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1. 教師教育課程重點的游移和研究的范式缺失
在二十世紀五十年代，美國教師教育課程的重點一直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成教學的內容；當重點轉移到一般教學法時，又常常以犧牲學科內容為代價，與相關學科內容的內容脫節。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，其他大多數關于教學研究的范式也常常忽略了這一問題，很少有研究者關注過學科內容本身，沒有關注學科內容是怎樣從教師的知識轉化為教學內容的，也沒有人關注對內容系統陳述與學生所學到的或錯誤理解的知識關聯。著名教育家 L ·舒爾曼教授把在各種各樣教學研究中缺乏關注學科問題的范式稱為“缺失范式”。
2. 學科教學知識概念的誕生
學科教學知識 PCK 概念的提出最早始于舒爾曼教授。二十世紀八十年代早期，由于公眾對教育現狀不滿，引發了美國新一輪教育改革。舒爾曼教授和他的同事在斯坦福大學啟動了名為“教師知識發展”的研究計劃。
PCK 這一術語最早出現于 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中，該項目由斯賓塞基金會所資助，研究對象為斯坦福大學一組科學、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系。文中舒爾曼教授首次提出學科教學知識 PCK 概念，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”。他經過一系列教學實踐及研究后提出，教師除了應具備學科知識與一般教學法知識外，必須在教學過程中發展另一種新的知識，即 PCK ，他還把 PCK 描述為“教師最有用的知識代表形式”。在次年發表于《哈佛教育評論》的另一篇論文中，舒爾曼教授再次強調及重申了 PCK 的概念。他指出，“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系研究，可能是現有教育研究中所缺少的”，是他最先強調了該領域的重要性和長期以來對該領域研究的缺失。
隨著美國國家教師標準的制定，越來越多的研究者開始重視學科知識與教學法的結合，關于 PCK 的研究領域逐漸吸引了更多的研究者，研究成果也開始豐富起來。
3. 學科教學知識理論的傳入
我國臺灣地區對于教師 PCK 理論的研究始于上世紀九十年代中期，該理論一經傳入就引起了臺灣教育學界的高度重視，依據研究——反思理念展開經濟研究。從 2005 年以后，教師 PCK 理論開始引起大陸教育學界的關注，并很快有了較為一致的認識，認為教師 PCK 是教師專業知識中最核心的知識，最能區分學科專家與教育專家、高程度教師與低程度教師，它對制定我國學科教師的專業標準，開發學科教師的培訓課程產生重大的指導作用。隨之有大量介紹和解讀 PCK 的論文發表，但迄今為止，仍停留在文獻研究層面，尚未深入針對具體的學科、年段去進行實證的研究或教師培訓課程的開發。
PCK 概念最早由舒爾曼于 1986 年提出，他于 1987 年在其著作中進一步指出：有效的教師專業知識由七部分組成，它們分別是： 1. 學科知識， 2. 一般教學知識， 3. 課程知識， 4. 學科教學知識， 5. 學習者及其特點的知識， 6. 教育情境知識， 7. 關于教育的目標、目的和價值以及它們的哲學和歷史背景的知識。（見圖一）
Veal 和 Makinster 建構了一個金字塔模型， PCK 位于塔尖，是多方面整合的結果
繼舒爾曼之后， P.L. 格羅斯曼（ 1990 年）總結認為，雖然教師教育領域對于教師專業知識的研究有各種各樣不同的要素劃分，但是其中四類基本教師知識構成了教師專業知識的理論基石，它們是：一般教學法知識、學科知識、學科教學知識、情境知識。
1. 舒爾曼關于學科教學知識的解釋
美國卡耐基教學促進基金會主席舒爾曼作為學科教學知識概念的提出者，其認為 PCK 是指教師將學科內容轉化和表征為有教學意義的形式、適合于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。它包括表達思想的最好方式，最有用的類比、樣例、圖示、解釋和演示等易于學生理解的表征方法。也包括教師了解到的有關學生對某一特定學習內容感到容易理解或困難的原因，學生的偏見和誤解，消除誤解的策略，特定的話題、問題、論點，用怎樣的方式組織、表達調試使不同興趣、能力和背景的學生理解教學內容的知識。
2. 格羅斯曼對學科教學知識的解釋
P.L. 格羅斯曼作為舒爾曼學科教學知識理論的繼承者，對于學科教學知識概念給予了重要闡釋。她認為學科教學知識可以解析為四個部分組成，包括：
