“双减”背景下小学科学课堂教学中的PCK研究

福建省闽江师范高等专科学校附属实验小学 许 婕

“双减”是一次势在必行的教育变革，从学生层面来说，它减少的是学生过长的学习时间和过重的学业负担；从教师层面来说，它减掉的是教师重复低效的教学过程。国家在开展在这一减负过程中，最终目的是要提高基础教育教学的质量，全面提升学生的素质。“双减”政策能否真正落地，与每日的课堂教学效果息息相关。因此，如何能在有限的时间内提高教师课堂教学的有效性，成为亟待解决的问题。

“学科教学知识”（pedagogical content knowledge）的概念于1896年由舒尔曼首次提出，简称为“PCK”。它是教师在面对特定的主题时，如何针对学生不同的兴趣与能力，将学科知识加以组织、调整和呈现，并进行教学方面的知识。PCK是学科和教学两种知识融合的产物，具有融合性或整合性。它是区别学科教师与学科专家的知识，是教师专业知识的核心部分。随后的研究者格罗斯曼在此基础上进一步丰富了PCK的成分构成：关于一门学科学习目标的统领性观念；学生对某一话题理解和误解的知识；关于课程和教材的知识；教师对特定话题教学策略和呈现的知识。对小学科学课堂教学中的PCK进行研究，对教师提升专业化水平和课堂教学效果，促进“双减”政策的落地落实有重要作用。

笔者在借鉴了相关学者对PCK成分分析的基础上，将教师的PCK成分分为以下五个部分：话题教育价值、内容组织知识、学生理解知识、教学反馈知识、教学策略知识。本文主要是研究小学科学教师关于PCK这五种成分的内涵、分类以及如何在科学课堂中对教师PCK的五种成分进行考查。

一、话题教育价值

（一）话题教育价值的内涵

话题教育价值，就是这一话题在整个科学学科知识体系的位置，以及它对科学学科的发展起到什么样的作用。它是学生学习该话题的意义，指引着教师的教学方向。话题的教育价值具体可包括：（1）该话题的知识价值。它包括相关的知识技能、相关概念方法以及在整个体系的地位以及作用等，对具体教学内容的开展有引领作用。（2）该话题的思维价值。它是在教学过程中对学生比较、推理、分析综合等思维能力的培养，不同的知识内容影响学生不同的思维能力，因此要结合具体知识和各种思维能力的特点进行具体分析。（3）该话题的情感价值。该话题的情感价值是指本话题能培养学生怎样的情感态度价值观。正确的情感态度价值观会潜移默化地影响学生的行为，对学生的终身发展产生影响。

（二）对话题教育价值的考查重点

《义务教育小学科学课程标准》可以作为比较权威的关于话题教育价值的判断标准，它对科学课程性质、课程价值、课程目标都有具体说明。它从物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程四大领域详细地罗列了涉及的相关知识点概念，说明了每个概念对应的各项学习目标，并对学生应该掌握的层次有准确的说明。例如达到认识层次的知识只需要学生知道并记住，达到理解层次的知识还要学生知道为什么，达到应用层次的知识则要学生知道怎么做。教师对话题教育价值的理解有偏差，就会造成教学内容和教学方式的选择有偏差，最终影响教学效果。比如教师认为话题侧重的是认识层面，就有可能忽视探究的学习过程而侧重于文字知识的讲授和记忆，忽视学生分析、推理、归纳等能力的培养。又如教师认为话题侧重的是理论知识的讲授，忽视了知识在现实生活中的联系应用，学生可能会认为这些知识很枯燥无意义，难以树立起应有的情感态度价值观。

教师通常会根据课程标准的相关内容模仿制定教学目标，但往往会因为自身水平、现实因素和突发状况等偏离目标。因此，对这部分知识的考查重点是：教学内容是否符合它对应的教育价值；是否完成教学目标；有哪些未完成的目标及背后的原因是什么。

二、内容组织知识

（一）内容组织知识的内涵

内容组织知识是指特定的话题在整个知识网络中的定位及其与相关学科间的横向联系。每个知识点就像是地球经纬网上的一个坐标点，它们不是孤立存在的，不同的知识点之间可以通过经线或纬线产生联系。知识点所包含的信息就像坐标点包含了绝对位置和相对位置一样，包含着两重信息：它在整个知识网络中的定位，以及和它相关的知识点之间产生的联系。前后节知识就像坐标点在经线上的联系一样，属于纵向联系；和其他学科之间的知识就像坐标点在纬线上的联系一样，属于横向联系。如果教师对内容组织知识的理解和建构不清晰，就容易出现漏掉知识点或课堂逻辑混乱的现象。相反，教师的知识建构越完整，学生脑海中形成的知识网络就越系统完善，学生后期进行逻辑思考的能力就越强。

