鄭金秋

（廣東醫(yī)科大學(xué) 信息工程學(xué)院，廣東 東莞523808）

基于TPACK的交互式電子白板分析

鄭金秋

（廣東醫(yī)科大學(xué) 信息工程學(xué)院，廣東 東莞523808）

文章以課堂教學(xué)中交互式電子白板應(yīng)用為例，從橫向和縱向兩個視角分析其在不同學(xué)科、不同學(xué)段中對課堂教學(xué)過程的支持。研究結(jié)論表明，技術(shù)對學(xué)科課堂教學(xué)能夠提供一定的支持，并且在不同學(xué)科、不同學(xué)段課程教學(xué)中的使用存在差異，需要教師具備一定的學(xué)科內(nèi)容知識和學(xué)科教學(xué)法知識，才能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)與課堂教學(xué)的有效整合。

技術(shù)整合；學(xué)科教學(xué)法知識；交互式電子白板；課堂教學(xué)；內(nèi)容分析法

一、引言

信息技術(shù)與教學(xué)法整合，強調(diào)不是把信息技術(shù)當作輔助教師教或輔助學(xué)生學(xué)的工具，而是利用信息技術(shù)來營造一種新型的教學(xué)環(huán)境，以有效支持教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，啟發(fā)學(xué)生自主思考和動手操作探究，鼓勵學(xué)生開展多種形式的學(xué)習(xí)活動，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性、創(chuàng)造性，實現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。

教師的學(xué)科教學(xué)法知識是教師能夠開展有效教學(xué)的基礎(chǔ)，是教師知識的核心，也是能夠區(qū)分學(xué)科專家與學(xué)科教師之不同的一個知識領(lǐng)域。[1]信息技術(shù)進入課堂，不能獨立于教師的學(xué)科教學(xué)法知識而應(yīng)用于教學(xué)，需要教師基于學(xué)科教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)法知識，選擇合適的技術(shù)去支撐課堂教學(xué)，從而促進學(xué)生對知識的獲取、深化和創(chuàng)造，以達到創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

交互式電子白板在課堂教學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用，研究者針對交互式電子白板支持的課堂教學(xué)展開了一系列研究，例如教學(xué)理念轉(zhuǎn)變[2]、資源開發(fā)[3]、教學(xué)應(yīng)用效果的研究[4]、有關(guān)學(xué)生學(xué)習(xí)動機和參與度的研究[5，6]等等。研究指出，交互式電子白板能夠?qū)φn堂教學(xué)產(chǎn)生積極的影響，能夠促進教師教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，提高學(xué)生在課堂教學(xué)中的參與度。也有研究者對交互式電子白板課堂教學(xué)過程中的互動等方面進行了研究[7]，同時進行了相關(guān)課例分析，指出交互式電子白板在促進學(xué)生知識獲取和知識深化的同時，也能夠增強課堂教學(xué)中的創(chuàng)造性和交互性。另外也有研究者指出，交互式電子白板的核心價值觀是其構(gòu)建了信息化教育的基礎(chǔ)平臺，包括信息展示平臺、師生互動平臺、資源管理平臺、再生資源平臺、知識建構(gòu)平臺和協(xié)作教育平臺。[8]縱觀現(xiàn)有的交互式電子白板課堂教學(xué)應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn)，其更多的是聚焦在教師教學(xué)理念、交互式電子白板應(yīng)用的效果分析、課堂教學(xué)中的師生互動等方面，針對交互式電子白板支持的不同學(xué)段中具體學(xué)科的教學(xué)、基于具體學(xué)科內(nèi)容知識和教學(xué)法知識所能夠提供的技術(shù)支持等方面的探討較少。由此，本研究將基于交互式電子白板應(yīng)用于不同學(xué)科、不同學(xué)段的優(yōu)秀教學(xué)課例，分析課堂教學(xué)中教師基于具體的學(xué)科內(nèi)容知識，如何將教學(xué)法知識和技術(shù)知識進行有效整合以促進學(xué)生對知識的識記、理解、應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)造。

