學科教學知識

學科教學知識（Pedagogical Content Knowledge，簡稱PCK）是一個專用術語。

基本介紹

• 中文名：學科教學知識
• 外文名：Pedagogical Content Knowledge
• 別名：PCK
• 性質：專用術語

概念引言

從師範教育中的課程設定來看，70年代以前比較強調教師的普通知識和專業知識；70年代之後，開始注重教師的教育學科知識，尤其是一般教學知識。80年代以來有些學者又特彆強調學科教學知識（PCK）對提高教學成效和促進學生理解的重要作用。21世紀，為了有效教學，培養高素養的師資，對PCK的研究是有意義的。

美國教師資格認證制度的缺失而提出來的概念。當時，在美國許多州的教師資格認證過程中，往往只測試教師的學科知識和教學知識。學科知識多是測驗一些事實知識的記憶，教學知識僅是涉及準備教案和評價，識別學生的個別差異，教室管理與教育政策等，完全看不到學科的影子。因此，Shulman提出了PCK的概念，試圖在教師資格認證制度中重新重視學科知識在教學中的重要性。Shul~指出，以前的教學研究範式忽略了學科問題，然而，學科問題對教學很重要，如教師對學科的理解如何影響他們的教學質量，教師怎樣把自己的學科知識轉化為學生能夠理解的形式，教師怎樣處理有問題的學科課程材料以及怎樣使用自己的學科知識來生成解釋和表征(Shulman，1986)。Shulman把各種教學研究中忽視學科問題的研究稱為“缺失範式”。

特徵與類型

PCK這一術語最早出現於1986年舒爾曼教授在美國教育研究協會會刊《教育研究者》發表的一份研究報告,該項目由斯賓塞基金會所資助,研究對象為史丹福大學一組科學、數學、社會學科和英語專業的職前教師,研究主題是他們的學科知識與教學方法發展之間的關係。文中舒爾曼教授首次提出學科教學知識(PCK)概念,即Pedagogical Content Knowledge,將其定義為“教師個人教學經驗、教師學科內容知識和教育學的特殊整合”。

內涵及特徵

一、PCK的內涵

PCK是教師個人獨一無二的教學經驗,教師獨特學科內容領域和教育學的特殊整合,是教師對自己專業理解的特定形式。舒爾曼的觀點把PCK作用教師最有用的知識，能夠區分教師與學科專家，並且是最有效的類推、闡述、示範和解釋。總之，舒爾曼對PCK的定義實際上是將PCK作為多種知識的綜合,包含教師對學習者的知識、課程知識、教學情境知識和教法知識等,它是“用專業學科知識與教育學知識的綜合去理解特定單元的教學如何組織、呈現以適應學生的不同興趣和能力”。格羅斯曼(Grossman)則定義PCK由四部分組成:“關於學科教學目的知識、學生對某一主題理解和誤解的知識、課程和教材的知識、特定主題教學策略和呈現知識”。

PCK是學科教學知識 (Pedagogical Content Knowledge)的簡稱。教師必須擁有所教學科的具體知識：事實、概念、規律、原理等，還應該具有將自己擁有的學科知識轉化成易於學生理解的表征形式的知識。

二、PCK的基本特徵

1、與內容相關。

教師的PCK是教師關於如何將自己所知道的學科內容以學生易理解的方式加工、轉化、表達與教授給學生的知識。因此,教師學科教學知識雖不同於學科內容,但其指向於特定學科及其內容的加工、轉化、表達與傳授,與特定主題緊密聯繫即與學科內容息息相關。

2、基於經驗的反思,具有實踐性。

教師的PCK是關於如何教的知識,是教師基於課堂實踐以及在生活與學習中所獲得的經驗,並對其進行反思、歸納與總結,經過綜合、轉化而不斷獲得與豐富的。因此,教師學科教學知識離不開教師在實際的教學實踐環境中所獲得的經驗及其基於經驗的有目的、有重點的反思。而獲得PCK的過程中,始終離不開教師工作、生活的專業場景。正是在這種由實踐→經驗積累→反思→再實踐→再經驗積累→再反思……的不斷往復的知識結構重組與學習的過程中,教師獲得了成長與發展。其離不開教師的實踐，所以PCK具有實踐性。

