劉媛媛

摘? ?要：課堂教學中教師可能會遇到意外的學生提問、意外的學生回答、意外的實驗結果等生成性問題。這些生成性問題的解決往往是學生前概念轉變的重要契機，也是教師發(fā)展PCK的重要機會。而初任教師可能缺乏相應的學科知識和教學知識，他們往往忽略這些問題，并且難以捕捉到學生的前概念，所以初任教師應當注重課后反思，而初任教師培訓應著重提升教師的學科知識和教學知識。

關鍵詞：科學課堂;生成性問題;初任教師;PCK

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2022）6-0073-4

1? ? 科學課堂中的生成性問題及其重要性

中學科學課堂往往是瞬息萬變的，不管教師的教學設計有多么“完美”，課堂并不是一定能夠按照教師所設計的環(huán)節(jié)按部就班地推進。例如，一場演示實驗并沒有按照設想的方式進行[1]，學生突然提出了一個意想不到的問題，或者學生對于問題的回答是意料之外的，亦或是教師拋出一個問題之后無人回應等[2]。為了追求課堂品質，教師往往都會在教學設計上苦下功夫。但是，如果課堂中出現(xiàn)意外情況，怎么處理才能保證課堂品質呢？接下來，筆者將介紹四種常見的生成性問題，并結合課堂真實案例進行詳細闡述。

1.1? ? 常見的四種生成性問題

通過文獻梳理及課堂觀察[1]，筆者總結出了科學課堂中的四種生成性問題：（1）意外的學生提問;（2）意外的學生回答;（3）意外的教學過程;（4）意外的實驗結果[1-3]。

1.1.1? ? 意外的學生提問

一般情況下，科學課堂總是充滿師生之間的互動，在此交互過程中，學生的提問可能出乎教師的意料。以下為筆者研究中的課堂實錄案例：

案例1 王老師的教齡為6年，授課內容為“熱傳遞”。

王老師介紹了一種熱傳遞的方法——熱輻射，并列舉一些生活中會發(fā)出熱輻射的物品，例如電腦。突然，學生1提出了一個意料之外的問題：

學生1：熱輻射有害嗎？

王老師：你們覺得熱輻射有害嗎？

（有些學生說是，有些學生說不是）

王老師：你認為你需要熱輻射嗎？

學生們：需要。

王老師：冬天你們需要熱輻射，但是夏天你們就不需要了，所以并不能這么直接判斷它是好還是壞。

面對一個意外的提問“熱輻射有害嗎”，王老師的臨場反應為：先拋出一個問題以調查學生對熱輻射有害性的看法，之后又拋出問題引導學生思考我們日常生活是否需要熱輻射。由此可見，王老師臨時采用了一些教學策略進行回應：探查提問，舉生活中的實例引導學生思考并得出結論。

1.1.2? ? 意外的學生回答

除了意外的學生提問之外，科學課堂中也經常會有出人意料的問題回答。

案例2 張老師的教齡為1年半，授課內容為“空氣的熱脹冷縮”。

本節(jié)內容，張老師針對作業(yè)本中觀察空氣熱脹冷縮的習題進行講解拓展（圖1）。張老師提出了一個問題，但是學生2的回答讓她出乎意料。

張老師：怎么樣可以讓“噴泉”的水噴得更高？

學生2：用更多的熱水，因為燒瓶中上半段空氣沒有接觸到熱水。

張老師：你的意思是這樣上半段空氣也可以浸入熱水中嗎？

學生2：是的。

張老師（點頭）：好。

在課后訪談中，張老師承認，這個意外的回答讓她很難作出判斷：“一開始，我覺得她是對的，因為如果所有的空氣都浸入熱水中，那么所有的空氣都可以吸熱膨脹，但是后來我又想空氣可以流動，熱量也可以傳遞，所以（我）并不確定?！?/p>

由此可見，并不是所有教師都可以針對意外回答作出即時評價和準確的判斷，甚至教師對學生答案中所涉及的學科知識還存在盲區(qū)，這可能是她難以回應這些意外答案的重要原因。

