第十三章 新課程下中學(xué)物理教師的知識結(jié)構(gòu)
引言：
當前基礎(chǔ)教育課程改革已經(jīng)進入全面實施階段。至2005年秋，我國中小學(xué)教學(xué)階段各起始年級的學(xué)生原則上都將進入新課程。新一輪課程改革從課程目標到課程理念，從教材內(nèi)容的選取到知識的呈現(xiàn)方式，從課程結(jié)構(gòu)到課程評價都做出重大變革，體現(xiàn)出鮮明的時代氣息和豐富的新價值理念。
一、知識結(jié)構(gòu)的定義及模型分類
系統(tǒng)論觀點認為，運動與結(jié)構(gòu)是物質(zhì)存在的方式和基本屬性。作為反映自然存在和社會存在的一種意識形態(tài)，知識也應(yīng)當具有結(jié)構(gòu)性。知識結(jié)構(gòu)就是知識體系在個人頭腦中的內(nèi)化狀況，反映知識層次的構(gòu)成情況。它的模型應(yīng)該是立體的，包括各知識單元的數(shù)量、質(zhì)量、類別、比例、相互聯(lián)系，以及由此形成的整體功能。
合理的知識結(jié)構(gòu)作為一個完整系統(tǒng)，應(yīng)具有開放性、自我調(diào)節(jié)性、層次性、穩(wěn)定性等特點。隨著時代的發(fā)展，教師要滿足學(xué)生發(fā)展的需要，完成教學(xué)任務(wù)，其知識結(jié)構(gòu)必須相應(yīng)于教育形勢的變化而不斷優(yōu)化。對教師知識結(jié)構(gòu)的討論一直以來都是個理論熱點。關(guān)于知識結(jié)構(gòu)的模型，從前已經(jīng)有很多人從不同角度提出眾多模型方案。下面僅論述幾種在教師知識結(jié)構(gòu)中常見的模型：
①“I”型知識結(jié)構(gòu)
這種知識結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)教師中較常見。它強調(diào)知識的縱向深度，但知識面較窄，只專不博，不適應(yīng)當今學(xué)科既大分化又大綜合的趨勢，也不利于全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
②“一”型知識結(jié)構(gòu)
這類結(jié)構(gòu)知識面較寬，各種知識都懂一點，但均不深透，較缺乏專業(yè)知識。它對應(yīng)的治學(xué)方式是：缺乏長期和短期的學(xué)習(xí)、科研指向，整個學(xué)習(xí)處于無計劃、無目的的狀態(tài)。這種知識結(jié)構(gòu)像一把鈍刀，在實際工作中缺少解決問題的力度，不能很好地支持新形勢下的教學(xué)工作。
③“T”型知識結(jié)構(gòu)
這是綜合以上兩種知識結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢而形成的復(fù)合立體式知識結(jié)構(gòu)，被一些學(xué)者稱為剛?cè)嵯酀膬?yōu)化結(jié)構(gòu)。橫線部分表示有較寬廣的知識面，直線表示有一門鉆研較深的專業(yè)知識。這種知識結(jié)構(gòu)倡導(dǎo)“博”與“專”相結(jié)合，以博養(yǎng)專，以專促博，專與博相輔相成。具有這種知識結(jié)構(gòu)的教師擁有比較大的潛力，與前兩種類型的教師相比，將更出色地完成教學(xué)、科研任務(wù)。
④“π”型知識結(jié)構(gòu)
這種知識結(jié)構(gòu)是在“T”型結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，又精通一門以上專業(yè)知識，即在廣博的知識基礎(chǔ)上，精通兩門或兩門以上的專業(yè)知識。也就是我們通常說的“一專多能”的人才知識結(jié)構(gòu)�？茖W(xué)家貝弗里奇曾說：“獨創(chuàng)性常常在于發(fā)現(xiàn)兩個或兩個以上的研究對象或設(shè)想之間的聯(lián)系或相似點。”具備這種知識結(jié)構(gòu)的人才因此具備更大的創(chuàng)造潛力和更強的適應(yīng)性。