3、個體性。

PCK是教師個人在自己所任學科和所在班級的特定範圍內,不斷將各方面知識綜合、創新的探究過程。具體而言,教師必須通過自身對社會所倡導的學科教學論這種理論形態的“公共知識”(public knowledge)的理解、概括與系統化,並通過與教育實踐行為之間的不斷互動,才能逐步內化為自己所擁有的、真正信奉並在實踐中實際套用的知識,即教師的“個體知識”。此外,不同個體在對其已有知識結構進行重組與學習時,由於其已有經驗與背景不同也會導致教師學科教學知識表現出較大的個體差異。所以教師的PCK具有明顯的個體性，不同的教師的PCK是不同的。

4、情境性。

教師的PCK涉及教師如何教的知識,而教學是不可能脫離具體的情境而產生的,情境是整個教學與學習中的重要而有意義的組成成分,情境不同,所產生的教學與學習也不同,教學與學習受到具體的情境特徵的影響。教師學科教學知識正是這樣一種反映教師所處教學現場的特點、與學科內容緊密相關的“視情形而定”的知識。所以教師的PCK具有情境性的特點。

5、整合性。

PCK是學科和教學兩種知識的融合的產物，具有融合性或整合性。萊德曼和拉茨認為，教師只有在不斷的教學與持續使用個人的學科專業知識於教學活動中，學科專業知識和教學知識才能融合起來形成學科教學知識。PCK本質上並非是單獨存在的知識體系，而是教師在教學過程中融合學科與教學知識而形成的知識。

類型

一、靜態PCK

舒爾曼關於PCK概念的核心要素有兩個,一是關於學科內容知識的呈示,二是對學生前概念、概念以及具體學習困難的理解。羅斯曼(Grossman)通過對英語學科中研究總結出的PCK較為系統，有四個因素。馬克斯(Marks)通過對國小數學教師學科教學知識的研究,提出教師應掌握關於學生的知識、關於媒體教學的知識、具有學科知識和在教學中能安排學生活動以及注重教學的行為表現。塔米爾(Tamir)則提出PCK應包括關於課程的知識、關於學生的知識、關於教學的知識、關於評價的知識。不同的學者對PCK進行較為系統的研究，可是總體來說對PCK的內涵並沒有發生根本上的變化，只是為PCK這一概念存在的合理性進行佐證與辯護。在Grossman等看來，強調的是“知識”，而這一詞表示的是靜態的，它所指向的是認識的結果。所以PCK屬於一種靜態的知識體系,它忽視了主體在認知和理解學科以及教學知識過程中的主動性。

二、動態PCK

科克倫等(Cochran,DeRuiter&King)認為,PCK應該由pedagogical content knowledge改為pedagogical content knowing,即學科教學認識,因為“知識是靜態的,認識是動態的,學科教學認識是教師對教學法、學科內容、學習特徵和學習情境等四個構成因素的綜合理解,總是處於連續的發展過程中,隨著學科教學認識的發展,教師能夠依據他們的理解為學科中的特定內容創造教學策略,幫助學生在既定的情境中構建最有效的理解“。相對於舒爾曼的PCK,PCKg增加了兩種成分,一種是關於學生的知識,另一種是有關學習情境的知識。這裡,關於學生的知識主要包括學生的能力和學習策略、年齡和發展程度、態度、動機以及他們對所學學科擁有的前概念。關於學習情境的知識主要指教師對形成教與學過程的社會、政治、文化等外在環境的理解。

構成PCKg的四種成分是相互關聯、整合在一起的一個融合體,這四種要素的整合過程就是個體觀念變化、整合最終形成學科教學認知的過程。在這裡,“綜合的”(synthesized)與“整合的”(integrated)成為最能表現學科教學認知發展特點的重要術語。PCKg不單單是知識的新形式,是由四種要素相互整合而構成。托賓(Tobin)等人開展的關於經驗型教師的案例研究也支持教師知識的“整合”特點。儘管舒爾曼所使用的術語“轉換”(transformation)在一定程度上也是合適的,但由於他把焦點主要放在了伴隨教學經驗的學科內容知識發生的變化上,使得PCK隱含的含義成了傳統學科內容知識的一種新的形式。

Veal和Makinster將不同文獻中提到的PCK成分加以搜尋歸類,然後將PCK分為:普通PCK(General PCK),學科PCK(Domain Specific PCK),包含歷史、科學、數學和英語等,地理、物理、生物、化學統稱為科學,主題PCK(Topic Specific PCK),例如化學中的溶解、氧化和化學計量等。它們的共同基礎是教育學中的教學法。

