中学物理教师招聘考试备考资料:教材教法讲义(13)

第十三章 新课程下中学物理教师的知识结构

引言:

当前基础教育课程改革已经进入全面实施阶段。至2005年秋,我国中小学教学阶段各起始年级的学生原则上都将进入新课程。新一轮课程改革从课程目标到课程理念,从教材内容的选取到知识的呈现方式,从课程结构到课程评价都做出重大变革,体现出鲜明的时代气息和丰富的新价值理念。

一、知识结构的定义及模型分类

系统论观点认为,运动与结构是物质存在的方式和基本属性。作为反映自然存在和社会存在的一种意识形态,知识也应当具有结构性。知识结构就是知识体系在个人头脑中的内化状况,反映知识层次的构成情况。它的模型应该是立体的,包括各知识单元的数量、质量、类别、比例、相互联系,以及由此形成的整体功能。

合理的知识结构作为一个完整系统,应具有开放性、自我调节性、层次性、稳定性等特点。随着时代的发展,教师要满足学生发展的需要,完成教学任务,其知识结构必须相应于教育形势的变化而不断优化。对教师知识结构的讨论一直以来都是个理论热点。关于知识结构的模型,从前已经有很多人从不同角度提出众多模型方案。下面仅论述几种在教师知识结构中常见的模型:

①“I”型知识结构

这种知识结构在传统教师中较常见。它强调知识的纵向深度,但知识面较窄,只专不博,不适应当今学科既大分化又大综合的趋势,也不利于全面提高学生的综合素质。

②“一”型知识结构

这类结构知识面较宽,各种知识都懂一点,但均不深透,较缺乏专业知识。它对应的治学方式是:缺乏长期和短期的学习、科研指向,整个学习处于无计划、无目的的状态。这种知识结构像一把钝刀,在实际工作中缺少解决问题的力度,不能很好地支持新形势下的教学工作。

③“T”型知识结构

这是综合以上两种知识结构的优势而形成的复合立体式知识结构,被一些学者称为刚柔相济的优化结构。横线部分表示有较宽广的知识面,直线表示有一门钻研较深的专业知识。这种知识结构倡导“博”与“专”相结合,以博养专,以专促博,专与博相辅相成。具有这种知识结构的教师拥有比较大的潜力,与前两种类型的教师相比,将更出色地完成教学、科研任务。

④“π”型知识结构

这种知识结构是在“T”型结构基础上,又精通一门以上专业知识,即在广博的知识基础上,精通两门或两门以上的专业知识。也就是我们通常说的“一专多能”的人才知识结构。科学家贝弗里奇曾说:“独创性常常在于发现两个或两个以上的研究对象或设想之间的联系或相似点。”具备这种知识结构的人才因此具备更大的创造潜力和更强的适应性。

新课程改革强调时代性、基础性、选择性、多样性,注重提高全体学生的科学素养,这就对教师教学的灵活性、创造性提出了更高的要求。教师想要更好地驾驭开放程度更大的新教学体系,仅具备所教授学科的专业知识显然是不够的。新形势要求教师应具备更广博的知识基础,不仅要精通所教授学科的专业知识,还需进一步学习教育学、心理学、教育管理学等知识,重视教学实践知识的积累,提升教学技能。对于一线教师而言,“T”型知识结构只能是旧知识结构向新知识结构的过渡。想要真正意义上适应新课改的要求,必须以“π”型知识结构为教师知识结构调整的目标。

二、中学物理教师“π”型知识结构模型

我们以林崇德先生提出的,从功能出发对教师知识结构的划分理论为依托,结合物理学科,初步建立中学物理教师的“π”型知识结构。

教师的知识包括教师所具备的科学文化知识及其在长期教育教学工作中不断探索、总结得出的课堂情境知识和解决问题能力。由功能出发,可分为本体性知识、文化知识、实践知识和条件性知识四方面内容。“π”型知识结构也主要由这四部分内容构成。

(一)文化知识

教师的文化知识在“π”型知识结构中充当其横线部分。一定程度上,它揭示教师整体知识素养的底蕴和潜力。信息时代下,作为知识直接传递者的教师必须实现文化知识由从前的单一、浅显向多元化、广博化的转变。

我们认为,新型中学物理教师的文化知识主要由以下三部分组成:

