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物理学专业师范生PCK研究 ——以“牛顿第二定律”为例

时间:2020-08-06来源:毕业论文

摘要 PCK,即学科教学知识,就是有关教师用学生能理解的方式将学科知识中的 特定王题内容表彳正出來的知识°本文在国外学者Grossman和Magnusson等人的 基础上构建了一个包括课程知识、学生理解的知识、教学策略知识和评价知识在 内的PCK理论模型。 本研究采用非概率抽样,在全国范围内抽取包括华东师范大学、上海师范大 学、温州大学、华南师范大学、湖南师范大学、河南师范大学在内的6所高等院 校共34名大四年级物理学专业师范生为研究对象,以人教版高中物理(必修Q 第四章牛顿定律第3节牛顿第二定律这一特定主题为例,使用国外学者Wn Der Wlk等人开发的专门用于职前教师PCK研究的教学准备法这一研究方法,对上 述研究对象的PCK各部分知识的内容及具体来源进行研究。研究获得以下结论: (1) 课程知识:师范生的基础课程知识主要来源于中学物理课程的学习, 整体掌握情况较好,但表述时容易抓不住重点;深层次课程知识主要来源于大学 基础物理、物理教学论课程的学习,存在理解不透彻,思考不深入等现象。 (2) 学生理解的知识:师范生对学生知识基础的分析大多直接依据教科书, 较关注已知知识,而不太关注未知知识;由于与高中生的接触较少,对学生理解 难点与可能误解的分析较多依据自身中学物理学习经验的推测,认识较片面。 (3) 教学策略知识:通过物理教学论的学习,师范生大致了解了整体教学 过程的设计思路,但往往不能很好地与中学物理具体知识点相联系;具体教学环 节的陈述往往过多依赖教科书,不熟悉教科书中未明确给出的重难点内容。 (4) 评价知识:师范生受自身中学物理学习经历及应试教育思想影响较严 重,往往过于注重知识与技能维度的评价;尽管在物理教学论课程中了解到评价 方法的多样性,但往往仍倾向采用较为传统的评价方法。 总体而訂,参与本研究的物理学专业师范生对理论层面的基础性PCK掌握 较好,但由丁缺乏实践经验,对与中学实践联系紧密的实践性PCK掌握欠佳。 拥此,为高等院校对物理学专业师范牛PCK的优化培养提出了以下五点建 议:(1)增加大学基础物理课程与中学物理知识点的相关性;(2)增强物理教学 论课程对中学物理教学的实用性;(3)延长教育见习、实习时间,提高教育见习 和实习的冇效性;(4)多纽织微格练习或教学技能比赛等相关教学实践活动;(5) 鼓励学有余力的师范仝利用课余时间兼职家教。
物理学专业师范生PCK牛顿第二定律

1. 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2问题提出 1

1.3概念界定 2

1.4国内外研究现状 2

1. 5本论文的特色及创新之处 7

1.6论文框架 7

2. 理论探讨 9

2. 1 PCK的内涵 9

2.2 PCK理论模型 10

3. 研究设计 17

3.1研究目标 17

3. 2研究问题 17

3. 3研究对象 17

3. 4研究方法 20

3. 5研究工具 23

3. 6研究进程 25

3. 7资料的收集与处理 25

3. 8信度、效度及伦理 26

4. 物理学专业师范生PCK内容 28

4. 1课程知识 28

4. 2学牛理解的知识 35

4.3教学策略知识 41

4. 4评价知识 46

5. 物理学专业师范生PCK来源 52

5. 1课程知I 52

5.2学上理解的知识 56


5. 3教学策略知识 60

5. 4评价知识 64

6. 研究结论 68

6. 1课程知识 68

6. 2学牛理解的知识 69

6. 3教学策略知识 70

6. 4评价知识 71

7. 建议与展望 72

7. 1建议 72

7. 2研究的不足 73

7. 3进一步研究展望 73

附录A “牛顿第二定律”说课提纲 75

附录B访谈问题提纲 76

附录C攻读学位期间发表的学术论文 77

参考文献 78

83

1绪论

1.1研究背景

1.1.1师范教育的重要性

《国务院办公厅转发教育部等部门关于教育部直属高等院校师范生免费教 育实施办法(试行)的通知》中明确指出:从2007年秋季入学的新生起,在北 京高等院校、华东师范大学、东北帅范大学、华中师范大学、陕西师范大学和西 南大学六所部属师范大学实行师范生免费教育(国务院,2007)o师范生免费教 育的提出,表明我国对师范教育的重视程度日益加深,并期望以师范生免费教育 为契机,在全国范围内进一步形成尊师重教的浓厚氛围,让教育成为全社会最受 尊重的事业,并鼓励全国范围内的其他高等院校致力于培养更多优秀的教师。

1.1.2学科教学知识(PCK)的重要性

20世纪80年代末期,国外学者(Shulman, 1986)最先提岀了学科教学知 (Pedagogical Content Knowledge,简称 PCK)-概念,并进•步指出 PCK 是教师专业知识的核心,是由学科内容知识与教育学知识所组成的合金,是专门 针对某一主题具体要教的内容所使用的教学方法和教学策略,是区分学科专家和 教学专家的关键所在,是教师所拥有的独一无二的专业知识。PCK不仅告诉了 教师要“教什么S更告诉了教师要“如何教”;它不仅是开启教师教学工作这一 专业大门的“钥匙”,更是帮助教师在课堂中成功教学的“利器”。

1.2问题提出

免费师范牛制度的施行进…步证明了我国对师范教育的重视程度,然而,尽 管师范教育的重要性不言而喻,曾有学者(辛涛,申继亮,林崇德,1999)指出 我国的师范教育课程设置偏颇,专业教科书内容僵化教条,教育实习流于形式。 经过数次改革后,我国的师范教育是否还存在十年前所存在的问题?我们培养出 来的师范生是否拥有足够的教师专业知识以胜任日常教学工作?高等院校四年 的教育与培养是否给了了他们成为一名合格教师所需要的基本知识与技能?在 将师范教育提升到兴邦强国这…髙度的今口,针对以上师范教育中遗留的问题进 行研究具有十分重要的意义。


因此,本研究试图通过研究物理学专业师范生的教师专业知识的核心 -PCK,来衡量他们是否有能力上好一节专业课,或者说,给他们一个主题,他 们是否知道该“教什么”以及“如何教"?

1.3概念界定

本论文包括两个核心概念,即学科教学知识(PCK)和物理学专业师范生, 在此进行简单的概念界定,具体详见文献综述中的理论探讨和研究设计中的研究 对象这两节内容。

1.3.1学科教学知识(PCK)

本文所提到的PCK指的静态PCK,同时仅含PCK理论模型中关于特定主题 的学与教的知识,即课程知识、学生理解的知识、教学策略知识和评价知识四个 方面。

1.3.2物理学专业师范生

本文所提到的物理学专业师范生特指本研究所涉及到的研究对象,即包括华 东师范大学、上海师范大学、华南师范大学、湖南师范大学、河南师范大学、温 州大学在内的34名高等院校大四年级即将毕业1的物理学专业师范牛。

14国内外研究现状

1.4.1国外研究现状

国外有大量文献对PCK进行了研究,为了更好地了解国外的研究动态,采 用引文分析软件HistCite和RefViz对国外文献加以分析。

1.4.1.1纵向研究历程

2012年6月毕业,5月进行资料收集。


WOS( Web of Science)屮,以题名或主题为 Pedagogical Content Knowledge

 

进行搜索,共搜索到623篇相关文献,输入HistCite软件以LCR(本地引用次数) 为依据精选出50篇重要文献,对其进行纵向研究历程图谱分析。尽管HistCite 软件只能对WOS中的文献,根据其引用与被引关系进行分析,所得岀的图像并 不全面,但我们仍能大致了解国外对PCK的研究从1988年至今的纵向研究历程 (详见图l-l)o

自Shulman于1986年提出PCK这一新兴概念后,WOS中收录的首篇文献 为《小学数学教师关于学生问题解决方面的学科教学知识研究》(A: Teachers Pedagogical Content Knowledge of Students Problems-Solving in Elementary Mathematics, 1988),该文紧跟时代前沿,对数学教师的PCK进行了研究,开 启了对教师专业知识研究的新领域——PCK的先河,之后几篇较为重要的文献 (C: Pedagogical Content Knowledge - From A Mathematical Case to A Modified Conception, 1990; D: Pedagogical Content Knowing ・ An Integrative Model for Teacher Preparation, 1993)也都对该文献加以引用。

由于Shulman只是将PCK定义为“所教学科内容知识与教育学知识的混合 物,或由学科内容知识与教育学知识共同组成的一种合金” (Shulman, 1986), 并未进一步给出PCK的理论模型,因此,1990年前后较为重要的文章主要集中 PCK的理论建构。Grossman的《初中英语教师学科教学知识来源对比研究》 (B: A Study In Contrast ・ Sources of Pedagogical Content Knowledge For Secondary English, 1989)将PCK肢解为学科统领性观念、学生理解的知识、课 程知识和教学策略知识,并依据自己建构的PCK理论模型对英语教师PCK的来 源进行了分析©该模型被很多研究PCK的中国学者(董涛,2008;柳笛,2011) 所使用。MARKS R的《学科教学知识一从数学案例到理论修订》C: Pedagogical Content Knowledge - From A Mathematical Case to A Modified Conception, 1990) 从数学的角度对Shulman的PCK进行了理论分析与修订。受20世纪90年代认 知心理学建构主义理论蓬勃发展的影响,Cochran KF等人发表的《学科教学认 知一职前教师知识的综合模型》D: Pedagogical Content Knowing - An Integrative Model for Teacher Preparation, 1993) Shulman PCK 修改为 PCKg( Pedagogical Content Knowing,简称PCKg,译为:学科教学认知),PCKg模型指出PCK 仅是静态的知识,更是动态的认知过程,强调了学科教学知识形成的动态性、建 构性以及与其他知识间的相互作用。

在对PCK的理论模型的建构逐渐成熟后,各学者对"K进行了多领域、多 方面、多角度、多方法的研究与分析,以下将采用RefViz软件对PCK的横向研 究领域进行进•步分析。

1.4.1.2横向研究领域

在ERIC EBSCO )中以题名或关键词或摘要包含Pedagogical Content

Knowledge共搜索2078篇文佩,偷入RclViz伙件按题名、关饥诃用摘肝I 现各词的词频进行相关性分析,以此反映PCK的横向研究领域(详见图N23o

 

3每个文件夹图标表示…组文献,每个点农爪-篇文献,点之间的距离表示文献之间的 相关性。

(school),教育(education),课程(curriculum),指导(instruction),模型(model); 次高频词为学习(learn),教授(teach),教学法(pedagogical),学生(student), 老师(teacher),教室(classroom)。从上述高频词推测,该区域的文献主要侧重 于对教师专业发展、教师专业课程、以及教师对学生的指导这些领域进行研究。

B职前教师专业培养

该区域的文献分布较为分散,整体来看,该区域出现的主要高频词为:准备 (preparation), 职前(preservice), 培养(train), 专业(pro^ssional), 计划 (program),质量(quality),标准(standard),调查(survey);次要高频词为: 国家级(national),需求(requirement),学生(student),技能(skill),教(teach) 从上述高频词推测,该区域的文献侧重于对职前教师专业培养,师范生培养计划, 职前教师专业质量调查等领域进行研究。

C具体学科教学案例分析

该区域的文献较少,集中于几个个别的组群。该区域出现的主要高频词为: 数学(mathematics),教育(education),学校(school),初级(elementary), (secondary),变化(change);次要高频词为:教师(teacher),教授(teach), 学生(student),学习(learn),练习(practice),教室(classroom)。从上述高频 词可以推测,该区域的文献大多指向中小学具体学科,尤其是数学,侧重于在具 体学科的课堂中对PCK进行案例研究,不仅关注教师的教学,也关注学生的学 习、练习与变化。

由于本论文的研究对象为物理学专业师范生,因此对B区域的文献进行了进 一步的详细阅读与分析。分析发现:在对职前教师的PCK进行研究时,除了用 到问卷调查法、随堂观察法、访谈法等常用的社会学研究方法,更多学者倾向于 选择使用新开发出的专门用于研究PCK的研究方法。例如很多学者(Frededk, L, 1999; Onno De Jong, M.A.A.G & Koulaidis, V, 1999; Onno De Jong, 2000; Kapyla, M., Heikkinen, J. &Asunta, T., 2009; Usak, M, 2009; Bukova-Guzel, E., 2010)选取教学准备法(The Lesson Preparation Method) (Van Der Wlk, T. A.E. & Broekman,H.H.GB., 1999),让职前教师针对某一主题进行教学准备,随后研究 人员针对职前教师的备课内容进行有针对性的提问,进一步了解职前教师的 PCK。也有学者(Hume, A. & Berry, A., 2011 )采用内容陈述法(Content Representation,简称CoRe) (Loughran, 2006),通过填写关于某一主题的内容 陈述量表解析职前教师关于某一专题各知识点的学生理解、知识内容、教学策略、


评价与反馈的知识。也有学者(Loughran, J., Mulhall, P. & Benry, A., 2008) 用教育和专业经验特别解释法(Pedagogical and Pro fess io na 1- e xper ience Repertoiresr简称PaP-eRs) (Loughran, 2006),通过让在职教师对课堂教学中 的某些行为进行特别的解释与说明,探寻其背后蕴含的PCK。

尽管西方国家与中国的国情相异,但是大多数的研究问题与研究方法,尤其 是专门用于PCK的研究方法,对我们的进一步研究提供了指导作用。

1.4.2国内研究现状

1.4.2J实证研究

国内对PCK进行实证研究的主要是硕/博士论文。针对PCK这一概念本身, 有学者(岳定权,2008)采用问卷调查与访谈相结合的方法对小学优秀教师PCK 的形成阶段进行了调查分析;有学者(徐章韬,龚建荣,2007;徐芳芳,2010) 通过典型个案剖析了 PCK与SMK (Subject Matter Knowledge,简称SMK,译为: 学科知识)的关系。关于理科教师的PCK研究主要集中于数学学科,有学者(张 佳佳,2010)采用课堂实录与课后访谈相结合的方法,对中学数学教师关于某一 具体课题的PCK进行了总结归纳;有学者(廖冬发,2007)采用问卷调査、课 堂观察与访谈相结合的方法,对处于教学一线的小学数学教师的PCK现状进行 了调査,指出了其PCK所存在的结构缺陷,并给出了完善的具体途径;有学者 (李琼,倪玉菁,萧宁波,2004;朱连云,2007;童莉,2008;袁铮,2009; 秀钢,2009;柳笛,2011;蒋德慧,2011)通过课堂观察、录像分析、深度访谈、 田野笔记、调查问卷等方法对中、小学数学职初教师与经验型教师PCK的异同 点进行了对比分析;有学者(董涛,2008)通过录像分析法,对优秀初中数学教 师的PCK的六个组成成分进行了案例分析;也有学者(景敏,2006)采用行动 研究法,对参与行动小组的初屮数学教师的PCK进行了个案研究;有学者(范 良火,2003)通过问卷调查、访谈等方法对美国中学数学教师PCK的来源与发 展进行了研究。针对物理教师的PCK,有学者(李坤,2009)采用观察法和文 献法对某位初中物理教师PCK的现状特点和形成原因进行了个案分析。

由搜集到的文献可见,国内的PCK实证研究主要具有以下特点:在研究学 科的选择上,对PCK的研究大多集中于数学教师,对物理教师的PCK研究较少; 在研究对象上,大多数学者选取在职教师为研究对彖,较少对师范生的PCK 行研究;在研究方法上,大多数学者倾向于使用一般的社会学研究方法,如:问 卷调查、课堂观察、访谈、行动研究、个案分析等,较少使用国外学者开发出的 专门用于分析PCK的研究方法。

1.4.2.2理论研究

国内的期刊文章大多是从理论层面对PCK进行了介绍与分析,如介绍PCK 的来源、定义、基本结构、内容、影响因素、发展过程以及历史演进等。有学者 (应国良,袁维新,2006;杨彩霞,2006;唐泽静,陈旭远,2010)对国内外的 理论进行了很好的整理与综述,结合自己的看法对PCK的理论模型进行了更加 清晰的介绍,厘清了 PCK的内容;有学者(方菲菲,卢止芝,2008)梳理了 PCK 的历史发展历程;有学者(郑志辉,2010)通过理论介绍进一步博览众家进而提 出自己关于PCK的建构;有学者(杨薇,郭玉英,2008;方菲菲,卢正艺2008; 李伟胜,2009;任一明,田腾飞,2009;杨小丽,2010;谢赛,胡惠闵,2010) 通过对国外文献的综述与分析,指岀了国外的PCK研究对我国教师教育课程的 影响以及教师培训的启示;有学者(刘义兵,郑志辉,2010)通过对国外研究的 分析与审视,指出了国外PCK研究中所存在的问题。

但由于理论性的文章只是依据纯理论上的分析和国外的研究结果而得岀的 结论,自己并未在国内进行进一步的实证分析,提出的模型或建议缺乏实际数据、 资料支持,可信度与适用性有待考证。

1.5本论文的特色及创新之处

第一,研究领域:国内学者对PCK的实证研究大多集中于中、小学数学学 科,而本研究的研究领域为中学物理学科。

第二,研究对象:国内学者在研究PCK时,研究对象大多选取在职教师, 包括优秀教师和职初教师,较少对职前教师的PCK进行研究,而本研究选取物 理学专业师范生,即职前教师为研究对象。

第三,研究方法:国内学者在研究PCK时所采用的研究方法大多为一般性 社会学研究方法,如:问卷调查、随堂观察、录像分析、深度访谈,而本研究采 用国外学者开发的专门用于研究PCK,尤其是职前教师PCK的研究方法——教 学准备法。

16论文框架

本论文共七章。

第一章为绪论,阐述研究背景,问题提出,概念界定,国内外研究现状,以 及本论文的特色和创新之处。

第二章为理论探讨,介绍PCK的内涵,在对PCK理论模型进行探讨的基础 上提出本研究所使用的理论模型。

第三章为研究设计,介绍研究目标,研究问题,研究对象及抽样方法,并阐 述研究方法的选择与使用,研究工具的编制,研究步骤的实施。

第四、五章为研究结果,阐述了本研究的核心发现。其中第四章介绍物理学 专业师范生PCK的内容,第五章介绍物理学专业师范生PCK的来源,

第六章综合四、五章的研究结果,归纳出研究结论。

第七章为建议与展望,对高等院校培养与提高师范生PCK提出针对性建议; 分析本研究的不足之处,并对后续进一步的研究进行展望。






2.理论探讨

2.1 PCK的内涵

2.1.1PCK的定义

美国斯坦福大学教授Schulman ( 1986)针対18、19世纪美国教师资格认证 考试屮教学法知识与学科内容知识相互分离这一现彖,提出“缺失的范式” (missing paradigm),并将PCK作为教师专业知识的核心提出,期望以此为契机, 推动教师教育的进一步改革。