1.1.3? ? 意外的教學過程

在筆者的課堂實錄中，有一次意外的教學過程具體如下：

案例3 教師仍為王老師，教學內容為“熱傳遞”。

王老師介紹了一些熱的良導體和不良導體，并詢問：紙是熱的良導體還是不良導體？請結合你的生活經驗解釋。

學生3：是不良導體，因為如果紙要傳遞火的熱量，它就會燒起來。

王老師：請注意是傳熱，不是傳火。

（其他學生分享了觀點，但是所舉的例子都不能很好地解釋，這出乎王老師意料，于是他臨時決定幫助學生解決這個問題。）

王老師：冬天，你的手很溫暖， 如果你觸摸金屬（指向教室中的金屬欄桿），你會有什么感覺？

學生們：冷！

王老師：是的，很冷。如果你觸摸木頭桌子，會有什么感覺？

學生們：不是很冷！

王老師：如果觸摸地板磚（陶瓷制）感覺怎樣？

學生們：也冷！

王老師：所以，金屬、陶瓷可以很好地傳遞熱量，而木頭不行，這是一種確定材料是否可以良好導熱的方法。

在課后訪談中，王老師談到：“我發(fā)現(xiàn)他們無法給出適當的例子來解釋，就突然想起之前作業(yè)中一個題目提到我們摸金屬會感覺到冷，所以我覺得這個例子可以幫助解決問題?！?/p>

意外的教學過程可能反映了某個學生未知的學習漏洞，亦或是不理解的科學概念，所以需要教師及時給予回應。

1.1.4? ? 意外的實驗結果

科學實驗能夠幫助學生在具體情境中深刻認識某些晦澀難懂的實驗原理，但是實驗課也可能有意外發(fā)生。

案例4 教師仍為張老師，教學內容為“空氣的熱脹冷縮”。

張老師準備進行空氣的熱脹冷縮實驗，如圖2所示。當她把套上氣球的試管放進熱水中時，氣球迅速變大后又迅速收縮，這使張老師很驚訝，于是，她讓學生討論實驗失敗的原因。

學生4：由于時間不足，所以實驗效果不明顯。

學生5：是因為水的溫度不夠高。

張老師：實際上是因為綁在試管口上的橡皮筋不夠緊，當我將試管放入盛有熱水的燒杯中時，其實氣球很快變大了，但是很快又收縮了，所以同學們可能沒有注意到具體的變化過程。

從這個案例可以看出，雖然張老師讓學生討論實驗失敗的原因，但是她并沒有對學生的回答進行評價，而是直接給出她所認為的正確答案。

1.2? ? 生成性問題的重要性

這些意想不到的情況并不少見，但是往往容易被教師忽略。例如，在筆者的研究中，一大部分學生的意外回答都被教師忽略了。究其原因，也許是這些情況的重要性并沒有被教師所認識到。筆者認為，科學課堂中所發(fā)生的生成性問題有以下三點重要性。

1.2.1? ? 是教師了解并轉變學生前概念的重要契機

前概念，在建構主義背景下又被稱為日常概念或模糊概念，是學生通過日常生活的理解所形成的對該科學概念的自我認知[4]。前文提到的案例3中，王老師的學生回答紙是熱的不良導體時，卻舉了一個紙會被火點燃的例子，仔細推敲學生所說的話，學生很可能把燃燒的概念和熱傳導進行混淆，認為常見的可燃物沒有良好的導熱性，但其實可燃與否和導熱能力并沒有直接關聯(lián)。

無獨有偶，在Cowei 和 Harrison的研究[5]中，一位科學教師提問：“鳥、貓、魚、大象之中，哪個是最不同的？”一位學生回答了“大象”，而不是教師所期待的“魚”（唯一的水生動物）。面對這樣的疑問，這位教師只是否定了學生的答案，并沒有深究其原因。但在課后訪談中，這位學生解釋道：因為只有“大象”才是不允許在家養(yǎng)的動物。由此說明，在這位學生的前概念里，對動物的區(qū)分并不是按照科學中的水生陸生進行的。

