刍议PCK视角下高中物理概念教学

摘 要：在教师专业化的进程中，教师专业标准的提高和专业地位的提升，都需要以教师的知识为作为基础，这在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》等文件中有着明确的体现。其中，PCK（学科教学知识）作为教师专业知识的核心和最有效部分，作为区分新手教师和专家教师的关键，值得广泛关注。PCK（学科教学知识）为高中物理概念教学提供了一个独特的视角，本文结合笔者自身教学经验，在PCK的视角下以《静摩擦力》为例，为准确针对性地找到学生的困难点，科学有效地采取相应的教学策略，从正确对待学生的前概念和充分揭示概念的本质特征来探讨物理概念教学的对策。

关键词：PCK；高中物理；概念教学；静摩擦力

引言

教育界的经典名言“要想给学生一杯水，自己必须拥有一桶水”曾令笔者特别困惑，因为发现即使拥有了一桶水，甚至一池水，还是很难给学生一杯水，后来接触到PCK理论才猛然领悟到，这并不仅是水多少的问题，很有可能再多的水却不知道如何倒入学生的杯子里……原来只有当教师拥有一桶“PCK”水才可以！

PCK（Pedagogical Content Knowledge， 学科教学知识）这一专业词汇最早出现于1986年斯坦福大学舒尔曼教授（Lee Shulman）的报告，他将其定义为“教师个人教学经验、教师学科内容知识和教育学的特殊整合”。继舒尔曼后，格迪斯（Geddis）认为，PCK是学科知识与一般教学知识交互作用的产物，是一种把学科知识转化为最恰当的教授方式的知识。它是针对某一学科特定内容的，具体包括对于特定的内容，造成该课题较易或较难理解的原因；减少学生误解的教学策略；有效呈现知识的方法，比如类比、说明、例证、解释和演示。

而物理概念，作为整个物理教学过程中最基本、最关键的部分，往往面临着既不易学又不易教的尴尬局面，很多高中生觉得物理难学，其重要原因之一就在于物理概念的相对抽象又较难理解。静摩擦力作为高一物理概念，其方向、大小的不确定性使其成为高中学习的难点，而高考常常考查其与传送带、板块模型等的结合。本文结合笔者自身教学经验，在PCK的视角下以《静摩擦力》为例，从以下两方面来探讨物理概念教学的对策。

一、 正确对待学生的前概念

学生在正规的物理学习前，由于多年的生活对身边的所见到、摸到、感受到的形形色色的物理现象有自己的认识和理解，并不是很多老师想象那样的“一块白板”，他们已经是被各样生活经验填充后的个体，这些生活经验被称之为“前概念”。如在生活中学生感受到炎热就会脱衣、洗澡、开窗户，认为“木头漂浮受浮力，而铁沉底不受浮力”等等，这些前概念涉及物理学的力、热、声、光、电等方方面面，可以说，前概念是学习者建构任何新概念的原点。

虽然这些概念是片面零乱、模糊不清，甚至有些是错误的，但若正确对待，可以非常有效积极地支撑物理概念的构建。很多教学案例告诉我们，学生在物理概念学习中遇到的问题，很多是要学习的新知识与头脑中原有前概念的不匹配造成的。比如就《静摩擦力》这一课而言，很多学生认为静摩擦力只可能是阻力，因为在学生的生活现象中静摩擦力大多是阻碍物體的运动，在粗糙的地面上推箱子推不动，为了防止打滑浴室的脚垫做得凸凹不平等等，这些经验使学生习得“滑动摩擦力一定阻力”的错误概念，而有关静摩擦力亦可充当动力的方面的认知可谓是“一片空白”，与教科书中的概念——静摩擦力是阻碍物体间的“相对运动趋势”更不能相互联系，这就造成学生学习的障碍、困惑、易错点。为了加强学生对静摩擦力的全面认识，丰富学生的“前概念”，笔者选择合适形象的生活例子，作为“静摩擦力也可以是动力”的新概念学习起点。

师：超市中有种手扶倾斜传送带式电梯，人们站在电梯上可以从一楼到达二楼，在这个过程中，人为什么没有滑下来？受到哪些力的作用？

生：因为传送带是粗糙的，受到重力、支持力、摩擦力。

师：那属于什么摩擦呢？

生：静摩擦力。

师：那大家想一下，这个摩擦力有没有阻碍人的运动？是人们运动的动力还是阻力？

生：哇，竟然静摩擦力也可以充当动力！

如此再举例说明，静摩擦力可以充当动力，又如放在小车上的箱子被小车拖着加速前进，它和小车间是静摩擦力，也是它加速的动力等等。

二、 充分揭示概念的“本质特征”

概念是代表一类享有共同特性的人、物体、事件或观念的符号，它是在感觉、知觉等基础上对多种（两种以上）事物、对象、情境或性质的经过抽象处理的概括性认识，是由语言、文字等符号所代表的关键属性。而物理概念从属于概念这一种类，具有一般概念的共性。在物理学中，我们把通过观察大量现象，经历无数实验过程，抽象概括出某类事物或物理现象的本质、共有的特征叫做物理概念。如“绝缘体”这一物理概念，是指不容易导电的物体，是人们经过大量观察，概括出这样一个“语词”来反映一类物体的导电能力较弱这一客观本质属性。但如电动势、磁感应强度等，有些概念的本质属性过于抽象，不能很好地被表征，我们必须选择合适的教学策略使得本质特征外显，实现概念的“外化”。

尤其在学习静摩擦力时，很多学生会困惑于静摩擦力的方向——阻碍其相对运动趋势的方向。实际生活中，相对运动趋势不同于相对运动的方向，可以直接用肉眼观测，而是一种意会不能言传的“趋势”，那如何将这一科学知识教授于学生呢？

综上，PCK理论中关于“学生的学习经验和学习困难”的内容可以促进教师更为合理地选择、更为有效地实现概念教学。通过运用PCK的视角更为准确、针对性地找到学生的困难点，科学有效地采取相应的教学策略。如果学生前概念过于片面或缺乏，我们要正确对待学生的前概念，丰富补充，使他们能够更全面清晰地认识较为抽象的物理概念；如果概念的表征过于模糊或不能凸显概念的本质，我们要通过实验等方法充分揭示概念的本质特征，进而提高学生对概念“本质属性”的把握。

参考文献：

[1]范增.我国高中物理核心概念及其学习进阶研究[D].重庆：西南大学，2013.

作者简介：代丽君，安徽阜阳市第五中学。endprint