关键词：高中物理教学概念教学教学情境类比方式设计问题
在物理学科中，概念是物理基础知识的重要组成部分，是构成物理规律、建立物理公式的前提基础，学生学习物理知识的第一步就是学习物理概念，因此，概念教学就构成了整个物理教学活动的基石，能否搞好物理概念教学直接关系到接下来物理教学活动的效果。然而，在实际物理教学活动中，很多教师为了赶进度，为了腾出时间让学生做更多的练习题，对于物理概念教学往往采取最简单的方式，即死记硬背。一个物理概念的形成往往凝结了无数人多年的智慧结晶，物理概念中蕴含很高的智力价值。在学习过程中，通过对概念的学习，不但可以让学生掌握物理概念本身，还可以通过概念学习获得一些物理方法，甚至体验到一定的物理科学精神。而那种死记硬背式的概念教学方式不但难以获得好的效果，对于物理概念本身来说也是一种非常严重的资源浪费。因此，高中物理教师要认真反思以往的概念教学观念和方式，更有效地开展物理概念教学活动。
一、创设概念教学情境
概念本身就是一种对直观事物的抽象化的高度概括，相较于一般的知识点，物理概念往往更抽象。进入高中阶段以后，这种抽象性变得更加突出，这就使得很多学生在接受概念的时候产生了一定的困难。如果教师在进行概念教学的时候，不注意创设概念情境，让学生直接地理解和接受高度抽象的物理概念，无异于在学生的头脑中建造“空中楼阁”，使得学生难以接受。因此，在学习概念之前，教师要注意为学生创设一定的概念教学情境，这个情境既要是学生的感兴趣的，又要是学生比较熟悉的容易理解的情境，这样才能更好地引导学生的思维活动。如高一物理中的“加速度”这一概念，对于很多学生来说，这个概念都是一个难点问题，为了让学生更轻松地理解加速度的概念，笔者在讲到这个概念的时候，先是以“高铁以每小时300公里的速度匀速运行十秒的时间，和蜗牛在十米之内速度由0加速到0.1厘米/秒相比，后者的加速度更大”两个情境实例让学生初步体验速度大与速度变化大是两个完全不同的概念。接下来，笔者又从汽车这样一个学生很熟悉的事物入手进行分析：“汽车在现代生活中扮演着重要的角色，同样是交通工具，但不同的汽车价格却相差很大，便宜的几万块可以买一辆车，而一些豪华的跑车价格动辄上百万甚至上千万，为什么它们的差别会这么大呢？衡量汽车好坏一个很重要的标准就是起步的速度，一般来说，一辆普通的轿车从起步到加速到100km/h需要用到20秒左右的时间，而一辆豪华跑车从起步加速到100km/h需要的时间要少很多，例如，兰博基尼Murcielago跑车起步加速到100km/h只需要四秒钟的时间，宝马Z4跑起步加速到100km/h仅需要3.2秒，当然它们的价格也是差很多……”就这样，通过实例情境的创设，把抽象的概念直观化，更有利于学生对概念的理解和接受。
二、利用实验形成概念
物理学科是一门建立在实验基础上的科学，在概念教学过程中，一些物理现象或者物理过程在生活中不太常见，因此，学生头脑中并没有形成相关的概念。如何帮助学生在头脑中形成初步的概念呢？这个时候就需要借助实验手段了。教师通过实验演示的方式，或者组织学生自己动手进行实验操作，通过实验手段获得一定的实验现象，从而让学生获得直观生动的感性材料，接下来再以感性材料为依据帮助学生建立和形成概念，在直观实验现象的刺激下，学生会很快理解相关的概念。例如，在讲到“力的分解”概念时，笔者就请了两个学生到讲台上做了一个细线吊秤砣的实验。这个简单的小实验，不仅活跃了课堂氛围，还让学生在短时间内迅速对力的分解概念有了较透彻的认识。
三、适当运用类比方式
在开展物理概念教学的过程中，类比法是一种非常常见的教学方法，通过把物理概念与一些更加简单的概念放在一起进行类比分析，学生可以很快抓住概念的特征，从而很快地领会概念的精髓。例如，在讲到酒精与水混合，体积减小，说明分子之间存在空隙的概念时，就可以列举实例：一个箱子上下两层，下层放满苹果，上层放满红枣，当把箱子中间的隔板拆开，使得苹果和红枣混合在一起，原本已经满满当当的箱子又会空出一部分空间。通过类比的方式，学生轻松地理解“分子之间存在空隙”这一抽象的概念。
四、设计问题巩固概念
在学习了概念以后，复述和理解概念的基本内容只是学习概念的第一步，要想真正掌握概念，还要在概念建立以后进行有针对性的练习，只有在不同的问题情境下灵活地使用概念才能算得上真正的掌握。为了考察学生的概念掌握情况，教师可以从三个层次对学生进行考查：第一，是否了解所学概念是从哪些具体的事物或者现象中抽象而来的；第二，是否了解概念所反映的事物的本质属性和联系；第三，能否利用概念解释说明一些物理现象，以及利用概念解决一些物理问题。为了达到以上几个层次目标，教师可以针对概念的内涵和外延、概念的特征、概念在实际情景中的应用等多个方面进行问题设计，通过问题的设计，才能够考查学生对概念是否真正掌握，并使学生真正学会应用概念。
总而言之，学习物理概念是学习物理学科知识的第一步，是掌握物理学科知识的关键。如果在开始阶段没有形成正确的概念，或者没有对概念深刻理解和掌握，就会影响到接下来一些物理规律的理解和掌握，从而出现学习越来越吃力的状况。因此，教师要深刻认识到物理概念在整个物理教学活动中的重要地位，努力通过多种手段和方式，不断优化物理概念教学，努力用高质量的概念教学为整个物理教学活动铺平道路。
参考文献：
[1]曹炜.高中物理概念教学分析[J].科技致富向导，2012（26）.
