薛和平

（鹽城市初級中學(xué)，江蘇 鹽城 224000）

美國教育家L.舒爾曼認(rèn)為教師專業(yè)知識分為學(xué)科知識、一般教學(xué)知識、課程知識、學(xué)科教學(xué)知識（pedagogical content knowledge）、學(xué)習(xí)者及其特點(diǎn)的知識、教育情境知識、關(guān)于教育的目標(biāo)目的和價值以及它們的哲學(xué)和歷史背景的知識，其中學(xué)科教學(xué)知識（pedagogical content knowledge）簡稱PCK.

學(xué)科教學(xué)知識（PCK）是教師教育理念轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)行為的橋梁.

教師的學(xué)科教學(xué)知識即教師的PCK是指教師在面對特定的學(xué)科主題或問題時，如何針對學(xué)生的不同興趣與能力，將學(xué)科知識組織、調(diào)整與呈現(xiàn)，以進(jìn)行有效教學(xué)的知識.PCK與其說是一種知識，不如說是一種教師所特有的“轉(zhuǎn)化”智能，即將教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化成學(xué)生有效獲得學(xué)科知識的教學(xué)智能.

課堂教學(xué)總是基于教材、教師、學(xué)生這3大要素之間的交互作用而形成的.課堂教學(xué)要解決的3大問題是教什么（課程的知識）？怎么教（教師的PCK知識）？怎么學(xué)（學(xué)生的知識）？關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)是課堂教學(xué)的本質(zhì)追求.我們應(yīng)把屬于學(xué)生的東西還給學(xué)生，應(yīng)該讓孩子重蹈人類思想發(fā)展中的那種最關(guān)鍵的步驟.通過師生互動，情感交流來啟動學(xué)生的求知原動力，通過教師的啟發(fā)、引導(dǎo)、組織學(xué)生進(jìn)行自主活動，讓學(xué)生在活動中獲取知識、學(xué)到方法、發(fā)展能力、得到愉快的情感體驗(yàn)，最終提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，這些都要求教師必須將學(xué)科知識轉(zhuǎn)化為學(xué)生可學(xué)的形式，立足學(xué)生立場實(shí)現(xiàn)知識轉(zhuǎn)化，也就是教師的PCK在課堂教學(xué)中充分運(yùn)用.

本文結(jié)合“透鏡”這節(jié)課的教學(xué)來談?wù)劷處煂W(xué)科教學(xué)知識（PCK）的應(yīng)用.“透鏡”這節(jié)課的重點(diǎn)是了解兩種透鏡的形狀、成像特點(diǎn)、對光的作用；并會區(qū)分兩種透鏡.這節(jié)課的設(shè)計思路是從學(xué)生的生活實(shí)際出發(fā)，選擇了學(xué)生非常熟悉的“眼鏡”這一“工具”作為整節(jié)課的主線，從而拉近了物理與學(xué)生的距離，使學(xué)生對物理有親近感，有效激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和原動力.課堂教學(xué)力求通過探究性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生間的討論、設(shè)計、動手及合作的觀察、分析揭示透鏡的形狀、成像的特點(diǎn)及對光的作用；充分體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會”的新課程理念，整節(jié)課達(dá)成師生思維同頻共振的最佳狀態(tài)，并且始終讓物理文化凝聚在物理知識、技能的形成過程中.具體操作過程如下.

1 新課的導(dǎo)入

師：同學(xué)們，首先讓我們欣賞由××同學(xué)與××同學(xué)表演的啞劇，請大家在欣賞的同時，用心琢磨一下，他們的表演向我們傳遞了怎樣的信息？好，大家歡迎！

情景劇表演：兩位學(xué)生拿起倒著的課本分別放到近處和遠(yuǎn)處觀看，并皺皺眉、搖搖頭，表現(xiàn)出萬般無奈狀，然后同時拿起桌上的兩副眼鏡戴上，又皺皺眉、搖搖頭，表現(xiàn)出萬般無奈狀.當(dāng)他們恍然大悟交換眼鏡時，再把課本移到正常距離時，臉上露出滿意的笑容，再注視學(xué)生.（兩位學(xué)生表演宜盡量慢些）

（板書：1.再現(xiàn)生活場景）

師：欣賞完他們的表演，同學(xué)們說說看，他倆的表演究竟向我們傳遞了什么樣的信息？

（1）爺爺和小孩的眼睛都生病了.爺爺由于年齡大患上了遠(yuǎn)視眼，小孩由于不注意用眼衛(wèi)生患上近視眼.