作用及意義

作用

一、促進有效教學。

PCK與學科知識的區別在於它是為了有效地傳授一門學科所必須擁有的知識，而不是知識本身。它是一種有關如何組織、呈現具體內容、問題，並使之適應不同學習者的興趣和能力的理解，其中包括最有用的呈現知識的形式、最有力的類比、圖表、例證、解釋和證明，總之就是那些呈現學科知識並對其進行公式化陳述，以使其他人能理解的那些方法。相對其它的知識來說，PCK能夠促進有效教學。

二、區分教師與其它的學科專家。

PCK是教師區別於其它學科專家的根本特徵，是教師所特有的、作為其專業基礎的知識。舒爾曼說：“確認教學的知識基礎之關鍵就在於學科知識和教育知識的互動作用（intersection），就在於教師擁有的下面這種能力，即將他知曉的學科知識改造成（transform）在教學意義上有力的、能夠適應學生不同能力和背景的形式上。”如Cochran等所言：“教師區別於生物學家、歷史學家、作家和教育研究者不在於他們掌握專業知識的質量和數量，而在於他們如何組織和使用知識上。”

意義

一、它揭示了PCK是教師知識中最有意義的知識。（中國古話說要給學生一杯水,教師要有一桶水,這只是說明了教師知識量的關係,如果這一桶水只是教師的學科知識,而忽視了其他,這一桶水不能完全發揮它的教學效率。）

二、PCK中各種成分的研究為教師教學知識發展提供指導, PCK中的主要成分當然是教師專業發展首先要考慮的問題。

三、教師的PCK是實踐性的,在實踐前、行動中、行動後圍繞某一話題開展行動研究形成的，優秀教師正是在教學實踐積累了大量的話題PCK。進行大量的案例研究能為某一話題提供教學知識的樣例,可以為其他教師提供借鑑,新手教師應該從積累話題PCK開始。

四、PCK發展的研究為構建教師專業發展模式提供了依據。研究表明以教材中特定內容為定向的工作組的方式可強化教師PCK,所以要改進教師培訓課程的內容和方式。

國內研究現狀

一、對國外的PCK的研究進行綜述，注重PCK的內涵及結構。

郭玉英等在史丹福大學舒爾曼教授提出PCK的背景簡介基礎上,綜述當前關於PCK的理論基礎及定義等方面的主要研究成果。廖元錫介紹了國外開展PCK研究的背景,PCK的內涵,PCK中整合的各種成分以及它的結構模型和檢測的方法。劉清華主要對PCK進行定位，即對PCK進行界定及其發展的來源進行大量的描述。朱小燕對過去二十年，PCK的產生的背景，PCK的構成部分和建立的模式進行了綜述。楊彩霞關於《教師學科教學知識：本質、特徵與結構認識》其實也是對PCK的綜述，有關PCK的本質，特徵和結構，是對國外的PCK的發展作了一個分析。另外劉清華從結構觀來看PCK，對國外的文獻進行綜述，存在著不同的結構觀，有PCK的結構觀和後結構觀。

二、由國外對PCK的認識，對我國的教師教育改革提供新的要求。

大量的研究者都在對國外PCK的研究進行綜述的基礎上，從不同的視角來分析，國外的PCK對我國的教師教育改革提供了新的要求。劉小強針對80年代後期出現的PCK，通過研究PCK對美國教師教育的影響，從而指出我國教師教育存在的問題以及PCK對我國當前教師教育改革的指導意義，並提出了建議。趙新雲對PCK的內涵進行了綜述，並在探討了學科教學知識的內涵的基礎上,分析了高師院校培養高師生的學科教學知識素質的幾點措施，這是對高師院校培養高師生的研究方向。

三、進行學校實驗，從課堂教學的視角及學習者的角度來看PCK的發展。

徐章韜，龔建榮通過從學習者的視角剖析一堂數學課的教學,具體分析了學科知識和學科教學知識在課堂教學中是怎樣有機融合的,在經驗層面證實了上述觀點。該論文是以學習者視角(The Learner s Perspective Study,即LPS)剖析一個典型課堂教學案例。這是從經驗的層面上進行實驗驗證，給出了具體的例子，在國內，這是較少見的，可以說是一個全新的視角。該課例是青浦經驗新行動的產物。青浦經驗從本質上說是學科知識和學科教學知識有機融合的產物,是指導有效教學的本土經驗。另外，青浦實驗還對國小數學新手和專家教師PCK比較進行個案研究，該論文採用的是個案研究，分別選擇一名新手教師和一名專家教師，通過對上海市九年制義務教育教材數學第六冊整理與提高單元“數學廣場——誰圍的面積最大?”的課例進行文本分析、錄像帶分析、參與式觀察、深度訪談、測試與問卷調查相結合的研究方法，研究教師的PCK。其中他們存在的問題是樣本太少，不具有統計意義。