PCK,即Pedagogical Content Knowledge,中文一般译为学科教学知识。

Schulman (1987)将PCK定义为:PCK是专门针对某一具体学科具体要教的内 容所使用的教学方法和教学策略,是教师所运用的最有效的表征形式、最有说服 力的类比、举例说明、图示、解释与示范。简而言之,PCK就是有关教师用学 生能理解的方式将学科内容中的特定主题内容表征出来的知识(McDiamid, Ball, & Anderson, 1989 )。

2.1.2PCK的发展

最初的PCK指的是静态的PCK,而后受建构主义理论影响,有学者注重

(Cochran KF, 1993)强调PCK的建构性,提岀动态的PCKgo

2.1.2.1 静态的 PCK

Shulman(1987)认为 PCK 是学科内容知识与教育学知 识的“合金”,后冇学者 (Gess-Newsome, 1999) 此基础上加入教育情境知识, 认为PCK是学科内容知识、 教育学知识和教育情境知识 「者共同组成的“化合物”(详 见图2-1 )o

2.1.2.2 动态的 PCKg

由于受20世纪90年代认知心理学建构主义理论影响,Cochran KF (1993) 等人提岀学科教学认知(Pedagogical Content Knowing, PCKg)…想法(详见 图2-2),对Shulman所提岀的静态PCK进行动态改进。Cochran KF等人认为, PCKg总是处丁动态的建构过程当中,它是教师个体在特定教学惜境中不断将各 种知识进行整合、创新的探究过程。PCKg的提出并未对PCK理论提出质疑或 新的建构,只是强调了 PCK形成过程的动态性和建构性,以及PCK与其他类型 教师知识间的相互影响、相互建构。

 

注:核心的增长表示PCK的增长;箭头表示知识间的动态建构及相兀影响。


2.2 PCK理论模型

本研究仍采用静态的PCK,不考虑PCK的动态建构,但出于PCK是由学科 内容知识、教育学知识、教学背景知识转化而來的•种新型知识,不仅涉及的知 识范围较广,又是十分抽象的概念。因此各学者対PCK建构的模型并不相同, 学术界目前并没有一个大家所公认的PCK理论模型,经常有学者在进行研究前


酋先対前人的研究进行综述,然后提出HCPCK模型,进而基于口己的理论模 型进行研究。H前学术界使用较多的丄要冇Grossman的PCK理论模型和 Magnusson的科学教师PCK理论模型。

2.2.1 Grossman PCK 理论模型

美国学者Grossman (1989)对PCK进行的框架分类如图2-3所示:

PCK

关于一门学科在不同年级水平上的教学忖的的统领性观念

学生理解的知识

课程知识

教学策略的知识

图2-3 Grossman(1990)对PCK概念的建构模型


Grossman认为PCK主要由4部分组成:

Q1教师关于一门学科教学目的的统领性观念,即关于学科性质的知识、关 于学生学习哪些重要内容的知识或观念;

Q2关于学生对某一课题理解和误解的知识,即有关学生学习困难及解决策 略的知识;

Q3关于课程和教科书的知识,它主要指关于教科书和其他可用于特定主题 教学的各种教学媒体和材料的知识,还包括了学科内容特定主题如何在横向和纵 向上组织和结构的知识;

Q4特定主题教学策略和表征的知识。

随后,Grossman又对PCK模型进行了修订(Grossman, 2005),将PCK 内部组成成分细化为6类:

Q1学科内容知识:我们怎样定义学科?在了解学科的过程中,哪些是核心 的概念与程序?关于学科的定义会产生什么样的结果?国家和地方的标准是怎 样定义学科内容以及了解学科内容的意义的?

Q2教学目的知识:在学校教授学科的不同门标冇哪些?为什么学牛需要学 习这门学科?学科的哪些方面是最重要的?对不同年龄的学生教授学科内容是 否有不同的目标?

Q3学生理解的知识:在不同的发展阶段,学丰对学科内容的理解程度有何 不同?怎样提高学生对学科内容的理解打熟悉程度?教师的教学怎样才能帮助 学生提高理解与熟悉程度?

Q4课程知识:课程是怎样根据国家和地方的标准制定的?它们是怎样贯穿 在不同年级的课程之屮的?教师怎样才能有效地利用课程材料来帮助学生学 习?

Q5评价知识:教师怎样评估学生在某个学科领域内的理解程度与成绩?哪 些工具最适于评估学生的能力?教师怎样利用这些评估的结果来指导教学?

Q6教学策略的知识:哪些教学实践与做法已被证明能有效促进学生的学 习?这些实践对于特定的学生群体是否特别有效?在帮助学生掌握特定的概念 或观念时,哪些表述、例证和类比特别有效?

国内学者(董涛,2008)将上述这六个问题归为2大类:

第一,Q1和Q2对应于教师关于一门学科教学冃的的统领性观念,包括学 科内容的知识与教学目的的知识。

第二,Q3—Q6对应于特定课题的学与教的知识,包括学生理解的知识、课 程知识、评价知识和教学策略知识。

2.2.2 Magnusson的科学教师PCK理论模型

美国学者Magnusson依据Grossman的PCK理论模型,进一步提出了科学 教师的PCK理论模型(Magnusson, 1999),如图2-4所示。

 

知识 难点 教学表述 教学活动

图2-4 Magnusson (1999)的科学教师PCK理论模型


Q1科学教育总体定位:教师对于某…特定年级学生科学教育总体目标的定


位和理解,影响教师的科学课程知识、学生对科学的理解的知识、教学策略知识 和科学素养评价知识。

Q2科学课程知识:指关于某一具休学科的学科内容知识,由特定的课程内 容知识和具体教学目标所组成。

Q3学生对科学的理解的知识:指的是教师对学生关于该知识内容理解的认 识,包括学生学习必需的知识和学生的理解难点。

Q4教学策略知识:包括教师关于该学科任一主题的总体教学策略,以及某 …特定主题的具体教学策略(教师讲述的内容与方式,教学活动的设计)。

Q5科学素养评价知识:包括评价维度与评价方法。评价维度指教师应知晓 对于某一特定的学习单元,对学生的哪些知识维度进行评价更为重要;评价方法 指教师应知晓对于某一特定知识维度,用哪些方法来进行评价。

223本研究所使用的PCK理论模型

由于研究时间及个人精力所限,本研究以Grossma n的PCK理论模型为依据, 将Magnusson的科学教师PCK理论模型进行简化(详见图2-5)。

 

图2-5木研究的PCK理论模型

为了使研究更加简单并具有针对性,只对Grossman的PCK理论模型中关于 特定主题的学与教的知识,即课程知识、学生理解的知识、教学策略知识和评价 知识这四个方面进行研究。同时,将Magnusson所提岀的科学教师模型限定为 物理教师,对各类型知识进行一定程度的简化。

由于评价知识中的评价维度与教学目标有一定程度的重叠,因此课程知 识中只研究物理课程内容的知识,其中包括基础课程知识、深层次课程 知识两方面。

•学生理解的知识与Magnusson理论模型相似,研究学习必需知识,即知 识基础,以及理解难点与可能误解两方面。

由于本研究选取“牛顿第二定律”这一特定主题,因此只考察关于特定 主题的教学策略。同时,由于中国普遍对教学活动强调较少,因此在考 察时将教学活动与教学表述混合起来,并侧重于考察教学表述,其中包 括整体教学过程和具体教学环节两方面,

•评价知识与Magnusson理论模型相似,研究评价维度和评价方法两方面。

本研究选取高中物理“牛顿第二定律”这一特定主题对物理学专业师范生的 PCK进行研究,针对该特定主题,其课程知识、学生理解的知识、教学策略知 识和评价知识分别指的是:

2.2.3.1课程知识

课程知识包括基础课程知识和深层次课程知识。基础课程知识主要指牛顿第 二定律的文字表述、公式、物理意义、性质等,深层次课程知识主要指牛顿第二 定律的适用范围,地位和作用等。

牛顿第二定律的首要价值是确立了力与运动之间的之间关系,即因果关系。 知道了物体的受力情况,理论上物体的运动状态及其变化就完全确定了,这是人 类在认识自然过程中取得的重要思想成就(人民教育出版社,2007: 115)o牛顿 第二定律是动力学的核心规律,是牛顿三大运动定律的重点和中心内容。在对牛 顿第二定律进行进一步理解时,应着重强调表达式中的F应是物体所受的合力; 并且,表达式F=ma…个矢量表达式,即F和a总是方向…致、同吋改变、瞬 时对应的(人民教育出版社,2007: 115)o

2.23.2学生理解的知识

学生理解的知识包括学生的知识基础和理解难点与可能误解。学生在学习牛 顿第二定律前的主要知识基础为,学生己经学习了牛顿第一定律,理解了力是改 变物体运动状态的原因,即力是使物体产生加速度的原因,而牛顿第二定律则是 进一步探究力与加速度之间的定量关系。

学生对该牛顿第二定律存在的理解难点(人民教育出版社,2007: 116-117):

第一,系数k=l:实验得出的结论是F=kma,如果选取k=l,那么即得牛顿 第二定律表达式,学生多少会感到问题研究中带有“随意性S


第二,加速度的定义:由F=im可知,力是产生加速度的原因,而加速度是 用来定义和量度的,那么物体运动的加速度到底取决于什么?

第三,牛顿第二定律的矢量性:加速度方向与合外力的方向始终一致吗?学 生根据公式很容易看出两者方向始终一致,但学生由于受思维定式的影响,总认 为加速度方向取决于速度方向。

第四,牛顿第二定律的瞬时性:怎样理解加速度与合外力的瞬时对应关系? 学生根据公式,很容易从表面上理解对质量一定的物体当合外力不变时,加速度 不变;合外力随时间改变时,加速度也随时间改变。但真正理解两者的瞬时对应 关系,仍需要教师进一步的引导。

学生对该牛顿第二定律存在的可能误解如下(人民教育出版社,2007: 116-117):

…,质量的定义:由于牛顿第二定律的公式可以转换为质量叶F/a,学生 可能会对物体质量不变的定义产出疑问。

第二,加速度与质量的关系:由于牛顿第二定律通常强调的是力与加速度、 质量的关系,学生很可能只关注力和加速度的关系,而忽略加速度和质量的关系。

第三,作用力F是合外力:牛顿第二定律的文字表述中仅说F是物体所受 的作用力,而未明确指出F是合外力,学生在实际运用时可能会忽略作用力F 是合外力这一条件。

第四,力、加速度和速度间的关系:怎样理解力、加速度、速度和速度变化 量几者间的关系?由于生活中存在的错误前概念影响,学生直觉认为作用力越 大,速度一定越大,作用力越小,速度一定越小。

2.2.33教学策略知识

教学策略知识包括整体教学过程和具体教学环节。

物理规律课的教学一般要经过提出问题、探索规律、讨论规律和运用规律四 个阶段整体教学过程(李新乡,张德启,张军鹏,王守江,2005: 162)。新课改 后的人教版高中物理教科书将牛顿第二定律的内容分为实验:探究加速度与力、 质量的关系与牛顿第二定律两节,其关系可归纳为图2・6所示。

第一,实验:探究加速度与力、质量的关系这节着眼于提出问题,探索规律 (定性归纳)。即首先创设便于发现问题、探索规律的物理环境,进而进行探究 实验,从实验现象中分析加速度与力、质量间的定性关系。

第二,牛顿第二定律这节则是在上节探究实验课的基础上,从探索规律(定

量归纳),到讨论规律,再到运用规律。

 


探索规律(定量归纳):通过思维加工,寻求加速度与力、质量间的定量关 系,进而建立规律,提出牛顿第二定律的具体内容表述与教学表达式。

讨论规律:讨论牛顿第二定律的物理意义;强调牛顿第二定律中的关键词及 公式F=ma中各字母的物理意义,其所代表的物理量及单位;明确牛顿第二 定律的适用条件和范围;明确牛顿第二定律与相关概念(力、质量、加速度), 及相关定律(牛顿第一定律、牛顿第三定律)之间的关系。

运用规律:在讨论的基础上安排一些典型的例题和习题,引导学生运用牛顿 第二定律解决问题,不仅加深学生对牛顿第二定律的进一步理解和掌握,也 能够培养学生运用知识解决实际问题的能力。

2.2.34评价知识

评价知识是指如何对学生学习牛顿第二定律的学习结果进行评价,包括评价 维度与评价方法。

第一,评价维度:评价维度应与新课改所提出的知识与技能、过程与方法、 情感态度与价值观这三维课程目标相符合。不仅要保留知识与技能的测量,更要 考虑到如何对学生的科学方法和思维过程以及态度、价值观等方面加以综合评价 (孟昭晖,2005: 256)O不仅是评价物理知识和单一的技能,更要评价以知识为 载体的思维能力、思维方式及其包含的科学精神(朱銃雄,2002: 212)。

第二,评价方法;随着教育观念的更新,应形成新的物理评价观,注重定性 评价与定量评价相结合;终结性评价与发展性评价相结合;擅用诊断性评价对具 体问题进行分析;强调个性化评价;突出真实性评价;重视学生互评和自我评价 (孟昭晖,2005: 271-280)。


3研究设计

31研究目标

本研究旨在对高等院校物理学专业师范生的PCK各部分知识的内容及具体 来源进行研究,据此分析师范生PC匕的形成与建构,进而分析高等院校对师范 PCK,即教师专业知识的核心,培养是否到位,最后,提出高等院校有效培 养与提高师范生PCK的方法与建议。

3.2研究问题

本研究以高中物理“牛顿第二定律”这一特定主题为例,对高等院校物理学 专业师范生的PCK进行了研究。

研究问题主要包括以下两个方面:

第一,是什么?——物理学专业师范生PCK各部分知识的内容。

第二,为什么? ——物理学专业师范生PCK各部分知识的具体来源。

3.2.1教科书选取

本研究抽取全国范围内的物理学专业师范生为研究对象,而由于全国大部地 区的普通高级中学使用人教版教科书进行教学。因此,本研究以人教版教科书中 “牛顿第二定律”的教学内容为依据。

3.2.2主题选取

高中物理中动力学居于核心地位,而牛顿第二定律是动力学的核心规律,是 牛顿三大运动定律的重点和中心内容(人民教育出版社,2007: 115)o因此,本 研究选取人教版高中物理(必修1)第四章“牛顿定律”第3“牛顿第二定律” 这一特定丄题为例,对高等院校物理学专业师范牛的PCK进行研究。

3.3研究对象

3.3.1研究对象的抽样

由于本研究属于定性硏究,不太关注样本的代表性和抽取一个概率样本的技 术细节,而较关注特定样本或个案在特定内容方面的特点(劳伦斯•纽曼,2007: 217),因此,采取非概率抽样选取研究对象。非概率抽样在抽样时不遵循随机原 IJ,而是按照研究人员的主观经验或其他条件来抽取样本(杜子芳,2005: 416)。

3.3J.1地区、学校样本

由于研究人员的能力所限,尽管无法对全国范围内各地区、各种类型高等院 校的物理学专业师范生进行研究,但为了保证样本的总体差异性,先对地区、学 校的选取做出一定的要求,进而按照方便抽样的方式选取五个地区共六所学校进 行调査研究。

第一,地区、学校的选取要求

地理区域划分:为保证研究区域的多样化,在地理区域上尽可能包括华 东、华南、华中、华北四大地理区域。

•社会经济文化发展程度:依据中国人民大学2010年公布的《2010中国 发展指数》,全国31个省按社会经济文化发展程度可以划分为四大类别。 抽样时,尽可能保证所选择的地区麦括更多类别。

学校类型:依据我国对高校的建设层次,中国公办高校可划分为重点高 校和一般高校,重点高校又可划分为“985”工程建设高校、“211" 程建设高校两个层次(陈厚丰,2008o抽样时,尽量保证所选择的学 校囊括更多层次。

第二,地区、学校的抽样

在满足地理区域划分、社会经济文化发展程度和学校类型选取要求的条件 下,抽取研究者就读学校附近地区学校,以及有熟人介绍的学校等具有代表性的 方便样本进行研究,最终抽样结杲如表3・1所示。

表3d地区、学校的抽样结果

学校名麻、、

省份

地区

社会经济文 化发展程度

学校类型

华东师范大学

上海

华东

•类

"985"重点高校

上海师范大学

上海1

华东

一类

~般髙校

温州大学

浙江

华东

二类

•般高校

华南师范大学

广东

华南

二类

“211”重点高校

湖南师范大学

湖南

华中

三类

"211"重点高校

河南师范人学

河南

华北

三类

一般高校


3.3.1.2师范生样本

在确定研究地区与学校之后,采用方便抽样与“滚雪球”抽样相结合的方法,


对每所学校的物理学专业师范生进行抽样。

第一,师范生的选取要求

年级:为了调査物理学专业师范生在正式成为中学物理教师前,自身经 历及四年整体大学教育对其PCK的影响,选取大典年级即将毕业的师 范生为研究对象。其中,本研究选取的研究对彖T 2012年6月毕业, 研究者于2012年5月进行数据收集。

性别:由于高等院校师范类专业普遍存在女生数量多于男生的现象,选 择研究对象时,在整体上确保男、女人数比例均衡的条件下,应使女生 所占比例略大于男生。

类型:尽量保证研究对象在类型上的多样化,既有专业课成绩优秀的学 习型师范生,又有积极参加学生会、社团活动及工作的学生工作型师范 生,又有经常做家教或在辅导机构兼职的实践型师范生。

第二,师范生的抽样

•方便抽样:首先依靠熟人介绍,在各个样本学校选取1-2名符合要求的 物理学专业师范生为初始研究对象。

• “滚雪球,抽样:通过初始研究对象的介绍,进一步选择另外的1-2名研 究对象,进而再通过其介绍新的研究对象,如此胃•至研究对象的总数达 到设定要求。

最终,抽取了 34名大四年级物理学专业师范生为研究对象,抽样结果如表 3-2所示。

表3-2研究对象的抽样结果

校 研究X?彖、

华东师范 大学

上海师范 大学

温州大学

华南师范 大学

湖南师范 夫学

河南师范 大学

人数

9

4

5

5

5

6

比例(男:女)

4:5

1:1

2:3

1:4

2:3

1:2


332研究对象的编码

为了方便研究结果的陈述,对研究对象的地区、学校、性别、编号分别进行 编码:

•地区编码:采用该省的首字母缩写,即上海为SH,浙江为ZJ,广东为 GD,湖南为HuN,河南为HeN。

•学校编码:采用该学校常用的英文缩写,即华东师范人学为ECNU, 海师范大学为SHNU,温州大学为WZU,华南师范大学为SCNU, 南师范大学为HUNNU,河南师范大学为HENANNUo