（武夷山二中福建武夷山354300）
【摘要】新课标提出“情景—探究—应用”的学习方式。将新课程理念落实到教学实践的首要环节是创设适宜的情境。文章以物理概念教学为例，根据概念教学的特点，从概念的引入、定义、理解、应用等几方面对情境创设的策略进行了探讨。
关键词中学物理教学；情境；情境创设
Thestrategythatphysicsteachingintheseniorhighschoolscenarioestablishandpractice
HuangYongzhong
【Abstract】Thenewlessonmarkputforward"scene-investigation-application"ofstudyway.Newcourseprincipleimplementationarriveteachingpracticeoftheinitiallinkestablishafeatscenario.Articlewithphysicsconceptteachingforexample，accordingtothecharacteristicsofconceptteaching，leadtogointofromtheconcept，definition，comprehension，applicationetc.severalaspectestablishtothescenarioofthestrategycarriedonstudy.
【Keywords】Highschoolphysicsteaching；Scenario；Thescenarioestablish
一、情境及情境创设理论
情境，从广义上来说，它是影响个体行为变化（产生行为或改变行为）的各种刺激（包括物理的或心理的）所构成的特殊环境。学习情境是指在教学环境中，作用于学习主体，使之产生一定情感反应并激活情境思维的客观环境。
情境创设是情境教学的核心。教学中，设置良好的环境，可使环境与整合正相关，而无效的情境将使环境与整合无关或负相关。因此，在教学设计时，教师应根据所授内容教学内容与教学目标、学生的认知水平和无意识的心理特征，精心选择适当内容，创设一些以学生为主体的、引人入胜的、轻松和谐的、具有探索性、启发性、创造性和科学文化氛围的、与学习主题的基本内容相关的，能够引起学生积极情绪反应的情境，让学生在情境中通过各种实践活动取得科学知识，发展实践能力，培养创新精神。
二、物理教学情境及其作用
物理教学情境是指在物理教学中，作用于学习主体，使之产生一定情感反应并激活物理情境思维（情境思维是当情境所提供的线索对学生而言较陌生，学生旧有的知识经验和认知结构不能完全理解或者解释，造成认知冲突，从而激发的一种思维）的环境，包括物理问题情境、物理实验情境、物理概念情境、物理思想方法态度的情境（可称人文情境）等。
例如：高一物理教学中，在讲解力的合成和分解时，可创设这样的问题情境，提问学生：细棉线下面挂一只重物，用一根线时易断还是两根线时易断？如图：
学生感到很好笑，认为肯定是用一根线时线易断。教师开始演示，一根线提得起重物，而两根夹角较大的细线提重物时，线断了！这一现象立即引发了学生的好奇和质疑：为什么两根线的效果反而不如一根线呢？这一情境不仅激发了学生探索的兴趣和进一步学习的动力，也使学生认识到了原有观念的错误，主动地调整、重组认知结构。创设问题情境，就是在教材内容和学习求知心理之间制造一种“不协调”，引起学生内心的冲突，动摇学生已有认知结构的平衡状态，从而唤起学生的思维，激发学生学习的内驱力，使学生进人探索者的角色，真正“卷人”到学习活动之中，以达到掌握知识，训练思维的目的。
由以上实例可以体会到，物理教学情境的作用：
1、培养学生对物理科学的浓厚兴趣，激发学生的求知欲。创设适合学生身心发展特点和认知规律的物理教学情境，能更好地激发学生的学习兴趣及动机，启发调动学生的思维，使课堂教学真正“活”起来，使之发生由“厌学”到“愿学”的转变，从而达到提高课堂教学效果的目的。
2、以学生为中心，发展学生的自主性。如果说客观主义使教学成为人的控制的过程的话，那么从上个世纪90年展起来的建构主义则使教学成为人的解放的过程，它强调以学生为中心，真正把发展学生的自主性、能动性、创造性，促进教育、教学过程的个性化放在中心地位。物理教学情境正是起到了这样的作用。
3、对学生实践能力和创新精神的培养起良好促进作用。通过创设物理教学情境，引起学生学习的自觉性，让学生在教师创设的学习情境中自主探索：亲自动手、动脑，亲自观察、记录、操作、整理、讨论、分析，发现问题，分析问题，解决问题。通过亲身体验，获得直接经验，学会如何去获得知识，如何用物理的观点和研究方法解决实际问题，让学生在物理情境中通过各种实践活动取得科学知识，发展实践能力、培养创新精神。
三、以物理概念教学为例的中学物理教学情境创设的策略和实践
物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式。用于反映物理现象和过程的本质属性，被高度概括和抽象成为物理概念，这是物理教学中的重要内容。物理概念是用来描述有关的物理规律的，如果概念不清，当然就谈不上掌握物理规律。因此，必须十分重视物理概念的教学。物理概念的教学，特别是重要的基本概念，决不能只是孤零零的让学生知道或记住他们的文字表述或数学表达式，而要努力搞清楚他们的“来龙去脉”。