國外研究現狀

一、對PCK的介紹和界定。

J. Gess-Newsome and N. G. Lederman對教師的PCK進行了介紹及定位。SHIRLEY MAGNUSSON, JOSEPH KRAJCIK AND HILDA BORKO對科學教師的PCK的性質、來源以及發展進行了闡述。

二、以某學科為例研究教師的PCK，促進教師教育。

Ingvar Thorén, Eva Kellner, Annica Gullberg and Iiris Attorps針對在科學和數學教師教育的研究，發展變革性的學科教學知識。這個教師教育的項目的研究主要是在瑞典耶夫勒大學進行，對象是該大學的未來的科學和數學教師。他們的目的是為適應教師教育的目標而最後改進一些課程，並提供了培養未來科學和數學老師的一個新的課程結構。Jason Silverman ，Patrick W. Thompson對有關數學教學發展的結構的框架的研究。

三、教師PCK的地位及其重要性。

Ineke Henze & Jan H. van Driel & Nico Verloop中有關教師PCK的地位及其重要性進行研究。

四、調查及測量教師的PCK。

Brian Rowan Steven G. Schilling Deborah L. Ball Robert Miller With Sally Atkins-Burnett Eric Camburn Delena Harrison Geoff Phelps教師的PCK進行調查及測量。在教育創新的內容上，對於有經驗的科學教師的PCK的發展的研究。該論文歷經三年的時間由一個新手教師到一個有經驗的教師的過程，來研究教師的PCK的發展。

概念介紹

簡介

PCK是學科教學知識或教學內容知識（Pedagogical Content Knowledge）

教師必須擁有所教學科的具體知識：事實、概念、規律、原理等，還應該具有將自己擁有的學科知識轉化成易於學生理解的表征形式的知識。為了研究學科知識怎樣轉化為教學的內容，舒爾曼和他的同事在史丹福大學啟動了一個名為“教師知識發展”的研究計畫，提出了一個理論框架識別三種知識：學科知識、PCK和課程知識。後來舒爾曼和他的同事又添加了四個範疇的知識：一般教學法知識，即普遍適用於各個學科教學的原則和技能；有關教育目的、目標意圖的知識；關於學習者的知識，包括學習者的特徵和認知，學習動機和學習發展的知識；關於其他課程的知識。舒爾曼首創的PCK這一概念，得到了不少研究者的回響，很多人投入到這一研究課題。本文側重科學教育對PCK做一簡單的概述。

出處

20世紀80年代，舒爾曼(Lee. S6ulman)率先提出了學科教學知識(Pedagogical Content Knowledge)的概念，簡稱PCK。他認為傳統的教師知識結構只重視專業學科知識和一般的教學法知識，忽略了教師作為一門像醫生，律師那樣的專業所必須具備的知識，這種知識是在複雜的教學工作中使用的，並且有別於單純的學科知識和一般教學法知識的知識，舒爾曼稱之為“迷失的範式”(missing paradigm)。

PCK這一術語最早出現於1986年舒爾曼在美國教育研究協會會刊《教育研究者》發表的一份研究報告中。在次年發表於《哈佛教育評論》的另一篇論文中，舒爾曼再次強調及重申了PCK的概念。指出，“教師對學科知識的認識和理解，這種認識和理解與教師提供給學生的教學之間的關係研究，可能是現有教育研究中所缺的”。從他的這篇論文中，我們可以看到舒爾曼強調的是教師在教學過程中所套用的具體的一系列與學科知識、教育知識不同的教學知識，即學科教學知識（PCK）。舒爾曼認為，教師除了必須擁有所教學科的具體知識外，還應該具有將自己擁有的學科知識轉化成易於學生理解的表征形式的知識。