•性别编码:男生用M (即Male)表示,女生用F (即Female)表示。

数字编号^对于来自同一地区、学校,相同性别的研究对象以阿拉伯数 字编号(123……)加以区分。

编码格式为:地区-学校■性别■编号。如来自上海地区华东师范大学的1号男 生为SH-ECNU-M-1 ,来自河南地区河南师范大学的1号女生为 HeN-HENANNU-F-lo

3.4研究方法

由于物理学专业师范生没有真正的进入中学教学的工作岗位,无法采用中国 学者(岳定权,2008;李坤,2009;张佳佳,2010)对在职教师的PCK进行研 究时较常用到的课堂观察法。因此,本研究采用由美国学者Wn Der Wlk等人 (1999)提出的专门用于研究PCK,尤其是职前教师PCK的研究方法——教学 准备法对物理学专业师范生的PCK内容及来源进行研究。

3.4.1原始的教学准备法

教学准备法(The Lesson Preparation Method)最早是由参加1995年欧洲教 师协会(Association fbr Tfeacher Education in Europe,简称 ATEE)年会的一组数 学教师教育研究专家提出,被参与该会议的物理和化学教师教育研究专家所认可 与采用,该方法旨在调査职前教师关于学科内容和教学的相关知识,即PCKo 自教学准备法提出后的1至2年间,欧洲的数学、物理和化学教师教育研究专家, Wnder WIk (1999), Frederik (1999), Onno De Jong (1999)等人,均采用 教学准备法对职前教师的PCK进行了多次研究,其研究结果不仅在之后的欧洲 教师协会年会中进行了汇报,并发表在《欧洲教师教育研究MEuropean Journal of Teacher Education) 1999年22卷第1期的PCK研究专辑中。

尽管不同学者对教学准备法的具体设计有所不同,但大多学者在使用教学准 备法时将其分为备课和访谈两个环节:

【备课环节】要求职前教师针对某一特定主题进行教学准备。

任务安排:给出某…特定主题,提供课程及学生背景知识,但不提供教 科书,要求职前教师针对某一特定年级的学生,设计一节长40分钟的


课堂教学内容对该主题进行介绍与讲解。

•准备时间:要求职前教师独自在教室中进行1小时的思考与准备,期间 不能与共同参与研究的职前教师进行交流。

具体汇报:要求职前教师自行对所准备的教学内容进行讲解与说明,在 讲解期间,职前教师可使用教室中现有的相关教学材料进行详细解释与 辅助说明,如黑板、立方体、温度计等。也有研究者只要求职前教师撰 写教学计划,并不需要其进行具体汇报(OnnoDeJong, 2000)。

【访谈环节】备课后对职前教师进行访谈,以PCK理论模型为依据,根据 其所包含的具体知识,有针对性地提问,要求职前教师对其所备的课进行进一步 解释与说明。

•课程的知识:你对该主题在课程中地位与作用的理解与认识?

•学生的知识:你认为学生在学习该主题时存在哪些困难?

•教学策略知识:描述在教授这一主题时你所用到的具体教学策略。

•评价的知识:如何对学生对该主题的学习结果进行评价?

教学准备法与我国近年来流行的说课有所相似,都是不要求教师在实际课堂 中进行教学,只要求教师根据某一主题,口头表述出其教学思想、教学设计与教 学流程。

3.4.2本研究的改进

在具体实施时,结合国内物理学专业师范生的实际情况,以及研究对象的配 合程度,对教学准备法中的备课环节进行了一定程度的本土化改进与实际简化。

参考资料:人教版高屮物理(必修1)教科书,着重指出其中第四章牛 顿定律第3节牛顿第二定律具体内容。由于国外的教科书使用较为多样 化,同一地区不同学校所使用的教科书常常并不相同,因此国外学者在 进行研究时往往不提供教科书供研究对彖参考。而中国同一地区所使用 的教科书相同,且大部分地区使用人教版教科书进行教学,因此,选取 并提供人教版教科书供师范生参考。

准备时间:10-15分钟。国外学者往往给研究对象1个小时的时间进行思 考与准备,但由于大四年级的师范生面临毕业论文与找工作等多种事 情,通常较为忙碌,研究的配合度往往较低。同吋,为了确保所收集资 料的真实性,避免过长时间准备时,研究对象会用手机上网查阅相关资 料,因此,将准备时间缩短为10-15分钟。

具体汇报:说课。国外学者通常采取教学计划撰写,教学情境再现等方 式让研究对象进行1个小时左右的具体汇报,根据本土化与研究对象的 实际情况,将其缩短为10-15分钟的独立说课。

访谈内容:访谈中,除了要求研究对象对其说课内容进行进一步解释与 说明外,主要对研究对象的PCK来源进行询问,同时收集研究对象本 身对PCK的培养与提高的建议。

3.4.3具体痢环节

本研究的教学准备法在具体实施时分为以下两个环节(详见图3-1):

「说课准备(10J5分钟)

环节一说课 J I

I (20-30分钟) I 独立说课(10-15分钟)

I

I

I

4 C说课补充(540分钟)

环节二半结构访谈 \

304)分钟)5卩湫来源(20・30分钟)

I

< PCK建议(5-10分钟)

图3-1教学准备法的具体实施环节

3431说课20-30分钟)

“说课”开始前给研究对象提供说课提纲与人教版高中物理(必修1) 科书,让其单独准备10-15分钟。然后耍求研究对象按照说课提纲,对“牛顿第 二定律”的教学内容、学生的理解与误解、教学流程与教法、评价这四个部分内 容进行10-15分钟的独立说课,期间研究人员不进行任何暗示或打断。通过说课 内容,初步了解物理专业师范生关于某一特定主题PCK的各部分知识的内容。

3.43.2半结构访谈30-40分钟)

在说课结束后,依据访谈提纲,针对研究对象刚才的说课内容展开30・40 钟的半结构深度访谈。访谈重点集中于以下几个方面:

说课补充;要求研究对象对刚才说课中表述不清晰、不完整的内容进行 补充;对研究对象在说课中的某些重要内容进行进一步深入追问。

• PCK来源:结合说课内容,依次询问研究对象的课程知识、学生理解的 知识、教学策略知识、评价知识的来源。

• PCK建议:结合研究对象的说课内容与PCK的来源,进」步询问研究


对象关于物理学专业师范生PCK的培养建议。

3.4.4优点

使用教学准备法对物理学专业师范生的PCK进行研究,具有以下优点:

…,教学准备法所收集到的资料与常用的PCK理论模型相匹配Oimo De Jong, 1999)O本研究进一步通过说课提纲,将说课内容局限在PCK各部分知识 中(学生理解的知识、课程知识、评价知识、教学策略知识)。

第二,避免了物理学专业师范生在真实课堂教学时,由于课堂掌控能力差, 或对学生不熟悉而引起不必要的误差。

3.5研究工具

本研究主要通过说课和访谈来进行资料收集,所用到的研究工具主要有“牛 顿第二定律”说课提纲和访谈问题提纲。

3.5.1“牛顿第二定律”说课提纲

说课提纲中写明提供的教科书为人教版高中物理(必修1),说课的主题为 第四章牛顿运动定律的第3节牛顿第二定律,并明确指出准备时间为10-15分钟, 说课时间为10-15分钟。“牛顿第二定律”说课提纲详见附录A。

说课内容包括四个方面,与PCK理论模型一一对应,详见图3-2。

 

图3-2说课内容与PCK理论模型的对应关系


第一,说“教学内容S对牛顿第二定律的理解与认识;牛顿定律,尤其是 牛顿第二定律的地位和作用。

第二,说“学情J学习牛顿第二定律前,学习牛顿第二定律前的知识基础, 学生对牛顿第二定律存在的理解难点与可能误解。

第三,说“教法”:牛顿第二定律这节课的整体教学过程,针对牛顿第二定 律的具体教学环节、策略。

第四,说“评价3如何对学生学习牛顿第二定律的学习结果进行评价。

3.5.2访谈问题提纲

访谈问题提纲涵盖三大类共7个问题,其框架如图3・3所示。访谈问题提纲 详见附录B。

/说课补充(Q1)

PCK来源 J

(Q2-Q5)[

Q2课程知识来源

Q3学生理解的知识来源

Q4教学策略知识來源

Q5评价知识来源

I PCK 建议Q6-Q7)


图3・3访谈问题提纲框架

3521说课补充Q1)

Q1 “在刚才的说课中,你提到……,能否进行进一涉说明? ”根据研究对 象说课的具体内容对该问题进行调整,对研究对象在说课中表述不清晰或完整的 地方进行进一步追问O

3.5.2.2PCK 来源Q2-Q5)

为了引起研究对象的回忆,提示一些相关的课程包括中学课程和大学课程 等,相关的个人经历包括大学教育实践,大学兼职经历等。

Q2 "'说教学内容'时,您怎么会得出这样的结论?主要参考了哪些课 程学习或个人经历?"考察研究对象关于课程知识的来源。

Q3 “在'说学情'中,您怎么会得出这样的结论?主要参考了哪些课程学 习或个人经历? ”考察研究对象关于学牛理解的知识的来源。

Q4“'说教法’中,您怎么会得出这样的结论?主要参考了哪些课程学 习或个人经历?"考察研究对象关于教学策略知识的来源。

Q5"'说评价’中,您怎么会得出这样的结论?主要参考了哪些课程学 习或个人经历? ”考察研究对象关于评价知识的來源。

3.5.2.3PCK 建议Q6-Q7)

Q6 “大学四年中的哪些课程或经历有助于您提高自己在物理教学方面的知


识与技能?这些课程或经历是怎样提高您的物理教学知识或技能的? ”整体考察 学校的培养以及个人经历对师范生PCK的影响。

Q7 “为了提升师范生在物理教学方面的知识与技能,您认为高等院校应该 做哪些事情或开设哪些课程?"征询高等院校对师范生PCK的培养建议。

36研究进程

本研究于2011年9月开始,至2013年2月结束。大致按照以下时间及步骤 进行资料的收集与处理:

2011.9—2011.10

确定研究范围、研究对象与研究主题。

2011.10—2011.11

确定研究方法,编制研究工具,即说课与访谈提纲。

2011.11—2011.12

选取某所高等院校为试点学校,进行预调查。

2011.12—2012.1

修改研究工具。

2012.2—2012.3

确定正式研究学校与研究对象。

2012.4—2012.5

在各研究学校展开正式调查。

2012.6—2012.7

资料的初步整理与分析。

2012.7—2012.8

联系研究对象,对资料中不完整的部分进行补录。

2012.8—2012.10

资料整理,分析归纳出结论。

2012.11—2013.2

撰写论文。


3.7资料的收集与迪

本研究为实证研究,进入现场后主要采用录音笔对研究对象的说课和访谈内 容录音,进行资料收集,收集到的原始资料为定性资料,即说课和访谈录音。因 此,依据定性资料的处理方法,按照以下步骤进行资料处理:

第一,严格按照每位研究对象的原始录音内容,将其转换为原始文字资料。

第二,按照研究问题,从原始文字资料中筛选出有用的资料。

第三,将有用的资料初步分为PCK内容、来源、建议三大类。

第四,按照理论模型,将初步分类后的资料建议进一步细分为课程知识、学 生理解的知识、教学策略知识和评价知识四个方面。

第五,对整理后的资料进行初步分析,找出其屮不完整、清晰的内容,联系 研究对象,进行资料补录。

第六,依据研究目的,对分类整理并完善后的资料进行分析。

3.8信度、效度及伦®

3.8.1信度

信度意味着可靠性和…致性,定性研究者考虑采用一定范围的资料来源,并 使用多种技术一致性地记录他们的观察(劳伦斯•纽曼,2007: 368-370)。本研究 主要从以下两个方面尽量确保其信度:

第一,扩大资料来源:本研究在选取研究对象时,通过一系列的抽样要求扩 大资料来源。在选取研究对象所处的地区和学校时,尽量保证地理区域、社会经 济文化发展程度、学校类型的多样性;在选取具体研究对象时,在确定了年级的 前提下,尽量保证男女比例均衡,以及学生类型与偏好的多样化。

第二,采用多种技术:本研究所使用的教学准备法,采取独立说课与说课后 访谈补充相结合的技术手段,尽量确保研究对象所述内容的一致性,确保其稳定 性信度。

3.8.2效度

效度意味着真实性,它涉及构想和所收集资料之间的连接(劳伦斯•纽曼, 2007: 371-373)o本研究主要从以下两个方面尽量确保其效度:

第一,研究方法、研究工具与理论模型相匹配:本研究采用国外学者开发的 专门用于职前教师PCK研究的教学准备法,该方法所收集到的资料与PCK理论 模型,尤其是本研究所采用的理论模型具有较好的匹配度。并且,严格按照PCK 理论模型来编制研究工具,即说课提纲与访谈提纲,确保所收集资料与PCK 论模型的匹配度。尽可能提高本研究的内容效度,即测量涵盖了某概念所包含的 意义范畴的程度(艾尔.巴比,2005: 62-63 )o

第二,研究人员的客观中立:在资料收集的过程中,研究对象说课时,尽量 不进行打断;访谈时,尽量不发表个人意见。在资料处理的过程中,不对所收集 到的原始资料进行任意改动。在整个研究过程中,研究人员应努力保持客观中立 的态度,尽量在最大程度上确保所收集资料及所呈现内容的真实性。

383伦理

依据社会研究方法中常见的伦理议题(艾尔•巴比,2005: 136-138),从以下


几个方面尽量确保本研究的伦理性:

第一,自愿参与:本研究的研究对象均是自愿参与本次的说课与访谈,未强 迫任何人参与本次的研究。每次录音前均征求研究对象的同意,在确保其知情权 的情况下进行录音资料收集。

第二,对参与者无害:本次研究最大程度保证不对研究对象造成任何心理伤 害,不询问或披露使研究对象感到尴尬,或危及其家庭生活、朋友关系、学习工 作等方面的细节内容。

第三,匿名与保密:本研究采取匿名的形式对每位研究对象进行编码,确保 外界不知道研究对象的真实身份。同时,承诺本次所收集到的资料仅作学术研究 之用,不会披露给任何除研究对象以外的个人和企业。


4.物理学专业师范生PCK内容

本研究以人教版高中物理(必修1) “牛顿第二定律”为例,对物理学专业 师范生关于“牛顿第二定律”这一特定主题的PCK内容进行了研究,其研究结 果及结果分析如下:

4.1课程知识

课程知识包括基础课程知识与深层次课程知识。基础课程知识主要指研究对 象对牛顿第二定律具体内容的认识;对公式中的各字母及公式本身物理意义的理 解,对牛顿第二定律瞬时性、矢量性、独立性和同体性四个基本性质的理解。深 层次课程知识主要指对牛顿第二定律适用条件和范围的认识;对牛顿定律在整个 经典物理中的基础核心地位以及承前启后的桥梁作用的认识,对牛顿第二定律在 整个牛顿定律中的核心地位以及小范围承上启下的过渡作用的认识。

4.1.1基础勰知识

基础课程知识主要包括牛顿第二定律的具体内容(文字表述和公式),物理 意义(公式中各字母的物理意义和公式本身的物理意义)和性质(瞬时性、矢量 性、独立性和同体性)。

4.1.1.1牛顿第二定律的具体内容

参与本次研究的34名研究对象均能够正确表述出牛顿第二定律的文字内容 及其公式表达。

第一,文字表述

在叙述牛顿第二定律的文字表述时,有21名研究对象按教科书屮对牛顿第 二定律的文字表述进行了复述,有13名研究对象按照自己的理解对其文字表述 进行了改进,特别指岀牛顿第二定律中提到的作用力为物体所受的合外力。

牛顿第二定律是说物体的加速度与它所受的作用力成正比,与质量成反比。

SH-ECNU-M-1)

牛顿第二定律就是指物体的加速度与它所受的合外力成正比,与它的质量成 反比。(SH-ECNU-F-4)

第二,公式表达

在叙述完牛顿第二定律的文字表述后,参与本次研究的34名研究对象均能 够准确表述出牛顿第二定律的公式为F=ma。

由此可见,参与本研究的研究对象对牛顿第二定律普遍能够达到知识层面的 最基本的了解与认识的水平。

4.1.1.2牛顿第二定律的物理意义

基本上所有的研究对象都能够清楚地知道牛顿第二定律公式屮各字母的物 理意义,以及公式本身的物理意义,但不少研究对象对其中的重点细节内容不敏 感,自行表述时不仅不对重点细节进行强调,还往往容易忽略某些细节内容。

第一,公式中各字母的物理意义

在说课中表述牛顿第二定律公式中各字母的物理意义,即所代表的物理量、 单位时,34名研究对象均能明确指出m是物体的质量,单位为Kg; a是物体的 加速度,单位为m/sS F为作用力,单位为N。

公式中,F是作用力,单位N; m是质量,单位Kg; a是加速度,单位为 m/s2o (GD-SCNU-F-2)

F是合外力,记得一定是合外力,单位N; m是质量,单位Kg; a是加速度, 单位为 m/s?。(HeN-HENANNU-M-1)

其中,有7名研究对象直接将F定义为合外力,5名研究对象明确指出,并 强调F代表的一定是物体的合外力,其余21名研究对象只表示F是物体所受的 力。但在之后的访谈中询问F的进一步含义时,这些研究对象均能进一步解释F 指的是物体所受的合外力。

问:刚才说课时,你说公式中的F是作用力,能否进一步解释一下F是怎 样的作用力呢?

答:物体所受到的合外力。(GD-SCNU-F-2)

由此可见,尽管所有的研究对象均知道牛顿第二定律中的F指的是合外力, 但不少人对F是合外力这一点并不敏感,在首次对F进行解释时,不知道对该 知识点进行强调。由此可见,尽管能够正确理解公式中各字母的物理意义,但不 少研究对象对其中的重点细节内容并不敏感。


第二,公式本身的物理意义

在谈及牛顿第二定律公式本身的物理意义时,有25名研究对象只是简单的 说明牛顿第二定律是将力与运动联系起来,表示的是力、加速度、质量三者之间 的关系,但并未明确指出其关系是定量的还是定性的。只有9名研究对象明确表 示并强调牛顿第二定律给出了力、加速度、质量三者之间的定量关系。

牛顿第二定律是将力与运动之间联系起来。(ZJ-WZU-F-3)

学了牛顿第二定律之后,我们就可以把运动和力定量地联系在一起。

(SH-ECNU-M-3 )

牛顿第二定律和其他两个定律(牛顿第一定律和牛顿第三定律)相比,它是 定量的来研究力与物体的质量和加速度的关系。(SH-ECNU-MJ )

从未准确定义牛顿第二定律公式本身物理意义的研究对象中随机抽取2名, 在访谈中进一步询问牛顿第二定律物理意义,这2名研究对象均能明确表示牛顿 第二定律表示的是力、加速度、质量三者间的定量关系。

问:牛顿第二定律描述的是力、加速度、质量三者间怎样的关系呢?

