中學(xué)化學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識的課例研究

張瑩

摘要：化學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識是化學(xué)學(xué)科知識與教學(xué)知識在教學(xué)實(shí)踐情境中的整合、內(nèi)化與升華?；瘜W(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識的合理內(nèi)核包括：對化學(xué)主題的認(rèn)知、對學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格與準(zhǔn)備的認(rèn)知、對教學(xué)策略的選擇以及教學(xué)評價(jià)的認(rèn)知等。以常態(tài)課“晶體的常識”為例分析新手化學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識的特質(zhì)及存在的缺漏。通過搭建支架式“行動(dòng)教育”平臺(tái)、從“學(xué)習(xí)化學(xué)教學(xué)”到“研究化學(xué)教學(xué)”的轉(zhuǎn)變、校本教研等教師培訓(xùn)模式的改革，可以促使教師學(xué)科教學(xué)知識從“教育教學(xué)理論性知識”到“實(shí)踐性知識”再到“理論性實(shí)踐”的升華，進(jìn)而促進(jìn)化學(xué)教師的專業(yè)化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：中學(xué)化學(xué)教師；學(xué)科教學(xué)知識；課例研究；晶體

文章編號：1005–6629（2014）9–0041–03 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1 問題的提出

繼舒爾曼提出學(xué)科教學(xué)知識（PCK）理論之后，教師學(xué)科教學(xué)知識就成為國內(nèi)外教師教育研究的熱點(diǎn)問題之一。如今，我國的新課程改革已經(jīng)進(jìn)入反思、總結(jié)與提升階段，教師專業(yè)化成長關(guān)系到基礎(chǔ)教育課程改革的質(zhì)量與成敗。教師學(xué)科教學(xué)知識是教師專業(yè)化發(fā)展的合理內(nèi)核，兼具理論性與實(shí)踐性的統(tǒng)一[1]。教師學(xué)科教學(xué)知識是教育教學(xué)理論在具體學(xué)科中的遷移與轉(zhuǎn)化，同時(shí)又在課堂教學(xué)實(shí)踐中不斷升華、發(fā)展。教師學(xué)科教學(xué)知識因課異質(zhì)，因人而異，具有較強(qiáng)的潛隱性與情境性[2]。雖然格羅斯曼、科克倫、蓋斯以及特納等人對教師學(xué)科教學(xué)知識詮釋各異，但其基本架構(gòu)與內(nèi)涵已被越來越多的專家學(xué)者認(rèn)同。研究發(fā)現(xiàn)，教師學(xué)科教學(xué)知識不僅包含課程、教學(xué)、管理與評價(jià)等表象知識，同時(shí)還是這些知識在具體課堂教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用以及在此過程中教師自我獲得的效能感、信念等個(gè)性心理傾向性。本文旨在通過研究化學(xué)課堂教學(xué)課例，分析新手化學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識的架構(gòu)與特質(zhì)，積極探索提升化學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識的有效途徑，為化學(xué)教師教育研究提供理論支撐和實(shí)踐依托。