物理概念的教学要达到以下几点要求：为什么要引入某个物理概念；概念是怎样研究得出的；概念是怎样定义的；某个概念的物理意义是什么；某个概念理解应用中学生易产生的疑惑和错误理解及应注意的有关问题等。当然，上述要求比较高，不可能通过一两次教学活动就能全面达到的，有的要经过多次反复和许多阶段才能达到。
根据以上概念教学的要求和特点，物理概念教学中可从以下几个角度创设情境，具体策略和实践如下：
1、从为什么要引入某个物理概念的角度，创设情境。
例如：在圆周运动章节中学习角速度概念时，学生提出：既然用线速度可以描述圆周运动快慢，为什么还要引入角速度描述圆周运动快慢呢？如果教师创设了“月球和地球谁跑得快？”的情境：
地球说：“月球绕地球作圆周运动每秒钟走过的弧长为0.99千米（即线速度为0.99千米/秒），而我地球绕太阳作圆周运动每秒钟走过的弧长为29.78千米（即线速度为29.78千米/秒），所以我跑得快！”月球说：“我绕地球转一圈只需要28天，而地球绕太阳转一圈需要一年365天，所以我跑得快！”地球与月球说得都有道理，由此可见，仅仅用线速度来描述圆周运动的快慢是不够的，还需要从另一个侧面描述圆周运动快慢。因此，要引入角速度这个物理量来描述圆周运动的快慢。
2、创设促进学生自主思考、类比、概括的情境，帮助学生理解概念是怎样定义的。
例如：我在电场强度教学中建立如下的概念情境：首先启发学生回忆思考下列两类物理量在定义方法上有何区别：一类是位移、质量、力、能量、功、热量、电量等；另一类是速度、加速度、压强、功率、电流强度、密度、比热、劲度系数等。探究后一类量为什么要用比值来定义？生产生活中有无与后者类似的情况？接着创设如下实验情境：用起电机使金属球带大量电荷+Q，用悬吊带电为+q的小球显示带电金属球的附近有电场。移动小球+q均由近及远可见悬绳的偏角变小。说明带电+q的小球在不同点受的电场力不同。然后引导学生概括：电场有强弱之分。但把小球多次移到同一点A，其偏角不变，说明在同一点，电场的强弱是不变的，这是电场的特性。然后引导学生讨论：参照密度、电流强度的定义思路，用什么方法可描述某点电场的强弱？逐渐逼近E=F/q这一结果。通过创设以上情境，学生不仅对电场强度这一概念的定义理解深刻，并且通过类比、概括，了解了比值法定义物理量的方法。
3、创设生活化情境或实验情境，帮助学生理解抽象概念。
例如：现行高中物理教材中设计了一些让学生自由动手的“做一做”。其中有这样一个实验：让学生做一个显示玻璃瓶微小形变的课后小实验：找一个大玻璃瓶装满水，滴入几滴红墨水，瓶口用中间插有细管的瓶塞塞上，用手按压玻璃瓶，细管中的水面就上升；松开手，水面又降回原处，这说明玻璃瓶受到按压时发生形变。我在演示这个实验时，使用了大号椭圆柱形墨水瓶来替代课本中所示的圆柱形玻璃瓶，当用手按压墨水瓶长半径两侧时，细管中的水面不是上升，反而下降，这种与教材中的实验结果相反的现象出乎学生意料，感到格外新鲜，无形中更加吸引住了学生的注意力。通过实验不但使学生对“弹性形变”现象深信不疑（课本中的水面上升可能有少数学生产生是由于人手的温度引起水热胀的误解），同时也使他们形象地看到了圆形物的容积最大的实例。接着，再作一次按压短半径两侧的实验，结果是水面上升，这就从正、反不同的角度加深了“弹性形变”的理解，实验现象的说服力更强了。
这样，简单易做、成本又低的小实验，既激起了学生学习物理的兴趣，又使学生动手、动脑能力得到充分的锻炼和提高，为学生展示自己的创造力、想像力提供了一个广阔、自由的空间。
4、创设与学生原有认知矛盾的问题情境，帮助学生辨析概念应用中易产生的疑惑和错误，解决学生的思维障碍。
例如：为了突破“静摩擦力的大小与正压力无关”这个难点，我设计了如下情境：用水平力将一本书压在竖直墙壁上，提问：“如果对书的压力逐渐增大，书受的摩擦力如何变化？”对这一问题回答错误最多的是：“因为f=μN，N增大，所以f也增大”。至此可借题发挥：“增大后的摩擦力必会大于书的重力，那时书将沿墙攀登了！？”学生听后哈哈大笑，自知出错，而后兴奋、思考，变信口回答为主动探索。在之后的教学过程中，学生回答问题时，懂得“少一些信口开河，多一些主动思考”了。
学生对概念认识中的错误，往往根深蒂固地存在于头脑中，很容易在认识活动中形成负迁移，排斥正确概念的接受，使学生在解决问题时往往出现错误的结论。如果在教学过程中合理运用这些反例，不但可以引发学生思考，还能加深印象。
5、创设多角度、多样化、分阶段进行的概念教学情境，使其符合从现象到本质、从初级的本质逐渐发展到深刻的本质的认识发展过程。
例如：在加速度概念的教学中，刚开始只创设火车开车、汽车刹车等情境；然后用自由落体情境的重力加速度加深概念；继而用平抛情境引导学生探究，它也是一种匀加速运动，在匀速直线运动的火车上使小球自由下落，则地上的人看小球为平抛运动；在圆周运动、简谐振动中进一步深化加速度概念；在学完静电场后，用静电场与重力场比较，E=F/q与g=G/m比较，学生可悟到，原来重力加速度实际上可认为是重力场的强度。在每次加深对加速度概念理解的教学中，联系、比较之前对加速度的理解，使得学生感受到知识之间的连贯性、整体性，能够融会贯通。