（2）要矯正好他倆的視力，爺爺需佩戴遠(yuǎn)視眼鏡，孩子需佩戴近視眼鏡，從而說明這兩副眼鏡所起的作用不一樣.

師：為什么近視眼鏡與遠(yuǎn)視眼鏡的作用會不同呢？大家想不想知道其中的奧妙？我們今天就來共同研究第4章的第2節(jié)“透鏡”.

（板書：第2節(jié) 透鏡）

評析：再現(xiàn)生活場景是學(xué)生非常熟悉的“眼鏡”.學(xué)生自然親切的表演，真實(shí)的教學(xué)問題，自然的教學(xué)過程，和諧的教學(xué)氛圍.這樣的教學(xué)設(shè)計拉近了課堂教學(xué)與學(xué)生的距離，使學(xué)生對物理有親近感.教師在教學(xué)中適時地提出問題，為學(xué)生設(shè)置必要的認(rèn)知臺階，讓他們?nèi)ソ?jīng)歷并完成新概念的建構(gòu)過程，是教師PCK的具體運(yùn)用.

2 探究物理規(guī)律

2.1 透鏡鏡片的特點(diǎn)并分類

師：要了解透鏡，我們首先要解決的就是，什么樣的鏡子是透鏡？告訴大家，其實(shí)生活中人們佩戴的眼鏡的鏡片就是透鏡.通過觀察眼鏡鏡片的外形特點(diǎn)就可以知道什么樣的鏡子是透鏡了.下面就請同學(xué)們仔細(xì)觀察桌上的兩副眼鏡，看一看、摸一摸近視眼鏡和遠(yuǎn)視眼鏡的鏡片，看看它們的外形上有哪些特點(diǎn)？例如從鏡片的材料、鏡片的鏡面、鏡片的厚度等等來觀察.觀察前向同學(xué)們介紹一個科學(xué)小常識.對于重要的光學(xué)元件不能用手直接摸，今天的光學(xué)元件可以用鏡紙包著來進(jìn)行觸摸，下面大家就進(jìn)行觀察.

（板書：2.探究物理規(guī)律）

同學(xué)們剛才對近視眼鏡和遠(yuǎn)視眼鏡的鏡片進(jìn)行了觀察，請哪位同學(xué)說說透鏡的外形有哪些特點(diǎn)？（學(xué)生進(jìn)行觀察并匯報）

（1）鏡片都是用透明的材料做成的（玻璃、水晶、塑料），因而都能讓光通過（發(fā)生折射）.（2）鏡面是（球面）.因而厚度不均勻，中間與邊緣的厚度不一樣.近視眼鏡中央薄邊緣厚；遠(yuǎn)視眼鏡中央厚邊緣薄.

師：大家觀察得仔細(xì)到位.物理學(xué)中把用玻璃等透明材料磨成的一個或兩個側(cè)面是球面一部分的鏡子叫透鏡.并把中央薄邊緣厚的透鏡叫凹透鏡；中央厚邊緣薄的透鏡叫凸透鏡（板書凸透鏡和凹透鏡的定義）.同學(xué)們近視眼鏡屬于什么透鏡？（凹透鏡）因?yàn)樗醒氡∵吘壓?；遠(yuǎn)視眼鏡屬于什么透鏡？（凸透鏡）因?yàn)樗醒牒襁吘壉?這是我們研究的第一個問題什么是凸透鏡和凹透鏡（板書凸透鏡和凹透鏡的定義）.

2.2 探究透鏡的成像特點(diǎn)

師：凸透鏡和凹透鏡除了外形不一樣，還有哪些區(qū)別呢？通過近3個月的物理學(xué)習(xí)我們已初步了解研究物理的最基本的方法是觀察實(shí)驗(yàn)探究，我們同樣用觀察、實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行探究（在黑板邊上板書）凸透鏡和凹透鏡還有哪些區(qū)別呢？我們請大家利用桌上的器材按實(shí)驗(yàn)表1中的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)透鏡的成像情況，并把實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象記錄在表1中.