1、与物理学知识联系紧密的自然科学知识

新的课程理念强调:“在课程目标上注重提高全体学生的科学素养”;“在课程结构上重视基础,体现课程的选择性”;“在课程内容上体现时代性、基础性、选择性”,并提倡教学方式多样化,关注过程性评价。作为教学的直接实施者,物理教师不仅要有扎实的物理学知识,同时要尽量扩充与物理学联系紧密的其他自然科学知识,关注现代科技进展,如:化学中的电解、分子论、天文学中的行星运动、地理学中地震、生物学中的动物眼睛的成像原理、能量转换等等。在科技前沿内容上,需了解近几年诺贝尔物理、医学、化学奖的相关内容,及时收集如磁悬浮列车、神舟飞船、火星探测器等与物理有关的综合应用知识,知道纳米技术、分子生物学、超导材料研究等科技热点的研究现状和趋势。了解在这些领域中物理知识、方法与其他学科的结合情况。只有教师具备系统的自然科学知识结构,才能以全息视角把握物理学研究对象,给予学生全面、科学的指导。而且,这些知识对于深化物理内容的理解,活跃物理教学,启迪学生思维都起到重要作用,将直接协助教师组织和开展研究性学习。

2、现代公民需具备的信息知识

具有合理、完整的信息知识结构和较高的信息素养是信息时代对每一个公民提出的要求。教师必须在此方面成为学生的表率,并积极推进各种信息手段与传统课堂的整合,构建信息化教学模式。教师需具有的合理信息知识结构,总体来看包括:计算机系统知识,多媒体操作知识,网络应用知识,信息加工、处理、传输及创新知识,信息识别与评价知识等。

3、以科学哲学为代表的人文社科类知识

实施素质教育的一个综合性课题,各学科都有责任。知识经济时代,科学教育也应注意挖掘学科中的人文价值,重视科学人文精神的培养。科学课堂需要重视以科学伦理、社会能力、人文精神和生态道德为主要内容的人文素养教育。《普通高中物理课程标准》指出,“高中物理课程要关注物理学的技术应用所带来的社会问题,培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度”。

“惟有知者才能教”,物理教师要培养学生的科学人文精神,首先自身必须具有合理的人文知识结构和较高的人文修养。而且,人文社科类知识是所有专业人才知识不可缺少的一部分。这部分知识的完善、协调将对教师自身的全面发展起到很大的促进作用。

对于中学物理教师,其人文科学知识结构由于职业要求略有特点。除掌握一般的社会学知识而外,要突出以自然辩证法、科学哲学为代表的哲学知识内容,对管理学、经济学的基本知识应该有所了解,同时尽量扩展知识面,增加文学、宗教、艺术等知识储备,不断优化自身人文知识结构。新课程标准更强调“文理交融”。广大中学物理教师必须开阔知识眼界,打破学科思维定势,建构厚实合理的文化知识结构。

(二)本体性知识

教师的本体性知识是教师所具有的特定的学科知识。一个人最佳的知识结构,必须突出自己所从事的职业与专业知识。教师的职业知识首先是精通自己所教的学科。

物理学知识是中学物理教师“π”型知识结构横线上第一个纵向生长点。随着该类知识的积累、系统化,知识结构整体呈现出有明确方向的发展趋势,逐渐增强了它的实践性和生命力。

1、具备层次清晰、内容完整、结构合理的物理学知识体系,注意加强各知识点的横向联系

新课程标准及相应教材有一个显著变化是,降低了知识的难度要求。但探究性学习和研究性学习的开展,教学全过程开放程度的增加以及信息社会学生知识视野的开阔实际上都对教师的学科知识深度和系统化程度提出了更高要求。

中学物理教师需具备层次清晰、内容完整的物理学理论知识体系。除了要掌握课程标准规定的物理知识而外,还要超越教材,从物理学科体系上掌握物理知识;要能够正确运用普通物理的概念、理论物理的观点和方法去分析和研究中学物理的有关知识。中学物理教师要“精通中学物理知识,熟悉普通物理内容,明确近代物理观点,了解现代物理学进展”,要能站在高处对物理学的完整体系有比较清晰的理解。

就具体知识点而言,教师要把握知识本质,对知识点有层层深入的理解。此外,教师还必须充分挖掘各知识点之间的联系,灵活采用对比、推演、归纳等方法向学生呈现生动的物理世界,灵活渗透科学方法教育。加强各知识内容的横向联系既是优化教师专业素质的必然,又是实现教学目的的需要。物理学本身是个联系紧密的知识系统,教师应充分挖掘知识点之间的联系,积极尝试按研究方法对知识点进行分类。    核心提示:中学物理教师招聘考试备考资料:教材教法讲义(13) ...