2 化學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識的內(nèi)涵

化學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識在化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂教學(xué)實(shí)踐與反思中不斷形成與發(fā)展?；瘜W(xué)教師一生都在不斷追求：用更簡潔、有效的方式把化學(xué)學(xué)科知識轉(zhuǎn)化成學(xué)生能夠接受、易于理解的知識，并內(nèi)化于學(xué)生之心，潛移默化中促使學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)得到提升。研究發(fā)現(xiàn)，化學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識可以分成四板塊[3]：對化學(xué)主題的認(rèn)知；對學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格與準(zhǔn)備的認(rèn)知；對教學(xué)策略的選擇以及教學(xué)評價(jià)的認(rèn)知等[4]。對化學(xué)主題的認(rèn)知是教師學(xué)科教學(xué)知識之樹的根，能夠?yàn)榻處熡行Ы虒W(xué)提供豐富的無機(jī)養(yǎng)料。它主要包括：主題內(nèi)容的科學(xué)性與準(zhǔn)確性；主題內(nèi)容在教材中的表達(dá)；主題內(nèi)容在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用；主題內(nèi)容所反映的化學(xué)學(xué)科本質(zhì)及大觀念；主題內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)等。對學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格與準(zhǔn)備的認(rèn)知是教師學(xué)科教學(xué)知識之樹的葉，能夠通過光合作用實(shí)現(xiàn)化學(xué)知識從“學(xué)”到“教”的合理、有效轉(zhuǎn)化。它主要包括：學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣與動(dòng)機(jī)；學(xué)習(xí)風(fēng)格；學(xué)生的學(xué)習(xí)起點(diǎn)、前備知識以及存在的迷思概念；將要遇到的學(xué)習(xí)困難等。教學(xué)策略的選擇是教師學(xué)科教學(xué)知識之樹的莖，能夠?yàn)榻處煂W(xué)科教學(xué)知識的發(fā)展輸送與貯藏各種營養(yǎng)物質(zhì)。它主要包括陳述性知識、程序性知識和概念性知識的教學(xué)策略，也包含選擇合適的教學(xué)媒體策略以及課程資源的開發(fā)與使用等。教學(xué)評價(jià)的認(rèn)知是教師對評價(jià)主體、內(nèi)容、方法、過程與作用的認(rèn)知，它是教師學(xué)科教學(xué)知識之樹成長所需要的陽光與雨露。教師通過教學(xué)評價(jià)不斷反思教與學(xué)的效果，從而促進(jìn)教師學(xué)科教學(xué)知識之樹茁壯成長，提升化學(xué)教育教學(xué)質(zhì)量。

3 研究對象

研究者在深入實(shí)踐調(diào)查的基礎(chǔ)上，選取遼寧錦州普通高中的一名新手女化學(xué)教師作為研究對象。該教師具有化學(xué)教育專業(yè)學(xué)士學(xué)位，從事高中化學(xué)教學(xué)工作三年了。這是她第一次講授人教版選修3《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》。從她眾多的常態(tài)課中選取一節(jié)“晶體的常識”作為課例分析對象。

4 課例分析

4.1 教師對化學(xué)主題的認(rèn)知不完整

4.1.1 導(dǎo)入的浮華，忽視知識間的內(nèi)在邏輯性

上課伊始教師通過電影《泰坦尼克號》中的藍(lán)寶石—海洋之心，引出本節(jié)課的主題：晶體的常識。雖然學(xué)生非常感興趣，但晶體與非晶體的分類僅限于固體范圍內(nèi)，從藍(lán)寶石到晶體常識介紹，這種導(dǎo)入有些牽強(qiáng)。當(dāng)問及教師為什么不通過豐富的固體實(shí)例來走進(jìn)晶體的世界時(shí)，教師發(fā)表了自己的看法：想讓課堂生動(dòng)一些，因?yàn)榫w這節(jié)內(nèi)容比較枯燥，而且需要學(xué)生有比較強(qiáng)的空間想象能力，為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，所以就采用了《泰坦尼克號》導(dǎo)入。

教師為了制造課堂氣氛，選擇了看似生動(dòng)有趣的故事導(dǎo)入，但忽視了晶體、固體知識間的內(nèi)在邏輯性。選修3教材中的原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)理論及初中所學(xué)金剛石與石墨物理性質(zhì)的區(qū)別等都是學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課的認(rèn)知基礎(chǔ)。教師可以從學(xué)生已有的知識經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，聯(lián)系生活，展開“晶體常識”的主題介紹，學(xué)生在理解晶體與非晶體區(qū)別的同時(shí)，掌握化學(xué)學(xué)科“物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)”的大觀念。