友情提醒：用這些透鏡近距離觀察書上的字（展現(xiàn)并讓學(xué)生完成表1）.

表1

師：大家根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的現(xiàn)象，能否對透鏡的成像特點(diǎn)進(jìn)行概括？

生：凸透鏡能使近處的物體成放大的像；凹透鏡能使近處的物體成縮小的像.結(jié)論是否可以推廣，（可以）因?yàn)槎啻螌?shí)驗(yàn)結(jié)論相同，因而結(jié)論具有普遍性.

（板書：3.凸透鏡能使近處的物體成放大的像；凹透鏡能使近處的物體成縮小的像.）

2.3 探究透鏡對光的作用

師：透鏡是由透明材料組成的，因而光能過透鏡，同學(xué)們猜想一下，如果讓一束光線分別通過凸透鏡和凹透鏡后將會發(fā)生什么現(xiàn)象？

生：凸透鏡對光有會聚作用.

師：說出你的理由.

生：在小學(xué)的自然課上，我們用放大鏡在陽光下時能形成一個最小最亮的光斑，在光斑處放上火柴后能把它點(diǎn)燃，而剛才實(shí)驗(yàn)我們已經(jīng)知道放大鏡是凸透鏡，所以我認(rèn)為光經(jīng)過凸透鏡是會聚.

師：這位同學(xué)肯動腦筋，結(jié)論也對.那是否所有的凸透鏡對光都有會聚作用呢？我們今天的課堂，不便出去用陽光驗(yàn)證，但我們可以讓激光手電發(fā)出一束光來模擬太陽光，讓激光手電發(fā)出的光透過透鏡后射到紙上，對紙上的光斑的大小進(jìn)行觀察.如果光斑變小，透鏡對光都有會聚作用；如果光斑變大，透鏡對光都有發(fā)散作用.（展現(xiàn)并讓學(xué)生完成表2）

表2

生：一束光線通過凸透鏡和遠(yuǎn)視眼鏡后光斑變小，而遠(yuǎn)視眼鏡又是凸透鏡，因而凸透鏡對光有會聚作用，所以凸透鏡又叫會聚透鏡.通過凹透鏡和近視眼鏡后光斑變大，而近視眼鏡又是凹透鏡，因而凹透鏡對光有發(fā)散作用，所以凹透鏡又叫發(fā)散透鏡.

師：下面老師用光學(xué)演示儀進(jìn)一步證實(shí)大家得出結(jié)論是正確的，老師并結(jié)合實(shí)驗(yàn)給大家介紹相關(guān)知識（教師結(jié)合課件演示光具組有關(guān)透鏡對平行光的折射實(shí)驗(yàn)）.

師：由于凸透鏡對光有會聚作用，凸透鏡對平行于主光軸的光會聚于一點(diǎn)叫焦點(diǎn)，用F表示；焦點(diǎn)到透鏡中心的距離叫焦距，用f表示.剛才那位同學(xué)所說的最小最亮的光斑其實(shí)就是透鏡的焦點(diǎn).我們再研究一下凹透鏡（教師實(shí)驗(yàn)并利用課件講述凹透鏡的虛焦）.

師：光通過透鏡應(yīng)該發(fā)生的是折射，因而根據(jù)光的折射規(guī)律，通過三棱鏡的組合，我們同樣從理論上也可以證明透鏡對光的會聚和發(fā)散作用.請同學(xué)們閱讀課本第90頁活動4-5（教師再利用課件進(jìn)行分析）.

評析：教師根據(jù)自己的PCK，設(shè)計前面的3個探究活動以及這段的閱讀和思考，體現(xiàn)了教學(xué)知識必須擬合物理知識的發(fā)生過程，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，去揭示并感受物理知識發(fā)生的原因、物理知識形成的經(jīng)過、以及物理知識發(fā)展的方向，讓學(xué)生體驗(yàn)物理概念的形成過程，讓學(xué)生探尋物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，讓學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計過程，讓學(xué)生親歷物理問題的解決過程，真正做到讓學(xué)科知識轉(zhuǎn)化為學(xué)生可學(xué)的形式，立足學(xué)生立場實(shí)現(xiàn)知識轉(zhuǎn)化，把學(xué)生生活中的東西以知識的形式還給學(xué)生.這樣不但使學(xué)生體驗(yàn)了科學(xué)探究的過程與方法，感知有關(guān)科學(xué)方法，構(gòu)建相關(guān)的科學(xué)內(nèi)容，同時也學(xué)到了研究物理問題的方法（控制變量法、建模法、轉(zhuǎn)換法等）.