新課程改革強調(diào)時代性、基礎(chǔ)性、選擇性、多樣性，注重提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，這就對教師教學(xué)的靈活性、創(chuàng)造性提出了更高的要求。教師想要更好地駕馭開放程度更大的新教學(xué)體系，僅具備所教授學(xué)科的專業(yè)知識顯然是不夠的。新形勢要求教師應(yīng)具備更廣博的知識基礎(chǔ)，不僅要精通所教授學(xué)科的專業(yè)知識，還需進一步學(xué)習(xí)教育學(xué)、心理學(xué)、教育管理學(xué)等知識，重視教學(xué)實踐知識的積累，提升教學(xué)技能。對于一線教師而言，“T”型知識結(jié)構(gòu)只能是舊知識結(jié)構(gòu)向新知識結(jié)構(gòu)的過渡。想要真正意義上適應(yīng)新課改的要求，必須以“π”型知識結(jié)構(gòu)為教師知識結(jié)構(gòu)調(diào)整的目標。
二、中學(xué)物理教師“π”型知識結(jié)構(gòu)模型
我們以林崇德先生提出的，從功能出發(fā)對教師知識結(jié)構(gòu)的劃分理論為依托，結(jié)合物理學(xué)科，初步建立中學(xué)物理教師的“π”型知識結(jié)構(gòu)。
教師的知識包括教師所具備的科學(xué)文化知識及其在長期教育教學(xué)工作中不斷探索、總結(jié)得出的課堂情境知識和解決問題能力。由功能出發(fā)，可分為本體性知識、文化知識、實踐知識和條件性知識四方面內(nèi)容�！唉小毙椭R結(jié)構(gòu)也主要由這四部分內(nèi)容構(gòu)成。
(一)文化知識
教師的文化知識在“π”型知識結(jié)構(gòu)中充當其橫線部分。一定程度上，它揭示教師整體知識素養(yǎng)的底蘊和潛力。信息時代下，作為知識直接傳遞者的教師必須實現(xiàn)文化知識由從前的單一、淺顯向多元化、廣博化的轉(zhuǎn)變。
我們認為，新型中學(xué)物理教師的文化知識主要由以下三部分組成：
1、與物理學(xué)知識聯(lián)系緊密的自然科學(xué)知識
新的課程理念強調(diào)：“在課程目標上注重提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”;“在課程結(jié)構(gòu)上重視基礎(chǔ)，體現(xiàn)課程的選擇性”;“在課程內(nèi)容上體現(xiàn)時代性、基礎(chǔ)性、選擇性”，并提倡教學(xué)方式多樣化，關(guān)注過程性評價。作為教學(xué)的直接實施者，物理教師不僅要有扎實的物理學(xué)知識，同時要盡量擴充與物理學(xué)聯(lián)系緊密的其他自然科學(xué)知識，關(guān)注現(xiàn)代科技進展，如：化學(xué)中的電解、分子論、天文學(xué)中的行星運動、地理學(xué)中地震、生物學(xué)中的動物眼睛的成像原理、能量轉(zhuǎn)換等等。在科技前沿內(nèi)容上，需了解近幾年諾貝爾物理、醫(yī)學(xué)、化學(xué)獎的相關(guān)內(nèi)容，及時收集如磁懸浮列車、神舟飛船、火星探測器等與物理有關(guān)的綜合應(yīng)用知識，知道納米技術(shù)、分子生物學(xué)、超導(dǎo)材料研究等科技熱點的研究現(xiàn)狀和趨勢。了解在這些領(lǐng)域中物理知識、方法與其他學(xué)科的結(jié)合情況。只有教師具備系統(tǒng)的自然科學(xué)知識結(jié)構(gòu)，才能以全息視角把握物理學(xué)研究對象，給予學(xué)生全面、科學(xué)的指導(dǎo)。而且，這些知識對于深化物理內(nèi)容的理解，活躍物理教學(xué)，啟迪學(xué)生思維都起到重要作用，將直接協(xié)助教師組織和開展研究性學(xué)習(xí)。
2、現(xiàn)代公民需具備的信息知識
具有合理、完整的信息知識結(jié)構(gòu)和較高的信息素養(yǎng)是信息時代對每一個公民提出的要求。教師必須在此方面成為學(xué)生的表率，并積極推進各種信息手段與傳統(tǒng)課堂的整合，構(gòu)建信息化教學(xué)模式。教師需具有的合理信息知識結(jié)構(gòu)，總體來看包括：計算機系統(tǒng)知識，多媒體操作知識，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用知識，信息加工、處理、傳輸及創(chuàng)新知識，信息識別與評價知識等。