（ 1 ）一門學科的統領性觀點（關于學科性質的知識和最有學習價值的知識）。這種統領性觀念反映在教授某一具體課題的教學目標中。比如有的教師認為教授中學生文學是教授文學分析與評論，其教學重點在于文學分析技巧；而有的教師認為教授中學生文學是幫助學生理解作品，增強寫作能力，其教學就著力促使學生把作品與自己的日常生活經驗聯系起來，讓學生自我解釋作品。這兩種不同的視角反映了教授文學的兩類不同觀念。
（ 2 ）學生對于特定學習內容容易理解和誤解的知識。要生成適宜的解釋和表征，教師必須知道關于某一特定的內容，學生已經知道什么，一般會有幾種主要的理解方式，將會有什么樣的疑惑。這種知識，不同于一般的關于學習者的知識，因為它是關于特定的教學內容的，它會影響到對課程計劃、對學生的期望和評價。
（ 3 ）特定學習內容在橫向和縱向上組織和結構的知識。橫向的課程知識指特定年級的特定學科的特定課題選擇了什么內容，是如何組織的，不同課題是如何聯系的，以及特定年級不同學科教材是如何組織和聯系的?？v向的課程知識是指不同年級的特定學科的教材各有什么內容，如何組織的，依據相互間的聯系可以推知學生在過去學了什么，將來又要學什么。
（ 4 ）將特定學習內容呈現給不同學生的策略知識。包括教授特定課題有效的隱喻、樣例、實驗、活動、解釋。這四種成分的關系并不是并列的，教師關于一門學科在不同年級水平上的教學目的的統領性觀念居于后三種成分的上位，對后三種成分起著統攝作用。這四種組成部分在實踐中可能不如在理論中區分得那么清楚，但對于學科教學知識的研究是教師知識與思維的有效探索。
1.Cochran ， King 和 DeRuiter 認為 PCK 是教師在學校背景下，針對具體學段學科的學生的教學，連接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 位于交叉部分的中心，圖小表示新手教師的 PCK ，圖大表示有經驗教師的 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。
2.Magnusson ， Krajcik 和 Borko 等人從建構主義角度分析了學科教學的 PCK ，它由五種成分組成：
（ 1 ）學科教學定向的知識，是指有關學科教學目的目標和信念，它是教學決策的基礎。
（ 2 ）學科課程知識，知道課程的目的和具體目標，課程的具體計劃。
（ 3 ）知道學生理解特定的學科課程的知識，比如學習的需要和學習的困難。
（ 4 ）評價的知識，知道有關科學儀器，特定單元的程序、方法和活動。
（ 5 ）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 。
3. 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 成分加以搜索歸類，然后將 PCK 分為三類，即普通 PCK ，學科 PCK ，話題 PCK 。
教育教學改革必然要對教師專業發展提出新的要求。教育教學改革要求教師對學科教學內容必須深入的理解，同時對學科教學方式做出重大改變，與之相適應的教師專業進修也需要做重大改變。 PCK 是教師實踐知識的主要成分，是制定教師專業標準和教師教育課程的充分依據。 1998 年美國科學教師協會制定的科學教師標準中，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 年又對這一標準做了修訂。 Enfield 用概念圖的形式指出了教師知識之間相互作用的非線性關系。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于評價等。 PCK 各成分之間的相互作用形成了蜘蛛網狀的結構。
PCK 研究的意義在于：它揭示了 PCK 是教師實踐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系，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、行動后圍繞某一話題開展行動研究形成的，優秀教師正是在教學時間中積累了大量的話題 PCK 。進行大量的課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鑒，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 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后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，但教師教育的效果長期以來卻不盡人意。師范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，大多數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，構建我國教師教育的新模式，將有助于促進課程改革的實施。