二、TPACK理論框架

1.TPACK內(nèi)涵

TPACK是教師使用技術(shù)進行有效教學(xué)所必需的知識[9]，即教師在課堂教學(xué)中知道使用什么技術(shù)、怎樣操作以及怎樣支持教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。TPACK包含學(xué)科內(nèi)容知識、教學(xué)法知識、技術(shù)知識三個核心要素，以及由這三個核心要素相互交織形成的四個復(fù)合要素，見圖1。

圖1 TPACK框架

TPACK理論框架幫助教師能夠根據(jù)具體的課堂教學(xué)情景需要，綜合考慮學(xué)科內(nèi)容知識、教學(xué)法知識、技術(shù)知識三個方面的核心要素及其相互交織形成的復(fù)合要素，設(shè)計出恰當?shù)慕虒W(xué)設(shè)計方案，包含有各種教學(xué)和學(xué)習(xí)活動，解決教學(xué)問題及教學(xué)重點、難點，達成教學(xué)目標，完成課堂教學(xué)，促進學(xué)生對知識的獲取、深化和創(chuàng)造，達到創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。TPACK的核心是技術(shù)知識、學(xué)科內(nèi)容知識和教學(xué)法知識三者之間的動態(tài)平衡，其中一種要素發(fā)生變化，都會引起其他要素的變化，打破三者之間原有的平衡，通過三者之間的相互制約、相互建構(gòu)，最終達到新的平衡。[10]

2.教師TPACK發(fā)展階段

Niess等研究者針對教師在數(shù)學(xué)教與學(xué)中整合某種特定技術(shù)的過程，提出教師的TPACK發(fā)展需要經(jīng)歷五個階段，即認知（Recognizing）、接受（Accepting）、適應(yīng)（Adapting）、探索（Exploring）、提升（Advancing）。[11]其中認知是指“教師能夠使用技術(shù)，并認識到教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中可以將技術(shù)和學(xué)科內(nèi)容、教學(xué)法知識相結(jié)合，但是還不能在課程教學(xué)和學(xué)習(xí)中整合技術(shù)”；接受是指“教師贊成或者不贊成在教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中使用適當?shù)募夹g(shù)”；適應(yīng)是指“教師開始選擇或者拒絕在教學(xué)和學(xué)習(xí)中使用適當?shù)募夹g(shù)”；探索是指“教師積極地在教學(xué)和學(xué)習(xí)中整合適當?shù)募夹g(shù)”；提升是指“教師評價在教學(xué)和學(xué)習(xí)中整合適當技術(shù)的效果”。如圖2所示。

圖2 教師TPACK發(fā)展階段[12]

本文將依據(jù)Niess等人的研究成果，針對教師TPACK發(fā)展的五個階段，基于交互式電子白板在不同學(xué)科、不同學(xué)段中應(yīng)用的優(yōu)秀教學(xué)課例展開縱向和橫向分析，探討教師基于具體學(xué)科內(nèi)容知識整合技術(shù)和教學(xué)法的應(yīng)用情況，以促進教師對TPACK框架的理解和實踐，使其能夠在實際教學(xué)中基于一定的學(xué)科內(nèi)容知識，將教學(xué)法知識、技術(shù)知識有效整合到課堂教學(xué)實踐之中。

三、案例研究

1.研究問題

本研究關(guān)注教師整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)法知識（TPACK）在不同學(xué)科、不同學(xué)段課堂教學(xué)中的應(yīng)用。在實際的課堂教學(xué)中，教師怎樣基于學(xué)科內(nèi)容知識的特點將技術(shù)和教學(xué)法知識整合其中？技術(shù)在不同學(xué)科的課堂教學(xué)中主要用于支撐哪些課堂教學(xué)環(huán)節(jié)？交互式電子白板基于其自身的特點為不同學(xué)科的課堂教學(xué)提供了哪些方面的支持？這些將是本研究所要探討的主要問題。

