例如，學生對聲音早有感受，甚至習以為常了，但對聲音具體是怎么產生的卻缺少思考，教師可以想辦法把聲音轉變成“看得見的聲音”，讓學生感受到聲音產生的現象和原理。有些內容是學生腦海中已有的錯誤想法，教師可以通過合理的情景設置和設問引起學生思考，讓學生產生認知沖突和好奇，再通過科學的探究來糾正誤解。例如，學生每天呼吸著空氣，卻認為空氣并不占據空間，教師可以通過紙杯倒扣在水中，但紙杯里塞著的紙巾卻不會濕的小實驗，讓學生探究背后的原因。（2）不同階段學生應該達到的理解層次。教學知識的講授要符合學生的認知規律，讓學生跳起來就能夠摘到果子。例如，對于水的學習，小學低段的學生只要觀察描述水的特征；小學中段的學生則要知道水的三種狀態的具體區別，知道水什么狀態下會沸騰和結冰；小學高段的學生則要知道水的三態變化在生活中的實際運用，并且知道三態變化的影響因素和溫度有關。又如對植物生存的理解，小學低段的學生只要知道植物生長需要水、陽光；小學中段的學生要具體知道影響植物生長發育的六大器官；小學高段的學生則要深入地知道植物還能在綠葉中制造養分。（3）學生關于該話題可能存在的難點。在這一話題中，教師要了解學生容易理解和難以理解的知識，并根據學生理解情況的不同在教學設計中確定教學內容的時間分配和側重點。（4）學生關于該話題可能存在的障礙點。有些時候教師反復強調多次但還是會有學生出現問題，說明學生對這一知識點的認知和理解存在障礙。教師要關注學生反復出錯的地方，想辦法幫助學生解決問題。

（二）對話題學生理解知識的考查重點

對這塊知識的考查，關鍵看教師是否掌握了學生已有基礎情況；教師是否考慮了不同認知層面的學生可能達到的不同理解水平，設計的活動是否符合學生的認知規律；教師是否知道學生可能存在的難點；教師是否知道學生可能存在的障礙點。

四、教學反饋知識

（一）教學反饋知識的內涵

教學反饋的知識是指教師在授課中能判斷學生學習的效果，分析學生當前掌握的程度和需要加強的地方并根據情況及時調整策略。教學反饋的知識建立在內容組織知識與學生理解知識的分析基礎上，它們三者通過共同的知識點相互作用、相互融合，影響著教師對話題教育價值的重新思考和對教學策略知識的把握。

話題的教學反饋知識包括：（1）有測評教學重難點目標是否達成的評價方案。每個班級的學情生情不同，因此要在課堂中設置評價獲得班級整體學生的學習情況，幫助學生掌握重難點。活動探究和課堂檢測是比較常見的評價方式，在這一過程中，要及時診斷大部分學生目前所達到的學習層次，以及他們當前水平和學習目標之間的差距。例如在“聲音的產生”這一節中，學生對科學知識這一目標的達成情況中，大致有三個層次：學生不能通過觀察描述物體的發聲現象；能通過觀察描述物體的發聲現象，但不能通過對比分析歸納物體發聲的共同特點；不僅能通過觀察描述物體的發聲現象，還能通過對比分析歸納物體發聲的共同特點。通過診斷大部分學生目前所達到的學習層次，可以了解大部分學生已掌握的知識和還未掌握的知識，從而分析出還需要掌握哪些關鍵點才能實現教學目標。（2）有測評教學障礙點是否突破的評價方案。學生的障礙點往往就是在某一兩個地方卡殼，教師可以在課堂中設置評價，搜集學生的錯誤資源，了解學生的障礙點，并在課堂上及時解決，幫助學生突破障礙點。

（二）對話題教學反饋知識的考查重點

對于教學反饋知識的考查，關鍵看有沒有合適的方法測評學生的掌握程度，診斷學生的問題；有沒有利用評價結果來解決學生出現的問題，幫助學生突破難點和障礙點。如果當堂課學生的學習反饋結果不佳，教師要及時在課堂上調整教學策略。