话题的内容组织知识具体可包括：（1）该话题内容的内部逻辑。教师可以将话题内容知识结构化、显性化，构建要素明确的认知结构。（2）该话题内容和与前后节内容之间的纵向联系。教师可以在该话题内部逻辑清晰的基础上，将前后具有逻辑关系的知识绘制在思维导图上，进一步完善知识网络。（3）该话题内容与其他学科的横向联系。教师要通过横向联系，有意识地对相关内容的知识进行学科融合和统整。小学科学课程是一门具有综合性的课程，包含了物理、化学、生物、地理相关的知识，又是一门与其他学科有密切联系的课程。例如，科学故事的阅读和科学实验结论的表达通常与语文学科有关，科学中的图表解读和实验数据分析离不开数学学科，许多科学作品需要美术学科的合作，连音乐世界都蕴含着各种声音的奥秘等待学生去探索和发现。（4）该话题内容的拓展和延伸。

知识的学习是为了更好地应用于我们的生活，教师要引导学生关心自然，用心观察现实世界，把理论知识与现实世界联系起来，激发学生想要成为未来科学家的梦想，给予他们探索世界的动力。

（二）对话题内容组织知识的考查重点

教师对知识了解得越准确，越有利于教师进行教学设计。教师可以借鉴教材，但教材大多只呈现思维的结果，没有揭示思维的过程，教师要知道如何评价和处理，思考如何提出问题以及为什么提出问题。因此在课堂中考查教师这部分的知识时，重点看教学内容在学科结构中所处的位置，教学内容介于已学和将学的知识网络之间，教学内容是否与相关学科广泛关联。

三、学生理解知识

（一）学生理解知识的内涵

建构主义认为学生并不是空着脑袋走进教室的，学生的认知水平不是匀速发展的，而是会有阶段性的高原期和飞速发展期。教师需要抓住这些关键期，在相应的阶段发展学生的认知。同时由于个体差异性，不同学生的兴趣点不同、脑袋中已有的经验和知识不同、认知水平和认知风格不同，形成的班级氛围也会有明显差异。例如，认知风格为场独立型的学生比较不容易受外界影响，适合独立思考；场依存型的学生社交性强，适合合作讨论。因此，教师的教学也要有一定的针对性。准确认识学生理解的知识，有助于教师在授课时有所偏向和侧重。

学生理解的知识具体包括：（1）学生已有基础。学生已有基础包括他们的生活体验、已有的正确或错误的观念等，要考虑在学生原有认知结构的基础上建构新的认知结构。有些教材的案例不太贴近学生的生活，无法引发学生的共鸣，教师要思考如何结合本土的学生熟悉的案例素材开展教学。有些内容学生已有很多感性但抽象的认知，教师要想办法化抽象为具体。例如，学生对声音早有感受，甚至习以为常了，但对声音具体是怎么产生的却缺少思考，教师可以想办法把声音转变成“看得见的声音”，让学生感受到声音产生的现象和原理。有些内容是学生脑海中已有的错误想法，教师可以通过合理的情景设置和设问引起学生思考，让学生产生认知冲突和好奇，再通过科学的探究来纠正误解。例如，学生每天呼吸着空气，却认为空气并不占据空间，教师可以通过纸杯倒扣在水中，但纸杯里塞着的纸巾却不会湿的小实验，让学生探究背后的原因。（2）不同阶段学生应该达到的理解层次。教学知识的讲授要符合学生的认知规律，让学生跳起来就能够摘到果子。例如，对于水的学习，小学低段的学生只要观察描述水的特征；小学中段的学生则要知道水的三种状态的具体区别，知道水什么状态下会沸腾和结冰；小学高段的学生则要知道水的三态变化在生活中的实际运用，并且知道三态变化的影响因素和温度有关。又如对植物生存的理解，小学低段的学生只要知道植物生长需要水、阳光；小学中段的学生要具体知道影响植物生长发育的六大器官；小学高段的学生则要深入地知道植物还能在绿叶中制造养分。（3）学生关于该话题可能存在的难点。在这一话题中，教师要了解学生容易理解和难以理解的知识，并根据学生理解情况的不同在教学设计中确定教学内容的时间分配和侧重点。（4）学生关于该话题可能存在的障碍点。有些时候教师反复强调多次但还是会有学生出现问题，说明学生对这一知识点的认知和理解存在障碍。教师要关注学生反复出错的地方，想办法帮助学生解决问题。

（二）对话题学生理解知识的考查重点

对这块知识的考查，关键看教师是否掌握了学生已有基础情况；教师是否考虑了不同认知层面的学生可能达到的不同理解水平，设计的活动是否符合学生的认知规律；教师是否知道学生可能存在的难点；教师是否知道学生可能存在的障碍点。

四、教学反馈知识

（一）教学反馈知识的内涵

教学反馈的知识是指教师在授课中能判断学生学习的效果，分析学生当前掌握的程度和需要加强的地方并根据情况及时调整策略。教学反馈的知识建立在内容组织知识与学生理解知识的分析基础上，它们三者通过共同的知识点相互作用、相互融合，影响着教师对话题教育价值的重新思考和对教学策略知识的把握。