以上物理概念教学中情境创设的策略仍在不断的应用和完善中。也可以进一步在规律教学、实验教学、习题教学中根据相应的教学要求和特点，从知识掌握的几个层次的角度探索情境创设的策略。
参考文献
［1］钟启泉，胡炳元．物理课程与教学论［M］.浙江：浙江教育出版社，2002．
［2］许国梁，束炳如等改编．中学物理教学法［M］.．北京：高等教育出版社，1996．
在物理概念教学中，教师必须给学生营造一个适应教学要求，借以引导学生发现问题、思考问题、探索事物本质属性的物理环境，把教学目标转化成学生的学习目的，从而激起学生的学习兴趣和求知欲望，并引出概念问题。
一、以日常生活经验创设学习情境引入概念
教师要善于恰当地利用学生已有的生活经验，创设良好的物理环境。该方法使学生感到亲切，容易接受。同时，也有助于培养学生观察、勤于思考、善于分析问题的能力。这正符合从生活走向物理，从物理走向世界的新课程理念。
需要注意的是，教师在选择具体事例时，既要选择与概念有着明显本质联系的事例，又要注意防止经验中不正确观念的干扰。
如：“压强”概念的引入，先列举学生在生活中的熟悉事例，用手往墙上按图钉，图钉就被钉进墙里，用锋利的刀切肉省力，而用钝刀切肉十分费力；当人们走在海滨沙滩上时，沙滩便留下一窜脚印；骆驼靠又阔又扁并且富有弹性的掌蹄，行走时不会被陷进砂里，故称为“沙漠之舟”，而牛马行走在沙漠中时，蹄子就会深陷在砂中。可见压力的作用效果既跟压力的大小有关，也跟受力面积的大小有关。为了比较压力的作用效果，从而引入“压强”的概念。
二、通过物理实验创设学习情境引入概念
有些概念所涉及的现象不是学生在日常生活中常见的，这类概念的可以借助实验来引入。运用实验展示物理现象和过程，不但可使学生对物理现象及过程产生必要的感性认识，还容易集中学生的注意力，激发学生学习兴趣，引起学生积极主动思考。特别是在教师指导下学生进行实验，通过自己的亲自操作，把实验感知与思维活动紧密地结合，物理现象和过程获得生动、深刻的印象，这对形成和理解物理概念有着积极的意义。
值得注意的是，运用实验来创设学习概念的环境，既要有利于激发学生的求知欲望，更要引导学生把注意力集中到被研究的对象和现象上来，注意观察它的变化及其产生条件。
例如引入摩擦力的概念（筷子提米）
如：“浮力”概念的引入，先做演示实验，在弹簧秤下挂重物，用手向上托重物，弹簧秤的示数变小。分析由于重物受到向上的托力，才使弹簧秤的示数变小；在把重物放入水中，可观察到弹簧秤的示数也变小。分析由于重物受到水向上的托力，才使弹簧秤的示数变小，从而引入“浮力”概念。
三、利用物理经验事实创设学习情境引入概念
物理学和生产实践中的一些经验事实，对物理概念形成具有突出现象、本质的特点，但是学生又不很熟悉，课堂上无法进行实验观察。在教学中可以充分利用教材，教育软件和教师的讲授，阐述经验事实，使学生获得感性材料。在平时的教学中，运用物理史料中的典型事例或故事引入物理概念，也是创设物理情境的一种十分重要的方法。（例如马德堡半球实验）
如：“力”概念的引入，学生对力已经有了自己的亲身体验，从而抽象出力的物体性，进而引入力的概念。这样，学生对力的概念体会深刻，便于理解。
如：“惯性”概念的引入，引导学生观察乘坐汽车的过程中，汽车突然起动，刹车、加速和拐弯时所发生的物理现象，通过分析引入“惯性”概念。
四、由复习旧知识创设学习情境引入概念
往往新概念与学习过的概念之间存在着有机的联系，教师可以引导学生从已有的知识出发，通过逻辑展开，把新概念自然地引入。这样可使学生认识到引入新概念的客观性和必要性，使知识系统连贯，便于学生理解和掌握。
五、用类比方法引入概念
如：“电压”概念的引入，先将请水流与水压的关系，再通过类比引入电流与电压的关系，从而引入“电压”的概念。
六、通过物理故事引入概念
【关键词】教师教育教育重构科学教师学科教学知识
【中图分类号】G650【文献标识码】A【文章编号】1006－9682（2012）03－0020－03
【Abstract】Themodelcalled“educationalreconstructionforteachereducation”,whichrepresentsaframeworkforthestudyofpedagogicalcontentknowledge（PCK）,isadaptedfromthemodelofeducationreconstruction.Byintegratingtheresearchfieldsofdesignoflearningenvironments,studyofstudents’conceptions,subjectmatteranalysis,PCKstudiesandteachereducation,thismodelaimsatimprovingteachereducation,andprovidesanewresearchmethodforthestudyofscienceteachers’PCK.