五、教學策略知識

（一）教學策略知識的內涵

教學策略的知識是基于學生的特點，圍繞某一主題，使用一定的策略對教學內容進行組織、調整和呈現。教師要有全局意識，就像畫家在下筆之前，要根據不同的作品選擇不同的繪畫形式，同時對顏料的選擇、下筆的力度和順序、整體畫面的構圖、作品的立意等等了然于胸。

教學策略的知識具體包括：（1）授課內容的選定和設計。沒有進行篩選和精心編排的教學內容就像一鍋大亂燉，顯得雜亂無章，抓不住重點。因此，如何在有限的時間內有邏輯、有重點、有方法地串起整節課，是教師需要研究的問題。例如遇到難度大、思維跨度大的知識，如果是簡單直白的講解，很難達到好的效果。教師可將關鍵知識設計成循序漸進的“問題串”，降低思維難度，由淺入深地引導學生思考，從而擊破難點，提高教學效果。（2）相應教學內容的表達方式。不同的教學內容采用不同的表達方式，會產生不同的教學效果，因此教師要找到教學內容典型的表征方式。有些教師喜歡生搬硬套優秀教師的表達，只能產生東施效顰的效果，使得教學效果大打折扣。教師要在日常教學中有意識地觀察自己的哪種教學方式能讓學生最好地接受和理解，結合自身特點培養和形成獨特的個人教學風格。（3）相關活動的編排設計。在科學教學中涉及很多的探究活動，有些教師在進行活動設計時沒有考慮學生的主觀能動性，只是讓學生按部就班地跟著教師的步驟去做，很大程度限制了學生的思維發展。因此，看一個課堂的活動設計是否成功，關鍵看這個活動是否面向全體學生，突出學生的主體地位，能否讓學生主動思考和自主探究，讓探究活動在課堂真正發生。

（二）對話題教學策略知識的考查重點

對于教師這塊知識的考查，重點看教師對課堂時間的安排是否合理；教學內容與學生活動的順序安排是否得當；設計的問題是否面向全體的學生；教師是否有自己的教學風格，有典型的表征方式來提高課堂的有效度。

總的來說，一個成功的課堂本質上是圍繞著“為什么教”“教什么”“怎么教”這三個問題展開的。研究教師是否準確把握概念的教育價值是為了解決教師“為什么教”，它是整節課的價值意義所在；研究教師是否展示了豐富全面的內容組織知識、是否深入把握了學生理解知識、是否具有準確有效的教學反饋知識，是為了解決教師具體應該“教什么”；研究教師是否具有全局觀念的教學策略是為了解決教師應該“怎么教”，通過對這部分知識的思考最大限度地促使教師知識轉化為學生知識。這三個問題是并列的關系，不能只考慮其中一項，要通過三種知識的共同思考來確定應該側重的教學內容。這些成分之間相互關聯、相互影響，并且融合在一起，最終影響到教師的教學。

PCK的構建和完善對教師來說十分重要。一般來說，越是經驗豐富的教師PCK越豐富，而新手教師的PCK則存在不同程度、不同種類的缺陷。對新手教師來說，一方面可以在聽課過程中通過以上五方面更系統地觀察和評價其他優秀教師使用的PCK，對比自己和其他優秀教師的PCK差異，分析他們的優點和可借鑒之處，有意識地學習模仿優秀教師的PCK，提高聽課有效度。另一方面，教師也可以通過這五個方面來反思自身PCK的不足，相較于以往碎片化的教學反思，PCK的反思能更加整體全面地分析自己在實際教學中存在的問題。PCK的提升不是一蹴而就的，需要教師不斷進行反思和創新，不僅要反思失敗之處，比如是哪個教學環節出現的問題、是什么知識的欠缺造成的，也要反思成功之處，比如有沒有生成性的課堂教學、對突發事件如何應對和處理。根據反思結果針對性地彌補不足，為下一階段的改進做參考。教師通過反復經歷聽課—領悟—嘗試—總結的環節，把有用的PCK融入自身的PCK知識庫，進行內化、吸收以及創新，不斷提高自己的PCK水平。