綜上所述，教師所未知的學生的前概念可以通過這些意外回答暴露出來，那么教師就應該趁熱打鐵，及時捕捉，探查這些回答背后的原因，并及時在課堂中通過一些教學策略（例如討論、舉例等），幫助學生轉變前概念并鞏固所學。

1.2.2? ? 是教師發(fā)展自我學科教學知識（PCK）的重要契機

學科教學知識對應英文為pedagogical content knowledge（PCK），指的是教師在設計課程、課堂教學和反思課程時，針對某些學生、某個學科所運用的知識和技能[6]。在科學教師的PCK中，被公認的最重要的兩個部分就是關于學生科學認知的知識（KSU）以及關于科學教學中教學策略和呈現(xiàn)的知識（KISR）[7]。

KSU指的是教師對學生科學學習的迷思概念、學習困難、動機和學習需求的了解。前文已經闡述，學生的意外回應或者提問可能暴露他們的錯誤概念和學習困難之處，這些內容可以幫助教師積累KSU，使教師對學生的科學學習有更清楚的認知。KISR包括一些常見的教學策略的知識，例如類比和舉例。如果教師能夠臨場運用一些教學策略，就如案例1中王老師做的那樣，進行提問剖析和引導，無形之中，教師也累積了對應的KISR。

1.2.3? ? 為教師進一步提升課堂品質提供反思機會

一線教育工作者應該都有此體會：一堂好課往往需要經過不斷反思和打磨。那么，反思從何而來？筆者認為，反思可以著重于這些課堂中的生成性問題。我們并不能要求教師對于每個意外回答或者題目都能臨時想出完美的教學策略并幫助學生轉變前概念，但是如果在課后還能進行反思，這很可能有助于進一步提升課堂品質。如案例2所示，張老師對學生的意外回答并不能及時作出評價，但是如果她能在課后查閱相關資料并進行反思，那么當她之后再次遇見此類情況，就能夠更好地解決，而不是依然手足無措。

2? ? 初任教師與經驗型教師處理生成性問題的差異及原因

從筆者的課堂觀察結果來看，初任教師和經驗豐富的教師在生成性問題處理方面有較大差異。初任教師經常會直接忽視這些情況而不作處理，例如張老師忽略了50%以上的學生意外回答，并經常只是簡單判斷學生回答的正誤，而不會進一步剖析他們的錯誤概念產生的原因。但是，經驗豐富的教師更容易采用一些教學策略進行回應，以促進學生科學學習，如案例1和案例3中王老師所做的那樣。

筆者認為，造成初任教師與經驗豐富教師處理方式差異的原因，主要有以下幾點：

2.1? ? 初任教師容易忽略學生科學學習的認知，從而難以捕捉到學生的前概念

初任教師容易忽略學生科學學習的認知，可能因為他們認為科學學習是“傳授科學知識”導向而不是“概念轉變導向[4]”。例如，案例中的張老師曾提問：“有什么方法可以讓杯中的熱水涼得慢一些？”有一個學生的意外答案直接被忽略了：“放冰箱里”。這名學生可能誤以為“熱量”和“溫度”是同一個概念，他可能認為冰箱可以保持食物恒溫，從而熱量不會消失。張老師并沒有剖析這個答案背后的原因，而是直接告知學生所謂的正確答案，由此，她可能錯過了一個轉變學生概念的重要機會。

2.2? ? 初任教師缺乏學科知識CK和教學知識PK來應對這些情況

學科知識（CK）指的是如牛頓三大運動定律這一類的知識，而教學知識（PK）是指一般的課堂教學策略和原則，比如利用類比可以幫助學生理解一些復雜概念[8]，而這兩者是形成PCK的重要因素[8]。捕捉到學生的前概念之后，是簡單修正，灌輸正確知識，還是一步一步引導學生轉變概念？能夠成功做到后者并不是一蹴而就的，需要教師本身具有一定的CK和PK的積累。例如，案例2中，張老師甚至都不能準確判斷學生的答案是否有誤，因為她缺乏熱傳遞相關的學科知識，由此阻礙了之后對學生問題的評價和剖析。而在案例3中，王老師針對學生關于如何判斷熱的良導體的疑惑，使用了相應的教學策略（舉例、提問），正因為他利用了之前累積的PK：用例子可以幫助學生學習科學。