3、以科學(xué)哲學(xué)為代表的人文社科類知識
實施素質(zhì)教育的一個綜合性課題，各學(xué)科都有責任。知識經(jīng)濟時代，科學(xué)教育也應(yīng)注意挖掘?qū)W科中的人文價值，重視科學(xué)人文精神的培養(yǎng)�？茖W(xué)課堂需要重視以科學(xué)倫理、社會能力、人文精神和生態(tài)道德為主要內(nèi)容的人文素養(yǎng)教育�！镀胀ǜ咧形锢碚n程標準》指出，“高中物理課程要關(guān)注物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用所帶來的社會問題，培養(yǎng)學(xué)生的社會參與意識和對社會負責任的態(tài)度”。
“惟有知者才能教”，物理教師要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)人文精神，首先自身必須具有合理的人文知識結(jié)構(gòu)和較高的人文修養(yǎng)。而且，人文社科類知識是所有專業(yè)人才知識不可缺少的一部分。這部分知識的完善、協(xié)調(diào)將對教師自身的全面發(fā)展起到很大的促進作用。
對于中學(xué)物理教師，其人文科學(xué)知識結(jié)構(gòu)由于職業(yè)要求略有特點。除掌握一般的社會學(xué)知識而外，要突出以自然辯證法、科學(xué)哲學(xué)為代表的哲學(xué)知識內(nèi)容，對管理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)的基本知識應(yīng)該有所了解，同時盡量擴展知識面，增加文學(xué)、宗教、藝術(shù)等知識儲備，不斷優(yōu)化自身人文知識結(jié)構(gòu)。新課程標準更強調(diào)“文理交融”。廣大中學(xué)物理教師必須開闊知識眼界，打破學(xué)科思維定勢，建構(gòu)厚實合理的文化知識結(jié)構(gòu)。
(二)本體性知識
教師的本體性知識是教師所具有的特定的學(xué)科知識。一個人最佳的知識結(jié)構(gòu)，必須突出自己所從事的職業(yè)與專業(yè)知識。教師的職業(yè)知識首先是精通自己所教的學(xué)科。
物理學(xué)知識是中學(xué)物理教師“π”型知識結(jié)構(gòu)橫線上第一個縱向生長點。隨著該類知識的積累、系統(tǒng)化，知識結(jié)構(gòu)整體呈現(xiàn)出有明確方向的發(fā)展趨勢，逐漸增強了它的實踐性和生命力。
1、具備層次清晰、內(nèi)容完整、結(jié)構(gòu)合理的物理學(xué)知識體系，注意加強各知識點的橫向聯(lián)系
新課程標準及相應(yīng)教材有一個顯著變化是，降低了知識的難度要求。但探究性學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)的開展，教學(xué)全過程開放程度的增加以及信息社會學(xué)生知識視野的開闊實際上都對教師的學(xué)科知識深度和系統(tǒng)化程度提出了更高要求。
中學(xué)物理教師需具備層次清晰、內(nèi)容完整的物理學(xué)理論知識體系。除了要掌握課程標準規(guī)定的物理知識而外，還要超越教材，從物理學(xué)科體系上掌握物理知識;要能夠正確運用普通物理的概念、理論物理的觀點和方法去分析和研究中學(xué)物理的有關(guān)知識。中學(xué)物理教師要“精通中學(xué)物理知識，熟悉普通物理內(nèi)容，明確近代物理觀點，了解現(xiàn)代物理學(xué)進展”，要能站在高處對物理學(xué)的完整體系有比較清晰的理解。
就具體知識點而言，教師要把握知識本質(zhì)，對知識點有層層深入的理解。此外，教師還必須充分挖掘各知識點之間的聯(lián)系，靈活采用對比、推演、歸納等方法向?qū)W生呈現(xiàn)生動的物理世界，靈活滲透科學(xué)方法教育。加強各知識內(nèi)容的橫向聯(lián)系既是優(yōu)化教師專業(yè)素質(zhì)的必然，又是實現(xiàn)教學(xué)目的的需要。物理學(xué)本身是個聯(lián)系緊密的知識系統(tǒng)，教師應(yīng)充分挖掘知識點之間的聯(lián)系，積極嘗試按研究方法對知識點進行分類。