3 社會生活應(yīng)用

生活中人們經(jīng)常使用眼鏡、照相機(jī)、放大鏡、投影儀、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等光學(xué)儀器.照相機(jī)可以把瞬間變?yōu)橛篮愕挠洃?；投影儀放大影片可以使教室里所有的同學(xué)同時看到影片上的圖畫；顯微鏡可以讓醫(yī)生看見血液中的各種細(xì)胞.打開這些光學(xué)儀器可以發(fā)現(xiàn)它們的主要部件都是透鏡.由此我們更加清楚物理與社會生活息息相關(guān)，下面讓我們將這節(jié)課所學(xué)的知識應(yīng)用到實(shí)際生活中去.

（1）如何鑒別透鏡是凸透鏡還是凹透鏡？

（2）據(jù)報道，某山發(fā)生山火，燒毀樹林250畝，在山火發(fā)源地發(fā)現(xiàn)一個較大的玻璃瓶底，警方經(jīng)過多方面調(diào)查，最后確定這次火災(zāi)的“元兇”就是這個玻璃瓶底.你認(rèn)為這可能嗎？為什么？許多森林的警示牌上面寫有“請不要把裝有液體的純凈水瓶或礦泉水瓶遺留在山上”，請學(xué)生們分析一下，這是為什么？

（3）早在我國漢代就有記載“削冰令其圓，舉以向日，以艾承其影，則生火.”誰能用現(xiàn)代漢語描述它？并解釋其原因？

4 課堂小結(jié)并布置作業(yè)

最后請學(xué)生們再次拿起放大鏡遠(yuǎn)近不同地觀看課本上的字，會有什么驚人的發(fā)現(xiàn)？所成的像如何變化，放大鏡為什么既能成放大的像又能成縮小的像呢？提出問題，引起學(xué)生課后思考，并布置作業(yè).

（1）上網(wǎng)查閱眼鏡的度數(shù)不同是怎樣形式的？（2）如何用帶蓋的空玻璃瓶自制凸凹自如的透鏡？

本節(jié)課從生活中提出物理問題，用科學(xué)方法探究物理問題，再把物理規(guī)律應(yīng)用于社會生活.也就是從生活走進(jìn)物理，讓物理走向社會.在完成知識目標(biāo)的基礎(chǔ)上，通過觀察各種透鏡的形狀、進(jìn)行透鏡的成像、透鏡對光的會聚和發(fā)散作用的實(shí)驗(yàn)，反映教材知識演化的發(fā)展順序，反映學(xué)生學(xué)習(xí)活動的心理順序，反映課堂教學(xué)流程的時空順序.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，讓學(xué)生學(xué)會注意觀察事物的本質(zhì)特征，拓展自主學(xué)習(xí)時空，培養(yǎng)學(xué)生的分析、歸納能力 ；通過讓學(xué)生經(jīng)歷3個遞進(jìn)的活動：觀察凸透鏡和凹透鏡—辨別凸透鏡和凹透鏡—分析比較凸透鏡、凹透鏡的成像和對光的作用，引導(dǎo)學(xué)生通過“做”，通過“問題解決”，通過“交流與合作”，彰顯學(xué)科特色：以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以思維為中心，充分發(fā)揮物理學(xué)科特色，用物理知識的豐富性和深刻性打動學(xué)生，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，達(dá)成讓學(xué)生關(guān)心科技發(fā)展，關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、社會，打開窗口，擴(kuò)大物理學(xué)習(xí)視野，注重學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng).最后的結(jié)束實(shí)驗(yàn)更加巧妙地為進(jìn)一步凸透鏡的成像規(guī)律安裝接口，為后繼學(xué)習(xí)埋下伏筆.

總而言之，教師的學(xué)科教學(xué)知識（PCK）不會隨著學(xué)科知識和一般教學(xué)知識的獲得而自然生成，它需要教師在具體的教育教學(xué)情境中，不斷進(jìn)行實(shí)踐、探究、反思與完善，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，將諸方面知識綜合、創(chuàng)新而成的.