话题的教学反馈知识包括：（1）有测评教学重难点目标是否达成的评价方案。每个班级的学情生情不同，因此要在课堂中设置评价获得班级整体学生的学习情况，帮助学生掌握重难点。活动探究和课堂检测是比较常见的评价方式，在这一过程中，要及时诊断大部分学生目前所达到的学习层次，以及他们当前水平和学习目标之间的差距。例如在“声音的产生”这一节中，学生对科学知识这一目标的达成情况中，大致有三个层次：学生不能通过观察描述物体的发声现象；能通过观察描述物体的发声现象，但不能通过对比分析归纳物体发声的共同特点；不仅能通过观察描述物体的发声现象，还能通过对比分析归纳物体发声的共同特点。通过诊断大部分学生目前所达到的学习层次，可以了解大部分学生已掌握的知识和还未掌握的知识，从而分析出还需要掌握哪些关键点才能实现教学目标。（2）有测评教学障碍点是否突破的评价方案。学生的障碍点往往就是在某一两个地方卡壳，教师可以在课堂中设置评价，搜集学生的错误资源，了解学生的障碍点，并在课堂上及时解决，帮助学生突破障碍点。

（二）对话题教学反馈知识的考查重点

对于教学反馈知识的考查，关键看有没有合适的方法测评学生的掌握程度，诊断学生的问题；有没有利用评价结果来解决学生出现的问题，帮助学生突破难点和障碍点。如果当堂课学生的学习反馈结果不佳，教师要及时在课堂上调整教学策略。

五、教学策略知识

（一）教学策略知识的内涵

教学策略的知识是基于学生的特点，围绕某一主题，使用一定的策略对教学内容进行组织、调整和呈现。教师要有全局意识，就像画家在下笔之前，要根据不同的作品选择不同的绘画形式，同时对颜料的选择、下笔的力度和顺序、整体画面的构图、作品的立意等等了然于胸。

教学策略的知识具体包括：（1）授课内容的选定和设计。没有进行筛选和精心编排的教学内容就像一锅大乱炖，显得杂乱无章，抓不住重点。因此，如何在有限的时间内有逻辑、有重点、有方法地串起整节课，是教师需要研究的问题。例如遇到难度大、思维跨度大的知识，如果是简单直白的讲解，很难达到好的效果。教师可将关键知识设计成循序渐进的“问题串”，降低思维难度，由浅入深地引导学生思考，从而击破难点，提高教学效果。（2）相应教学内容的表达方式。不同的教学内容采用不同的表达方式，会产生不同的教学效果，因此教师要找到教学内容典型的表征方式。有些教师喜欢生搬硬套优秀教师的表达，只能产生东施效颦的效果，使得教学效果大打折扣。教师要在日常教学中有意识地观察自己的哪种教学方式能让学生最好地接受和理解，结合自身特点培养和形成独特的个人教学风格。（3）相关活动的编排设计。在科学教学中涉及很多的探究活动，有些教师在进行活动设计时没有考虑学生的主观能动性，只是让学生按部就班地跟着教师的步骤去做，很大程度限制了学生的思维发展。因此，看一个课堂的活动设计是否成功，关键看这个活动是否面向全体学生，突出学生的主体地位，能否让学生主动思考和自主探究，让探究活动在课堂真正发生。

（二）对话题教学策略知识的考查重点

对于教师这块知识的考查，重点看教师对课堂时间的安排是否合理；教学内容与学生活动的顺序安排是否得当；设计的问题是否面向全体的学生；教师是否有自己的教学风格，有典型的表征方式来提高课堂的有效度。

总的来说，一个成功的课堂本质上是围绕着“为什么教”“教什么”“怎么教”这三个问题展开的。研究教师是否准确把握概念的教育价值是为了解决教师“为什么教”，它是整节课的价值意义所在；研究教师是否展示了丰富全面的内容组织知识、是否深入把握了学生理解知识、是否具有准确有效的教学反馈知识，是为了解决教师具体应该“教什么”；研究教师是否具有全局观念的教学策略是为了解决教师应该“怎么教”，通过对这部分知识的思考最大限度地促使教师知识转化为学生知识。这三个问题是并列的关系，不能只考虑其中一项，要通过三种知识的共同思考来确定应该侧重的教学内容。这些成分之间相互关联、相互影响，并且融合在一起，最终影响到教师的教学。

PCK的构建和完善对教师来说十分重要。一般来说，越是经验丰富的教师PCK越丰富，而新手教师的PCK则存在不同程度、不同种类的缺陷。对新手教师来说，一方面可以在听课过程中通过以上五方面更系统地观察和评价其他优秀教师使用的PCK，对比自己和其他优秀教师的PCK差异，分析他们的优点和可借鉴之处，有意识地学习模仿优秀教师的PCK，提高听课有效度。另一方面，教师也可以通过这五个方面来反思自身PCK的不足，相较于以往碎片化的教学反思，PCK的反思能更加整体全面地分析自己在实际教学中存在的问题。PCK的提升不是一蹴而就的，需要教师不断进行反思和创新，不仅要反思失败之处，比如是哪个教学环节出现的问题、是什么知识的欠缺造成的，也要反思成功之处，比如有没有生成性的课堂教学、对突发事件如何应对和处理。根据反思结果针对性地弥补不足，为下一阶段的改进做参考。教师通过反复经历听课—领悟—尝试—总结的环节，把有用的PCK融入自身的PCK知识库，进行内化、吸收以及创新，不断提高自己的PCK水平。