2.分析方法

本研究從交互式電子白板在課堂教學(xué)中的應(yīng)用角度切入，采用弗蘭德斯視頻分析法（FLAS）、內(nèi)容分析法，從橫向（即不同學(xué)科）、縱向（即不同學(xué)段）兩個視角對教學(xué)優(yōu)秀課例進行分析，探討交互式電子白板與教師學(xué)科內(nèi)容知識、教學(xué)法知識的有效整合，分析基于交互式電子白板的教師學(xué)科教學(xué)法知識（PCK）在課堂教學(xué)中的應(yīng)用情況。

3.數(shù)據(jù)收集

本研究提取了“全國中小學(xué)互動課堂教學(xué)實踐觀摩活動”中共計18個榮獲一等獎的課例，包含不同學(xué)科，語文（3個）、英語（3個）、數(shù)學(xué)（5個）、化學(xué)（2個）、物理（2個）、科學(xué)（3個）等，涉及到不同學(xué)段，幼兒園（4個）、小學(xué)（5個）、初中（5個）、高中（4個）。

4.數(shù)據(jù)分析

（1）在語文、英語課程教學(xué)中的應(yīng)用

在所分析的語文、英語課例教學(xué)中，教師以講授式教學(xué)為主，課堂教學(xué)過程中，教師會適當?shù)囊虢巧缪?、基于游戲的學(xué)習(xí)、小組合作學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)機制，其中角色扮演、基于游戲的學(xué)習(xí)多用在低年級課堂教學(xué)中，小組合作學(xué)習(xí)多用在高年級課堂中。交互式電子白板在教師的講授式教學(xué)、角色扮演、基于游戲的學(xué)習(xí)等環(huán)節(jié)中多用于支持教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生在情境中進行語言的對話和表達。另外，在基于游戲的學(xué)習(xí)過程中，教師使用了交互式電子白板的反饋功能，即投票器功能。見圖3。

圖3 語文、英語等語言類課程教學(xué)案例分析

語文、英語等語言類課程關(guān)注學(xué)生語言知識的學(xué)習(xí)和表達運用能力的培養(yǎng)。將信息技術(shù)應(yīng)用于語文和語言類學(xué)科，可以使用多媒體技術(shù)把圖片、聲音、動畫、視頻等信息有機結(jié)合，創(chuàng)設(shè)與實際生活相聯(lián)系的情境，同時借助各種互動式教學(xué)課件（例如Flash課件等），充分調(diào)動學(xué)生的耳（聽覺）、眼（視覺）、手（觸覺）等多種感官，強化學(xué)生對知識的記憶和理解，促進對知識的獲取和深化，并進一步培養(yǎng)學(xué)生的聆聽能力、口語交際能力、閱讀能力、寫作能力等。

（2）在數(shù)學(xué)、科學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用

在所分析的數(shù)學(xué)、科學(xué)課例教學(xué)中，教師以講授式教學(xué)為主，但在教學(xué)過程中會納入自主學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)、小組合作學(xué)習(xí)等。低年級的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，教師注重教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，將所學(xué)習(xí)的知識與實際生活相聯(lián)系，并通過技術(shù)創(chuàng)設(shè)相應(yīng)情境，引導(dǎo)學(xué)生基于所創(chuàng)設(shè)的情境進行相應(yīng)的分析和討論。高年級的數(shù)學(xué)、科學(xué)課堂教學(xué)中，教師注重學(xué)生以小組形式的合作探究，通過向?qū)W生提供系列學(xué)習(xí)資料、設(shè)計一些學(xué)習(xí)活動激發(fā)學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)、小組合作學(xué)習(xí)等，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)相關(guān)資料或以小組的形式進行問題的分析和探究。交互式電子白板在低年級的課堂教學(xué)中更多的是用于支持教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，在高年級的課堂教學(xué)中更多的是作為學(xué)生進行知識建構(gòu)的平臺，即教師引導(dǎo)學(xué)生基于交互式電子白板分析和探討問題，同時，電子白板可以輔助教師講解教學(xué)內(nèi)容及呈現(xiàn)小組合作學(xué)習(xí)主題。另外，隨著高年級數(shù)學(xué)課程知識的拓展，交互式電子白板對其知識的習(xí)得及應(yīng)用的支持稍有減弱，很多情況下，教師需要將幾何畫板等專業(yè)數(shù)學(xué)軟件和交互式電子白板相結(jié)合使用，動態(tài)生成資源。如圖4所示。

