PCKg理论及其对化学师范生教育教学的启示

ＰＣＫｇ的 形 成 是 一 个 动 态 反 复 的 多 领 域 知 识 建 构的过程，由此需要理论与实践的多次融合，需要 增加师范生持续的、真实的、多类型的教学现场经 验，促进师范生的反思，给予足够的反馈。从课程 设置上，可以将 “化学教学论” “教育见习” “化学 微格训练” 和 “多媒体课件制作” 等 课 程 融 合 在 同 一个学期或比较靠近的学期，这样有助于师范生的 理论与 实 践 更 好 地 沟 通。 从 学 习 活 动 上， 通 过 备 课、见习、反思、微格、评课、同伴合作学习、讲 座和案例研究等多个活动多次循环，也有助于化学 教育专业师范 生 更 好 地 建 构 和 发 展 ＰＣＫｇ。 通 过 实 践发现， “写 教 案 － 见 习 － 反 思” 三 段 式 教 育 见 习 模式多次循环，能较好促进师范 生 ＰＣＫｇ的 学 习 与 建构。另外，在师资力量上可 以 考 虑 建 立 “一 主 二 辅”合作模式，即以教学论教师为主，中学化学优 秀教师 （含中学化学教研员） 和大 学 化 学 教 学 型 教 师为辅，给予师范生教育教学的指导和反馈，提供
２．１ 整 合 化 学 知 识 与 教 育 教 学 知 识 长期以来，在化学师范生教育中或偏向化学知
识或偏向教育学 知 识 而 形 成 钟 摆 模 式，２ 者 常 是 割 裂、缺乏 实 质 联 系 的。 但 缺 乏 扎 实 的 化 学 学 科 知 识，单纯 有 教 学 知 识， 不 可 能 成 为 优 秀 的 化 学 教 师，就如巧妇难为无米之炊；同样，具备丰富的化 学知识，也只是成为卓越中学化学教师的必要条件 而不是充分条件。因而需要整合化学知识与教育学 知识，引导师范生从多维度挖掘化学知识的教育意 义，在教 育 教 学 理 论 学 习 时 注 意 联 系 化 学 知 识 教学。
模式显示 ＰＣＫｇ 由 ４ 种 知 识 转 化 而 来， 即 教 学 知 识、学科知识、环境的背景性知识和关于学生学习 情况的理解的知识 （简称 “关 于 学 生 的 知 识”）。扩 展的圆圈表示教师对４种知识的理解随着经验的积 累和反 思 不 断 拓 展。 黑 色 箭 头 和 模 型 的 扩 展 表 示 ＰＣＫｇ的发展。重叠部 分 表 示 ４ 种 知 识 发 生 整 合 和 转化。
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对环境突发情况的处理缺乏灵活的应变能力等等。 因此，需 要 加 强 师 范 生 调 控 学 习 环 境 的 意 识 和 能力。 ２．４ 重视 ＰＣＫｇ的动态建构性
ＰＣＫ 理论 对 于 提 升 教 师 专 业 化 程 度， 凸 显 教 师的职业特性和专业地位具有深刻意义。近二三十 年来，在教师教育和数学、物理、化学等学科教育 领域引起了普 遍 关 注 和 大 量 研 究 。 ［２～４］ 其 中， 科 克 伦 （Ｃｏｃｈｒａｎ Ｋ Ｆ，１９９３） 从 建 构 主 义 学 习 理 论 的 角度出发，洞悉了知识学习的动态过程，提出了学 科教 学 识 知 理 论 （Ｐｅｄａｇｏｇｉｃａｌ Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｋｎｏｗｉｎｇ， 简称 ＰＣＫｇ）， 即 学 科 教 学 识 知 （相 比 “知 识 ” 一 词， “识 知” 含 有 动 态 性， 能 更 好 地 表 达 科 克 伦 理 论中 “Ｋｎｏｗｉｎｇ” 的动 态 生 成 的 含 义） 的 综 合 发 展 模型 （见图 １）［５］， 是 对 ＰＣＫ 理 论 的 重 大 发 展。 该
图 １ 学 科 教 学 识 知 的 综 合 发 展 模 型