4.1.2 宏觀與微觀的剝離

教師在總結(jié)晶體的特點(diǎn)時(shí)，多次提到寶石、鉆石與水晶等晶體，但此時(shí)她并沒有給出其微觀結(jié)構(gòu)，而是憑借語言描述，直到講到晶胞時(shí)，才給出金剛石的微觀結(jié)構(gòu)。當(dāng)研究者問及為什么在總結(jié)晶體和非晶體特點(diǎn)時(shí)，沒有從微觀結(jié)構(gòu)上更深入剖析宏觀物理性質(zhì)的不同，被試教師認(rèn)為此處不必浪費(fèi)時(shí)間細(xì)究，學(xué)生只要知道晶體與非晶體的特點(diǎn)就可以了，至于微觀結(jié)構(gòu)的展示是為了讓學(xué)生更好地理解晶胞，并能計(jì)算晶胞中的原子個(gè)數(shù)。

為了引出“晶胞”，教師拿金剛石被無限敲碎做比喻，同樣不利于學(xué)生理解“晶胞是晶體結(jié)構(gòu)的基本單元”。晶胞是人類研究晶體微觀領(lǐng)域的一種界定，原子或分子間的線條是人為劃分的。因?yàn)榻處煵磺‘?dāng)?shù)谋扔?，給學(xué)生造成了更大的學(xué)習(xí)障礙?？梢?，教師頭腦中并沒有完全建立微觀本質(zhì)與宏觀性質(zhì)的必然聯(lián)系，她傳授給學(xué)生的化學(xué)知識亦是支離破碎的。

4.1.3 核心概念模糊不清

教師在講到瑪瑙與水晶的區(qū)別時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這是熔融態(tài)SiO2在不同冷卻速度下形成的，接著介紹得到晶體的一般途徑。在此種背景下，學(xué)生自然想到教師剛剛講到的一種途徑：冷卻。教師給予了肯定答復(fù)，但沒有過多強(qiáng)調(diào)此種冷卻的實(shí)質(zhì)-熔融態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)變。教師隨后通過PPT總結(jié)呈現(xiàn)三種得到晶體的方法，致使學(xué)生認(rèn)為水晶與瑪瑙的冷卻和氣態(tài)物質(zhì)冷卻沒有本質(zhì)區(qū)別，對凝華得到晶體的方法也認(rèn)識不夠深刻。可見，教師對于本課例的核心概念與關(guān)鍵詞把握不準(zhǔn)確，致使教學(xué)過程中給學(xué)生增加了許多不必要的迷思概念。

4.2 蜻蜓點(diǎn)水：對學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格與準(zhǔn)備的認(rèn)知

研究發(fā)現(xiàn)，被試教師對于學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格與特點(diǎn)并沒有清晰、準(zhǔn)確的認(rèn)知。教師在講課過程中多次引用了寶石、鉆石與水晶等晶體，她并不知道一些學(xué)生認(rèn)為“寶石就是鉆石，鉆石就是寶石”。教師沒有把微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)式與宏觀特點(diǎn)三者有機(jī)結(jié)合在“晶體的特點(diǎn)”中，使學(xué)生能夠清晰把握寶石、鉆石與水晶等晶體的物理性質(zhì)，進(jìn)而總結(jié)出晶體的一般特點(diǎn)。例如，有的學(xué)生認(rèn)為“石墨的原子排列是無序的，因此金剛石是晶體，而石墨是非晶體”，學(xué)習(xí)效果差強(qiáng)人意。

訪談發(fā)現(xiàn)，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)往往較多參考優(yōu)秀教師的教學(xué)案例，注重教材中學(xué)科知識的邏輯有序表達(dá)，片面增加教材難度，忽視學(xué)生個(gè)體差異。

4.3 水中望月：教學(xué)策略的選擇

觀課發(fā)現(xiàn)，教師雖然采用了多樣化的教學(xué)方法：啟發(fā)講授、學(xué)生自學(xué)及小組討論等，但這些策略與方法并沒有給課堂教學(xué)帶來實(shí)質(zhì)性轉(zhuǎn)變。究其原因，看似熱鬧的課堂，教師仍然是主角。例如，在學(xué)習(xí)晶體自范性特征時(shí)，教師采用了學(xué)生自學(xué)的方法，但在學(xué)生自學(xué)前教師并沒有明確給出要解決的具體問題，而且自學(xué)時(shí)間較短，僅有1分鐘。教學(xué)效果不理想：學(xué)生對“瑪瑙沒有晶體的多面體外形，它還是晶體嗎”這個(gè)問題一直混沌不清，沒有掌握晶體自范性產(chǎn)生條件的精髓。