圖4 數(shù)學(xué)、科學(xué)等探究類課程教學(xué)案例分析

義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)課程關(guān)注數(shù)學(xué)知識與實際生活的聯(lián)系，強調(diào)對學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題，以及抽象思維和推理能力等方面的培養(yǎng)?？茖W(xué)課程注重學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的認識以及學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。將信息技術(shù)應(yīng)用于數(shù)學(xué)和科學(xué)等探究性學(xué)科，可以借助學(xué)科教學(xué)軟件、設(shè)備中內(nèi)嵌的學(xué)科教學(xué)工具、互動式教學(xué)課件，例如幾何畫板、Z+Z智能教育平臺、交互式電子白板中內(nèi)嵌的學(xué)科教學(xué)工具、Flash交互課件等，充分調(diào)動學(xué)生思維，并進一步將學(xué)生思維過程可視化，支持學(xué)生對問題的探究，呈現(xiàn)學(xué)生對問題的探究和推理過程，促進學(xué)生對知識的深層次建構(gòu)及創(chuàng)造。

（3）在物理、化學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用

在所分析的物理、化學(xué)課例中，以講授式教學(xué)為主，同時在課堂教學(xué)中會基于所學(xué)習(xí)的課程內(nèi)容伴有相關(guān)實驗演示環(huán)節(jié)，另外，教師在教學(xué)過程中會適當引入基于實驗的探究式學(xué)習(xí)、小組合作學(xué)習(xí)等。交互式電子白板作為學(xué)生進行實驗探究的平臺，在情境創(chuàng)設(shè)及小組合作學(xué)習(xí)結(jié)束后的小組成果展示環(huán)節(jié)提供技術(shù)支持。另外在課堂教學(xué)中，教師會頻繁使用到電子白板的資源庫功能，在資源庫中預(yù)先備用了大量的實驗儀器素材，例如電學(xué)內(nèi)容課堂教學(xué)中所使用的電源、開關(guān)、燈泡、電線等，力學(xué)內(nèi)容課堂教學(xué)中所使用的杠桿、定滑輪、動滑輪、重物等，化學(xué)實驗課程中的鐵架臺、大試管、帶橡皮塞的導(dǎo)管、集氣瓶、水槽、酒精燈等，教師和學(xué)生可以將所需要的資源從資源庫拖動到電子白板頁面中進行實驗探究等等。如圖5所示。

圖5 物理、化學(xué)等實驗類課程教學(xué)案例分析

義務(wù)教育階段的物理、化學(xué)、科學(xué)課程強調(diào)對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、探究意識、探究能力等方面的培養(yǎng)，強調(diào)讓學(xué)生經(jīng)歷探究的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)知識和科學(xué)探究的方法，提高分析問題及解決問題的能力。將信息技術(shù)應(yīng)用于物理和化學(xué)課程的課堂教學(xué)中，可以使用多媒體演示實驗、仿真物理實驗室、仿真化學(xué)實驗室、數(shù)字信息系統(tǒng)實驗室、虛擬現(xiàn)實、交互式電子白板資源庫等技術(shù)，創(chuàng)設(shè)類似于真實實驗的情境，讓學(xué)生經(jīng)歷實驗探究的過程，激發(fā)學(xué)生好奇心的同時，培養(yǎng)其科學(xué)探究的意識和方法，促進學(xué)生對知識的深化和創(chuàng)造。另外，信息技術(shù)支持的實驗教學(xué)，也能夠有效規(guī)避現(xiàn)實實驗中出現(xiàn)的一些不安全因素。

