TPACK整合模式在中小学部分学科中的实施.doc

TPACK整合模式在中小学部分学科中的实施案例及要求 A.小学五年级的“读、写教学”案例 这是Lander女士所教的小学五年级一个班的“读、写教学”课。她通过“数字化说故事”形式来完成有关的教学要求。数字化说故事是“讲故事”这种古老方式的现代表达，它要求学生具有一定的词汇、阅读、写作、口头表达等方而的学科内容知识。 Lander女士将这一教学内容的实施分成三个环节:一是先由教师仔细地为该班学生选择适合他们阅读水平的若干历史小说，例如风儿不要来、莉莉的十字路口、数星星和我听说过一片土地等;二是，将全班学生分成5个学习小组(每组4-6名学生);三是用4个星期的时间让各学习小组(每个小组相当于一个“文学圈”)对教师选定的小说，一起阅读、讨论和探究。 在传统教学中，每天都是由教师讲授一节课的内容，并复习、巩固这些教学内容。现在Lander女士通过“数字化说故事”形式将教学内容进行很大的拓展。为此，她在上述第三个环节中，运用TPACK模式按五个步骤加以实施: 步骤1由教师先通过PPT电子文稿作一个如何进行数字化说故事的演示(主要阐明其要点)。 步骤2由教师向各学习小组提出数字化说故事的“主题”要求(例如，希望各组应围绕“某个人的经历或某群人的历史事件”这类主题来创编)。 步骤3再由教师向学生用多媒体形式展示一个有关“美国印第安族裔学生在学校寄宿时，因有特殊生活习俗而产生的故事”(即由教师给出“数字化说故事”的案例);该故事展示结束后，教师还将基于网络的、对本教学单元学习效果的在线评价标准及细则，明确告诉学生。 步骤4然后，学生分组进入“文学圈”，开始持续4个星期的阅读、讨论和探究活动;在经过一段时间的阅读、讨论后，即可围绕教师提出的“主题”要求开始创编故事，这包括:先设计故事框架，然后搜集素材，再用软件工具(如iMovie, Windows, Movie, Maker等软件工具)写出故事情节等活动。 步骤5在本教学单元的最后阶段(大致在第4个星期前后)，各个“文学圈”(即各学习小组)应在组内讨论、探究的基础上，要求学生通过多媒体演示用“口头表述”方式，交流各组创编的故事(即用数字化方式“讲述”用数字化方式“创编”的故事)。 在这个案例中，实施TPACK模式的“境脉”涉及下列多种因素:教学内容是小学五年级的“读、写教学”，教师通过“数字化说故事”形式将教学内容作了拓展;全班学生被分成5个学习小组(每个小组相当于一个“文学圈”)对教师选定的小说，一起阅读、讨论和探究;学生们已具有相应的词汇、阅读、写作、口头表达等方而的学科内容知识;课堂有多媒体和网络设施的支持等。 在这个案例中，4个星期的教学过程，绝大部分时间是学生们在“文学圈”内进行阅读、讨论和探究(即以学生的自主学习、自主探究为主)，不过，教师的主导作用并未被忽视，而是发挥得相当充分。如上所述，本案例的教学内容实施共分三个环节，其中第一、二环节皆由教师完成;第三环节虽以学生的自主学习、自主探究为主，但在实施这一环节的五个步骤中，前三个步骤都是教师在进行指导、点拨和作示范，而没有这三个步骤所起的指导和示范作用，后而两个步骤将很难实施，即便实施也难以达到预期的效果。这表明，在本案例中，教师对于只强调学生自主学习、自主探究而忽视(甚至排斥)教师主导作用的、建构主义的“以学生为中心”的教育思想有较深刻的认识事实上，教师是否具有这种思想认识，对于TPACK模式的有效实施起着关键性的指导作用。 在这个案例中，TPACK知识的应用，主要体现在上述教学过程第三环节的五个步骤当中不仅在教师起主导作用的前三个步骤中有体现，在学生自主学习、自主探究为主的后而两个步骤中也一样有体现。 这是因为，步骤1和步骤3是教师直接运用信息技术(PPT或多媒体)讲解或展示教学内容，步骤2则是由教师提出数字化说故事的“主题”(即要求学生围绕某个主题，如何用数字化方式去“讲述”用数字化方式“创编”出的故事)，显然，这三个教学步骤都涉及学科内容、教学法和技术这三个知识要素的“整合”，所以很自然就是TPACK知识的体现与应用。 再看以学生自主学习、自主探究为主的步骤4和步骤5在这两个步骤中，学生先设计故事框架，搜集素材，再用软件工具编出故事情节，然后在各组内或各组之间用数字化方式进行交流，这些活动显然都离不开信息技术的支持，但又是与当前要教的学科内容以及任课教师为当前教学内容所选定的、通过“文学圈”来开展“数字化说故事”的教学法直接相关，即仍然要涉及学科内容、教学法和技术这三个知识要素的“整合”。这就表明，在本案例中，即便是以学生自主学习、自主探究为主的教学步骤，其有效的学习活动(即能达到预定教学目标的学习活动)也离不开TPACK知识的指导与应用。 