答:定量关系,因为是个公式嘛,直接可以进行计算的。

(HeN-HENANNU-F-4)

由此可见,尽管研究对象大多明确地知道牛顿第二定律公式所表达的物理意 义是力、加速度、质量三者间的定量关系,但在自行表述时,往往容易忽略定量 这个重点细节的内容,致使其物理意义的表达略显模糊。

4.L1.3牛顿第二定律的性质

牛顿第二定律具有瞬吋性、矢量性、独立性和同体性四个性质。在独立说课 的过程中,大多研究对象并未谈及自己对牛顿第二定律性质的理解与认识,仅有 5位研究对象主动提到了对牛顿第二定律性质的理解。其中,3名研究対象仅提 到牛顿第二定律的矢量性,并对其进行了解释。

要从矢量性方面去研究牛二,因为加速度是一个矢量。(GD・SCNU・M・1 )

应指出加速度的方向跟作用力的方向相同。(ZJ-WZU-F-1 )

2名研究对象提及牛顿第二定律具有矢量性、同时性和瞬时性三个性质,并 迸行了说明与进一步解释。

主要就是要理解牛二的瞬时性、同体性、同向性等等这些东西,就是比如说 力和加速度是一个——对应关系,当力发生改变的时候,加速度也会随之发生改 变,这是瞬时性。还有就是同时性,就是力消失加速度也就消失了。同向性就是 说加速度和合外力的方向是一致的。(SH-ECNU-F-5 )

访谈屮,从在独立说课时未提及牛顿第二定律性质的29名研究对象屮随机 抽取3位,询问其对牛顿第二定律性质的理解,3名同学中,只有1人能准确说 出牛顿第二定律具有矢量性、瞬时性、独立性和同体性,其余2人的表述均不完 整。由此可见,大多数的研究对象牛顿第二定律的性质有所了解,但并不全面, 只有少部分的研究对象能完整地叙述出牛顿第二定律的四大性质。并且,不少研 究对象未能把牛顿第二定律性质提高到一个较重要的位置,在独立叙述自己对牛 顿第二定律的理解与认识时,往往容易忽略对牛顿第二定律性质的陈述。

4.1.2深层次课程知识

深层次课程知识主要包括牛顿第二定律的适用条件和范围,以及牛顿第二定 律的地位和作用。

4.121牛顿第二定律的适用条件和范围

由于在说课提纲中只要求研究对象对牛顿定律的认识与理解进行陈述,并未 明确要求研究对象对牛顿第二定律的适用条件和范围进行说明,只有5位研究对 象在独立说课中提及牛顿第二定律的适用条件和范围。其中,4位研究对象仅简 单提及牛顿第二定律适用于宏观、低速,另1位研究对象则认为牛顿第二定律不 仅适用于宏观,也可以适用于微观,理解存在一定的偏差。

要理解牛顿第二定律的适用范围是宏观、低速、惯性系。 (HeN-HENANNU-F-3)

不仅是在分析宏观的物体时,需要用到牛顿第二定律,当然,它牵涉到一些 微观的现象时,也是适用的,它的适用范围很广。(HeN-HENANNU-F-2 )

从未对牛顿第二定律适用条件和范围进行陈述的29名研究对象中随机抽取 3名进行访谈,3名研究对象均表示牛顿第二定律仅适用于宏观、低速的条件, 但当进…步询问牛顿第二定律适用条件和范围的原因时,2名研究对象表示只知 道其适用条件和范围,但并不是特别清楚其原因;1名研究对彖对牛顿第二定律 不能适用于高速的条件做出了陈述,但表示并不清楚牛顿第二定律不适用于微观


的具体原因。

因为如果是高速运动下的物体,它的质量会改变,具体解决方法要用到爱因 斯坦的相对论。至于为何不适用于微观呢,我就不是特别清楚了,只知道微观是 要用量子物理进行解释的。(SH・ECNU・M・4)

由此可见,尽管绝大多数研究对象能正确给出牛顿第二定律的适用条件和范 围,但仍有少数人对牛顿第二定律的适用条件和范围存在错误理解。并且,不少 研究对象仅仅知道牛顿第二定律的适用条件,但不能从深层次上进一步解释牛顿 第二定律仅适用于宏观、低速的真正原因。

4.1.2.2牛顿第二定律的地位与作用

第一,在经典物理中的地位与作用

在叙述牛顿定律,尤其是牛顿第二定律,在经典物理中的地位与作用时,研 究对象较常提到的有基础/核心的地位,以及承前启后/桥梁的作用。

基础/核心的地位

34名研究对象均提到了牛顿定律在整个经典物理中的基础/核心地位,但对 该结论进行分析时,不同研究对象的看法呈现出一定的差异性。

其中25名研究对象从经典物理的理论体系出发,认为力学是经典物理的基 础与核心,而牛顿定律联系了运动和力,尤其是牛顿第二定律,定量地给出了力 和加速度的关系,是整个力学的基础与核心,所以它也是整个经典物理的基础与 核心。

牛顿定律是属于力学方面的,我记得物理发展是从力学开始的,所以它是属 于经典力学中最经典最基础的部分。(GD-SCNU-F-4 )

经典物理,就是力热电光源部分嘛,力学确实是大厦的一个支柱,它是一个 基础,那么牛顿定律,特别是牛顿第二定律,它是联系了力和加速度,它是联系 了力和运动的桥梁,所以说它是非常重要的。在力学各方面的研究中,都不可避 免的要讨论力和运动间的关系。(HuN・ HUNNU -M-2 )

另一方面,9名研究对象从高考以及高中常见的题目出发,认为由于整个高 中物理的很多题目都涉及到牛顿第二定律公式的使用,因此,牛顿第二定律在整 个高中物理中处于基础与核心的地位。

其实印象最深刻的还是做题目,不管哪个题都要用到这个公式,那肯定说明 这个定律其实是多么的基础。(SH-ECNU-M-3 )

在我们的高考中它所占的比例很大,而且也是最基本的应用。而且在我们很 多的题目当中,经常要用到牛顿第二定律。所以按照比较功利的看法来看的话, 它是比较重要的。(GD-SCNU・F・2 )

由此可见,尽管所有研究对象均能认识到牛顿定律的核心地位,但只有一部 分研究对象能真正从整个经典物理体系的构成上去理解牛顿定律的核心地位,少 数研究对象仅从高中物理题目中推论出牛顿定律的基础核心地位,理解较为浅显 与片面。

承前启后/桥梁的作用

34名研究对象均提及了牛顿定律的在整个高中物理中所起到的承前启后, 即桥梁的作用,并做出了正确的分析与解释,能够明确指出,牛顿定律将力与运 动联系起来,是力与运动联系的桥梁。

牛顿第二定律相当于是一个桥梁,把力和运动联系起来了。( HuN- HUNNU -F-1 )

在学牛顿第二定律前,我们学了第一章匀速直线运动,第二章力和力的相互 作用,我们知道牛顿第二定律的公式是F=ma,所以它一定会用到前面第一章的 匀速直线运动,因为匀速直线运动里面有a嘛,力就是F,也就是说牛顿第二定 律是前两章知识的综合运用,作为一个桥梁,将前两章的知识联系了起来。

(SH-SHNU-M-1 )

尽管绝大多数研究对象均提及了牛顿定律的承前启后的作用,但仅有5名研 究对象除了说明牛顿定律在运动与力中的承前启后的作用,更进一步对牛顿定律 的启后作用进行了进一步分析,表示牛顿定律贯穿了之后能量、动量的学习。

牛顿定律之后我们学到了能量、动能,动能定理其实也是可以通过这个牛顿 定律推出来的。(SH-ECNU-M-4 )

由此可见,尽管所有研究对象均能认识到牛顿定律是力与运动联系的桥梁, 起到承前启后的作用,但只有少数研究对象能进…步对牛顿定律对之后能量等知 识学习的启后作用做出分析。

第二,在牛顿定律屮的地位与作用

在叙述牛顿第二定律在牛顿定律中的地位与作用时,尽管有极少数研究对象 表示不清楚牛顿三大定律之间的关系,绝大多数研究对象表示牛顿第二定律在牛 顿定律中处于核心地位,同时,有部分研究对象进一步认识到牛顿第二定律在牛 顿定律这个小范围中也具有承上启下/过渡的作用,并给出了相应解释。

•核心的地位

除了有1名研究对象表示不清楚牛顿三大定律之间的关系外,共有32名研 究对象认同牛顿第二定律的核心地位。其中,29位研究对象表示由于牛顿定律 讨论的是力与运动的关系,而牛顿第二定律定量地给出了力与运动的关系表达 式,因此,它属于牛顿定律的核心。但也有研究对象依据对一些常见高中物理题 目的分析给出不同的解释。

牛顿第二定律是牛顿三大定律中唯——个有公式的定律,并且这个公式在我 们以后的解题过程中,起着相当重要的作用。(HuN・ HUNNU-F-2)

另外,也有2名研究对象指出,牛顿第二定律并不是牛顿定律的核心,牛顿 三大定律各成体系,同等重要。

我觉得三个定律没有谁重谁轻,它们各自成体系又相互联系。

(GD-SCNUF4)

由此可见,尽管少部分研究对象对牛顿第二定律在牛顿定律中的地位存在自 己的看法,但绝大多数研究对象能够认识到牛顿第二定律在牛顿定律中核心地 位,并给出较为正确的解释。

承上启下/过渡的作用

有15位研究对彖指出,牛顿第二定律在牛顿三大定律这个小的范围内也具 有承上启下的过渡作用,其中,有5名研究对象尝试对其承上启下的过渡作用进 行了进一步分析,然而其中仅有1名研究对象给出了准确、清晰的解释。

牛顿第一定律的内容是物体在不受力或者合外力为零的状态下保持静止或 匀速直线运动,直到有外力改变它为止,那么牛顿第二定律就是针对后面一句话 “直到有外力改变它为止”切入进去展开,定量地研究外力对物体运动状态的改 变情况。在第一和第二定律中都研究了 一个物体的受力,既然力的作用是相互的, 那么受力物体和施力物体它们之间的相互作用是怎样的,这就有了后面的牛顿第 三定律。(SH-ECNU-M-2 )

4.1.5小结

综上所述,参与本研究的物理学专业师范生的课程知识具有以下特点:

第一,对基础课程知识的掌握情况较好,能准确表述出某一知识点的具体内- 容,并对其物理意义进行解释。

参与本研究的研究对象均能准确表述出牛顿第二定律的文字内容、公式、物 理意义,对牛顿第二定律普遍能够达到知识层面的最基本的了解与认识的水平。

第二,尽管准确地知道某一知识点的具体内容,但在表述时往往抓不住重点, 看不到细节。

很多研究对象在叙述牛顿第二定律的具体内容时,不知道对F是合外力这一 重点内容进行强调;在陈述牛顿第二定律的物理意义时,仅模糊地说出力与运动 的关系,而未能明确指出定量关系;在解释自己对牛顿第二定律的理解与认识时, 常常忽略对牛顿第二定律的独立性、同体性、瞬时性和矢量性这四个重要性质进 行说明。这也从一个侧面说明参与本研究的物理学专业师范生大多是一名合格的 学生,能理解与掌握知识,但却不是一名合格的教师,不能很好地对知识进行讲 解。

第三,对知识点背后隐藏的深层次高端内容往往存在理解不透彻,思考不深 入的现象。

在问及牛顿第二定律这一知识点背后隐藏的知识时,如牛顿第二定律的性质 等,大多数研究对象往往不能给出清晰、明确、全面、合理的解释。不少研究对 象还表示不知道牛顿第二定律只适用于宏观、低速的确切原因,不能够对牛顿第 二定律在牛顿定律这一体系本身的承上启下作用做出清晰的解释。

4.2学生理解的知识

学生理解的知识包括学牛的知识基础和学生的理解难点与可能误解。学生的 知识基础主要是指学生在学习牛顿第二定律前已有的知识基础以及欠缺的主要 知识。学生的理解难点主要有系数k=l,加速度的定义,矢量性和瞬时性;学生 存在的可能误解主要有质量的定义,加速度与质量的关系,F是合外力,以及力、 加速度和速度间的关系。


4.2.1学生的知识基础

4.2.1.1已有的知识

在独立说课中,共有28名研究对象对学习牛顿第二定律前,学生已有的知 识基础进行了详细陈述。其中,19名研究对象从整个高一物理(必修1)教科书 的章节体系入手,指出学生在学习牛顿定律这一章之前,已经单独学习了运动和 力的知识作为基础。

学习牛顿第二定律之前,学生们已经了解到了运动方面的一些规律,在学习 第一、二章的时候,已经了解到加速度是怎么计算的,还有第三章的时候,他们 已经会计算了合力,也就是说力和加速度他们都会算了,这是他们已有的理解。

(SH-SHNU-M-1)

18名研究对象°从牛顿定律这一章节入手,指出学生在学习牛顿第二定律这 节内容前,已学过牛顿第一定律,知道力是改变物体运动的原因,其中,有8 名研究对象进一步指出通过实验:探究加速度与力、质量的关系这节内容,学生 定性的认识了加速度与力和质量的关系。

牛顿第二定律之前学生先学了牛顿第一定律,已经知道了力并不是维持物体 运动的原因,而是使物体的运动状态发生改变的原因。(SH-ECNU-F-2 )

他们在学这节课前,已经做了一个关于牛顿第二定律的实验,这个实验就是 充分理解加速度与力和质量有怎样的关系的,所以学生在学这节课之前就已经定 性地知道了加速度与力和质量的关系,即物体的加速度跟作用力成正比,跟质量 成反比。(GD-SCNU-F-1 )

由此可见,尽管只有不到1/3的研究对象能够完整、全面地对学生的知识基 础进行分析,但绝大多数研究对象能够大体上说出学生在学习牛顿第二定律前己 有的知识基础。

4.2.1.2欠缺的知识

在叙述完学生已有的知识基础后,有8名研究对象主动对学生在学习牛顿第 二定律前欠缺的知识进行了陈述,表示在学习牛顿第二定律前,学生并不清楚力 是怎样使物体的运动状态发生改变的,也不能从对力、质量、加速度三者间的感

4 10名研究对象仅从高一物理(必修1)章节体系分析了学习第四章牛顿定律前的知识 基础,9名研究对象仅在第四章牛顿定律中分析了学习牛顿第二定律前的知识基础,9名研 究对象从两个角度均进行了分析。

性认识屮走出来,理性、定量地对其进行解释。

他们知道力能够使物体的运动状态发生改变,也就是说知道力与运动有关 系,但他们不知道这个具体的关系是怎样的。(SH-ECNU-F-2)

通过探究实验,学生看到加速度与力存在正比关系,与质量存在反比关系, 但是他们不知道存在的比例关系具体有什么含义。(ZJ・WZU・M・1 )

从未对学生欠缺的知识进行陈述的26名研究对象中随机抽取3名,在访谈 中询问其对学生在学习牛顿第二定律前所欠缺的知识的看法,3名研究对象均明 确表示学生不清楚力与加速度和质量的定量关系。

问:你觉得在学习牛顿第二定律这节内容前,比较欠缺哪方面的知识?

答:学生通过探究第二节加速度与力和质量的关系之后,可能会对他们的关 系有一个感性的认识,然后他们可能没有比较定量的认识。

(HeN-HENANNU-F-4 )

由此可见,绝大多数研究对象知道学生在学习牛顿第二定律前所欠缺的知 识,即牛顿第二定律应主要教给学牛的重点知识,但不少研究对象在陈述学生的 知识基础时,只对学生已有的知识进行了陈述,并不关注学生欠缺的知识,也不 记得主动在说课时对其进行重点说明。

4.2.2学生的理解难点

在提到学生对丁牛顿第二定律的理解难点时,有9名研究对象表示自己觉得 牛顿第二定律比较容易理解,不清楚学生会有哪些理解难点。其余25名研究对 象均在不同程度上指出了至少一方面的学生理解难点,但没有1名研究对象能够 对学生的所有理解难点做出全面的总结。

4.2.2.1 系数 k=l

有20名研究对象表示通过探究实验得出的力与质量和加速度比例式是 F=kma,然后选取k=l,即可得岀牛顿第二定律表达式,对系数k=l的选取,学 生可能比较难理解,多少会感到问题研究中带有“随意性”。

这个我觉得最难理解的可能就是我们在得出牛顿第二定律的比例式F=kma 的时候,前面会有一个系数k,对于这个比例系数,我们怎样让学生知道k=l, 这个比例系数我觉得是一个比较难以理解的地方。(HuN・ HUNNU -F-2 )

同时,这8名研究对象中,有2名研究对象进一步表示应该通过力的单位的 定义告诉学生系数k为何取1。

比例式是F=kma,学生可能对k=l存在疑问。要给学生讲到k=l是通过m 和a的单位进而推出来的力的单位,也就是说要让学生知道N这个单位是怎么 来的。(ZJ-WZU-F-1 )

4222加速度的定义

有4位研究对象表示,在运动这一章学习加速度时,是用Av/At来定义和量 度加速度的,而由牛顿第二定律可以推出加速度a=F/m,那么对物体运动的加速 度到底取决于什么这个问题,学生可能会感到较难理解。

加速度的定义式是Av/At,但是在这一章,a=F/m,所以学生可能会在定义 式和这个公式的运用上会有一些卡壳矛盾,不理解到底是力造成的加速度,还是 速度的变化造成的加速度。(SH-SHNU-F-1 )

4.2.23矢量性

有7名研究对象表示,尽管根据公式,很容易看出加速度的方向与力的方向 应始终保持一致,但学生往往不能从本质上真正理解矢量性的含义,或者不能正 确分析出力和加速度的方向,在实际应用时,很容易忽略牛顿第二定律的矢量性, 只考虑大小,不考虑方向。有1位研究对象进一步举例说明,当遇到一些多个力 作用在同一物体上复杂情况时,学生往往由丁对加速度概念和方向的理解不清 楚,质疑力与加速度的同向性。

学生都知道,力和加速度都是矢量,但是在计算的过程中,往往只考虑它们 的大小,而不去考虑它们的方向。(HeN-HENANNU・M・2 )

当遇到摩擦力大于前面的推力,但物体仍向前运动的情况时,学生由于受思 维定式的影响,总认为加速度方向取决于速度方向,就会觉得此时物体的加速度 方向向前,合外力方向向后。(HuN- HUNNU・M-l )

4.2.24瞬时性

有3名研究对象表示,学生可能会较难真正理解加速度与合外力的瞬时对应 关系,学生可能会直觉认为把力撤掉,物体的加速度并不会马上消失。其中1 名研究对象举了一个复杂的情况进行详细说明。

好比你用力推一个小车,把力撤掉后,小车仍会向前运动,学生可能就会觉 得这个时候力虽然撤掉了,但小车却仍有加速度,并且由于看到小车慢慢停止, 他们就会觉得这个加速度在力撤掉一段时间后才慢慢消失。(SH-ECNU-F-1 )

由此可见,大部分研究对象对学生的理解难点并不熟悉,大约一半的研究对 象不知道学生在学习牛顿第二定律时的理解难点,其余研究对象大多只能指出学 生一到两方面的理解难点,没有1名研究对象能准确、全面地给出学生的所有理 解难点。

4.2.3学生的可能误解

在谈及学生对牛顿第二定律的可能误解时,有13名研究对象表示自己不清 楚学生会有哪些误解,其余21名研究对象均在不同程度上指出了至少一方面的 学生可能存在的误解,但没有1名研究对象能够对学生的所有可能误解做出全面 的总结。

4.2.3.1质量的定义

有1名研究对象表示由于牛顿第二定律的公式可以转换为质量m-F/a,学生 可能会对物体质量的定义,以及物体的质量不随物体的形状、状态、空间位置的 改变而改变产牛质疑。

这个质量m^F/a,学生可能会觉得这个m是随F的变化而变化的,这个也 是一个误解。(SH・ECNU・F-3 )

4.2.3.2加速度与质量的关系

冇1名研究对象指出由于牛顿第二定律通常强调的是力与加速度、质量的关 系,学生则很可能只关注力和加速度的关系,比较容易忽略加速度和质量的关系。

学生可能更多的只会看到加速度与力的关系,加速度与质量的关系可能看不 太到。(SH-ECNU-M-3 )

4.23.3作用力F是合外力

21名表示知道学生对牛顿第二定律可能误解的研究对象中多达19名研究对 象提到了学生在实际运用时可能会忽略牛顿第二定律公式中的F指的是合外力。

牛顿第二定律F=ma,其中F是物体所受的合力,而通常有些学生可能会理


解为物体所受的某个力,或者是某一方向的力。尤其是重力、摩擦力、引力等施 力物体不明显的力更容易被学生忽略。(HeN-HENANNU-F-2)

最容易引起误解的我觉得是合外力,因为学生在做一道题目的时候,可能首 先想到的是这个公式,这个F指的是合外力,这点学生比较容易忽略掉, 经常会看到题目中有一个力就直接带进去了。( SH-ECNU-F-5 )

其中,有5名研究对象进一步指岀,在一些复杂情况中,由于忽略了 F指的 是合外力,可能会导致一系列的误解。

—个物体受到多个力时,可以用物体所受的每个力除以物体的质量,得到多 个加速度,这样学生就会有疑问,为什么一个物体会有多个加速度?