1986年，在史丹福大學，舒爾曼和他的同事啟動了一個名為“教師知識發展”的研究計畫，並於1987年提出了包括PCK在內的構成教學的知識基礎的七類知識:1.學科內容知識;2.一般教學法知識，指超出學科內容之外的關於課堂組織和管理的主要原則和策略;3.課程知識，指掌握適用於教師作為“職業工具”的材料和程式;4.學科教學知識，指學科內容知識與教育專業知識的混合物;5.關於學生及其特性的知識;6.教育情境知識，包括班級或小組的運轉、學區的管理和經費分配、社區和文化的特徵等;7.教育目標與價值的知識。在主要由這七種知識構成的教師知識理論框架中，舒爾曼尤其強調PCK作為教學的知識基礎的重要性。這種學科教學知識或教學內容知識是教師特有的、影響教師專業成長的關鍵因素，體現了學科內容與教育學科的整合，是最能區分學科專家與教師不同的知識領域。

主要內容

研究背景

1. 教師教育課程重點的游移和研究範式缺失。歷史上，教師教育課程的重點在學科知識和一般教學法兩者之間游移，當教師教育課程的重點集中在教師的學科知識時則忽視了學科內容怎樣轉化為教學的內容；當它轉移到一般教學法時，常常以犧牲學科內容為代價，與相關學科具體的內容脫節。在研究上，研究者忽略了課堂生活的一個主要方面：教學內容，也就是學科知識，其他大多數關於教學研究的範式也常常忽略了這一問題，學科問題只是偶爾作為一個環境變數引入研究——作為一個根據內容種類劃分數據的控制特徵，但沒有研究者關注過學科內容本身，沒有問過學科內容是怎樣從教師的知識轉化為教學內容的，也沒有人問過對內容的系統陳述與學生所學到的或錯誤理解的如何關聯。舒爾曼把在各種各樣教學研究中缺乏關注學科問題的範式稱為“缺失範式”。

2. 教師的知識和學科專家的知識區別。大多數科學教師的學科知識來自於科學領域的專門學科。科學領域的理論模型不同於教科學和學科學的理論模型，科學共同體在科學理論和概念背後隱含著信念和假設，例如科學知識是建立在證據之上，科學教師要想方設法幫助學生揭示教材中的科學思想，理解科學家的信念所起的作用。科學家解決問題方式也不能直接用到科學教學中來，科學教師要結合對學習科學的方法的理解來解決問題。教師不能僅僅對某一概念、原則或原理有直覺的個人的理解，為了促進學生的理解，他們必須先理解向學生表征概念的方法。他們必須對學科內容“心理化”，為了轉化和“心理化”學科知識，教師必須對教學內容有個人理解，也包括有關如何表達這種理解的方法。也就是說教師的知識特徵是結合學科知識和教學法的知識，例如有經驗的教師的知識是按照教學的視角組織的，作為幫助學生理解特定的概念的基礎，而科學家的知識是按照研究的視角組織的，是用來構建某一領域新的知識的基礎。因此科學教師的知識不同於科學家的知識。

3．專家教師和新手教師的比較。萊因哈特等研究表明專家教師和新手教師的學科知識存在差異，有關某一主題的教學計畫、目標，行為、內容的解釋和表征方式等也存在差異。儘管新手教師也擁有同樣重要的學科知識，但卻不能在教學中加以成功的運用，說明不單是完備的學科基礎，有效的表征在教學中處於核心地位。古莫多迪和舒爾曼研究發現專家和新手教師最顯著的一個差異是前者具有的PCK使得他能從多個角度看到大局，因此他們在選擇適合主題的教學方法時更加靈活。瓦恩佰格和威爾森發現PCK在教師自身具有的複雜而成熟的理解與形成學生的理解之間架起了一道橋樑。

什麼是PCK

PCK是針對學科知識如何轉化為教學知識提出來的，研究者圍繞這一核心開展了不少研究。

1．舒爾曼認為PCK是指教師將學科內容轉化和表征為有教學意義的形式、適合於不同能力和背景學生的能力，是綜合了學科知識、教學和背景的知識而形成的知識，是教師特有的知識。包括表達思想的最好方式，最有用的類比、樣例、圖示、解釋和演示等易於學生理解的表征方法。也包括教師有關學生對某一主題感到容易或困難的原因，學生的偏見和誤解，消除誤解的策略，特定的話題、問題、論點以怎樣的方式組織表達調適使之適合於不同興趣、能力和背景的學生，幫助或引導學生以個人有意義的方式理解內容的知識。