3? ? 初任科學教師發(fā)展PCK并提升課堂品質的策略

因為初任科學教師容易忽略學生科學學習的認知，并且可能缺乏學科知識和教學知識，他們往往無法很好地處理課堂中的生成性問題，難以通過發(fā)展PCK來應對。若這些生成性問題沒有促進教學反而成為絆腳石，那么課堂品質就會大打折扣。所以，筆者提出以下兩點促進初任科學教師開展品質課堂的建議。

3.1? ? 教師培訓應著重提升教師學科知識和教學知識

現(xiàn)在，許多教師培訓沒有足夠重視專業(yè)知識相關的內容。許多初任教師可能除了書本知識以外，并沒有太多拓展知識的機會。而學生的問題很可能觸及教師的知識盲區(qū)，所以一些更為“深奧”的科學知識培訓顯得尤其重要。首先，可以給初任教師安排定期知識測驗，考查其教材知識掌握是否到位。其次，初任教師可以選修一些知識拓展課程以拓寬自己的知識面，防止面對學生意外的問題或回答時手足無措。除此之外，開展PCK相關的培訓可能有助于初任教師在課堂中累積關于學生對科學認知的相關知識，并且合理高效地運用教學策略。

3.2? ? 初任教師應重視課后反思

初任教師面對生成性問題時，可能并不能立即進行“完美”回應，所以課后反思就顯得尤其重要。初任教師可以著重反思自己是否有益地剖析生成性問題所反映的學生的學習困難和前概念，是否合理地應用教學策略進行回應。如果沒有，那么怎么做可以更好？對自己的行為進行反思提問有助于今后教學的改進。

4? ? 總? 結

綜上所述，四種科學課堂中生成性問題的案例分析表明，初任教師對于生成性問題往往會選擇忽略，可能是因為他們對于學生科學學習的認知不夠重視，從而難以捕捉到學生的前概念。并且初任教師往往缺乏學科知識和教學知識來應對這些情況，所以經常顯得手足無措。所以，希望今后教師培訓能夠注重拓寬教師的學科知識和教學知識，而初任教師也應在日常教學中養(yǎng)成反思的習慣，逐步積累經驗，學會從容應對這些生成性問題。

參考文獻：

[1]Liu， Y. Teachers’ PCK development through reflection-in-action—an exploratory case study. （Unpublished master dissertation）[D]. London：University College London，2019.

[2]Chan K K H， Yung B H W. On-Site Pedagogical Content Knowledge Development[J]. International Journal of Science Education， 2015， 37（8）：1246-1278.

[3]李琴.課堂中突發(fā)問題的處理——從“我的蠶不會吐絲”談起[J]. 小學科學（學生版）， 2011（6）：22-23.

[4]袁維新. 西方科學教學中概念轉變學習理論的形成與發(fā)展[J]. 比較教育研究， 2004， 25（3）：33-38.

[5]Cowie， B.， Harrison， C. and Willis， J. Supporting teacher responsiveness in assessment for learning through disciplined noticing[J]. The Curriculum Journal， 2018，29（4）：464-478.

[6]Carlson J， Daehler K R. The Refined Consensus Model of Pedagogical Content Knowledge in Science Education[A]. Anne Hume. Repositioning pedagogical content knowledge in teachers’ knowledge for teaching science[C].Springer，2019：77-99.

[7]Magnusson， S.， Krajcik， J.， and Borko， H.Nature， sources， and development of pedagogical content knowledge for science teaching[A].S. J. Magnusson. Examining pedagogical content knowledge[C]. Springer， 1999：95-132.

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

（欄目編輯? ? 李富強）