5.討論

Bull、Park等研究者指出，分析教師的TPACK知識有三種不同的視角：①關(guān)注一種學(xué)科內(nèi)容知識，然后觀察教學(xué)法知識和技術(shù)知識如何能夠最有效發(fā)展學(xué)生對所學(xué)知識的理解；②關(guān)注教學(xué)法知識，然后觀察技術(shù)知識、學(xué)科內(nèi)容知識與教學(xué)法知識之間的交互；③關(guān)注技術(shù)知識，觀察其與學(xué)科內(nèi)容知識和教學(xué)法知識之間的交互。[13]本研究從學(xué)科內(nèi)容知識的角度，將所分析的課例架構(gòu)在不同學(xué)科之上，基于全國中小學(xué)互動課堂教學(xué)實踐觀摩活動部分一等獎?wù)n例，探討課堂教學(xué)中教師所采用的教學(xué)法及使用的交互式電子白板軟件工具在教學(xué)過程中對學(xué)生所學(xué)知識的識記、理解、應(yīng)用、分析、評價、創(chuàng)造等方面的支持作用，并進一步分析信息技術(shù)軟件工具對教師課堂教學(xué)的支持，主要發(fā)現(xiàn)如下：

（1）交互式電子白板在語文、英語等語言類課程教學(xué)中，更多的是用于支持教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)、小組合作學(xué)習(xí)成果的展示等教學(xué)環(huán)節(jié)。低年級課堂教學(xué)中，教師會適當引入角色扮演、基于游戲的學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)機制，借助電子白板創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境或使用電子白板的內(nèi)嵌工具，引導(dǎo)學(xué)生進行語言的對話和表達。高年級的課堂教學(xué)中，小組合作學(xué)習(xí)是尤為重要的學(xué)習(xí)方式，教師引導(dǎo)學(xué)生以小組的形式進行專題討論，并形成小組成品，借助白板進行小組成果的展現(xiàn)，例如課件、視頻等。

（2）交互式電子白板在數(shù)學(xué)、科學(xué)等探究類課程教學(xué)中，更多的是用于支持學(xué)生進行基于問題的知識探究、小組合作學(xué)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)。低年級的數(shù)學(xué)、科學(xué)課程教學(xué)中，探究式學(xué)習(xí)需要教師的引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)，交互式電子白板為師生提供了情境創(chuàng)設(shè)及思維外化的平臺，教師基于所創(chuàng)設(shè)的情境引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，學(xué)生通過操作交互式電子白板進行思維過程的外化，并對自己的想法進行解釋說明。高年級的數(shù)學(xué)、科學(xué)課程教學(xué)中，學(xué)生以小組的形式進行問題的合作探究，并通過交互式電子白板呈現(xiàn)小組合作的成果。另外，高年級數(shù)學(xué)課程中很多學(xué)習(xí)內(nèi)容需要借助專業(yè)的數(shù)學(xué)教學(xué)軟件，交互式電子白板與專業(yè)數(shù)學(xué)教學(xué)軟件相結(jié)合，可以動態(tài)生成教學(xué)所需資源。

（3）在物理、化學(xué)等實驗類課程教學(xué)中，交互式電子白板更多的是用于支持教師進行實驗過程的演示、學(xué)生進行實驗探究等教學(xué)環(huán)節(jié)。無論在低年級還是高年級的課程教學(xué)中，實驗都是一項重要的教學(xué)內(nèi)容，交互式電子白板為實驗教學(xué)提供了演示和探究的平臺，例如教師可以借助電子白板的資源庫功能引導(dǎo)學(xué)生拖動相關(guān)資源進行實驗的探究等。