(ZJ-WZU-FU )

我认为忽略合力的作用效果会使觉得力和运动没有关系,比如说球飞出去 他们就会觉得是没有受到力,但是它还是会飞出去。或者说在草坪上,他们会忽 略摩擦力,觉得球不受力也会停下来。(SH-SHNU-F-1 )

4.23.4力、加速度和速度间的关系

有2名研究对象表示学生可能会对力、加速度和速度间的关系产生误解,由 于生活中存在的错误前概念影响,学生直觉认为作用力越大,速度一定越大,作 用力越小,速度一定越小,认为力改变的是物体的速度,而非加速度。

用力推一个小车,学生直观的可以看到,推力大,小车运动速度快,推力小, 小车运动速度慢,直观觉得力改变的是物体的速度。(SH・ECNU・M・4 )

如果学生对加速度理解不好,学生很有可能对力是产生加速度的原因这一点 非常不理解,认为力是通过改变物体的速度来改变其运动状态的。

(HeN-HENANNU-F-1 )

由此可见,不少研究对象对学生对牛顿第二定律的可能误解并不熟悉,在表 示了解学生可能误解的研究对象中,绝大多数人只能指出一些简单层而的如F 是合外力这样的常见误解,只有少数研究对象能够指出学生在一些深入层面上的 复杂性误解情况,同时,没有1名研究对象能准确、全面地给出学生的所有可能 误解。

4.2.4彳、结

综上所述,参与本研究的物理学专业师范生在学生理解的知识方而具有以下 特点:

第一,往往只关注学生已知的知识,而不关注学生未知的知识,同时普遍对 学生的知识基础了解不够全面。

尽管绝大多数研究对象能够大体上说出学生在学习牛顿第二定律前已有的 知识基础,但只有不到1/3的研究对象能够完整、全面地对学生的知识基础进行 分析。同时,不少研究对象在陈述学生的知识基础时,只对学生已有的知识进行 了陈述,并不关注学生欠缺的知识,对学生未知知识的不关注,很可能导致师范 生在未来的实际教学中抓不住重点教学内容。

第二,对高中生的实际情况不熟悉,对学生的理解难点及可能产生的误解了 解普遍较少,认识层次普遍较浅。

参与本研究的大部分研究对象表示对学生的理解难点及存在的可能误解不 熟悉,其余研究对象大多只能指出学生一到两方面低层次的理解难点及可能误 解;只有少数研究对象能够指出一些复杂情况下,学生深层次的理解难点与可能 误解;没有任何研究对象能准确、全面地给出学生所有的理解难点和可能误解。 对学生实际认知情况的不熟悉,很可能导致师范生在未来的实际教学中对教学内 容的难点较难突破。

4.3教学策略知识

教学策略知识主要包括牛顿第二定律这节课的整体教学过程设计,以及具体 教学环节中教学策略的选择。

4.3.1整体教学过程

物理规律课的教学一般要经过提岀问题、探索规律(定性归纳、定量归纳)、 讨论规律和运用规律四个阶段(李新乡,张德启,张军鹏,王守江,2005)。由 教科书可以看出,实验:探究加速度与力、质量的关系这节课着眼于提出问题, 探索规律(定性归纳),而牛顿第二定律这节则是在上节探究实验课的基础上, 从探索规律(定量归纳),到讨论规律,再到运用规律。因此,牛顿第二定律这 节课的整体教学过程•般应包括归纳定律、讨论定律、运用定律三个环节。

本研究提供教科书,并在说课提纲中明确告知研究对象要对教科书第四章牛 顿运动定律第3节牛顿第二定律进行说课。然而仍有15名研究对象在叙述整体 教学过程时,表示这节课应首先进行探究实验,然后推导出牛顿第二定律的公式, 最后运用牛顿第二定律解决问题。只有19名研究对象表示本节课应该在上节实 验的基础上进行牛顿第二定律的讲解,其中这19名研究对象的整体教学过程设 计又有所不同,大体上可归为以下两类。

4.3.1.1归纳定律+运用定律

有11名研究对象的整体教学过程可大致分为“归纳定律+运用定律”两个环 节,认为本节课的教学首先应从上节课的实验结果中归纳出牛顿第二定律的公 式,然后按照教科书的编写直接进入到对该公式的实际运用,让学生进一步掌握 牛顿第二定律。

先让学生回忆一下上节课学习的实验,在上面的基础上直接给出牛顿第二定 律的公式,然后经过例子啊,或者习题啊,让学生们自己通过实际运用,体会一 下。(ZJ-WZUM1)

在这一节,我重点选择了理论讲解,就是按照书上所写的通过理论讲解清晰 F=ma之后呢,我们就一定要配合相应的习题运用,让同学们进一步来看清这 一个公式。(HuN- HUNNU )

4.3.1.2归纳定律+讨论定律+运用定律

另外8名研究对象的整体教学过程可大致分为“归纳定律+讨论定律+运用 定律”三个环节,认为本节课首先应归纳出牛顿第二定律的文字表述与具体公式, 然后对牛顿第二定律公式的物理意义、性质、学生容易忽略或产生误解的地方进 行进一•步的讨论与解释,最后引导学生将牛顿第二定律运用于习题或生活之中, 加深学生对牛顿第二定律的理解。同时,有1名研究对象明确指出本节课的教学 不仅要分为“归纳定律+讨论定律+运用定律”三个环节,还应注意本节课的教 学重点应放在“讨论定律”这一环节。

由于教科书中是巴实验课单独列出来的,所以在总结出牛顿第二定律的公式 后,应该进入到对定律的讨论,并且尽管教科书上没有明确写出牛顿第二定律所 具有的性质和适用范围等,但在实际教学时应把这节课的重点放到牛顿第二定律 它本身的性质上面去,也就是说这节课的重点应该是牛顿第二定律本身的瞬时 性、同向性等性质。最后,再结合课本上的例题进行一些简单的运用。

(SH-ECNU-F-5 )

由此可见,不少研究对象将教学过程分为为“归纳定律+运用定律”两个环 节,只有少数研究对象明确表明本节课程应分为“归纳定律+讨论定律+运用定 律''三个环节。造成该问题的原因主要是由于不少研究对象对物理规律的一般性 整体教学过程不熟悉,同时过度依赖教科书陈述,其整体教学过程基本与教科书 陈述顺序基本保持一致,由于教科书中没有明确给出牛顿第二定律的具体性质, 因此,他们在设计整体教学过程时往往忽略了对定律的讨论与进一步讲解。

432具体教学环节

有7名研究对象在独立说课中对教学设计的描述较为简略、模糊,只简单地 概括了教学流程,而未对每个教学环节的具体教学内容进行进一步陈述。其余 27名研究对象均对各个教学环节中的具体内容做了不同详细程度的陈述。

4.321归纳环节

有18名研究对象对归纳环节做出了较为详细的描述,他们大多以教科书内 容为依据,从力与加速度、质量的比例关系推出F=kma,再由力的单位定义推出 k=l,如此一步步归纳出牛顿第二定律的公式F=ma。

首先因为实验已经做过了,所以他们应该很清楚F, m和a三者的关系,然 后就能总结出F^kma,然后再通过历史上力这个概念的定义,把k=l解释清楚, 学生就能很明白这个定律F=ma是怎么来的。(SH-ECNU-F-2 )

首先通过前面的实验探究力和加速度和质量的关系,在此我们引入一个比例 系数k,使加速度跟质量、力成一个等式关系F=kma°从比例系数k引出力和力 的单位,然后通过将k定成1,从而得出( HuN- HUNNU -M-l )

43,2.2讨论环节

8名提及讨论定律环节的研究对象对具体讨论环节的教学内容表述各有侧 重,其中,1名研究对象只简单地表示在归纳出定律后要对其做进一步解释,但 未明确指出在教学中准备对牛顿第一-定律做出怎样的解释与讨论;5名研究对象 简单地表示应主要对牛顿第二定律的性质进行讨论与讲解;2名研究对象表示应 着重强调一些学生容易产生误解的内容,如F是合外力,加速度的定义等。

接下来要对牛顿第二定律做进一步的解释,因为有些学生的理解能力特别 强,他能理解的很透彻,但是一般的学生的话,可能就没办法理解。(HuN- HUNNU -F-l )

学生已经知道这个公式后,我就可以对牛二进行具体的解释,比如说F与a 必须是同方向,同时性,而且还有作用在同一物体上等等。(SH-ECNU-F-2)

在对公式进行进一步讲解时,一定要求学生要理解F指的是F合。关于F 合可以举一个例子引起学生的思考,好比一个桌子在那,我给它一个力,为什么 它没有动,它应该是有个加速度的,它应该是要动的,为什么没有动。

(SH-ECNU-F-3)

4323运用环节

27名谈及运用环节的研究对象中,各研究对象对牛顿第二定律运用的解释 有所不同。其中,有20名表示由于高中物理做题很重要,因此可以通过讲解一 些用到牛顿第二定律的例题,使学生学会运用牛顿第二定律去解答物理习题;5 名研究对象表示除做题外,可以通过一些具体的生活中的例子,让学生知道如何 运用牛顿第二定律对其进行解释,即如何将牛顿第二定律运用到生活中;另外2 名研究对象则对牛顿第二定律的运用提出了较高层次的要求,他们表示可以让学 生利用前一节课探究加速度与力、质量关系的实验器材,运用牛顿第二定律自己 动手设计并做一些其他的简单实验,学会把将牛顿第二定律运用到实验中。

接下来就是做一些例题和练习,合外力F=ma,当已知其中两个物理量,求 解另外一个物理量,就这样的一些例子.(SH-ECNU-F-5 )

我感觉物理呢,实际上就是在生活中产生,又反作用于生活的。所以在运用 牛顿第二定律这个教学环节中,我主要通过举生活中的例子,比如说汽车的发动 等,辻学生运用这节课学到的知识去解释这些生活中的现象。

(HeN-HENANNU-M-2)

学完牛顿第二定律后,我主要会引导学生自己动手设计一些简单的实验,让 他们学会把牛顿第二定律运用到实验中。这不仅能提高他们学习物理的兴趣,还 能提高他们的动手操作能力,最重要的是能够让他们真正的理解并会运用牛顿第 二定律。(ZJ・WZU・F・3)

在访谈中,从把定律运用定义为习题解答的20名研究对象中随机抽取3名, 询问其为何把运用环节的重点放在例题与习题上。3名研究对象均表示,教科书 上就是这么编排的,在归纳出牛顿第二定律的公式后,就转向了例题的讲解。其 1名研究对象进一步表示,高屮物理屮,学会止确地用公式解题十分重要,因 此公式的运用重点应该放在解题上。


问:你在说课中提到,应该主要学会用牛顿第二定律的公式解题,为什么会 将对牛顿第二定律的应用归结为解题呢?

答:因为教科书上在总结出牛顿第二定律的公式后,接下来就是一些例题的 讲解,同时高中的东西公式很重要,尤其是牛顿第二定律的公式,在后面计算很 多题目都会用到这些公式。(SH-SHNU-M-2 )

由此可见,大多研究对象还是主要依赖教科书内容来对自己每个教学环节的 具体内容进行陈述,少数知道应该加入教科书屮未提及的定律讨论环节的研究对 象在谈及讨论定律这一具体教学环节时,大多不能详细、完整地表述对于牛顿第 二定律所应该讨论的重、难点内容。同时,不少研究对象受应试教育影响较大, 将牛顿第二定律的运用简单地归结为会用公式解答物理习题。

4.33小结

综上所述,参与本研究的物理学专业师范生的教学策略知识具有以下特点: 第一,对中学物理教科书,尤其是对改编后的新版教科书不熟悉,容易按照 惯性思维进行教学设计。

新的人教版物理教科书将牛顿第二定律的探究实验和公式表达分成两节内 容,目的在于加强实验探究和突岀牛顿第二定律在力学中的重要地位(人民教育 出版社,2007)o然而很多研究对象在说课时,仍按照惯性思维,将探究实验作 为牛顿第二定律这节课的教学重点。由此可见,不少研究对象对教科书,尤其是 对改编后的新版教科书不熟悉,并且在准备过程中态度不认真,并未仔细研读与 分析教科书。

第二,整体教学过程的设计过于依赖教科书,并且对具体教学环节内容的陈 述也大多依据中学物理教科书,而对教科书中没有明确给出的重、难点内容则不 熟悉。

不少研究对象在进行整体教学过程设计时往往忽略教科书中没有明确给出 的对牛顿第二定律的进一步解释与讨论环节,而在提及该讨论定律环节的研究对 象中,很少有人能对本环节中应具体讨论的牛顿第二定律的性质,学生的理解难 点以及容易产生误解的内容做出全面、完整、详细的归纳。

第三,受应试教育影响严重,将牛顿第二定律的运用简单地归结为物理习题 的解答。

在对定律的运用环节进行详细阐述时,只有少数研究对象指出应该通过一些

具体的生活中的例子或者真实的实验情境,让学生将牛顿第二定律运用到生活与 实验中。大多数研究对象只是简单地按照教科书编排,并结合应试教育的实际情 况,将牛顿第二定律定律的运用简单地归结为会用公式解答物理习题。

4.4评价知识

评价知识指的是如何对学生学习牛顿第二定律的学习结果进行评价,主要包 括评价维度,如知识与技能,过程与方法,情感、态度与价值观;评价方法,如 诊断性评价,定性评价,发展性评价等。

4.4.1评价维度

高中物理课程标准将课程具体目标分为知识与技能,过程与方法,情感、态 度与价值观三个维度(普通高中物理课程标准研制工作组,2003),因此,在评 价时也应从这三个维度入手,对学生的学习结果进行评价。然而,在独立说课的 “说评价”环节中,只有2名研究对象明确指出要从知识与技能,过程与方法, 情感、态度与价值观这三个维度对学生进行全面评价。其余32名研究对象只提 到了一至两个维度的评价方式——23人只强调知识与技能维度的评价,9人提及 过程与方法维度的评价。

4.4.1.1知识与技能

在谈到如何对学生的学习结果进行评价时,参与本研究的34名研究对象均 指出要对学生的知识与技能进行评价。在知识方面,主要看学生能否复述牛顿第 二定律的定义与公式,对一些概念是否理解;在技能方面,主要看学生是否会运 用牛顿第二定律的公式解答物理习题。

首先学生要能够准确复述出牛二的内容,就是说他的文字说明是要会的。然 后是能够在题目当中对牛二进行合理的应用。(SH-ECNU-F-5 )

4.4.L2过程与方法

有11名研究对象简要提及要对学生的过程与方法维度进行评价,其中5 研究对象具体叙述了如何对过程与方法维度进行评价,即让学生结合生活中的实 际例子自主设计•些小实验、小制作,看他们通过上…节探究实验以及本节牛顿 定律的学习,是否真的领会到了一些探究过程和方法层面的能力,能否将牛顿第 二定律运用到实际当中去解决物理问题。


我可能会结合生活中的一些例子,要求学生自己动手设计一些小的实验,并 解释在实验中有哪些涉及到牛顿第二定律的现象。因为牛顿第二定律本身就是通 过实验得到的,所以要评价的话我觉得也应该回到实验当中去。(SH-ECNU-M-1)

4.4.1.3情感态度与价值观

由于情感、态度与价值观的形成需要一个长期的、潜移默化的过程,通过一 至两节课的学习,很难对学生的情感、态度与价值观方面产生较大的影响。因此, 很多研究对象往往忽略情感态度与价值观维度的评价,只有2名研究对象简略谈 到要对学生的情感、态度与价值观维度进行评价,但2名研究对象均没有深入谈 及如何对学生情感态度与价值观方面的学习结果进行评价。

评价主要是从知识与技能,过程与方法,情感、态度与价值观三个维度嘛。 (GD-SCNU-F-4)

由此可见,大部分研究对象对学生学习结果的评价维度认识较为单一,过于 注重知识与技能维度的评价;在少部分谈到要对过程与方法维度进行评价的研究 对象中,只有5人能详细阐述具体的评价方式;只有极少数的研究对象关注到情 感、态度与价值观维度的评价。