 
2、突出实验内容,强化理论知识与实际应用和社会发展的联系

 

杨振宁先生曾批评国内大学物理教育,过于强调理论基础而轻视了物理学与自然现象、实验过程的天然联系,这样的教育呈现的不是活的物理学,仅仅是物理学的骨干。我们绝大多数中学物理教师接受的都是传统的物理学教育。当今,STS教育已经成为科学教育改革的重要教育理念之一。新课程中也大力倡导“从生活走向物理,从物理走向社会”。面对挑战,广大教师必须反省自身物理学知识结构内容和结构是否过于“干瘪”,需要我们加以丰满和活化。

新课程强调物理结论和自然现象的联系,为此,教师必须注意收集重要结论得出的背景知识,突出相关实验过程、方法和现象,以丰富的感性材料充实、活化理论内容。在这个“活化”过程中要坚持以实验内容为核心的原则,除了加强实验基本知识的积累,掌握物理实验的基本原理、方法和操作知识,还需结合工作需要,熟悉中学所用的基本仪器的构造及使用方法,懂得一些物理仪器、设备的保养、维修常识,掌握一定设计、制造、改进实验仪器的基本知识。此外,要留心收集物理结论得出过程中的实验趣闻,努力还原重要物理结论建立的实验过程。如法拉第电磁感应实验的改进过程及其间涉及的典型方案。

STS教育已逐步成为各国科学教育共同的改革方向,它主张在科学教育中强调科学、技术、社会的关系,强调科学技术在社会生产、生活中的应用。教师要积极了解物理知识在现代科技中的应用情况,关注与物理学相关的社会热点问题,明确物理学应用给经济、社会带来的利与弊。如:了解几种物理射线在医疗中的不同应用,神舟五号机舱内的中学物理知识,修建水库的利弊等等。这些知识是开展研究性学习,切实提高学生科学素质的必然需要。

3、注重学习物理学史,加强物理学知识的纵向联系

物理学史能够帮助教师深入领悟物理结论的历史意义和重要性,加深对物理思想和物理方法的理解。因此物理教师要注重学习物理学史,熟悉有关的物理学史料、科学家生平和事迹。优秀的物理教师往往善于将物理学史知识与教学内容恰当结合以调节课堂气氛,激发学生学习兴趣及培养学生的科学精神。

总体看来,物理教师必须具有雄厚的物理学专业知识基础。建构与实际充分结合的不断发展的本体性知识结构,这是教师取得良好教学效果的根本保证,也是其整体知识结构得以展开的第一根支柱。但研究表明,光具备丰富的本体性知识并不是个体成为好教师的决定条件。教师工作的顺利开展还需要教育学、心理学等其他专业知识的支持。

(三)条件性知识

教师的条件性知识是指教师所具有的教育学和心理学知识。具体可分为:学生身心发展的知识、教与学的知识和学生成绩评价的知识。条件性知识与本体性知识共同构成教师的专业知识,从而将教师知识结构与其他人才知识结构区别开来。但研究表明,无论职前教师还是职后教师,他们对条件性知识的掌握都不够好,这是非常值得我们深思的。

理想的物理教师知识结构中,条件性知识与物理学专业知识应该是并重、共同发展的。物理教师“π”型知识结构中,条件性知识是又一个有力支柱,也正是这类知识将物理教师与普通物理工作者区别开来。教学的中心任务是对学科作出教育学的解释,努力将自己掌握的学科知识与课堂情境结合起来,传授给学生。因此,教学工作的性质从一开始就要求教师精通条件性知识,具有构建“π”型双支柱乃至多支柱的知识结构模型的意识。新课程标准强调教育的育人功能,强调学生的个体差异和多元化发展,实际上正是希望打破过去知识中心、学科本位的教育观念,是对轻视条件性知识的传统教师知识结构的一次批判。

结合时代要求,我们认为当前中学物理教师应该加强条件性知识的学习。具体内容包括:儿童、青少年心理发展规律,教师心理学,教育学基本原理、教育哲学、教育史等。其中需特别重视现代教育观念的吸收、整理,如:建构主义的知识观和教学观、探究教学、研究性学习等;教学的方法策略与方法方面,除了学好物理教学论和物理教学法,要特别留意新的教学方法、策略及教学模式,尝试从其他学科中引入、迁移。此外,新一轮课程改革强调评价标准和方式的变革。新的教学评价方法是广大教师在改革中最不适应的方面,因而也就成为最需要补充的知识。