本研究分析了信息技術(shù)在課堂教學(xué)中的優(yōu)秀應(yīng)用課例，關(guān)注不同學(xué)科、不同學(xué)段教師的學(xué)科內(nèi)容知識，探討了教學(xué)法知識、技術(shù)知識在課堂教學(xué)中的有效整合，為教師基于TPACK理論框架開展信息技術(shù)支持的課堂教學(xué)提供了一定的指導(dǎo)。教師不能為用技術(shù)而用技術(shù)，需要考慮所教學(xué)科的內(nèi)容特點、學(xué)生原有的知識基礎(chǔ)、所采用的教學(xué)法、技術(shù)本身所具備的優(yōu)勢等等，真正讓技術(shù)在課堂教學(xué)中發(fā)揮其最大作用，幫助解決教學(xué)重點、難點，有助于學(xué)生對所學(xué)知識的理解。

[1]教基[2001]17號.教育部關(guān)于印發(fā)《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》的通知[Z].

[2]徐章韜,劉鄭,劉觀海,陳矛.信息技術(shù)支持下的學(xué)科教學(xué)知識之課例研究[J].中國電化教育,2013(1):94-99.

[3]Elizabeth H.Mohon.SMART moves?A case study of one teacher’s pedagogical change through use of the interactive whiteboard[J].Learning,Media and Technology,2008(4):301-312.

[4]胡衛(wèi)星,王洪娟.交互式電子白板課堂教學(xué)應(yīng)用研究的現(xiàn)狀分析[J].中國電化教育,2012(5):104-108.

[5]Mal Lee.&Dr.Maureen Boyle.The Educational Effects and Implications of the Interactive Whiteboard Strategy of Richardson Primary School[R].Richardson Primary School,2003.10.

[6]David Miller&Derek Glover.The Interactive Whiteboard as a Force for Pedagogic Change:The Experience of Five Elementary Schools in an English Education Authority[J].Information Technology in Childhood Education Annual,2002:5-19.

[7]Pamela A.Solvie.The Digital Whiteboard:A Tool in Early Literacy Instruction.International Reading Association[J].Teaching Tips,2003:484-487.

[8]鮑賢清.交互式電子白板的教學(xué)策略設(shè)計探索[J].中國電化教育,2009(5):84-87.

[9]王陸.交互式電子白板的核心價值觀:構(gòu)建信息化教育的基礎(chǔ)平臺[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育,2010(5):42-43.

[10]詹藝,任友群.整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)法知識的內(nèi)涵及其研究現(xiàn)狀簡述[J].遠程教育雜志,2010(4):78-87.

[11]李美鳳,李藝.TPCK:整合技術(shù)的教師專業(yè)知識新框架[J].黑龍江高教研究,2008(4):74-77.

[12]Niess M.L.,Ronau R.N.,Shafer K.G.,et al.Mathematics Teacher TPACK Standards and Development Model[J].Contemporary Issues in Technology and Teacher Education,2009,9(1):4-24.

[13]So,Kim.Learning about problem based learning:Student teachers integrating technology,pedagogy and content knowledge[J].Australasian Journal of Educational Technology,2009,25(1):101-116.

[14]教育部基礎(chǔ)教育課程教材專家工作委員會就新課程標準（2011年版）答記者問.“義務(wù)教育學(xué)科課程標準 （2011年版）解讀”[DB/OL].http://www.eol.cn/zt/201202/xinkebiao/.

[15]Bull,G.,Park,J.,Searson,M.,Thompson,A.,Mishra,P.,Koehler,M.J.,and Knezek,G.Editorial:Developing technology policies for effective classroom practice[DB/OL].http://www.citejournal.org/vol7/iss3/editorial/article1.cfm.

（編輯：魯利瑞）

TP393

A

1673-8454（2017）14-0076-04