4.4.2评价方法

针对如何对学生关于牛顿第二定律的学习结果进行评价这一问题,研究对象 所提到的评价方法大体上可分为诊断性评价和交流性评价两大类。

4.4.2.1诊断性评价

34名研究对象均在不同程度上提出利用诊断性评价来评价学生关于牛顿第 二定律的学习结果,其中不同研究対象的诊断依据各有侧重,大体上主要有概念 性提问、计算性习题(课堂练习+课后作业)、生活实例分析和实验设计五个方面。

第一,概念性提问

有5名研究对象表示可以通过对牛顿第二定律的具体内容及相关性质等概 念性的提问,来考察学生是否达到了知识层面的较低要求,即认识,了解,并大 致理解了牛顿第二定律。例如:让学生复述牛顿第二定律的文字表述,或者让学 生对公式中各字母的物理意义进行解释,又或者让学生复述并解释牛顿第二定律 的四人性质。

首先就是先从最基础的层面入手吧,看学生能不能复述出牛顿第二定律吧, 然后再进一步,看他们能不能复述并解释公式中各字母的物理意义啊,还有牛顿 第二定律的性质啊。(SH-ECNU-F-2)

第二,计算性习题(课堂练习+课后作业)

34名研究对象均提到要用习题的方式来评价学生的学习结果,其屮20名研 究对象较侧重于课堂练习,认为通过课堂练习,学生可以及时巩固所学知识,尤 其是通过学生在黑板上的演练,暴露出存在的问题,以便老师能够及时进行纠正。

可以在课堂上做一些基础的题目来看一下学生的理解程度,看一下他们F 是不是选的合外力,公式用的对不对,让学生对刚刚学的东西有一个巩固。

(ZJ-WZU-F-1)

(在课堂练习的时候)我觉得最好可以叫1到2名学生直接在黑板上做,这 样老师就可以很明显的发现他们在理解和运用公式上有没有存在什么问题,及时 对他们还有其他有同样问题的学生进行纠正。(ZJ-WZU-F-2 )

其余14名研究对象较侧重于课后作业,认为课后作业,尤其是计算题的步 骤,能够很清晰地反应岀学生对公式的理解与使用情况。

通过他们的作业来看看,看看他们是不是会做,然后主要看他们是哪里不会, 在哪个步骤出的错。(SH-ECNU-F-3 )

通过做题目,我来看他们对这个公式的理解嘛。因为这个公式最主要的是要 应用,做题目的话就是对这个公式的应用。如果是题目做的很流畅,解题步骤写 的很完整的话,那么就说明对这个公式已经理解了。( HuN- HUNNU -F-2 )

在访谈中,随机抽取5名研究对象询问其为何采用计算性习题来评价学生是 否真正掌握了牛顿第二定律,5名研究对象均表示牛顿第二定律是以公式的形式 呈现的,其核心就是利用公式计算,解答物理习题。

因为牛顿第二定律总结出来就是一个公式,所以要让学生强化的话,首先让 他掌握这个公式,也就是做一定的习题,让他在习题中熟悉这个公式,然后再去 理解它。(HeN・HENANNU・F・2 )

其中,2名研究对象进一步表示现在中国对学生的评价主要就是通过考试,


也就是看学生会不会止确解答物理习题,因此他们也选择习题来评价学生的学习 结果。

目前在中国的话,我们用的最多的评价方式还是作业、测试,也就是做题目 嘛。高中最重要的不就是高考,所以肯定得会做题啊。(HuN・ HUNNU・F・1 )

第三,生活实例分析

有8研究对象表示物理来源于生活,因此在评价时也应回归到生活当中,看 学生是否能够运用牛顿第二定律对生活中的某些相关现象进行具体分析,由此来 评判学生是否真正理解并会运用牛顿第二定律。其中5名研究对象只是简单表示 可以通过生活实例的分析来评价学生的学习结果,但并未举出实际的例子;其余 3名研究对象则进一步结合了主活中例子进行了详细说明。

例如,课后的一个问题,就是说从牛顿第二定律知道无论多小的力,都可以 使物体产生加速度。但是我们用很小的力推一个桌子,却推不动他,这跟牛二有 没有矛盾,该如何解释。(GD-SCNU-F-3 )

举个例子,比如说我们在推箱子的时候,我们用力推,箱子向前滑行,为什 么刚开始有一个静到动,慢到快,这个物理过程是怎么样的?它的受力情况,包 括它的速度变化还有加速度,是一个什么样的关系呢?如何用牛二去解释呢? (HuN- HUNNU -M-1 )

第四,自主实验设计

有5名研究对象表示,习题只是一个基础层面的评价,可以进一步通过让学 生自主设计实验,动手做一些小制作,或者组织一次课外小活动来对学生关于牛 顿第二定律的深层次理解,以及能力方面的学习结果进行评价。其中只有1名研 究对象较为具体、详细地叙述了如何利用实验设计,对学生是否真正理解牛顿第 二定律进行评价。

从习题这些方面来评价只是比较基本的,如果再延伸一下的话,可以让学生 自己设计一个实验,画一下物体受力和加速度的关系图像,然后让学生想如果不 是恒力的话,它的图像又会怎样? ( HuN-HUNNU ・F・3 )

4.422交流性评价

有7名研究对象表示除了运用以概念和计算性习题为主的诊断性评价外,还 可以通过学生的课堂表现,或者课下与学生的交流,来判断学生是否真止理解了 牛顿第二定律。

第一,课堂表现

有4名硏究对象指出可以通过课堂上观察学生的反应,如表情,眼神,提出 的问题,以及回答问题的积极性,来判断学生有没有真正的理解与掌握牛顿第二 定律。

还有通过课堂上学生提出的一些问题,学生的一些表情啊,就能体会到学生 对这个公式,对这个定律的掌握情况。(ZJ-WZU-F-3 )

老师如果细心的话,可以通过学生课堂的反映,从他问问题,答问题,以及 他的积极性当中看出学生对学过的东西到底有没有真正的掌握。(ZJ・WZU・M・2)

第二,课后交流

有3名研究对象指出,可以通过课后与个别学生的交流,判断他们有没有真 正理解牛顿第二定律,同时还可以进一步挖掘出学生对牛顿第二定律的理解难点 与误解。

还有课后跟学生交流的时候,只要提一两个问题,就能很明显地发现学生对 牛顿第二定律的掌握是仅限于能做题,还是真正地深层次的理解。然后,可以跟 他们细聊一下,看他们到底是哪里不理解。(SH-ECNU-M-2 )

由此可见,受应试教育的影响,在评价方法的选择上,绝大多数研究对象都 倾向于使用以课堂练习或课后作业为主的传统计算性习题,通过学生是否会解答 物理习题,对学生是否能够理解与运用牛顿第二定律进行评价;只有少部分研究 对象提到可以结合生活中的例子,或者让学生自主设计实验,来考察学生对牛顿 第二定律的深层次理解与运用。除诊断性评价外,少部分研究对象还提出了交流 性评价,即通过学生的课堂表现和课下交流,来对学生的学习结果进行评价。

4.43小结

综上所述,参与本研究的物理学专业师范生的评价知识具有以下特点: 第一,评价维度的选择较为单一,过于注重知识与技能层面的评价,而忽视 过程与方法,以及情感、态度与价值观层面的评价。

参与本研究的研究对象中,23只强调知识与技能维度的评价,9人提及还应 该对过程与方法维度进行评价,只有2人明确表示要从知识与技能,过程与方法, 情感、态度与价值观这三个维度对学生进行全面评价。

第二,受应试教育影响,评价方法的选择较为传统,大多采用是否会解答物 理习题来对学生是否真正理解某一知识点进行评价。

绝大多数研究对象都倾向于使用以课堂练习或课后作业为主的传统计算性 习题对学生的学习结果进行评价,只有少部分研究对象表示可以结合生活中的例 子,或学生自主实验设计,来进一步判断学生能否真止学会使用牛顿第二定律。 同时,除上述诊断性评价方式外,少部分研究对象还提岀也可以通过学生的课堂 表现和课下交流来衡量学生的理解情况。


5.物理学专业师范生PCK来源

在独立说课后,依据研究对象的说课内容,访谈其每一部分知识的具体来源° 结合国内学者(范良火,2004)的研究结果与本研究所收集到的具体资料,将物 理学专业师范生PCK来源大体分为课程学习、教育实践和兼职经历三部分,其 中课程学习主要包括中学课程和大学课程,教育实践主要包括大学微格练习、教 育见习、教育实习和教学技能比赛,大学兼职经历主要指家教和辅导班代课经历。

5.1课程知识

5.1.1基础勰知识

访谈中,34名研究对象均表示自己对牛顿第二定律的定义、公式、物理意 义等基础知识的认知主要来源于中学物理课程的学习,有31名研究对象表示中 学时期首次接触到牛顿第二定律,尽管当时对它的理解并不深入,但还是有了一 个初步的、印象较为深刻的认知与理解。

高中那个时候我第一次接触牛顿第二定律,所以老师那个时候的启蒙讲解至 今对我来说印象都是最深刻的,现在关于牛顿第二定律的文字表述、公式、物理 意义,甚至它的性质,我觉得都是那个时候学到的。(SH-SHNU-F-1 )

我高中复习的时候喜欢自己列框架,总结各个知识点,当时也对牛顿第二定 律的内容、公式、易错点,进行了一个系统的总结。(SH-ECNU-F-5 )

由此可见,参与本次研究的物理学专业师范生的基础课程知识主要来源于屮 学物理课程的学习。

5.1.2深层次课程知识

访谈中,有9名研究对象表示不记得自己什么时候对牛顿第二定律有了更深 层次的认识,其余25名研究对象成功追溯了深层次课程知识的来源,其来源主 要涉及课程学习中的中学课程和大学课程,以及个人经历中的大学课外活动、大 学兼职经历。

5.1.2.1中学物理课程学习

有3名硏究对象表示,自己深层次课程知识也主要来源于屮学课程的学习。

在高屮,尤其是髙三反复做题与复习的时候,会通过对概念、错题原因总结对牛 顿第二定律有一个深入的思考,也就形成了至今对牛顿第二定律的理解与认识。

高中做题的时候,我经常就会请教老师或者同学,分析一下是哪里做错了, 哪里不理解。当时就对牛顿第二定律的很多地方,好比F是合外力啊,有了一个 比较深刻的认识。(SH-SHNU-M-2 )

5.1.2.2大学课程学习

有18名研究对象表示自己的深层次课程知识主要来源于大学相关课程的学 习,其中不同研究对象的具体来源又有所不同,主要包括基础物理课程和物理教 学论5两类课程。

第一,基础物理

有12名研究对象表示自己通过大学基础物理——力、热、光、电磁学的学 习,对整个经典物理知识体系有了更清晰的认识,进而从微分的角度对牛顿第二 定律的公式、物理意义、性质、适用范围等有了更深入的理解与把握。

大学物理力、热、电、光的学习让我对整个经典物理知识体系有了更深层次 的认识,尤其是大学的力学中牛顿定律这一大块是从微分的角度分析的,让我有 了一个更深层次的认识。(HeN-HENANNU-F-4 )

从未将基础物理课程作为自己课程知识主要来源的研究对象中随机抽取3 位,询问他们对大学基础物理课程的看法,1名研究对象笼统地表示基础物理也 有助于自己对牛顿第二定律的理解,2名研究对象表示由于自己对基础物理课的 学习不够认真,对所学内容掌握不够深入,理解不够透彻,同时由于基础物理课 上所学到的知识与中学内容联系不够紧密,并不能很好地帮助自己理解中学知 识。

问:大学的基础物理课对你关于牛顿第二定律的认识有什么影响?

答:大学也有学,不过就印象不是很深了,很多东西就是过一遍,然后考完 试也就不会再去仔细看了。没有中学那时候天天学,然后天天反复做题记得清楚。

(SH-ECNU-F-5)

5指关丁中学物理教学方法的相关理论课程。各个高等院校的叫法略有不同,如上海师 范大学称为中学物理教学法。

第二,物理教学论

有6名研究对象表示自己在说课中对牛顿第二定律这一知识点的分析主要 来源于大学时物理教学论或中学教学法等相关课程的学习,课堂上一些关于中学 物理教科书分析等的教学内容帮助自己把大学所学到的物理知识与中学物理知 识联系起来,从更高的层次重新认识中学物理的很多知识点。通过物理教学论老 师的引导,自己对中学的知识点有了更进一步的思考与更深层次的理解。

当时我们学物理教学论这门课的时候,老师问我们F=ma和a=F/m有什么区 别,经过自己的思考还有和老师交流的情况,我就觉得加速度这块挺重要的。我 们原来主要凸显出牛顿第二定律会计算,会应用就好了,现在就觉得它有很多内 在的东西需要我们真正去理解。(SH-ECNU-M-2 )

5.1.2.3教育实践

共有6名研究对象表示自己关于牛顿第二定律的课程知识主耍来源于教育 实践的练习。

第一,微格练习

访谈中,有4名研究对象表示,在微格练习中,自己讲到牛顿第二定律这节 课的时候,通过主动査找与研读相关资料,对牛顿第二定律有了更全面的认识和 更进一步的思考。

在准备微格教学的时候,就会从老师的角度,自然而然往理论化的方面想, 而不仅仅是做题目。关于这个知识点就会去看一些书,查找一些资源,对它有一 个全面的认识。(ZJ-WZU-F-3 )

平时微格练习讲到牛顿第二定律这节课,当时就想为什么牛顿定律会有3 个,为什么不用一个定律表现出来,然后就对它有了一个深入的思考。

(SH-ECNU-M-1 )

第二,教育见习

有1名研究对象指出通过教育见习时通过与老师们的交流,知道了教科书中 的知识内容的重要性,因此,自己平时就经常对中学物理教科书及教科书中相关 知识点进行分析研究,并注意结合大学所学的知识,对中学物理知识点有了更深 层次的认识。

在见习时,有经验的老师指导我们,还是应该要回到教科书来,因为只有扌巴 概念讲清楚了,学生才能够更好地做题目。(ZJ-WZU-F-2)

第三,教学技能比赛

有1名研究对象表示大学的很多课外活动对自己增进对中学物理知识的理 解很有帮助,如教学技能比赛、电子制作大赛和科研立项等。

参加教学技能比赛的时候,首先就需要研究一些最基础的物理知识,还有就 好比电子制作、科研立项,都需要有一些基本的物理知识支撑,所有有时候就会 翻看一下(相关的物理基础知识)。(GD-SCNU-F-4)

5.1.2.4大学家教兼职经历

有1名研究对象表示,大学期间的家教经历促使自己对中学物理基础知识进 行复习回顾与进一步的深入挖掘、思考,由此对牛顿第二定律就有了更深层次的 认识与理解。

就是我大学带过很多家教,给他们讲之前自己首先要清楚这个知识点是怎么 回事,所以当时就看了很多相关的资料,可能就是从一个更高的角度重新认识了 牛顿第二定律吧。(ZJ・WZU・M・1)

由此可见,尽管少部分研究对象表示其对中学物理知识点的深层次认识仍依 赖于中学物理课程的学习,绝大部分研究对象表示自己的深层次课程知识主要来 源于大学物理、物理教学相关课程的学习。然而,不少研究对象不能主动地把大 学基础物理所学内容与中学知识点紧密联系,对于本应是物理学专业师范生深层 次课程知识主要來源的基础物理课程,只有近1/3的研究对象表示大学基础物理 课程有助于自己对中学物理知识点的深入理解。其余研究对象表示通过物理教学 论课程中老师的引导,或教育实践中对中学物理知识的重新回顾,自己才能建立 起大学所学的物理内容与中学物理相关知识点的联系。同时,少数有大学家教兼 职经验的研究对象表示,家教经历也使自己重新熟悉了中学物理知识,并对其有 了更进一步的思考与更深层次的理解。

513小结

综上所述,尽管不同研究对象课程知识的具有来源有所不同,但大体而言, 参与本研究的物理学专业师范生的基础课程知识主要来源于中学物理课程,深层 次课程知识主要来源于大学物理课程,除此之外,大学家教兼职经历也使少数研 究对象对中学物理知识有了更深一步的思考。参与本研究的物理学专业师范生的 基础课程知识来源具有以下特点:

第一,中学物理课程中首次接触到各物理知识点,形成了初步的认识与理解。

绝大多数的研究对象表示,中学时期首次接触到牛顿第二定律,尽管当时的 理解并不深入,但大致掌握了牛顿第二定律的文字叙述、公式、物理意义、性质 等相对较基础的课程知识。

第二,大学基础物理相关课程再次接触到各物理知识点,有了深层次的认识 与理解,但不能很好地与中学物理知识点建立紧密联系。

尽管大部分研究对象表示自己对牛顿第二定律的深层次认识与理解主要来 源于大学物理课程,但有不少研究对象进一步表示自己并不能很好地建立起大学 基础物理课程所学内容与中学物理各知识点间的联系,只有通过物理教学论课程 的明确引导,或教育实践课程的主动分析,才能将大学物理所学知识与中学物理 相联系,进一步深入思考与理解中学物理的各个知识点。

5.2学生理解的知识

5.2.1学生的知识基础

访谈中,31名研究对象均表示自己对学生知识基础(即学生已有知识和欠 缺知识)的分析,主要直接依据本次研究所提供的教科书。由于牛顿第二定律为 高一年级必修1的内容,学生在此之前没有学到过任何高中物理知识,因此可以 直观地看到教科书中位于牛顿第二定律本节内容之前的便是学生已有的物理知 识基础,而所欠缺的知识便是牛顿第二定律所要学习的内容。

我看教科书上学生第一、二章学习了运动,第三章学习了力,并且第四章的 前面两节分别学习了牛顿第一定律,并探究了加速度与力、质量的关系,这就是 他们已有的知识基础。那他们不知道的就是这节课要学的牛顿第二定律,也就是 力与运动的定量关系。(SH-ECNU-F-2)

另外3名研究对象表示主要依据自己在高中时的实际情况对学生的知识基 础做出推测性分析,自己在学习牛顿牛顿第二定律前,对力与运动的关系只是… 个模糊、定性的认识,而学完牛顿牛顿第二定律后,清楚、定量的知道了力与运 动间的关系。


我记得我之前在读高中的时候,是学过牛顿第二定律F=ma之后,才清楚知 道力是通过改变物体的加速度来改变物体运动的,之前都不是特别清楚力和运动 有怎样的具体关系,都是感性的认识。(HeN・HENANNU・M・l )

由此可见,绝大多数研究对象对学生知识基础的分析并非来自于对高中生实 际情况的了解,而是直接来源于所提供教科书的具体章节内容。同时,少数研究 对彖表示对学生知识基础的分析主要来源于自己作为高中生时的真实情况。

5.2.2学生的理解难点与可能误解

说课中对学生理解难点与可能误解发表看法的25名研究对象在访谈中均谈 及了自己该部分知识的来源,尽管不同研究对象的具体来源不同,但大体上包括 中学物理课程学习,教育实践课程(教育见习、教育实习)、大学个人家教兼职 经历三大方面。

5.2.2.1中学物理课程学习

有6名研究对象表示自己对学生关于牛顿第二定律的理解难点与可能误解 的分析主要依据自己作为高中生时学习物理过程中遇到的难点与产生误解,以己 度人,推测现在的学生也会有跟自己当时一样的理解难点与误解,如不知道F 是合外力;做题时忘记矢量性,忽略F和a的方向等。

这个误解的来源主要是我自己经常会有这个错误,就是高中的时候我做这个 题,经常会漏掉这个F是合外力。(SH・ECNU・F・5 )

高中的时候做一些物理题目,并跟同学一起互相探讨一下自己错在哪些地 方,然后就发现很多同学都会忽略F和a的方向。(ZJ-WZU-FJ)

在问及为何会认为现在的高中生会跟自己当年存在 样的理解难点与误解 时,6名研究对象均表示自己平时较少接触到高中生,而在实习等教育实践中由 于种种原因与学生的私下交流也不多,只能根据自己当年的理解情况对现在学生 进行推测,但对现在高中生的实际情况,自己并不清楚,也无从验证自己的推测 是否正确。

问:实习的时候没有跟学生交流过吗?