B.中学数学的“排列、组合问题”教学案例 国际数学与计算机教育杂志的评论编辑Neal F. Grandenett教授认为，对于数学课堂的有效教学来说，教师必须拥有TPACK所体现的将学科内容、教学法和技术这三种知识加以整合与交叉的技能。考虑到数学的学科内容特点，Grandgenett教授强调，数学教师对TPACK知识的学习和应用，应遵循下列顺序逐步深入: 首先，教师必须充分掌握数学的学科内容本身，才有可能认识并在实际教学中揭示并拓展该学科内容的深刻内涵。 其次，教师应当能够应用适当的教授该数学内容的教学法，以便有效地帮助学生系统地形成对相关数学原理、定律或概念的正确理解。 第三，由于当代的数学内容大多数都与各种技术错综复杂地交织在一起，教师必须能够了解并选择与当前所教学科内容相关的技术，并在教学过程中恰当地应用这些技术。 第四，正如Matthew J. Koehler和Punya Mishra所阐明的，TPACK不仅仅是学科内容、教学法和技术这三种知识的体现，更是这三者的整合(或融合);对于TPACK知识的掌握与应用(即TPACK模式的贯彻与实施)没有一成不变的、对各个知识点和不同境脉都适合的解决方案，相反，这种解决方案只能依赖教师的认知灵活性在三种知识的结合与交叉中、在不同的境脉中去寻找。 在数学教学中，能否创设密切联系生活实际的情境，对于完成当前内容主题的教学有至关重要的意义与作用不仅对当前教学内容主题的自然而非强加、生动而不枯燥的引入有不可替代性(通过这种情境创设，可以高度集中学生的注意力，并引起学生的认知冲突，从而激发学生的学习动机)，而且对于帮助学生系统地形成对相关数学原理、定律或概念的正确理解也有不容置疑的重要作用。为阐明这个道理，Grandgenett教授列举了利用“背包问题”来创设情境的例子。 “背包问题”是由Caldwel和Masa于1991年提出的一个现实生活中的问题: “你将要进行一次为期两周的远足，并将背上你所需要的一切物品。你列了一张表，上而有8件可能需要的物品，共重77磅。在你表上还列出了每件物品的重量和它的价值，你可以用1-5来表示，5表示重量最重或价值最高。如果你只能携带30磅的物品，你该携带哪些物品以达到价值数的最大值?” 这个问题初看起来很简单，利用电子表格并按照重量或价值数对物品进行排序，可能会得到某种结果，但你很快会发现这并非是上述“背包问题”的答案。为了实现能携带价值数为最大值物品的目的，你需要尝试2的8次平方(即256)种不同的组合。显然，在这种情况下，通过编写一个软件(电脑程序)来尝试所有可能的组合，是一种能在较短时间内解决问题的有效策略。 这种排列、组合及其优化选择问题，不仅在旅行背包应如何挑选必需物品时会遇到，在美国宇航局(NASA)试图决定在一次太空任务中能容纳哪几项实验时也一样会遇到每项实验都有各自相关设施的重量与价值(就如同旅行时所带物品都有各自的重量与价值一样)。可见，通过创设“背包问题”这样的真实情境，对于完成“排列、组合”这一内容主题的数学教学来说，是再恰当不过的了不仅可以将学生的注意力完全集中到“排列、组合”这一内容主题的学习上，并可引起学生强烈的认知冲突(因为在此情况下，每位学生都很想尽快找到解决问题的办法)，从而有效地激发起学生的学习动机与学习兴趣，而且对于帮助学生形成对“排列、组合”概念的正确理解以及掌握对“排列、组合”问题的分析、处理方法也有不容置疑的重要作用。 本案例中的境脉是中学数学的“排列、组合问题”教学，学生沉浸在教师创设的、与当前教学内容密切相关的情境中，围绕“背包问题”进行自主学习和基于小组的合作探究，课堂应有电脑设施支持(以便学生通过编写电脑软件程序来尝试所有可能的组合)。 在这个利用“背包问题”来进行情境教学的案例中，“排列、组合”是这节数学课要教的主题，即学科内容;通过创设真实的生活情境来开展学生的自主学习和基于小组的合作探究是教师在本课中结合要教的主题内容而采用的教学法;为了使这种教学法真正取得成效，要让每位学生都有机会去尝试所有256种可能的组合，这就需要技术的支持(只有通过编写电脑软件程序才能做到)，而且这种技术支持必须融入到当前的学习过程中去，即要与当前的学科内容、采用的教学法整合在一起(学生现在要编写的电脑软件，不是一般的软件，而是要尝试256种不同组合的软件，也就是说，这是要让学生能更好地理解、掌握当前所教学科内容，使当前的教学法能真正有效而采用的一种技术)这正是TPACK的具体内涵。上述情境教学的案例也正是在数学课中贯彻、实施TPACK整合模式的典型案例。 