【Keywords】TeachereducationEducationalreconstructionScienceteacherPCK
教师教育的教育重构（ERTE）模型的提出，是建立在对学科教学知识（PCK）概念及其与教学关系深刻理解的基础上的。该模型主要用于探究中学科学教师对学生前科学概念的认识、主题呈现方面的知识和教学法知识。本文结合一个PCK研究案例，介绍ERTE模型的构成与其应用于科学教师PCK研究的途径。
一、ERTE的研究背景
教学论与课程论作为两种迥异的教育学术传统，在各自的文化背景下诞生、发展。教学论是德国及其他中欧与北欧国家的教育学术传统，教师有专业自的保障，不受“课程”的控制，“课程”被视为“教学内容”，因此课程理论被当作教学理论的一个部分。课程论教育传统起源和发展于美国，关注落实课程内容和确定课程结构，规定教师要教什么和为什么要教，课程成为一个广泛的概念，是学校教育中的一个大系统，而教学则是其中一个特殊的现象和子系统。［1］而在过去的十几年中，美国和德国教育研究的发展为这两种关注点不同的教育传统提供了合作机会，尤其是PCK概念的提出和学科教学论的发展，结合专业知识和教学知识两个不同的领域，通过相关性将两者互相联系进行研究。
1985年，Shulman在成为美国教育研究协会主席的演说中，区分了教学知识领域的三个类别：课程知识、学科知识和一个新的类别，即学科教学知识（PCK）。这是PCK第一次明确被提出，简要描述为“学科知识的特殊形式，最适于可教性”。［2］随着对PCK研究的深入和教师专业化的进程，PCK的涵义也在拓展。在本文的观点中，PCK的理念可以理解为一个知识范畴，而不是一个教育概念或教育思想。这种知识不能由成熟教师直接传授给新教师，因此在教师教育中，教师的PCK必须经过建构或重构，基于此而诞生了ERTE模型。
ERTE模型兼顾美国的课程论传统和德国的教学论传统，其目的并不是要对二者的优劣进行比较评判，而是在教育研究中区分两种对待教师和教学内容作用的方式。这个新模型的基础是一个已有的模型，即教育重构（EducationalReconstruction，ER）模型。
二、ER模型的结构
ER模型是由Oldenburg大学生物教育小组与KielIPN的物理教育部合作，为研究学生前科学概念而建立的。［3］它整合了三个著名的研究领域（图1）：学生概念实证研究，主题分析和学习情境或教学顺序的设计。它具有三个特征：首先，整个模型呈一个框架结构，能对以上三个元素相互联系地展开研究，而非各自单独处理；其次，ER模型能平衡科学范畴目标和学生目标――科学学科内容和学生概念的地位同等重要，即图1中显示处于下方同等地位的两个领域；第三，该模型具有双重性――研究性和发展性，它提供了设计和评价学习情境或教学顺序的框架，既可用于学生前科学概念等的研究，也能协助进行教师教育。
ER模型建立在两个关键观点之上：第一个观点是学是发生在特定情境中，这些情境不由科学知识规定。在教育中，科学理论的概念必须被置于一定的情境中，这就是所谓的教育重构――“在科学知识形成过程中遗失的内容必须被重构，以便让科学知识点对学生而言可理解和有意义。”［3］这符合建构主义学习理论所主张的教学方式，在情境中进行教学。
第二个观点是研究者或教师对学生观点的认识能在本质上影响对特定科学学科的重构。为了能设计学习情境，根据对学生前概念的研究和对学科主题的分析，教师对ER模型的第一个元素，即科学学科内容进行重构：首先，考虑学生前概念和科学概念的相似性；其次，教学目标和学生必须被置入学生可理解的情境中。教学中必须补充一些科学内容，将之嵌入抽象的科学概念中，以便于理解。
ER模型的第二个元素，学生认知能力和情感的实证研究，是建立在一个重要假设之上的，即学生的概念既是学习的起点也是学习的辅助。学习被认为是一个建构过程，这意味着学生带着自己的概念进入学习，他们立足于已有的知识和经验来建构自己的知识。因此教育研究人员、设计者和教师在设计学习情境时，必须注意到学生前科学概念。ER模型对学生概念的研究目的是用实证研究的定性方法回答下列问题：如何在学生视角中表现科学概念？学生使用的是哪些概念？学生对科学有哪些观点？学生的概念如何与科学概念一致？
模型的第三个元素，对主题的分析，即在科学文献（科学课本，科学哲学和科学史等书籍）中辨认出基本概念及其联系。分析的目的是回答下面的问题：在一个专题中哪些是科学理论和概念？科学概念的起源、功能和意义是什么以及它们在什么情境下存在？用了哪些科学术语，以及它们中哪些因为字面意思限制了或促进了学习？这些科学概念有哪些道德和社会的含义？［4］