答:跟学生聊的不多吧,也没问过他们具体是怎么想的。

(HeN-HENANNU-F-4)

问:实习的时候没有问过学生可能会有哪些理解难点或者误解吗?

答:学之前没有问过他们对这个牛顿第二定律知识点有没有什么想法,学完 之后可能会有些交流,但因为我去的实习的学校非常好,学生都很忙,大部分都 没有时间跟你聊,跟你交流的时候都是来问题的。(SH-ECNU-M-2 )

S.2.2.2教育实践

有13名研究对象表示大学教育见习和实习是他们关于学生对牛顿第二定律 的理解难点和可能误解的主要来源,如与学生的交流、与老师的交流、以及自己 实际课堂教学的反馈情况。

,与学生的交流

有7名研究对象表示教育见习和实习给他们提供了近距离接触高中生的机 会,自己对学生对牛顿第二定律的理解难点与误解的分析主要来源于教育见习和 实习中与学生的接触、交流,如课后学生反应的不懂的问题,作业及试卷批改时 学生所做题目中容易出错的地方等。

通过改卷子或者改作业就会发现学生这样那样的错误,好比不,己得考虑F 和a的方向,或者在代入公式时忘记F是合外力。(HeN-HENANNU-M-2 )

实习的时候,就有学生过来问我是先有F还是先有a,我就知道他们对牛顿 第二定律的同时性还不是特别理解。(GD-SCNU-F-1 )

第二,与老师的交流

有2名研究对象表示自己通过教育见习与实习时看在职教师对牛顿第二定 律这一知识点讲解的重、难点内容,以及与他们私下的交流,直接了解到了一些 现在高中生对牛顿第二定律普遍的理解难点与可能产牛•的误解之处。

在实习的过程中,会看老的教师他们是怎么讲的,我实习的时候听老师讲牛 顿第二定律这节课就特别强调F是合外力。(SH-SHNU-M-2 )

第三,实际课堂教学的反馈情况

有4名研究对象表示通过实习时的备课与讲课,自己能够从学生的课堂提问 等反应直接感受到学生对于牛顿第二定律的理解难点与可能误解,比如在讲到k 的取值问题时,学生会问为何k取1而不取其他值,或者k为何不能取0之类的 问题。


上课的时候我说k=l,他们就会说为什么k=l,为什么K不能等于其他值? 我就知道他们对这里不是很理解。(ZJ・WZU・F・3)

在实习的过程中,我写下F=kma,突然就有一个学生问k可不可以等于0, 这一点是书上没有提到的,其实当时我也没有想到,也不知道学生会有这样的问 题,从那以后就知道学生会对k的取值比较难理解。(HuN-HUNNU ・F・2 )

5.2.23大学兼职家教经历

有6名研究对象表示大学时期的兼职家教经历是口己了解学生关于牛顿第 二定律的理解难点与可能误解的主要来源。通过家教中一对一的交流辅导,让他 们对学生关于某些具体知识的理解有了更深入的认识;为了纠正学生做错的题 目,他们常常要与学生进行深入交流,挖掘学生对这种类型的题目背后所隐含的 相关知识点不理解或误解的地方。

以前我做家教的时候,也经常会考虑学生为什么会不懂,或理解错误,他的 理解主要错在哪? ( HuN・ HUNNU -F-3 )

以前带家教的时候发现很多学生对F跟a之间的关系不是很理解,虽然也知 F=rna这个公式,但是就是想象不出来力和加速度之间的关系,总是直观的觉 得力改变的是物体的速度。(HeN・HENANNU-F・l )

家教的时候很多学生就是因为对这个力F指的是合外力不太清楚,很多题目 都做错了。(ZJ-WZU-M-1 )

由此可见,尽管少数研究对象表示由于种种原因,教育实践课程不足以让他 们了解到学生对于某一具体物理知识点的真正理解情况,自己对学生的理解主要 依据自己作为高中生时具体情况的推测。然而,仍有近1/3的研究对象明确表示 通过教育实习、教育见习过程中与学生、老师的交流,以及自己实际教学的反馈 情况,增进了自己与现今高中生的距离,进一步了解了他们对于牛顿第二定律的 理解难点与可能误解。同时,也有少部分研究对象表示大学期间的个人兼职家教 经历让他们对学生关于某一具体知识点的理解有了更深入的认识。

523小结

综上所述,尽管不同研究对象关于学生理解的知识的具有来源有所不同,但 大体而言,参与本研究的物理学专业师范生対学生知识基础的认识主要直接依据 本研究所提供的教科书,对学生的理解难点与可能误解的认识主要来源于自身中 学物理课程学习经验、教育实践课程(教育见习、教育实习)、大学个人家教兼 职经历三个方面。参与本研究的物理学专业师范生关于学生理解的知识来源具有 以下特点:

第一,与学生的接触机会较少,对学生的理解常常来源于现成教科书内容或 自身学习经验的推测。

绝大多数研究对象对学生学习某一知识点前所具有的知识基础的分析直接 来源于研究所提供教科书的具体章节内容。少数研究对象进一步表示由于自己与 高中生的接触机会不多,交流较少,对学生的理解难点及可能误解的分析也主要 依据自己作为高中生时具体情况的推测。

第二,缺乏与学生的深入交流,大多直观地通过学生的课堂提问及课后作业 了解学生对某一知识点的理解情况。

有近1/3的研究对象明确表示通过教育实习、教育见习增进了自己与高中生 的距离,进一步了解了学生的具体想法,然而,这些研究对象大多是通过与在职 老师的直接交流,学生的课堂提问或课后作业了解到学生对某一知识点的理解难 点与误解,与学生关于某一具体知识点真实认知情况的深入交流较少。

第三,大学个人家教兼职经历有助于具体了解学生对某一知识点理解情况。

少数在大学时期有兼职家教经验的研究对象表示家教经历是自己了解学生 关于牛顿第二定律的理解难点与可能误解的主要来源。通过家教中与学生一对一 的深入交流,对学生关丁某一具体知识点的理解有了更直接、深入的认识。

5.3教学策略知识

访谈中,主要询问了 19名明确表示本节牛顿第二定律的整体教学过程应建 立在前…节探究实验基础上的研究对象,其教学策略的选择主要依据了哪些课程 学习或个人经历。然而,由于课程学习与个人经历对教学策略知识的影响大多偏 向隐性,不少研究对象表示较难明确指出自己教学策略知识的具体来源。

5.3.1整体教学过程

有7名研究对象表示自己对于整体教学过程的陈述主要直接参考了本研究 所提供的中学物理教科书,可能之前学过的课程或经历也有一定的影响,但并没 有很明显的指导作用。

问:通过前面的说课,可以看出你的教学过程主要可以分为“归纳定律+运


用定律”两个具体环节,为什么要将教学过程分为这样的两个环节呢?

答:因为教科书上就是这么写的啊,教科书上先给出了牛顿第二定律的定义, 然后由力的单位推出k=l,进一步推出牛顿第二定律的公式F=ma,然后就是通过 一些例题来运用这个公式。(ZJ-WZU-F-2)

其余12名研究对象均在不同程度上追溯了影响口己整体教学过程设计的具 体来源,尽管不同研究对象的具体來源有所不同,但大体上包括中学物理课程影 响、大学物理课程(物理教学论、教育实践)、大学教学技能比赛三个方面

53.1.1中学物理课程

有2名研究对象表示,自己的整体教学过程设计深受中学时期物理课程的影 响,教学过程选择在很大程度上模仿了自己高中物理老师的上课方式。

就是通过高中我自己上学,观摩我高中物理老师的上课,我们老师当时就是 把一个知识点或者公式给出来,然后就开始讲例题、习题,就是这样的一种上课 模式。(HuN-HUNNU・F-l )

5.3.1.2物理教学论课程

有6名研究对象表示自己的整体教学过程设计主要依据了物理教学论课程 的学习。通过物理教学论等物理教学相关课程的学习,大致了解了一些常见物理 教学策略、教学环节,在对牛顿第二定律进行教学设计时,主要参考了物理教学 论中所讲到的物理规律的教学流程。

在物理教学论这门课程中,能够详细的学习到物理教学设计是什么,针对不 同类型的知识应设计不同的教学过程,在对整体的教学环节有所了解之后,就好 自己再去进行细化的设计了。( GD-SCNU-F-3 )

53.1.3教育实践

有4名研究对象表示自己对于整体教学过程的陈述主要来源于教育实践过 程中的相关练习。

第一,教育实习

有3名研究对象表示自己在进行微格练习或者教育实习的时候,讲过牛顿第 二定律这节课,本次说课时对整体教学过程的陈述主要依据之前的讲课流程。

我在微格练习的时候讲过牛顿第二定律这节课,当时就是按这个流程去讲

的。(SH-ECNUF1 )

第二,教学技能比赛

有1名研究对象表示自己参加大学教学技能比赛时有讲过牛顿第二定律这 节课,比赛时査找了很多牛顿第二定律教学设计的相关资料,最终选择了“归纳 定律+讨论定律+运用定律”三个流程的整体教学过程。

大二大三参加教学技能大赛,我选的是牛顿第二定律这节课,当时就做了很 充分的准备,也跟老师、同学进行了交流,最后把牛顿第二定律这节分为“归纳 定律+讨论定律+运用定律”三个环节,然后我当时比赛主要讲了讨论定律的这 个环节。(SH-ECNU-F-5 )

由此可见,尽管之前所学的课程或经历对不少研究对象的整体教学过程并没 有产生特别明显的影响,少数研究对象甚至表示自己对于整体教学过程的陈述只 是依据本研究所提供的中学物理教科书。但仍有近1/3的研究对象成功追溯了影 响自己整体教学过程设计的具体来源,然而其中只有少数研究对象能将物理教学 论所学到的知识运用到中学课程整体教学过程的设计中,并明确表示物理教学论 等物理教学相关课程的学习为自己的教学流程设计提供了帮助。

5.3.2具体教学环节

12名追溯出自己整体教学过程设计具体来源的研究对象中,4名研究对象表 示在进行具体教学环节讲解时,自己主要是依据本研究所提供的教科书中叙述的 内容,好比归纳定律时E1的讲解,运用定律时例题、习题的选择,并没有其他 的一些课程或经历直接影响到自己对具体教学环节内容的选择。

问:为什么归纳定律时主要对"1进行了解释?

答:书上就是这么写的啊。先从实验归纳出F-kma,然后通过力的单位定义 (SH-ECNU-F-2)

只有8名研究对象谈到了自己某些教学环节内容选择的具体来源,其中主要 包括中学物理课程、物理教学论课程和教育实践三大方面。

5321中学物理课程

有2名研究对象表示自己将牛顿第二定律的运用环节重点放在题目训练上, 主要受中学物理课程的影响,由于高中时自己的物理老师比较强调做题的重要 性,因此自己也一直认为物理最重要的运用就是解答物理习题。

我自己上中学的时候,我们物理老师就特别强调做题,所以我觉得牛顿第二 定律的运用,还有其他一些知识点的运用,重点都应该放在做题上。(HuN- HUNNU -F-1 )

S.3.2.2物理教学论课程

有2名研究对象表示物理教学论等相关课程所学到的知识对自己教学环节 具体内容陈述有很大帮助。如教授物理教学论的老师经常强调物理来源于生活也 要应运用到生活当中,因此自己的“运用环节”主要通过一些具体的生活中的例 子,让学生学会将牛顿第二定律运用到生活当中。

上物理教学论这门课的时候,老师就特别强调一定要把物理跟生活结合起 来,要知道学物理不只是为了做题,而是要用到实际生活中的。

(HeN-HENANNU-M-2)

53.23教育实践

4名表示自己的整体教学过程设计生要依赖于教育实践过程中的练习的研 究对象同时表示自己对具体教学环节内容的陈述也主要来源于教育实践过程中 的相关练习。

问:具体教学环节内容的陈述有什么来源吗?

答:就是基本按照我以前在微格练习的时候讲的内容说的。

问:还记得住当时具体内容是怎么讲的?

答:大概记得吧,毕竟当时自己准备过,然后又讲过,每部分主要应该讲些 什么还是记得住的。(SH-ECNU-F-1 )

由此可见,课程学习、教育实践以及个人经历并未对研究对象的具体教学环 节内容陈述产生特别明显的显著性影响。不少研究对象表示对牛顿第二定律每个 环节的具体教学内容并不熟悉,说课时主要直接依据教科书内容进行陈述,只有 少数研究对象表示中学物理学习经历、物理教学论等相关课程学习,以及大学教 育教学实践练习对自己关于具体教学内容的陈述产生了一定的影响。

53.3小结

综上所述,由于课程学习与个人经历对研究对象教学策略知识的影响大多偏 向隐性影响,不少研究对象表示较难明确地指出自己教学策略知识的具体来源。 参与本研究的物理学专业师范生的教学策略知识来源具有以下特点:

第一,由于对中学物理教学不熟悉,整体教学过程的选择与具体教学环节的 陈述过多依赖中学物理教科书。

不少研究对象表示自己对中学物理教学并不熟悉,说课中整体教学过程和具 体教学环节的陈述主要直接依据本研究所提供的中学物理教科书中的具体内容。

第二,经过通过物理教学论课程的学习,大致了解了物理教学的宏观教学过 程,但不能很好地将其与中学物理教学相联系,运用到实际教学当中。

只有少数研究对象明确表示自己在对某一具体知识点进行教学设计时,会想 起物理教学论课程中所学到的相关知识,大多数研究对象并不能很好地把物理教 学论课程所学到的知识与中学物理教学相联系,在进行教学设计时很少会联想起 物理教学论课程所学到的相关内容。

第三,实践机会较少,能大体把握少数经过实践练习的知识点教学,但并不 熟悉绝大多数没有经过实践的知识点的具体教学环节。

在微格练习、教育实习或教学技能比赛中实际讲过牛顿第二定律这节课的研 究对象均表示这些实践经历对自己的教学策略知识影响较大,自己本次整体教学 过程和具体教学环节的陈述内容主要直接来源丁•自己的实践。然而,由丁•大学中 的教学实践机会较少,大多数研究对象并未在实践中练习过牛顿第二定律这节课 的实际教学,因此并不熟悉牛顿第二定律的教学策略。

5.4评价知识

5.4.1评价维度

34名研究对象均成功追溯了自己对评价维度认识的主要来源,其中包括自 己中学物理课程学习经验,以及物理教学论课程的学习。

5.4.1.1中学物理课程

23名研究对象表示只关注知识与技能层面的评价主要是由于自己在中学时 期,老师、家长主要通过考试成绩对自己的学习情况进行评价,只关注知识与技 能单一维度的评价。


我上中学的时候老师主要就是看我们知识点有没有掌握,题目会不会做,不 都是这样评价学生的。(SH-ECNU-F-5)

5.4.1.2物理教学论课程

9名研究对象表示通过物理教学论课程的学习,了解到对学生学习结果的评 价不能只关注知识与技能维度,更要看过程与方法维度,了解学生通过物理概念 和规律的学习,是否掌握了物理学的研究方法。同时,2名研究对象进一步指出 通过物理教学论课程的学习,了解到要从知识与技能、过程与方法、情感态度与 价值观三个层面对学生的学习结果进行评价。

我记得大学上物理教学论这门课的时候,老师跟我们讲过要从知识与技能, 过程与方法,情感、态度与价值观三个维度评价教学目标的达成度。

(GD-SCNU-F-4)

由此可见,尽管不少研究对象表示物理教学论课程中明确提岀耍从知识与技 能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度对学生的学习结果进行评价,但中 学物理课程学习时期老师的评价方式仍对大多数研究对象产生了不可磨灭的印 象,是他们至今仍只关注知识与技能单一维度评价的主要原因。

5.4.2评价施

访谈中,34名研究对象均在不同程度上追溯了自己说课时评价方法的选择 来源,绝大多数研究对象的评价方法主要来源于中学物理课程评价方法的影响, 物理教学论课程所学到的知识,大学教学实践中所看到的中学真实评价情况三个 方面。

5.4.2.1中学物理课程

不少选择用概念性提问和计算性习题这样较传统的方法来对学生的学习结 果进行评价的研究对象表示:中学物理课程学习经历对自己如今的评价方法影响 较人。有6名研究对象表示中学时期,在高考的指导下,老师大多通过作业、测 验等物理概念题、计算题的解答来评价自己对所学知识的掌握情况。

我上学的时候就是这样的,在高考的模式下面,老师主要通过写作业啊,上 课提问什么的,来看我们到底有没有学会。我们老师还会出一些经典的题目给我 们做,看我们哪里有错误就知道我们哪里没学会了。( SH・ECNU・F・3 )

因为我们现在的教育方式,一般都只能用题目去考察嘛,我们中学的时候老 师就是通过题目来评价的。如果说用其他方式去评价的话,学生绝对没有太多的 时间和精力。(ZJ-WZU-F-1 )

5A.2.2物理教学论课程

绝大多数选择通过生活实例分析和实验设计这样新课程所倡导的评价方法 的研究对象表示:物理教学论课程的学习对自己的评价方法影响较大。有13 研究对象表示自己在物理教学论课程的学习屮认识到了很多除了做题目以外的 评价方式,了解到可以通过考察学生能否运用物理课上所学到的知识去解决生活 中的实际问题,或者看学生能否自己动手设计并解释实验,更深层次的评价学生 对知识的理解及运用程度。

我在学习了那么多物理教学方面的东西后,就感觉我们在教学生的时候,应 该让他们养成从生活中挖掘问题的习惯,让学生对生活中的物理规律进行分析, 这样也能培养学生的能力。(GD-SCNU-F-3 )