推算晶胞中原子的個(gè)數(shù)是本節(jié)的一個(gè)難點(diǎn)問題。教師為了解決這個(gè)難點(diǎn)，運(yùn)用大量習(xí)題幫助學(xué)生掌握其中的技巧與方法。但教師過于重視數(shù)學(xué)運(yùn)算，把化學(xué)問題完全等同于數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)與計(jì)算。例如，教師給出CO2晶胞結(jié)構(gòu)示意圖后，直接讓學(xué)生推算原子個(gè)數(shù)。由于教師沒有幫助學(xué)生厘清該晶體中只存在CO2分子，學(xué)生計(jì)算的結(jié)果是8×1/8+6×1/2=4，沒有得出正確結(jié)論。學(xué)生認(rèn)知的偏差為后續(xù)原子晶體、分子晶體與離子晶體等的學(xué)習(xí)增加了難度。

4.4 教學(xué)評價(jià)的認(rèn)知淺嘗輒止

研究發(fā)現(xiàn)，教師對教學(xué)評價(jià)的認(rèn)知僅限于對學(xué)生學(xué)業(yè)成績的評價(jià)。被試教師認(rèn)為反復(fù)練習(xí)是提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績的最好辦法。課后訪談?wù)浫缦拢?/p>

研究者：課堂最后剩了4分鐘，為什么選擇做練習(xí)冊了？

教師：重點(diǎn)內(nèi)容都講完了，習(xí)題也都練了，沒有什么事了。

研究者：為什么不讓學(xué)生總結(jié)一下本節(jié)課的主要內(nèi)容，或讓學(xué)生談一下收獲呢？

教師：讓學(xué)生說也就那幾個(gè)同學(xué)，不如做練習(xí)冊，也好檢查一下學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

研究者：您知道概念圖等學(xué)習(xí)評價(jià)方法嗎？

教師：不太清楚。考試、測驗(yàn)是我經(jīng)常用到的方法。

雖然該教師接受過市級、校級等基礎(chǔ)教育課程改革培訓(xùn)，但其對教學(xué)評價(jià)的認(rèn)知仍然停留在學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果性評價(jià)層面，對于過程性評價(jià)知之甚少，更不會(huì)在教學(xué)中靈活應(yīng)用。

總之，新手化學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識的各組分的架構(gòu)趨于傳統(tǒng)傾向，其偏重于化學(xué)學(xué)科知識的邏輯層次，而忽視對學(xué)生的認(rèn)知，教學(xué)策略的選擇比較單一。教師如何在課堂教學(xué)實(shí)踐中有效整合與應(yīng)用學(xué)科教學(xué)知識，是建構(gòu)高效課堂、促進(jìn)化學(xué)教育教學(xué)改革的關(guān)鍵。

5 化學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識提升的有效途徑

影響教師學(xué)科教學(xué)知識整合與發(fā)展的因素多、且混沌迷離，只有在課堂教學(xué)實(shí)踐與反思中化學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識才能得到豐富與發(fā)展。教師職后培訓(xùn)模式的改革與教師自身發(fā)展需求相結(jié)合，是促使化學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識合理架構(gòu)的現(xiàn)實(shí)路徑。培訓(xùn)模式改革的外在驅(qū)動(dòng)與教師內(nèi)在需求的提升，促使教師“思”于課堂教學(xué)實(shí)踐，“行”于“思”后，“行”“思”并重，教師學(xué)科教學(xué)知識真正實(shí)現(xiàn)從“教育教學(xué)理論性知識”到“實(shí)踐性知識”再到“理論性實(shí)踐”的升華。

5.1 搭建支架式“行動(dòng)教育”平臺(tái)

