新手型教师和经验型教师PCK整合机制的比较研究

苏越炯 章国锋 王祖浩 张文华

摘要：PCK是教师学科知识和教学知识相互作用有机整合得到的实践知识，是可以衡量教师专业发展水平的知识。本研究选择新手型教师L和经验型教师H作为个案研究对象，以2007版人教版《化学1》第3章“铁及其化合物”中的两节课为载体进行课堂观察，运用基于Park 的五角大楼模型改编得出的测评量表分析新手型教师和经验型教师PCK整合机制的差异。研究发现：新手型教师教学中有关学生理解的知识（KSU）整合频次少;新手型教师实验教学中的PCK整合能力弱;两位教师科学教学策略知识（KISR）整合机制不同;经验型教师科学学习评价的知识（KAs）与其他PCK 组分的整合度低。

关键词：PCK;整合机制;新手型教师;经验型教师

文章编号：1008-0546（2022）05-0014-04中图分类号：G632.41文献标识码： B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.05.003

一、PCK 的含义

1986年，Shulman针对美国教育研究中存在的“缺失的范式”，最先提出了学科教学知识（Pedagogical Content Knowledge，简称PCK）并将其定义为在某一特定的学科领域中表达特定概念的最有用形式，包括最有效的类比、说明、举例、解释和示范等，是使他人能够理解某特定学科知识的表征方式[1]。教师的专业化发展是教育改革的核心。2012年，我国教育部颁布的《中学教师专业标准（试行）》中指出教师要具有扎实的学科教学知识，可见学科教学知识对教师专业化发展的重要性，是测量教师专业能力水平的重要标准。

二、PCK整合机制模型的研究和选择

自Shulman提出PCK 的概念以來，之后的学者大都从静态的角度结合时代背景拓展PCK 的内涵。直至 1993年，Cochran，DeRuiter和King运用建构主义的观点对PCK 的内涵进行修正并提出学科教学认知的概念（Pedagogical Content Knowing，简称 PCKg）[2]，此后，关于PCK 的研究逐步转为动态，为了更加直观形象地表征这种动态发展的知识，各种立体模型应运而生。Cochran 等（1993年）用维恩图表示PCKg 的组分是怎样重叠在一起的，建构了学科教学认知的综合发展模型[2];Veal 和 Makinster（1999年）以科学课为例，将PCK 的来源及其层级关系绘成一幅金字塔型层级模型[3]，见表1。

上述两种模型均体现出教师PCK 的动态发展依赖于不同组分之间的相互联系，金字塔模型还显示出各个组分的层级关系，但如果作为表征教师PCK整合机制的概念工具，还存在以下不足：（1）未能清晰地显示出各组分间建立的所有联系;（2）量化PCK各个组分相互影响的程度有一定困难，可操作性不强;（3）可视化程度低，进而无法直观地对不同教师PCK 的整合机制进行差异化分析。

Park等（2008年）基于对以上问题的总结和考虑，开发了科学教师的PCK 五角大楼模型，见图1[4]。该模型表明PCK为科学教学定位（OTS）、科学中有关学生理解的知识（KSU）、科学课程知识（KSC）、科学学习评价的知识（KAs）、科学教学策略知识（KISR）这五个组分的集合，每个组分的权重相等[4]。为了能将各个组分之间所有的联系清晰地展现出来，该模型以五边形的五个顶点表示各组分，两两相互建立连接，并假设连接强度均为1，通过汇总教师在所有教学片段中的连接强度值并对其进行加和，得到各组分出现的总频次，这除了量化了教师在这五个组分下所表现出的水平高低程度，还量化了其形成的具体机制。在这样一个建构起来的PCK模型中，单一组分频次的增加而其他组分没有相应的增加可能不足以改变PCK 的整体结构[4]。教师整合PCK 的能力强弱取决于各组分之间是否能够通过相互补充和不断调整的方式形成高度的一致性[5]。

