胡洋洋 戴 瑞 于海波 李金環(huán)

(東北師范大學(xué)物理學(xué)院 物理學(xué)師范專業(yè)國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，吉林 長春 130024)

當(dāng)今社會(huì)，高速發(fā)展的信息技術(shù)已經(jīng)滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域，教育領(lǐng)域也不例外.我國于2010年7月正式頒布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020)》中指出：“信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視”.[1]信息技術(shù)走進(jìn)課堂，給傳統(tǒng)的課堂教學(xué)帶來了新的挑戰(zhàn).教師是課堂教學(xué)的首席參與者，也是教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者，教師整合適當(dāng)?shù)募夹g(shù)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，能大大提高教學(xué)效率，改善教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展.

1 TPACK框架簡介

1986年，美國著名教育心理學(xué)家，斯坦福大學(xué)教授舒爾曼(Shulman)通過對(duì)美國當(dāng)時(shí)教師資格認(rèn)證制度進(jìn)行考察及其相關(guān)文獻(xiàn)的梳理和回顧，指出在教師知識(shí)考核和培養(yǎng)中，學(xué)科知識(shí)與教學(xué)知識(shí)存在巨大鴻溝，他稱這是一種“缺失的范式”.針對(duì)這種“缺失的范式”，舒爾曼教授提出了PCK(Pedagogical Content Knowledge)理論，[2]他認(rèn)為PCK就是以別人可以理解的方式表達(dá)和形成學(xué)科知識(shí)的知識(shí)形式.

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，美國密歇根州立大學(xué)馬修·科勒(Matthew J.Koehler)和龐雅·米什拉(Punya Mishra)兩位學(xué)者于2005年在舒爾曼教授的PCK理論的基礎(chǔ)上提出了整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)法知識(shí)(Technological Pedagogical Content Knowledge)，簡稱為TPACK.[3]TPACK框架一經(jīng)提出，就受到各國學(xué)者的廣泛討論.研究內(nèi)容大致分為兩個(gè)流派.

其一是以科勒和米什拉為代表的部分學(xué)者將TPACK視為一種知識(shí)框架，認(rèn)為TPACK由7種元素構(gòu)成：3種基本元素學(xué)科內(nèi)容知識(shí)(Content Knowledge)、教學(xué)法知識(shí)(Pedagogical Knowledge)、技術(shù)知識(shí)(Technological Knowledge)，4種復(fù)合元素學(xué)科教學(xué)知識(shí)(Pedagogical Knowledge)、整合技術(shù)的學(xué)科內(nèi)容知識(shí)(Technological Knowledge)、整合技術(shù)的教學(xué)法知識(shí)(Technological Pedagogical Knowledge)和整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)法知識(shí)(Technological Pedagogical Content Knowledge).同時(shí)，TPACK框架中還包含教學(xué)活動(dòng)所處的境脈(Context).

其二是以尼斯(Niess)為代表的部分學(xué)者只關(guān)注由3種元素整合而成的TPACK，將其視為一個(gè)整體，認(rèn)為只有整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)法知識(shí)(TPACK)才是對(duì)舒爾曼教授的學(xué)科教學(xué)知識(shí)(PCK)的直接推廣.尼斯在格羅斯曼(Grossman)提出的PCK理論的基礎(chǔ)上提出了TPACK的4個(gè)成分：(1) 技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合目的的統(tǒng)領(lǐng)性觀念； (2) 技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合的教學(xué)策略和教學(xué)表征知識(shí)；(3) 學(xué)生用技術(shù)來理解、思考和學(xué)習(xí)學(xué)科主題的知識(shí)；(4) 技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合的課程和課程材料知識(shí).[4]

2 傳統(tǒng)課堂下的教學(xué)設(shè)計(jì)分析

前些年，傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)以三維目標(biāo)為導(dǎo)向，重在傳授學(xué)生知識(shí).課堂教學(xué)多以教師講授為主，而教師講授多以口述和板書為主，偶爾加以PPT課件輔助，但PPT課件大多數(shù)用于展示圖片、概念和習(xí)題，并沒有有效地發(fā)揮其功能.以人教版高中物理教材選修3-4中第11章第1節(jié)“簡諧運(yùn)動(dòng)”為例，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析.

2.1 引課“平鋪直敘”，難以吸引學(xué)生的興趣

講授此課時(shí)，教師常用的引課方法為開門見山法和演示實(shí)驗(yàn)法，即直接給出簡諧運(yùn)動(dòng)的概念和用一個(gè)彈簧簡單演示給出簡諧運(yùn)動(dòng)的概念.選修3-4教材中的內(nèi)容在部分地區(qū)的高考中為選答內(nèi)容，所占分值較少，試題難度較淺，所以教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，很少精心設(shè)計(jì).

2.2 授課內(nèi)容以考點(diǎn)為主

教師在講授這部分知識(shí)時(shí)，以高考的?？純?nèi)容為重點(diǎn)，主要講解高考對(duì)這部分知識(shí)的考法和解答技巧，對(duì)教材上的“做一做”，“思考與討論”等內(nèi)容一帶而過或是不講，忽略了對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng).

2.3 較少整合信息技術(shù)

教師在設(shè)計(jì)這部分知識(shí)的教學(xué)時(shí)，很少使用一些教學(xué)技術(shù)，即便使用也是簡單的PPT課件，展示一些概念和簡諧振動(dòng)的動(dòng)畫等，沒能達(dá)到用信息技術(shù)輔助教學(xué)的效果.