相比 ＰＣＫ 理 论， 科 克 伦 的 ＰＣＫｇ 理 论 突 出 ２ 个方面。第一，从静态结构的教学知识观向动态生 成的 教 学 知 识 观 转 变 。 ［５］ 知 识 是 动 态 建 构 的， 即 “识知 （ｋｎｏｗｉｎｇ）”。按照建构主义的学习理论， 知 识不是学习者从环境中未被加工、被动接受的，而 是积极建构的，是对自身经验世界特定的排序和重 组。这个过程既包括个体与个体之间的社会建构， 也包括个体内部的认知建构。教 师 ＰＣＫｇ的 形 成 是 一个动态的、建构的、不断创造和更新的过程；是 教学知识、学科知识、学习环境知识和关于学生的 知识不断整合和转化而成的。第二，除了强调教学 知识和学科知识外，突出了 “关 于 学 生 的 知 识” 和 “学习 环 境 知 识” 的 重 要 性。 这 里 的 “学 习 环 境 知 识”主要指形成教学过程的社会、政治、文化和物 理环境等相关知识；关于学生的知识，包括对学生 学习乏关于学生的知
识。许多研究表明，学生的相异构想具有普遍性和 顽固性，学生原有的相异构想不但是教学要改变的 对象，而且是教学的起点。引导师范生关注学生的 相异构 想 （又 称 错 误 概 念、 前 概 念 ）， 是 增 加 他 们 这方面知识的有效途径，有助于师范生根据学生的 情况来进行相应的教学设计，使教学有的放矢，提 高成效。如关于学生 “原电池” 概 念 认 知 的 调 查 显 示，学生容易产生诸多相异构想： （１） 同种金属不 能构成原电池的正负极； （２） 当２ 种活泼性不同的 金属作 为 原 电 池 的 电 极 时， 活 泼 性 强 的 一 定 为 负 极，活泼性较 弱 的 为 正 极； （３） 将 “活 泼 性 强 弱” 误解为 金 属 活 动 性； （４） 忽 略 电 解 质 溶 液 的 影 响。 针对学生的相异构 想，可 以 设 计 相 应 的 “原 电 池 构 成条件的 探 究”， 让 学 生 意 识 到 自 己 已 有 概 念 的 局 限，引发 学 生 的 认 知 冲 突， 从 而 对 原 电 池 构 成 条 件、原电池反应原理有更深入的认识。而不是仅仅 演示课本的铜锌原电池实验后就给出原电池构成条 件，这 样 学 生 对 电 极 的 作 用 认 识 还 不 清 楚 。 ［６］ 此 外，化学史有助于师范生了解化学知识形成和发展 的过程及其中蕴涵的方法与智 慧， 还 化 学 知 识 “真 实”面目。有 研 究 显 示，科 学 家 对 理 论 的 探 索 发 现，与学生的学习过程有很多类似的地方，如空气 成分的发现、化学平衡理论的建立过程中，科学家 所走过 的 曲 折 道 路， 在 学 生 刚 开 始 学 习 这 些 内 容 时，也遇到类似的困难，产生相似的相异构想，因 此重视化学史学习，有助于师范生了解学生学习中 可能存在的困难。 ２．３ 培 养 师 范 生 调 控 学 习 环 境 的 能 力
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机与及相异构 想 的 理 解 等。ＰＣＫｇ 强 调 教 师 在 关 于 学生的知识和环境的背景性知识基础上，整合发展 教育学知识和学科知识。
２ ＰＣＫｇ理 论 对 化 学 师 范 生 教 育 的 启 示
关 键 词 化 学 教 育 化 学 师 范 生 ＰＣＫｇ 化 学 知 识 相 异 构 想
１ 从 ＰＣＫ 概念到 ＰＣＫｇ理论的发展