由此可见，Park 的五角大楼模型能帮助研究者和教师更好地从实际可观性角度去审视PCK 的整合机制，评估教师的教学水平，是一个可以直观地、量化地表征教师PCK整合机制的概念模型。本研究将基于该模型设计PCK 编码量表测评不同层次教师的PCK 整合机制，以此帮助一线教师客观地分析自己的教学水平。

三、研究设计

1.研究对象

本研究选取了H教师和L教师作为研究对象，详细信息见表2。两名教师均来自于W学校，W学校是武汉市示范高中，办学规模为六轨制。

2.研究方法

本文通过文献法对PCK 的定义进行梳理和界定，并从文献中寻找合适的测评工具。利用课堂录像研究法进行课堂观察，同时用半结构式访谈法进行课后访谈，对课堂和访谈记录进行文本转录和分析，最后得出结论。

3.研究工具

在进行正式的分析前，首先把两位教师的课堂转录成文本并划分教学片段，尽可能使每个教学片段中体现出的PCK各组分的频次为1，接着采用五个组分各自的特有字母与阿拉伯数字的结合的方式对文本进行编码。为了降低研究者个人主观性的影响，本研究还邀请了另外两位也在进行PCK相关研究的职前教师参与编码，最后将三人的编码结果统计后取平均值。根据结果绘制出每个教学片断的PCK地图，体现出的组分两两之间以连线的方式建立连接，为了便于分析，我们假设连接强度均为1。最后，汇总所有教学片段的 PCK 地图，将组分之间的连接强度值进行加和，得到两位教师在特定课题下的PCK地图。

四、结果分析与讨论

按照上述思路绘制出H教师在“铁及其化合物”常规课下和L教师在“以铁盐亚铁盐为例用价类二维  图研究无机物性质”公开课下的PCK地图，见表3。

1.两位教师的科学课程知识（KSC）、科学中有关学生理解的知识（KSU）、科学教学策略知识（KISR）整合机制的差异性分析

H教师的KSC、KSU及KISR 的整合频次多于L教师。其中KSC组分相差最大，但通过分析编码表笔者发现两位教师的KSC对应的观测点并无太大差异，导致其出现差值的原因在于教学片断数目的不同。

L教师的KSU整合度低，主要体现在KSU 和KSC 的连接强度比L教师小。从H教师讲解“四氧化三铁和氧化性酸的反应”时与学生互动的教学片断来看，学生在没有回答出教师的问题之后，H教师基于学情降低问题难度，帮助其运用氧化还原反应的知识回忆什么是氧化性的酸，学生回答后，教师接着问“这些酸与氧化亚铁反应会生成什么？”学生回答错误，教师据此进一步引导其将氧化性酸与非氧化性酸作比较，最后学生思考后推出正确的反应产物。这里充分体现出 H教师能够结合纵向课程帮助学生扫清认知障碍的教学观。L教师的课堂则更倾向于以教师为中心。结合表4来看，学生在回答草酸根离子具有还原性的原因时依旧按照惯有思维分析，L教師并没有据此引导其运用价类二维图模型分析草酸根离子具有还原性的原因，而是开始一系列的自问自答，没有实现与学生的平等对话。

两位教师KISR组分与其他四个组分的整合机制存在着显著性差异。首先，H教师的PCK地图中连接强度最大的一组是 KISR 与 KSC，L 教师是 KISR 和 OTS。“再有一个我们要求记住化学方程式，还是有一条线，铁、它的氧化物、它的氢氧化物、它的盐，以这条线为主。”通过访谈可看出H教师主要的教学思路是遵循教材的编排体系。而 L教师的科学探究课在2007版人教版的《化学1》并未涉及，所以主要根据自己关于如何学习科学的教学信念来确定教学策略。其次，KISR 中三级维度下关于特定学科教学策略知识的编码次数差异明显。H教师仅出现了一次，L教师出现了8次，仅有两个片段未体现。L教师的课为公开课，旨在通过化学科学探究教学来推广价类二维图模型。因此他的课堂尤其注重探究式教学策略的运用。