物理教学论课程的老师告诉过我们,如果你知识掌握的很好的话就应该能够 设计出这样的实验,所以在平时教学的时候,我们可以增加一些让学生自己动手 设计实验,看他们能否将学到的知识用到实验设计中。(SH・ECNU・M・1 )

5.4.23教育实践

大多数选择用概念性提问或计算性习题这样较传统的方法来对学生的学习 结果进行评价的研究对象表示:教育实践的所见所闻是自己评价方法选择的主要 来源。8名研究对象表示自己在教育实习中看到大部分中学物理教师就是通过课 堂概念提问、课后作业解答、试卷作答情况这样的方法来评价学生的学习结果。

你可以去一所中学看,几乎所有的中学都是以试卷作为一个反馈,评价学生 学会了多少,这是非常普遍的一个现象。(ZJ-WZU-M-2)

实习的时候老师跟我说你用统计的观念去给他们改作业,全对了哪些题,哪 些题错的比较多,然后你把他们做错的原因找出来,几次下来就知道学生哪些地 方没有掌握了。( SH-ECNU-M-2 )

绝大多数表示通过学生的课堂表现,课下交流来学生对知识的理解与掌握程 度进行评价的研究对象进一步表示,该评价方法主要來源于自己在教育实习中所


看到的实际情况,即大多数屮学物理教师在实际教学过程屮所使用的评价方法。

我实习的时候老师就是通过学生课堂的反映,就是看他们的表情就知道他们 哪里不太理解。(ZJ-WZU-F-3 )

实习的时候我发现只要看学生做题样子就能知道他有没有掌握老师讲的东 西。因为理解比较好的学生,他看到那个题目就会思路很清晰,就是刷刷的就做 下去了;但是如果理解不好,他可能就会磕磕绊绊的,甚至拿着笔,一个字都写 不出来,也会有。(SH・ECNU・FJ)

由此可见,尽管不少研究对象表示物理教学论课程中明确给出了一些新课 程所倡导的评价方法,但由于自己中学物理课程学习时期的影响,以及在教育实 践过程中的所见所闻,大多数研究对象仍倾向于选择如课后作业、习题测试等较 传统的评价方法。

543小结

综上所述,参与本研究的物理学专业师范生的评价知识主要来源于中学物理 课程、物理教学论课程和教育实践三个方面,且具有以下特点:

第一,受自身中学物理课程学习时的经历,及教育实践中所见到的实际情况 影响,应试教育评价思想较严重。

大多数研究对象表示中学物理课程学习时期老师的评价方式仍对他们产生 了不可磨灭的印象,且通过教育实践过程中的所见所闻,认为应试教育现象仍旧 十分普遍,因此仍应通过学生的物理习题解答情况来对其进行评价。

第二,尽管在物理教学课程中了解到评价维度与评价方法的多样性,但在具 体使用时认可度不高。

尽管不少研究对象表示物理教学论课程中明确提出要从知识与技能、过程与 方法、情感态度与价值观三个维度对学生的学习结果进行评价,并给出了一些新 课程所倡导的评价方法,但在具体使用时却仍倾向采用传统的评价方法,从知识 与技能单一维度对学生的学习结果进行评价。

6研究结论

总体而言,通过中学物理课程学习的积累,以及大学基础物理、物理教学论 课程的拓展学习,参与本研究的物理学专业师范生对理论层面的基础性PCK 握情况较好,针对中学物理某一具体主题,具备一定的PCK。但由于与现在的 中学生接触较少,对现行中学教学的实际情况不熟悉,以及缺乏实践经验,不少 参与本研究的物理学专业师范生对与中学实践联系紧密的实践性PCK掌握情况 欠佳,同时不能将自身已有的PCK很好地运用于实际教学当中。

具体从课程知识、学生理解的知识、教学策略知识和评价知识四个方面归纳 出本研究的研究结论。

6.1课程知识

在课程知识中,师范生的基础课程知识主要来源于中学物理课程学习,整体 掌握情况较好,但表述时容易抓不住重点;深层次课程知识主要来源于大学基础 物理、物理教学论课程的学习,存在理解不透彻,思考不深入等现象。

6.1.1基础课程知识

参与本研究的物理学专业师范生的基础课程知识主要来源于中学物理课程 首次学习时形成的初步认识与理解,整体掌握情况较好。34名研究对象均能正 确表述出牛顿第二定律的文字叙述、公式,并能够对公式中各字母及公式整体的 物理意义进行解释。

然而,对于教科书上没有明确给出的内容,如牛顿第二定律的性质,并非所 有研究对象均能准确指出牛顿第二定律具有矢量性、瞬时性、独立性和同体性四 大性质。同时,尽管不少研究对象准确地知道牛顿第二定律的性质,但在叙述牛 顿第二定律的具体内容以及对其进一步解释时,往往抓不住重点,容易忽略对牛 顿第二定律的性质等重要细节进行陈述。

6.1.2深层次课程知识

参与本研究的物理学专业师范生的深层次课程知识主要来源于大学基础物 理、物理教学相关课程的学习,他们表示通过大学基础物理、物理教学相关课程 再次接触到中学物理各知识点,对其有了更深层次的认识与理解。除此之外,少 数有犬学家教兼职经验的研究对象表示,家教经历也使口己重新熟悉了屮学物理 知识,并对其有了更进一步的思考与更深层次的理解。

但仍有不少研究对象表示由于自己对大学基础物理所学内容掌握不够深入, 理解不够透彻,尽管物理教学论等相关课程有助于引发对中学物理知识点的进一 步思考,但大多数情况下自己不能主动地将大学基础物理所学到知识与中学物理 知识点建立紧密联系。如此,不少研究对象往往容易呈现出对知识点背后隐藏的 深层次高端内容存在理解不透彻,思考不深入等现象。

6.2学生理解的知识

对于学生理解的知识,大部分师范生对学生知识基础的分析大多直接依据教 科书,较关注已知的知识,而不太关注未知的知识:由于与高中生的接触较少, 对学生理解难点与可能误解的分析较多依据自身中学物理学习经验的推测,认识 较片面。

6.2.1学生的知识基础

在分析学生的知识基础时不少参与本研究的物理学专业师范生只关注学生 已知的知识,根据教科书直接推测学生已有的知识基础,表示学牛在学习牛顿定 律这一章之前,已经单独学习了运动和力的知识作为基础;在学习牛顿第二定律 这一节前,已学过牛顿第一定律,知道力是改变物体运动的原因,且通过探究加 速度与力、质量的关系这节内容,定性地认识了加速度与力和质量的关系。与此 相比,大多数研究对象不太关注学生未知的知识,即本节牛顿第二定律的重点教 学内容,力与物体的运动状态改变间的定量关系。

同时,不少研究对象表示由于与学生的接触机会较少,对学生的实际知识基 础并不了解,只能通过本研究所提供的现成教科书内容及自身经验对其进行推 测,因此往往容易出现对学生知识基础了解不够全面的现象。

6.2.2学生的理解难点与可能误解

大多数参与本研究的物理学专业师范生表示自己与高中生的接触较少,对高 中生的实际情况普遍不太熟悉,只能依据自身中学物理课程学习经验对现今高中 生的理解难点与可能产生的误解做出推测,因此大部分研究对象对学生的理解难 点及可能产生的误解了解较为片面,只能指出…至两方面较为简单、常见的情况, 如系数k=l,作用力F指的是合外力,牛顿第二定律的矢量性。

少数在大学时期有兼职家教经验的研究对象表示家教经历对自己了解学生 对某一知识点理解情况很有帮助,通过家教中与学生一对一的深入交流,对学生 的常见理解难点与误解有了更深入的认识。但大多数研究对象表示由于在教育实 习等实践过程中也常常会缺乏与中学生深入交流的机会,只能直观地通过学生的 课堂问答及课后作业情况了解学生对某一知识点的理解。因此,不少研究对象对 学生的理解难点与可能误解的认识层次往往较浅,不了解高中生关于牛顿第二定 律的一些不常见的理解难点与误解,如加速度的定义,质量的定义,牛顿第二定 律的瞬时性;以及一些深入层面的较复杂的误解情况,如加速度与质量的关系, 力、加速度和速度间的关系。

6.3教学策略知识

关于教学策略知识,大部分师范生通过物理教学论课程的学习,大致了解了 一般性物理整体教学过程的设计思路,但往往不能很好地与中学物理具体知识点 相联系;具体教学环节的陈述往往过多依赖教科书,不熟悉教科书中未明确给出 的重难点内容。

6.3.1整体教学过程

不少参与本研究的物理学专业师范生对中学物理教科书,尤其是对改编后的 新版教科书不熟悉,容易按惯性思维进行教学设计。不少研究对象并不知道新版 教科书将牛顿第二定律的探究实验与定律总结分为了两节内容,仍以探究实验为 核心对牛顿第二定律这节课的整体教学过程进行设计。

而在将重点放在定律总结的研究对象中,尽管少数研究对象表示通过物理教 学论课程的学习,大致了解了物理教学的宏观教学过程,知道物理规律的教学通 常应分为“归纳定律+讨论定律+运用定律”三个环节,但并不能很好地将其与 中学物理教学相联系。不少研究对象整体教学过程的选择仍过多地依赖中学物理 教科书,将牛顿第二定律的整体教学过程简单地分为“归纳定律+运用定律”两 个环节,省略了教科书中没有明确给出的对牛顿第二定律的进一步解释与讨论这 一重要环节。

6.3.2具体教学环节

大多数参与本研究的物理学专业师范生由于对中学物理教学不熟悉,具体教 学坏节的陈述过多依赖中学物理教科书,不熟悉教科书中未明确给出的关于牛顿


第二定律的性质、适用范围,学生理解难点及可能误解等重难点内容;受应试教 育及自身中学物理课程学习经验影响严重,往往将牛顿第二定律的运用简单地归 结为物理习题的解答。

同时,不少研究对象表示由于教学实践机会较少,一般只有机会针对中学物 理的极个别具体知识点进行实践教学,只能较好地把握这些经过实践练习的知识 点的实际教学,但并不熟悉绝大多数没有经过实践的知识点的具体教学。

6.4评价知识

关于评价知识,大多数师范生受自身中学物理学习经历及应试教育思想影响 较严重,往往过于注重知识与技能维度的评价;尽管在物理教学论课程中了解到 评价方法的多样性,但往往仍倾向采用较为传统的评价方法。

6.4.1评价鞭

不少研究参与本研究的物理学专业师范生表示通过物理教学论课程的学习, 知道应该从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度对学生的学习 结果进行评价,但大多数研究对象由于受自身中学物理课程学习经历,以及大学 教育实践中所见到的现行中学普遍存在的应试教育实际情况等影响,评价维度的 选择往往较为单一,通常过于注重知识与技能维度的评价,而忽视过程与方法, 以及情感态度与价值观维度的评价。

6.4.2评价方法

不少参与本研究的物理学专业师范生表示尽管在物理教学论课程中了解到 评价方法的多样性,知道可以通过生活实例分析或自主设计实验来对学生的学习 结果进行评价,但由于受自身中学物理课程学习经历,以及大学教育实践中所见 到的现行中学普遍存在的应试教育实际情况等影响,大多数研究对象在对学生的 学习结果进行评价时,对新兴评价方法的认可度不高,仍旧倾向采用较为传统的 课堂概念性提问、课堂及课后计算性习题解答情况来评价学生是否真正理解了牛 顿第二定律。

7.建议与展望

7.1建议

依据本研究的具体研究结果,研究结论,以及研究对象本身在访谈中提到的 内容,为高等院校对物理学专业师范生PCK的优化培养提出以下针对性建议:

7.1.1增加大学基础物理课程与中学物理知识点的相关性

为了使物理学专业师范生能够通过大学基础物理课程的学习进一步深入理 解中学物理知识点背后隐藏的深层次高端内容,高等院校师范类专业所开设的大 学基础物理课程应与其他普通专业的基础物理课程有所区别。高等院校师范类专 业的大学基础物理课程除教给师范生高端物理知识外,还应注重帮助师范生建立 大学物理与中学物理各知识点的紧密联系,引导师范生依据大学物理所学到的知 识重新审视、理解、思考中学物理的相应知识点。

7.1.2增强物理教学论课程对中学物理教学的实用性

为了使师范生在物理教学论课程中所学到的知识能更多地运用到中学物理 实际教学当中,应注意增强物理教学论课程对中学物理教学的实用性,除教给学 生关于物理教学的宏观、统领性知识外,也注意教授中学物理特定主题学与教的 微观、细节性知识。如:针对中学物理课程的各个主题不同知识点,具体教授师 范生如何进行教学设计,如何撰写教案,如何选择具体教学策略,如何有效地对 学生的学习结果进行评价,并根据评价结果反馈教学(岳晓婷,潘苏东,2012)o

7.1.3延长教育见习、实习时间,提高教育见习和实习的有效性

为了增加师范生对中学生以及中学实际教学情况的了解,高等院校师范类专 业可与中学建立长期的合作关系,延长师范生的教育见习、实习时间,为师范生 提供更多与中学在职教师、学生深入交流的机会,以及在课堂中实际教学的机会。 在教育见习与实习时,确保各见习或实习点至少有一名熟悉教学法知识的相关负 责老师,在师范生听课或试讲后予以针对性点评,并组织师范生进行讨论,以提 高教育见习和实习的有效性(岳晓婷,潘苏东,2012)o

7.1.4多组织微格练习或教学技能比赛等相关教学实践活动

教学实践练习是增加物理学专业师范生PCK各方面知识的最好途径,因此, 高等院校师范类专业应多组织微格练习或教学技能比赛等相关教学实践活动,并 通过设置各种奖励政策,鼓励各年级师范生积极参加,并要求参加的师范生每次 更换不同主题、知识点进行练习或比赛,在实践中熟悉中学物理各主题、知识点 的具体教学。

7.1.5鼓励学有余力的师范生利用课余时间兼职家教

家教经历是不少有过大学兼职家教经验的物理学专业师范生关于学生理解 知识的重要来源,因此,高等院校师范类专业应鼓励学有余力的师范生利用课余 时间兼职家教,与中学生多接触,并引导师范生通过家教与中学生深入交流,了 解中学生的实际情况。

7.2研究的不足

由于时间及实际情况的限制,本研究主要存在以下不足之处:

7.2.1标准化评价量表的缺失

由于未找到适合本研究使用的PCK标准化评价量表,因此本研究主要对物 理学专业师范生的PCK内容、来源的特点进行收集、总结与分析,并未严谨地 依据PCK标准化量表对物理学专业师范生PCK的优缺点做岀评价。

7.2.2非概率抽样所导致的抽样误差

本研究采用非概率抽样方法选取研究对象,同时由于实际情况所限,研究所 选取的样本量较小,并不具有代表性。因此,本研究的研究结论只基于参与本研 究的研究对象而得出,不能推广至全国范围内的所有物理学专业师范生。

7.2.3提出的建议缺乏实践检验

由于时间所限,本研究只是依据具体结论的总结,以及研究对彖所反应的实 际情况提出具体建议,并未做出更多的实证硏究,进一步验证所提建议的有效性。 由于缺乏实践检验,并不能保证本研究所提建议的有效性。

7.3进一步研究展望

围绕本研究的研究问题、研究结论与研究的不足之处,提出以下两点有待进 一步深入研究的展望:

7.3.1PCK标准化时量表的建立

本研究未建立PCK标准化量表对物理学专业师范生的PCK进行准确测量, 今后,可以在实证研究的基础上尝试建立PCK标准化评价量表,对PCK进行更 为严谨的标准化测量与评价。

732中学物理在职教师PCK研究

本研究主要围绕师范生的PCK进行了研究,今后,可以扩大研究对象的选 择范围,对中学物理在职教师,尤其是优秀教师的PCK进行研究。通过对比, 找出优秀在职教师PCK的优势所在,并追踪其PCK形成轨迹,供职初教师、在 校师范生学习、参考与借鉴。


附录A “牛顿第二定律”说课提纲

同学:

您好!非常感谢您能在百忙之中抽空配合本次关于物理学专业师范生学科教 学知识(PCK)的研究!

本次研究需要您对高中物理“牛顿第二定律“这…主题进行说课,我们将为您 提供人教版高中物理教科书(必修1)供您参考。为了使说课更符合本次研究需 要,请各位同学按照如下提纲进行准备。

我们将对您的说课进行录音,本次收集到的资料仅用于学术研究,您的录音 将不会披露给您本人以外的任何个人和企业。感谢您的配合!

【提供教科书】人教版高中物理必修1

【说课主题】第四章牛顿运动定律——第3 牛顿第二定律

【准备时间】10・15分钟

【说课时间】10・15分钟

【说课内容】

1. 说教学内容(対牛顿第二定律的理解与认识;牛顿定律,尤其是牛顿第二 定律的地位和作用)

2. 说学情(学习牛顿第二定律前的知识基础,学主对牛顿第二定律存在的理 解难点与可能误解)

3. 说教法(牛顿第二定律这节课的整体教学过程,尤针対牛顿第二定律的具 体教学环节、策略)

4. 说评价(如何对学生学习牛顿第二定律的学习结果进行评价)


附录B访谈问题提纲

同学:

非常感谢您能抽出吋间配合我们的研究!

针对您刚才的说课,我有几个问题想问您,请您根据您的真实想法与经历回 答我们的问题。由于您的回答对我们的研究非常重要,我将对这一谈话进行录音 以便对您的答复有一准确的记录。

本次收集到的资料仅用于学术研究,您的录音将不会披露给您本人以外的任 何个人和企业。感谢您的配合!

Q1在刚才的说课中,你提到……,能否进行进一步说明?

Q2“说教学内容”时,您怎么会得岀这样的结论?主要参考了哪些课程 学习或个人经历他

Q3“说学情”中,您怎么会得出这样的结论?主要参考了哪些课程学习 或个人经历?

Q4“说教法”中,您怎么会得出这样的结论?主要参考了哪些课程学习 或个人经历?

Q5“说评价”中您怎么会得岀这样的结论?主要参考了哪些课程学习或 个人经历?

Q6大学四年屮的哪些课程或经历有助于您提高自己在物理教学方面的知识 与技能?这些课程或经历是怎样提高您的物理教学知识或技能的?

Q7为了提升师范生在物理教学方面的知识与技能,您认为高等院校师范类 专业应该做哪些事情或开设哪些课程?

6提示:—些相关的课程主耍包括屮学课程和大学课程等,个人经历主要包括大学教育 实践,大学兼职经历。

附录C攻读学位期间发表的学术论文

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【物理学专业师范生PCK研究 ——以“牛顿第二定律”为例】相关文章

《物理学专业师范生PCK研究 ——以“牛顿第二定律”为例》

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