关于信息技术与中学阶段数学课程的整合，除了可通过情境教学方法来贯彻、实施TPACK模式以外，国际数学与计算机教育杂志的评论编辑Neal F.Grandgenett教授，还介绍了通过建构主义的“搭脚手架”策略、在几何学教学中实施TPACK整合模式，从而有效地发展学生“演绎推理”能力的案例，以及通过几何画板中的“虚拟仿真”方法、在代数课中实施TPACK整合模式，从而显著地提高课堂教学质量与教学效率的案例。此处不再赘述(有兴趣的读者可参看文献的第7章)。 C. TPACK整合模式在中学理科教学中的实施要求 在整合技术的学科教学知识:教育者手册的第9章中，专门阐述了TPACK整合模式在中学科学课程(涉及物理、化学、生物等学科)中的应用。该章由Raven McCrory博士撰写，她曾于科学教育研究和全美教育研究杂志等刊物上，发表过多篇有关如何运用技术开展中学科学课程教学的文章。McCrory博士认为，中学的科学课程教师要想把学科内容、教学法和技术三者有效整合在一起(也就是将TPACK整合模式在中学的理科教学中有效地贯彻实施)，必须很好地认识并把握“在何处使用技术”、“使用何种技术”以及“如何使用技术”这三个方而的问题。 先看第一个问题“在何处使用技术”。McCrory博士指出，对此问题应关注下而两点: 一是教学中的难点看看使用技术有可能帮助克服教学中或学生认知过程中的哪些困难。 二是学科内容中的某些主题对这类主题而言，技术是其中的不可或缺因素;由于科学和技术二者之间关系十分密切，在中学的科学课程中出现“技术是其中不可或缺因素”的情况是常有的事，“在何处使用技术”的第二个关注点，就是要找出这类主题。 第二个问题是“使用何种技术”。也就是，要求教师学会“对不同问题能运用不同技术去解决”。为此，McCrory博士通过下而三个例子，较有说服力地阐明了在中学的科学课程中，教师应当“使用何种技术”的问题。 例1是生物学中的典型案例。众所周知，通过解剖动物，学生对动物肌体的构造、功能肯定能学得更快、更好。这表明“解剖”对于生物学的教学至关重要，但是要让学生有较多的机会去实际解剖各种动物是不可能的。最好的解决方案就是用虚拟解剖技术去代替真实的解剖。 例2是理科教学中常常遇到的数据采集与处理问题。学生们往往难以搜集到必要的信息或数据资料;对已有数据资料的统计、分析、处理，也是既麻烦又费时的难题。但是使用基于计算机和网络的信息技术，这些问题都可迎刃而解。 例3涉及建模软件和可视化技术的应用。在科学课程的教学中，有时会遇到短暂的瞬变过程(如某些化学反应)，有时则会遇到要花很长时间，甚至几年才能完成的过程(如生物遗传)，这些过程都不便于实际观察(甚至无法实际观察)，所以不利于教也不利于学。但如果利用建模软件不仅可以重现和真实情况一样的化学反应过程、生物遗传过程，还可以使相应过程大大减缓或加快，然后借助可视化技术就能很方便地进行观察和分析，从而既有利于教也有利于学。 再看第三个问题“如何使用技术”。McCrory博士认为，这个问题比较复杂，它的解决涉及教师对“学科内容知识”、“教学法知识”、“技术知识”和“对学生的了解”等四方而知识的理解与掌握(McCrory博士也把这些知识称之为理科教学中“如何使用技术”的四个要素)。对这四方而知识的具体要求如下: 对学科内容知识的理解与掌握教师除了对本学科内容的知识体系、重点难点应有全而、深入的掌握以外，还涉及三项要求:一是要了解学习当前的主题需要哪些知识基础或先决条件;二是要了解当前所学的主题和实际应用之间有哪些联系;三是要了解学习当前主题之后，对学生今后的发展有何帮助。 对教学法知识的理解与掌握教师除了要懂得一般的教学理论、方法以外，还应对本学科的学科教学论，特别是对当前所教内容主题的教学方法、策略应有较深入的理解与掌握。 对技术知识的理解与掌握中学理科课程教学涉及的技术很多，其中有些技术还相当复杂;要求中学理科教师掌握所有这些技术是不切实际的，但是应当要求所有中学理科教师都要具备一定的基本技术能力例如，能够使用文字处理软件、利用PPT或多媒体课件演示、收发电子邮件、上网查询信息、搜集下载有关资料等;至于其他一些较高级的技能(如Flash动画、网页制作、虚拟现实技术等)则可依据各学科教师自身所教内容主题的需要，有选择地进行学习，不要一刀切。 关于对学生的了解在教学过程中加强对学生的了解，主要应关注学生的原有知识基础和认知特点。了解学生的原有知识基础，主要了解学生学习的困难在哪里(特别是在什么地方有迷思、有困惑);教师一般通过职前培训和日常的教学经验这两种途径来获得这方而的知识。教师只有对学生的原有知识基础和认知特点有了较全而、深入的了解后，才有可能制定出既符合当前内容主题的教学目标要求，又适合学生特点的教学设计方案