基于PCK内涵的高中物理概念教学探讨
林炳友
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林炳友,. 基于PCK内涵的高中物理概念教学探讨[J]. 现代物理学报,2021.1. DOI:10.12721/ccn.2021.157001.
摘要: PCK译为学科教学知识,是教师所具有的知识能力,为上个世纪80年代斯坦福大学的舒尔曼教授所提出,认为将教师的教学经验、学科知识、教育概念等进行整合,是学科知识和一般教学知识相互作用下的产物,也是将学科知识向教学知识的转化。PCK围绕一个学科确定内容,具体来说便是针对特定内容的降低学生理解偏差方法、有效展现知识方法等。对于高中物理概念教学来说,概念是教学中的基础性内容,但却也存在着学生理解难、应用难的情况,对此本文便围绕高中物理概念教学展开论述,探讨PCK内涵下的有关教学策略。
关键词: PCK内涵;高中物理;概念教学
DOI:10.12721/ccn.2021.157001
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引言:物理概念是学习物理知识的重要基础,只有深度掌握概念知识,才能将物理现象及物理规律的本质充分理解,并进行结论的推理。而如何帮助学生正确理解物理概念,对概念知识建立正确的认知,这与教师的教学方法有着密切联系,而对于教师来说,若想给予学生一杯水,那么自己便需要具有一桶水,但与此同时如何将水倒进杯子里也是一项“技术活”。对于PCK的内涵来说,从知识的转化角度来看,PCK的关键在于将教师认知或教材中的专业概念转化为学生更容易理解的形式,以结构的方向来看,则包括学科内容知识、理解学生的知识、教学策略、背景知识等。

一、理解学生知识,运用学生的“前概念”

物理是对自然现象及规律的阐述,即便是高中阶段的物理知识,也同样具有这一特征,所以在概念教学中,很多学生其实对这一概念的认知并非一片空白,实际上学生已经在生活中曾经见过或体会过,如在夏季时天气较为炎热,此时人会出汗,而脱衣服或洗澡都能更加凉爽;生活中木头可以漂浮在水面且能承载一定重力的物体,铁块却不可以;下雨时将伞旋转,甩下的雨滴也会以弧形的轨迹飞出等。学生在生活中感受和总结出的“前概念”对于课堂教学来说存在着两种问题,第一个问题便是“前概念”较为混乱且有些认知是错误的,另一个问题便是学生可能由于理解受限,无法通过自身的理解将课文概念与“前概念”联系起来,也就是说在教师重点提及之前,学生并没有想到这一知识点所对应的生活现象,这便导致了知识理解缺少一个载体,理解过程只能凭借想象。对此教师需要充分联系“新知”与“旧识”,通过二者的联系一方面辅助知识理解,另一方面让学生感受高中物理知识点的实用性,解释生活现象或解决生活问题。

如在教学“静摩擦力”概念时,在学习之前部分学生可能会以为静摩擦力便是阻力,因为学生生活中所见或所感受到的静摩擦力大多都会阻碍物体运动,比如浴室的防滑垫。生活经验的错误指向导致学生对静摩擦力出现了错误认知,对此教师可以反其道而行之,列举静摩擦力作为动力的生活案例,以反向的案例推翻学生的错误认知,并在此基础上通过引导建立正确的理解。如“大型商场中的手扶倾斜传送带式电梯,当人们站在电梯上可以从1楼快速上到2楼,期间为什么人不会滑下来?这时候受到了哪些力的作用?”学生很轻松便能答出传送带比较粗糙,受支持力、重力、摩擦力。之后教师再次提问“摩擦力是什么摩擦力呢?”“静摩擦力”,最后引导反思“那么这里的静摩擦力有没有阻碍运动呢?”学生仔细一想静摩擦力居然也能成为动力,便对静摩擦力有了不同的认知,当以往错误观念出现动摇时便是纠正观念的最好时机[1]

二、掌握学科知识内容,明确教学重难点

教师对于学科知识内容的深度掌握是“必修”课,只有全面掌握知识内容才能保证教学过程的正确性以及教学方法的合理性。同时教师还需要掌握其中的重点,立足于学情,了解学生的认知能力、学习方法、个体差异等,对学科内容以及学情的理解来把握学生在学习过程中的难点,从而展开针对性引导。

如在教学“磁感应强度”概念时,教师需要分析哪些内容学生难以理解、哪些容易混用、如何纠正错误认知。对于这一概念,学生们大多会出现两种问题,其一为概念较为抽象,学生对于“场”这一认知觉得过于“虚”,看不到摸不着,并没有较为直观的体会和经验。其二为知识具有一定的综合性特点,磁场对于电流产生的作用相较于电场对电荷来说更加繁杂,和磁感应强度概念有关的知识点也非常多,这对于学生的思维能力有着更高的要求。对此教师可以运用类比分析法,将物理思想融入其中引导学生探究,通过探究式教学一点一点突破难点,比如通过控制变量法探究各因素间的关系,通过比值定义法定义磁感应强度等。

三、灵活应用教学策略,提高课堂教学质量

教学策略的选择需要将一定的理论依据作为基本要素,而PCK理论则提供了一种简便且有效的教学模式。

在教学“加速度”概念时,基于PCK内涵,运用直观展示的教学策略,在营造氛围激发学生兴趣的同时加强了学生的学过程体验。利用多媒体为学生细致讲述加速度概念,并配合典型例题引导学生深入了解:

1)汽车A在10s内,行驶速度从10m/s提高到了25m/s,求汽车A的加速度;

2)汽车B在10s内,行驶速度从25m/s降低到了10m/s,求汽车B的加速度。

很多学生对于加速度的认知单纯便是加速度,而例题中汽车B却出现了加速度为负数的情况,所以学生会得出“速度加快时加速度为正,加速度为负数时便是减速运动”。之后教师引导学生,将初速度的方向转变为负方向进行计算,之后学生便发现,当正方向改变时汽车A的加速度成为了负数,而汽车B的加速度则为正数。最后进行总结:加速度为矢量,放线和速度变化量方向相同;加速度的正负代表的是方向,正数为同方向,负数为反方向[2]

结束语:在素质教育背景下,高中物理教学需要注重学生能力的培养,这对于教师来说也提出了更高的要求。而PCK内涵下,教师所需要具备的不单单为学科知识,还有教学知识,具有渊博的知识,更要有教授知识的能力。对此教师需要充分了解PCK的内涵,将其应用到高中物理概念教学中,提高教学质量的同时也有利于学生能力的培养。

参考文献:

[1]李英.物理概念教学的PCK解析——以"加速度"概念教学为例[J].中学物理(高中版),2017

[2]代丽君.刍议PCK视角下高中物理概念教学——以《静摩擦力》为例[J].考试周刊,2017

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