2．Grossman認為PCK是由教學特定話題的策略、表征的知識，學生有關話題的理解、概念及錯誤概念的知識組成，另外還包括對該話題教學目的理解和課程資源利用的知識。在教師知識中PCK處在學科知識、一般教學法知識和背景知識的中心位置。Smith和Neale也將PCK看成是由學生典型錯誤的知識、教學策略的知識、學科內容組織的知識三種成分的整合。

3．Cochran，King和DeRuiter認為PCK是教師在學校背景下，為了特定的學生的教學，聯結教學法知識和學科內容的方式。PCK包含四個成分：學科知識，學生的知識(能力、學習策略、年齡和發展水平、態度、動機、前知識)，背景的知識(社會的、政治的、文化的和自然環境)，教學法知識。他們用維恩圖表示這四部分是怎樣重疊在一起的，PCK位於交叉部分的中心，圖小表示新手教師的PCK，圖大表示有經驗的教師的PCK，隨著教齡的增加，圖形變大，每一成分的知識增加，重疊部分增多，表示教師的PCK發展了。

4．Magnusson，Krajcik和Borko等人從建構主義角度分析了科學教學的PCK，它由5種成分組成：科學教學定向的知識，是指有關科學教學目的目標和信念，它是教學決策的基礎。科學課程知識，知道課程的目的和具體目標，課程的具體計畫。知道學生理解特定的科學課題的知識，比如學習的需要和學習的困難。評價的知識，知道有關科學儀器，特定單元的程式，方法和活動。教育策略，包括特殊學科的策略，特殊話題的策略，特殊情境的PCK。

5．PCK網站將PCK定義為教師從事有效教學的知識，包括：內容的知識，課程的知識和教學的知識。教學知識的核心是知道學生怎樣思維，課程的知識包括：選擇合適的課程資源，充分理解教材和課程的目標和關鍵思想。

6．仿照布盧姆的目標分類方法Veal和Makinster將不同文獻中提到的PCK成分加以搜尋歸類，然後將PCK分為：普通PCK(General PCK)，學科PCK(Domain Specific PCK)，包含歷史、科學、數學和英語等，地理、物理、生物、化學統稱為科學，話題PCK(Topic Specific　PCK)，例如化學中的溶解、氧化和化學計量等它們的共同基礎是教育學中的教學法。

普通PCK是指對適用於科學、數學、藝術歷史和語言等領域教學知識，它不同於教育學的教學法。教育學中的評價、小組作業、提問、個別教育、講授、演示和強化適用於所有的領域只有當這些策略與某領域內教學內容發生關聯才能成為PCK的有機成分。例如過程、學術嚴密性、概念轉變、活動驅動、發現、探究、學習環有指導的探究等適用於科學領域的教學，屬於普通PCK。藝術中的鑑賞分析法與有指導的探究類似，也是普通PCK，但它用在藝術教學中，所以普通PCK也可叫領域PCK。

學科PCK是指在領域內的某學科或主題的教學知識。不同學科教學知識有一定差異，比如化學實驗操作需要使用化學藥品、滴定試管，而生物實驗操作需要解剖魚類，兩個實驗活動都是科學領域之內，但各自的儀器和目的是針對特定主題或學科的。

話題PCK，這是最具體層次的PCK，是指學科內具體內容的教學知識。不同學科各自獨特的概念會按不同的方法教學，不同學科共有的概念在很多場合也是按不同的方法教學。例如化學和物理學中都有熱和溫度的概念，但它們從不同的角度引入的，相關的實驗和演示實驗是不同的，在討論熱和溫度時，化學使用的是分子動理論，在物理中談溫度是指系統中吸熱或放熱的量度標準，每一個概念在不同的學科有不同的教學方法、不同表征途徑，這就是話題PCK。

結構模型

PCK各成分之間有一定的聯繫，例如學科內容是轉化為教學內容的基礎，當轉化教學內容的時候也促使加深學科內容的理解。Cochran King和Deruiter的維恩圖只是簡單的說明了PCK的組成，但未能說明各成分之間的這種依存關係，也不能提供足夠的信息如何發展教師的學科教學知識。Veal和Makinster建構了一個金字塔式模型，該模型的塔底是學科知識，說明紮實的學科知識是PCK的基礎，第二個重要成分是關於學生的知識，它是聯繫其他成分的紐帶，只有當教師意識到了學生知識的重要之後，其他的成分才能學習和發展，再次是背景、評價、課程、科學的性質、環境、教學法、社會文化、教學管理等8種知識，塔尖才是PCK，是不同因素之間多方面整合的結果，且不排除其他社會因素的影響。