三、ERTE模型的结构与应用
1．ERTE模型的结构
图2显示的是PCK研究的主体、客体和目的模型，用于区分作为教师个人知识范畴的PCK和来自PCK研究结果的教育思想：教师从各自的教学实践中得到的PCK，这些PCK形成了研究者进行PCK研究的客体；研究者尝试从优秀教师的PCK中构建新的教育思想，而这些教育思想，反过来能够在研讨会或课程中教给其他教师，并以教师教育的方式流向这些教师个人的教学实践中。［5］
根据图2模型，研究者对ER模型进行改造，将ER模型直接整合嵌入新的模型。新模型的整体结构基本上是原三角模型的复制（图3），构成ERTE双层模型。ER模型填放在ERTE模型的一角，作为其中的一个复合元素。这个新模型中增加了一个观点作为前提：教师教育的内容需要被“重构”。
在ERTE模型中，研究者整合了五个研究领域：①学习情境设计；②学生前概念的实证研究；③主题分析；④PCK研究；⑤教师教育的教育建构。这些元素互相关联、互相影响。在ERTE模型的系统中，PCK研究根据ER（图3左下角部分）的研究结果进行，目的是建构教师教育。在ERTE研究模型中，教师成为一个基本元素。
这个模型的巧妙之处在于：教师PCK研究的目的是回答对应于PCK三个要素的三个问题：①教师有哪些“学科主题知识”？②教师对学生在学科主题上具有的前科学概念有什么了解？③教师对主题呈现有什么概念？这三个问题正与ER模型的要素相一致：①主题分析；②学生前概念研究；③学习情境设计（主题呈现）。因此位于模型下方的两个领域恰好能够就这三方面互相交流，互相提供研究角度和依据，同时也为重构教师教育建立了理论基础。
2．应用ERTE模型进行PCK研究
ERTE模型用于PCK研究的研究设计可做如下概括：一组研究者同时分析主题和研究关于学生前概念的文献，关注学生前概念的实证研究，而另一些研究者关注教师PCK的实证研究。本研究设计中他们的相互影响是必要的。主题分析、学生前概念研究和设计学习情境或教学顺序的过程（ER模型部分）形成了PCK研究的参考材料。这些参考材料并不用于设置衡量教师知识的标准，而是提供一个情境，即通过不同概念和主题的呈现方法来深入探索教师概念的情境。另一方面，如果教师已经在他的职业中获得主题呈现方法，即能使主题被学生理解的方法，该教师PCK的研究成果也能够影响学习情境设计过程。最终，这个研究过程的结果便能够用于教师教育。
需要注意的是，这个研究模型不应该被新教师尝试用来给中学生设计学习情境，它的主要功能还是在于重构教师教育――当教师意识到学生在概念理解上存在困难，但没有能力做出适当反应时，这个对教师知识进行的整合研究便可提供一些解决问题的办法。
VanDijk［6］在构建模型后，使用ERTE模型进行科学教师关于进化论的PCK研究。研究主要方式是对教师进行面对面访谈，访谈问卷便是根据ERTE模型设计的。问卷第一部分是教师背景，由教师经验和所受教育的相关问题构成。第二部分收集文献进行筛选，得到五个有关教师个人观点的开放式问题，形成访谈问卷的核心。其中第一个问题针对教师对进化论的核心概念所持观点，决定了访谈的后续内容。这个问题不仅深入了解教师的PCK，还帮助访谈者根据被访者提到的核心观点来构建整个访谈。Kennedy等［7］为了进一步探索教师PCK，在访谈中加入了情境问题：教师面对假设的情境，意味着产生“教师需要同时将学科主题和学习者列入考虑”的情况。情境问题的基础是两个开放问题，前者来自进化论概念测试，［8］后者来自关于微进化过程的自然选择概念目录。［9］关于学生前概念的文献表明，学生前概念的焦点通常是微进化过程，但为了避免偏见，进化生命史的问题也包含在内。
对访谈结果的分析也根据ERTE模型来完成。例如，关于教师的主题教学知识，从对进化论的主题分析和学生前概念的研究开始。教师在进行进化论主题的分析时，表明他们都认为进化论在生物学学科中处于“核心概念”、“基础”的中心地位，而他们所认为的关键概念是“突变”和“选择”，或其他和微进化过程有关的概念。访谈分析者认为，进化论的提出不仅是为了解释有机体展现出的高度适应生存环境能力，也解释了生命形式展现的多样性。如果进化如受访教师所言，是生物教育的核心主题，仅仅关注微进化过程是不够的。相反，进化史、动植物演化进程，代表研究进化的客体，显示它们在时间上的关系。另外，当教师视进化论为生物教育的核心主题时，显然他们在努力将进化论整合入生物教育的大背景中。受访者根据生物教育的结构表达他们对进化论教学的关注。他们参考进化论的教学顺序（理论、证据和过程），以及学生在能够理解进化论前需要一些基本知识这个事实，得出“进化论只有在将所有生物学知识整合到一起之后才能被理解”的观点。然而，先于此学生就开始学习进化论，仅有的帮助是其他已学主题中所含的少量信息。基于以上分析，研究者得出结论，教师对学生进化论概念理解并不总是积极有效的，许多教师缺乏对生物史学性质的认识。而情境问题则很好地展示了受访教师面对学生前科学概念所作出的反应方式。