学 科 教 学 知 识 （Ｐｅｄａｇｏｇｉｃａｌ Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｋｎｏｗｌ－ ｅｄｇｅ，简称 ＰＣＫ） 是 针 对 学 科 知 识 （Ｓｕｂｊｅｃｔ Ｍａｔ－ ｔｅｒ Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ） 与 教 学 知 识 割 裂 而 提 出 的。１９８６ 年， 舒 尔 曼 （Ｓｈｕｌｍａｎ Ｌ Ｓ） 在 “Ｔｈｏｓｅ Ｗｈｏ Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ： Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｇｒｏｗｔｈ ｉｎ Ｔｅａｃｈ－ ｉｎｇ”［１］一文中通过对 美 国 当 时 教 师 资 格 认 证 制 度 进 行考察及其相关文献的梳理和回顾，指出在教师知 识考核和培养中，学科知识与教学知识存在巨大鸿 沟，他 称 这 是 一 种 “缺 失 的 范 式 （Ｍｉｓｓｉｎｇ Ｐａｒａ－ ｄｉｇｍ）”。针对这样的情况，舒尔曼指出教师知 识 包 括３种类型的知识，即 “学 科 知 识、 学 科 教 学 知 识 和课程知识”。按照 舒 尔 曼 的 定 义，ＰＣＫ 就 是 以 别 人可理解的方式表达和形成学科知识的知识形式， 既是一种特殊的教育学知识，也是学科知识的一种 特殊形式，它一方面基于教材又超越了教材而通达 了教材的教育学知识维度，另一方面则包含了课程 内容中与 可 教 性 联 系 最 紧 密 的 方 面。ＰＣＫ 定 位 于 学科知识与教育学知识的交叉之处，其核心内涵在 于将学科知识转化为学生可学的形式。因此，实际 是学科知识与教育学知识的化合物。学科教师拥有 ＰＣＫ 是其与学科专家的最大区别所在。
随着信息技术的发展，学习环境越来越成为课 程与教学中一个非常重要的方面，甚至是最重要的 方面。但师范生在教师教育技能训练中，更多表现 对内容的关注，缺乏调控学习环境的意识和能力。 如缺乏对社会、技术与化学知识联系的思想，表现 在微格训练或教育实 习 中 很 多 师 范 生 虽 然 列 举 ＳＴ－ ＳＥ 的例子，但这 些 例 子 往 往 陈 旧、 单 一 或 缺 乏 可 靠的证据。此外，在模拟教学或教育实习中，师范 生也常 常 忽 略 具 体 的 学 习 环 境， 如 油 性 笔 快 没 水 了，字的颜色已经非常浅了，而且旁边就放着新的 笔，但大多师范生没有注意到需要换另一支笔；板 书写得太靠下，不考虑学生是否看得见；让学生上 讲台协助老师 （师范生） 完成 实 验 后， 把 学 生 晾 在 一旁；对课室的光线照明等物理环境缺乏考虑，不 根据投影、天气等具体情况调节课室灯光；只会依 赖 ｐｐｔ，不会也不关心实物投影等其他媒体的 使 用；
另一方面，教育教学理论的学习应联系化学知 识，而不应是抽象空洞的、死记硬背式的学习。如 “最近发展区理论” 可以结合 “氧 化 还 原 反 应”，思 考对于 初 三、 高 一、 高 二 和 高 三 等 不 同 年 级 的 学 生，其 “最近发展区” 在哪 里， 如 何 用 该 理 论 来 进 行不同年级的化学教学设计？又 如 “三 重 表 征” 的 教学，可 以 结 合 相 应 的 实 例， 如 “乙 醇 的 催 化 反 应”，说明 其 宏 观 表 征、 微 观 表 征 和 符 号 表 征 分 别 是什么，如何建立 不 同 表 征 的 联 系 等。 还 如 在 “科 学探究” “科 学 素 养” 理 论 学 习 中， 可 以 列 举 “二 氧化硫与水 反 应 的 探 究 ”、 “空 气 成 分 的 探 究 ” 及 “影响化学 反 应 平 衡 的 因 素 ” 的 探 究 教 学 案 例 等。 既帮助 师 范 生 具 体 地、 有 联 系 地 理 解 教 育 教 学 理 论，也能提高师范生建立教育教学理论与化学知识 联系的意识和能力。 ２．２ 引 导 师 范 生 关 注 学 生 的 相 异 构 想