這一模型的另一意義是提示PCK不是線形發展的，有關學生的知識和學科知識以及其他學科教學知識成分是相互嵌套的，例如當教師理解了學科內容才容易識別學生的錯誤，只有當教師充分理解他的學生之後才能合理的套用其他的成分。

此外，關於PCK的檢測，由於PCK是隱含在教師教學實踐中的客觀存在，檢測PCK一方面是研究的需要，另一方面可以為教師發展提供樣例，為開發教師教育課程提供依據。當然由於PCK的實踐性整合性與個性化，對它的檢測是相當困難的。開展這方面的研究有：學科某一主題的PCK的探測，新手教師和優秀教師PCK的比較和教師PCK的跨文化比較研究等。研究方法有敘事的方法、案例的方法、問卷調查、教學檔案(教案)分析、深度訪談和課堂觀察等。

研究的意義

科學教育改革必然要對教師專業發展提出新的要求。科學教育改革要求科學的教學方式得作重大改變，與之適應教師專業進修當然也需要作重大改變。PCK是教師知識的主要成分，是制定教師教育標準的依據，1998年美國科學教師協會制定的科學教師的標準中，就吸收了PCK的研究成果，指出了科學教師教學實踐所需要知識基礎，2003年又對這一標準作了修訂。Enfield用概念圖的形式指出了教師知識之間相互作用的非線形關係。例如學科內容構成科學課程，科學課程要反映學科的背景和科學的性質，科學的性質要求通過探究來教科學，評價要揭示科學教學中的各個要素，這些要素同時反作用於評價等。PCK各成分之間的相互作用形成了蜘蛛網狀的結構。

PCK研究的意義在於：它揭示了PCK是教師知識中最有意義的知識。中國古話說要給學生一杯水，教師要有一桶水，這只是說明了教師知識量的關係，如果這一桶水只是教師的學科知識，而忽視了其他，這一桶水不能完全發揮它的教學效率。PCK中各種成分的研究為教師教學知識發展提供指導，PCK中的主要成分當然是教師專業發展首先要考慮的問題。教師的PCK是實踐性的，在實踐前，行動中、行動後圍繞某一話題開展行動研究形成的，優秀教師正是在教學實踐積累了大量的話題PCK。進行大量的案例研究能為某一話題提供教學知識的樣例，可以為其他教師提供借鑑，新手教師應該從積累話題PCK開始。PCK發展的研究為構建教師專業發展模式提供了依據。研究表明以教材中特定內容為定向的工作組的方式可強化教師PCK，所以要改進教師培訓課程的內容和方式。例如“科學案例——教師學習”是一個三年的在職教師培訓項目，參與該項目的教師每年參加5天的暑期集會和每月的會議，每年的專業發展活動20-50小時，參與者要提供課堂敘事記錄(包括學生活動、師生對話，教學素材、教師的行為和教師的思想)，課程內容有：案例討論，學習教材，為學生準備活動，評估學生的思維，如何促進學生的探究，有結構的反思、完成家庭作業等。研究者在項目實施前後對參加者進行深度訪談以檢測教師PCK的發展，通過內容測試檢查學科內容理解的變化，以了解項目實施的效果。例如對電和磁部分，訪談的問題是：學生理解電路的困難，揭示困難的教育策略，幫助學生克服具體困難的方法，對“科學案例——教師學習”的方式對教師學科知識的發展是有效的。教師教學水平的提高在我國一向受到重視，但教師教育的效果不盡人意。師範學院的學科教材教法或學科教學論地位一直比較尷尬，為了提高教材教法的層次，大多學校將教材教法改為學科教學論。理論層次的提高不能單方面的提高未來教師職業初期的學科教學水平，因為PCK是整合性的，是在實踐中發展的。有關教師知識的另一有影響的概念是實踐性知識，認為教師的知識具有實踐性、情境性、默會性、動態性、個人化等特點，這都說明教師在職進行專業發展的重要性。以教師的PCK或實踐性知識研究成果為指導，構建我國教師教育新模式，將有助促進課程改革的實施。