四、ERTE模型带来的启示
ERTE模型产生于研究学生前概念的ER模型，取美国课程论传统和德国教学论传统二者所长，为科学教师的PCK提供了一种综合研究的范式。从方法论角度看，ERTE模型立足于实证研究，又有系统论的指导，联系和发展地将不同研究领域进行整合，为复杂问题的解决提供了很好的研究框架。
与以往教师PCK研究的过程相比，ERTE模型的运用把教师个人观点和具体学科主题问题进行了联系，情境的运用由学生学习情境的构建拓展到假设教师面对学生的情境，这些创新之处将原本分散的问题整合到一起，对教师PCK研究，特别是关于具体学科主题的教师PCK研究能够更为全面和深入。
目前我国教师教育呈现多元化的局面，师范学校和综合性大学共同参与，专科、本科和研究生教育并存，一方面多种培养模式确实有利于不同层次教育所需，另一方面也面临缺乏教师专业标准和教师教育课程标准参照、教师水平参差不齐的情况。ERTE模型为教育重构观点提供了一种可行的教师教育模式。教师原有的知识和经验储备在这个模型中只是作为重构的基础元素之一，更多基于教育研究成果的其他元素便能够脱离教师的个人背景，在教师教育中发挥作用。
另外，ERTE模型的开发所展现的是德国教育研究者吸取外来教育思想和教学理念，结合德国本身教育的优势，进行的独创性研究。这提示我们，在接受优秀教育思想和教学理念的同时，更应该从中发掘可以与我国教育传统相结合之处，而非全盘照搬。因此，深入解读外来的教育研究成果之后，对教育新理念、新策略，联系实际、去粗取精的工作更为重要。这可能对教育实践者和研究者具有更深远的启示意义。
参考文献
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一、在教学中渗透数学思想和方法
对学生实施创新教育，培养学生的创新意识是数学的教学思想.然而所谓的数学方法就是解决数学问题的根本程序，也是数学思想的体现.灵魂的体现在于它的思想，数学也是这样.学生在运用数学方法解决数学问题的过程就是感性的认识在不断积累的过程.在教学过程中教师要求学生了解并掌握数学思想，如果在章节当中的数形结合、分类、归纳、类比和函数等，这都是数学的思想.教师在教学当中教会学生去领悟数学的思想是远远不够的，而应该是让学生能真正的掌握并加以应用.激发学生学习数学思想的好奇心，调动学生的积极性，这样学生才有求知欲.学生通过独立的思考，追求创新，在解题的过程中得到新知.做到真正的用“方法”让学生领悟数学的“思想”，用“思想”指导“方法”.在数学的教学当中，许多的数学思想和方法都是一致的.即相辅相成，又融会贯通.只有教会学生运用正确的方法，才能真正的领略数学的思想.
二、抓住教学概念，提高数学有效教学的内涵
数学概念作为构成数学理论体系最基本的因素.数学概念教学也是数学教学当中不可或缺的一个重要环节，教师着力提高学生对数学概念的掌握能力，在以前传统的数学教学模式下，缺少考虑学生的年龄、阅历水平，导致许多学生对数学概念的掌握不强.尽管教师有多年的丰富的教学经历，但在初中数学概念这方面的教学还是有诸多的不足.比如：教师在讲解概念时忽略了概念的形成过程.其实很多数学概念是从现实生活中由抽象到具体化而形成的.真正的掌握数学概念则应彻底地让学生了解概念的由来.还应注意的是直观形象地引入概念在数学概念教学的过程中，一定要做到细心、耐心，尽量从学生日常生活中所熟悉的事物开始引入.这样，学生学起来就有兴趣，思考的积极性就会高.再如：教学“平行四边形和梯形”时，首先教师应该让学生联系长方形和正方形的关系，让学生比较完整地掌握长方形、正方形、平行四边形和梯形的内涵.“一组对边平行”，就得出了梯形的概念，在“一组对边平行”的基础上再增加“并且相等”，就得出了平行四边形的概念，这样梯形和平行四边形内涵上的差异就突现出来了，从而更好地掌握这些概念.利用这种概念的内涵差异和知识的迁移，可以提高学生运用旧知识、探索新知识的能力，牢固掌握几何概念.在学生能扎实的掌握概念的情况下，数学教学才能有效地得到提升.