“行動(dòng)教育”是教師職后培訓(xùn)的一種有效范式[5]。在“行動(dòng)教育”中，以課堂教學(xué)實(shí)踐問題為依托，將復(fù)雜的教師學(xué)科教學(xué)知識加以分解，以單元主題式向培訓(xùn)教師呈現(xiàn)所要學(xué)習(xí)領(lǐng)域。單元主題可以是觀察名師授課、優(yōu)秀教師視頻案例分析、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)等，也可以是微課、同質(zhì)異構(gòu)課等教學(xué)實(shí)踐以及反思[6]。通過豐富的教學(xué)案例，教師學(xué)會(huì)了合理整合教學(xué)資源，依據(jù)學(xué)生特質(zhì)設(shè)置不同梯度的化學(xué)學(xué)習(xí)情境，并能準(zhǔn)確預(yù)知學(xué)生的各種學(xué)習(xí)困難等，教師學(xué)科教學(xué)知識趨于進(jìn)步取向。教學(xué)案例應(yīng)凸顯中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)特質(zhì)，使教師深刻體悟化學(xué)教育教學(xué)理念、掌握化學(xué)核心概念，引發(fā)教師對自身學(xué)科教學(xué)知識的本體思考，并在教學(xué)實(shí)踐中自覺踐行。

5.2 “學(xué)習(xí)化學(xué)教學(xué)”到“研究化學(xué)教學(xué)”的提升

化學(xué)教師與教育教學(xué)專家共筑線上、線下學(xué)習(xí)共同體。教師以教學(xué)實(shí)踐問題為切入點(diǎn)，在專家、學(xué)者的引領(lǐng)下，梳理教育教學(xué)理念，反思集體教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，開展項(xiàng)目研究工作，有利于教育智慧的生成。在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)教師從“學(xué)習(xí)化學(xué)教學(xué)”到“研究化學(xué)教學(xué)”的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而在“問題、項(xiàng)目、研究、實(shí)踐、反思”的共同實(shí)踐中發(fā)展教師學(xué)科教學(xué)知識。

5.3 “以校為本”促使化學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識的發(fā)展

不同地域、學(xué)校的化學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識具有不同特質(zhì)。豐富多彩的“校本教研”活動(dòng)對于提升本校化學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識具有積極的促進(jìn)作用?！靶１窘萄小笨梢园恐芤淮蔚难行藁顒?dòng)、每月一次的“交流-反思-提升”活動(dòng)，每學(xué)期一次的“匯報(bào)—展示”活動(dòng)等。只有自我醒悟與自我修正[7]的“校本學(xué)習(xí)”才能真正促進(jìn)教師課堂教學(xué)改革。例如，在“晶體的常識”校本教研活動(dòng)中，教師提出可以結(jié)合多媒體課件演示，讓學(xué)生用橡皮泥自己制作晶胞，然后拼湊晶體。學(xué)生在“動(dòng)手-動(dòng)腦”科學(xué)探究過程中，深刻領(lǐng)悟物質(zhì)微觀世界的奇妙，不但理解了晶胞的微觀結(jié)構(gòu)，而且邏輯思維能力得到增強(qiáng)。通過教學(xué)問題的研討，微課設(shè)計(jì)與實(shí)施，互動(dòng)評議與反思等，教師反思意識增強(qiáng)，學(xué)科教學(xué)知識的架構(gòu)更趨于合理化，化學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量的提升落到實(shí)處。

綜上所述，化學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識的架構(gòu)過程復(fù)雜、顯現(xiàn)形式多樣、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，這些都為教師職后培訓(xùn)工作帶來難度。教師職后培訓(xùn)模式改革應(yīng)在教育教學(xué)理念的引領(lǐng)下，以教學(xué)實(shí)踐問題為抓手，以“行動(dòng)教育”與“教學(xué)反思”為突破口，激發(fā)教師自我提升的內(nèi)在需求，從而促進(jìn)教師學(xué)科教學(xué)知識的有效架構(gòu)。當(dāng)然，本研究由于樣本有限，只是對一名年輕化學(xué)教師的常態(tài)課進(jìn)行分析，個(gè)別觀點(diǎn)可能有些偏頗，誠與各位同仁商榷。

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