2.两位教师科学教学定位（OTS）、科学学习评价的知识（KAs）整合机制的差异性分析

L教师OTS和KAs 的整合频次多于H教师。其中OTS 组分相差2，KAs 相差6，在五个组分中差值最大。结合编码表可以看出 L教师整个课堂都在引导学生建立元素观和化学变化观，而H教师的课堂则以传统的知识传授为主，缺乏对学生化学学科思维的培养。

H教师 PCK 地图中 KAs 与其他四个组分的连接强度均比L教师弱。从表5和表6中可以看出H教师课堂的评价方式单一且传统，具体体现为口头提问和练习;L教师的课堂则呈现出多元化的评价方式，如学案反馈及小组课堂展示。

3.H教师和L教师实验教学中PCK整合能力的差异性分析

从表7来看，H教师在实验教学中PCK 的整合频次为30，L 教师为26，H 教师开展实验教学时的PCK 整合能力强于L教师，尤以科学课程知识（KSC）、科学中有关学生理解的知识（KSU）、科学教学策略知识（KISR）的整合最为明显。H教师在给学生展示每一种试剂时，都会强调它的颜色、状态，通过宏观表征的方式，帮助学生在脑海里形成对事物的整体认知。在进行每一步操作前，都会以提问的方式评价学生对药品的储存和使用胶头滴管的注意事项的掌握程度。

而 L教师则不注重实验过程中知识的生成。结合教学片段，L教师没有针对学生依据实验现象推出的猜想给出正确回应，对于红褐色沉淀为什么变成白色？出现了知识上的科学性错误。在访谈时L教师也提到了这一点：“有的过程中出现的现象和我预期的不一样，我没有去解释，比如说加氢氧化钠后白色沉淀不是很显眼，马上变成灰绿色，变成红褐色，没有看到白色就没有看到，要解释，是因为亚铁离子比较少。”

五、研究结论

通过调查研究分析，得出如下结论：

（1）新手型教师科学中有关学生理解的知识（KSU）整合频次少。经验型教师的课堂注重以学生为中心，而新手型教师的课堂以自己为中心。（2）经验型教师在实验教学中的PCK整合能力强于新手型教师，能够基于学生反馈运用宏观表征的策略帮助学生在脑海里形成对事物的整体认知，新手型教师在实验教学中不注重知识的生成。（3）两位教师科学教学策略知识（KISR）的整合机制不同。经验型教师趋向结合教材课程制定教学策略，KISR—KSC连接强度大，而新手型教师趋向依据科学教学理念制定教学策略，KISR—OTS连接强度大。（4）经验型教师科学学习评价的知识（KAs）与其他组分的整合度低，科学学习评价方式单一传统。这一定程度上反映出高中化学教师在上日常教学时普遍存在的问题：很少采用除了纸笔测验和提问之外的其他评价方式，如档案袋评价、汇报展示等去检测学生的学习情况。（5）教师的PCK可以通过参加公开课得到快速发展。但通过公开课所呈现出的PCK有暂时性，要想得到稳定的发展还是依赖于大量的实践和反思。

参考文献

[1]Shulman， L. S. Those who understand： Knowledge growth in teaching[J]. Educational Researcher， 1986，15（2） ：4-14.

[2] Cochran， K. F.; De Ruit， J. A. & King， R. A. Pedagogical con- tent knowledge： An intergrative model for teacher prepara- tion [J]. Joumal of Teacher Education， 1993， 44（4） ：263- 272.

[3] 李伟胜，学科教学知识（PCK）的核心因素及其对教师教育的启示[J].教师教育研究，2009，21（2）：33—38.

[4] Park， S. & Oliver， J. S. Revisiting the conceptualization of pedagogical content knowledge （PCK） ： PCK as a conceptu- al tool to understand teachers as professionals [J]. Research in Science Education，2008，38（3）：261-284.

[5] Park， S. & Oliver， J. S. National Board Certification （NBC） as A Catalyst for Teachers' Leaming about Teaching： The Effects of The NBC Process on Candidate Teachers' PCK Development [J]. Research in Science Teaching， 2008， 45 （7）：812-834.