三、培养学生的自主学习能力，有利于提高课堂教学效率
一个好的教师必须重视和抓好学生的预习，学生在课堂之前预习好，准备充分了，势必会提高课堂的教学效率，学生对新学的知识掌握也就更加快捷，不仅减少了学生课后的复习时间，还能让学生学起来更加有积极性.俗话说：“磨刀不误砍柴工.”预习能为学生专心听讲奠定了基础，其次，预习能找到新旧知识之间的传承性与相关性.最重要的一点是能在旧的知识点中找到新知识.同时，我们也发现毫无生机的课堂教学不光会使学生产生厌学情绪、厌恶老师，更会阻碍学生的自主发展.精心创设问题情境，不断激发学生对新知识学习的热情也提高课堂教学效率，这种教学方法值得数学教师的高度重视，教师应该努力做到拉近学生与数学思想的距离，让学生亲近数学，领略到数学的思考，使学生经常处于“愤悱”的状态中，给学生提供学习目标和空间，学生才能做到自主地学习.教师可以在教学当中利用多媒体和现实生活中的例子为学生创设适合教学情境.以创设应用性问题情境，引导学生自己创设数学命题，其中包括公理、定理、性质、公式；以创设开放性问题情境，引导学生积极思考；以创设趣味性问题情境，引发学生自主学习的兴趣；以创设直观性图形情境，引导学生深刻理解数学概念；以创设新异悬念情境，引导学生自主探究；以创设疑惑陷阱情境，引导学生主动参与讨论；以创设已有知识的问题序列，引导学生自己获取新知识的生长点.
良好的教学环境不仅能够把学生的注意力吸引到课堂上来，同时还能增强学生的记忆力，提升他们对物理概念的感知度．情景的创设可以通过以下两个方面来实现．第一，实验法．实验在物理教学中是最好的教学方法之一，通过实验来教学能够清晰的展现出物理概念中所包含的内容和现象，相对于呆板的死记硬背，通过实验不仅能够让学生物理概念理解更加深刻，而且对于创建课堂的教学情境及其提高学生的学习热情都能起重要作用，使学生能够主动的投入到思考中．案例:对“大气压”这一知识点进行教学时，可以做如下实验进行相关的演示．取一个透明的玻璃杯，并且在玻璃杯中装满水，在沿着杯口的地方平整的放着一张硬纸片，使杯口和硬纸片能够紧紧的结合，然后将玻璃杯倒立在空中．这时学生发现一个惊奇的现象，硬纸片及其玻璃杯中的水竟然没有掉向地面．对于这个出乎学生意料之外的现象，激发了学生浓厚的学习兴趣及积极思考，引导学生深入地投入到探索宇宙奥秘的情境当中．当然，我们倡导教师多做一些实验来帮助学生理解一些物理概念，但是实验要有一定的质量，不是随便应付了之，物理实验不仅能创设适宜的教学环境，同时还应该对学生学习兴趣的激发及其求知欲望的膨胀有所帮助，能够让学生从实验现象中发现物理概念的本质规律．第二，生活经验法．这是一个物理的世界，我们所处的环境就是一个物理的环境，物理在我们的生活中无处不在，通过生活中的仔细观察，学生还是能够接触到许许多多的物理知识及物理概念，并且用这些物理知识去丰富自己的生活经验．教师在课堂上也能够利用这些生活中的知识及经验创建良好的课堂教学环境．比如说，学生走路时所产生的摩擦力、骑自行车及坐汽车时的惯性、跑步时的加速度等等生活实例来进行教学，让学生对物理概念有着更加清晰的理解，并且能够让学生有身临其境的感觉，让学生意识到，原来物理离自己这么近．
2．教学中进行思维的加工
物理实验能够让学生产生直接的感性认识，让学生真正的理解物理概念的奥秘，就必须让学生对这些感认识进行思维性的加工．否则，即使实验做得再好，学生对于感性认识和理性认识、表面和内在的联系、经验和科学之间的联系仍然会处在一种游离的思维状态．因此，要想让学生对概念有深刻的认识，必须在感性认识的基础之上建立物理概念，让学生在比较和分析的基础上，对一些感性的认识进行一些理性的思维加工，从肉眼观察到的现象中归纳出物理概念的本质属性，从而慢慢的形成正确的物理概念．案例:比如对机械功率这个概念进行教学时，通过实验能够让学生认识到:做功时间一样，做功的不一定就一样;而做功一样，做功时间也不一定就一样．接着从这个现象中引导学生过渡到速度的概念:物体在相同时间内，所走的路程不一定一样，反之，通过相同的路程，时间也未必一样．这样从比较中学生可知，速度和功率的概念是相似的，在比较中对这两个概念进行思维加工，就不难得出功率概念的定义．