3 TPACK視域下的教學(xué)設(shè)計(jì)

以TPACK框架為理論指導(dǎo)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵并不在于對(duì)高科技的使用.為了使用技術(shù)而使用只會(huì)增加教師備課難度，使課堂教學(xué)變得華而不實(shí)，甚至影響學(xué)生的注意力.TPACK指導(dǎo)下的教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)越性體現(xiàn)在技術(shù)知識(shí)(TK)、教學(xué)法知識(shí)(PK)和學(xué)科知識(shí)(CK)3者的有機(jī)融合，針對(duì)特定的教學(xué)內(nèi)容選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法并以適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段加以輔助，以達(dá)到最好的教學(xué)效果.

3.1 設(shè)計(jì)思路

“簡諧運(yùn)動(dòng)”源自人教版高中物理教材3-4第11章第1節(jié)，主要介紹了一種最簡單的振動(dòng)——簡諧運(yùn)動(dòng).同平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)一樣，振動(dòng)也是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一種，學(xué)生在日常積累了一些關(guān)于振動(dòng)的生活經(jīng)驗(yàn)，但對(duì)其性質(zhì)、規(guī)律等都不了解，所以本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)為掌握簡諧運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)、特點(diǎn)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律即位移—時(shí)間圖像，教學(xué)難點(diǎn)為簡諧運(yùn)動(dòng)位移—時(shí)間圖像的描繪.

由于學(xué)生已經(jīng)具有振動(dòng)的生活經(jīng)驗(yàn)，所以本節(jié)課以生活中常見的實(shí)例引入新課，引出“平衡位置”、“振動(dòng)”的概念，提煉出“彈簧振子”的模型，用氣墊式水平彈簧振子加深學(xué)生對(duì)彈簧振子振動(dòng)特點(diǎn)的掌握，并建立起理想化的彈簧振子的模型.為了突破教學(xué)難點(diǎn)，讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，親自建立彈簧振子振動(dòng)的位移—時(shí)間圖像.為消除學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的誤差，教師用nobook虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)現(xiàn)場模擬彈簧振子的運(yùn)動(dòng)情況.讓學(xué)生觀察，提出猜想、驗(yàn)證猜想和得出結(jié)論，使結(jié)論更具有說服性.

在教學(xué)過程中，采用演示法、分組實(shí)驗(yàn)法、小組討論法等多種教學(xué)方法，用多種信息技術(shù)和設(shè)備輔助教學(xué)活動(dòng)的開展，旨在提高教學(xué)效率，提升教學(xué)質(zhì)量.參照TPACK框架，確定本節(jié)課的TPACK體系(見表1).

表1 “簡諧運(yùn)動(dòng)”TPACK體系

3.2 “簡諧運(yùn)動(dòng)”教學(xué)過程及TPACK分析(表2)

表2 “簡諧運(yùn)動(dòng)”教學(xué)過程及TPACK分析

續(xù)表

4 小結(jié)

內(nèi)容知識(shí)、教學(xué)法知識(shí)、技術(shù)是TPACK的核心內(nèi)容，3者的交叉與相互作用又構(gòu)成了新的知識(shí).簡而言之，3者融合在一起構(gòu)成TPACK的目的是讓教師明確在教學(xué)內(nèi)容中什么地方可以使用技術(shù)促進(jìn)教與學(xué)，甚至能探索課堂之外的內(nèi)容.[6]

當(dāng)前，教師較少使用技術(shù)進(jìn)行教學(xué)大致有以下幾種原因： (1) 高考使得教學(xué)“時(shí)間緊，任務(wù)重”，為了留出時(shí)間給學(xué)生做練習(xí)，教師教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)往往是把知識(shí)講明白，而不重視如何講；(2) 部分教師缺乏TPACK理論知識(shí)，尤其是技術(shù)知識(shí)(TK)，對(duì)技術(shù)的使用不熟練；(3) 教學(xué)環(huán)境的限制，部分學(xué)校的課堂還未配備良好的硬件設(shè)施，等等.

以TPACK框架為理論基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，首先可以轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)觀念，讓教師在設(shè)計(jì)一堂課之前就先考慮到了技術(shù)，想到了“什么技術(shù)可以促進(jìn)教學(xué)，如何使用這一技術(shù)進(jìn)行教學(xué)”等問題，而不是只有在課賽和公開課上為了“炫技”而使用教學(xué)技術(shù)；其次，經(jīng)常使用技術(shù)進(jìn)行教學(xué)可以促進(jìn)教師自身TPACK的提高，在熟練使用技術(shù)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地開發(fā)技術(shù)輔助教學(xué)，提升教師的自我效能感；最后，用技術(shù)輔助教學(xué)并不是“耽誤時(shí)間”，反而技術(shù)的恰當(dāng)使用能幫助學(xué)生更好的理解知識(shí)，提高教學(xué)效率和質(zhì)量.

信息技術(shù)與課堂教學(xué)的整合是必然趨勢，但是二者的高質(zhì)量整合并不是一蹴而就的，國家的政策保障，學(xué)校的硬件支持和教師的TPACK缺一不可.國家對(duì)學(xué)校的硬件投資，對(duì)在職教師的TPACK培訓(xùn)，對(duì)師范生的TPACK培養(yǎng)等等都是值得深入研究的問題.