(四)实践性知识

如前所述,“π”型知识结构的人才具有更强的创造性和适应性。具有这种知识结构的教师其创造性主要通过其实践性知识集中反映。所谓“实践性知识”,是指教师在面临实现有目的的行为中所具有的课堂情境知识以及与之相关的知识。这种知识是教师教学经验的结晶,具有明显的经验性和情境性。拥有丰富实践性知识的优秀教师,对教学情境具有敏锐的观察力和判断力,能更透彻地分析问题,解决问题的方法和策略也更具有独创性、新颖性和恰当性。

新教师缺乏教学经验,在教学初始普遍缺乏实践知识。但研究表明,经过一段时间的教学,新手教师的实践知识结构都会不同程度的提升。但教龄与教师实践知识水平二者并非高度正相关。这说明,实践性知识与教师的本体性知识和条件性知识水平有关,又必须通过长期教学实践来获得。它具有明显的经验性、情境性,是一个开放的系统,必须与时俱进、不断发展。

探究式教学的引入使中学物理课堂的自由度、灵活性急剧增加。这一方面有助于调动课堂气氛,提高教学质量;另一方面,也增加了教师的课堂管理难度,对教师的实践性知识水平提出更高的要求。尽快优化实践性知识结构是如今中学物理教师的当务之急。因此,物理教师首先要加强本体性和条件性知识的学习,优化专业知识结构,打好创新的知识基础;另外,在教学实践中,要借助于行为研究,不断反思、审视和分析自身对物理、对学生学习物理知识的思维发展规律的认识,对物理教学的目的、方法和手段以及对经验的认识等。反思不能只停留在对教学实践行为、教学经验的反省上,更重要的是能内化为实践知识,指向未来教学实践活动。

实践性知识是教师初步建立“π”型知识结构后最显著的创造性成果。他本身就体现着合理知识结构的开放性和旺盛生命力。发展壮大的实践知识最终又成为教师知识结构的一个支柱,为下一步的知识创新和结构调整提供支持;也为实际教学工作打下更加坚实的知识基础。

三、新型教师知识结构的特点

结合新课程的要求,我们提出新型中学物理教师“π”型知识结构模型。这一模型较之传统教师知识结构内容更全面,结构更合理,能较好地满足新教育形势的要求,因而具有更加鲜明的时代性。具体来看,该结构体现了如下特点的转变:

(一)从单一型向复合型转变

新型知识结构强调在深厚文化知识基础上突出专业知识,提倡“以博养专,以专促博”的知识结构。在专业知识范围的界定以及内容选取上,充分考虑信息时代知识大分化又大综合的特点,力求从更广阔的综合学科视野出发选取最核心、最基础的知识内容。同时也更加强化了相关学科的横向联系,强调文理融合,知识与科技、社会、生活的充分结合。

(二)由封闭性走向开放性

新课程下的教学从理念到内容、形式全面走向开放。知识结构的开放性首先体现在结构的自我发展能力上。新型的教师知识结构能保持从外界吸收新知识的积极性,并有效地将新知识顺应、同化到自身结构中来;其次,开放性还表现在结构的创造性和内部知识的自我生长能力上。“π”型知识结构突出强调不同专业知识的交叉融合,具有很强的创造力和自我生长能力。

(三)被动型向主动型的转化

“π”型知识结构提供了使主体从不同学科角度选择有用信息的条件。与传统知识结构相比,它的创造性更强,具有更大的主动性。

(四)从经验型向学者型发展

新型教育要求教师必须是研究型、反思型、负责任的教师。“π”型知识结构十分强调反思对知识结构优化的促进作用,在这样的知识结构中,教师的思维活力将得到有效的激发,反思能力也会迅速提升,能够自发将经验上升到理论高度,以严谨的态度和系统的科学方法面对教学挑战。教师要加强教学研究,不断地总结和提高,这样才能适应不断发展变化的教育需求,成长为学者型以至专家型教师。

姓名 学科 地区 分数 名次
周** 幼教 南京 169.2 2
沈** 幼教 上海 163 3
郭** 幼教 南京 163.5 3
袁** 幼教 江阴 156 7
庞** 初中科学 苏州 163 1
王** 小学数学 上海 161 1
马** 美术 无锡 152 1
张** 幼教 无锡 143 8
蔡** 初中历史与社会 无锡 159 2
翁** 小学语文 苏州 156 5
姓名 学科 地区 分数 名次
姚* 小学语文 桐庐 150 8
钱** 小学语文 桐庐 153 6
潘** 幼教 无锡 155 3
胡** 幼教 苏州 144 8
金* 小学数学 无锡 148 8
陈** 幼教 上海 174 1
吕** 音乐 淳安 119 2
张* 小学数学 常州 151 8
姚* 小学数学 常州 149 10
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