基于交互白板的教師TPACK發(fā)展模型構(gòu)建研究

鄧敏杰

摘要：筆者采用基于設(shè)計的研究方法，充分發(fā)揮交互白板的優(yōu)勢，針對在職教師展開設(shè)計、實踐、評價和完善的三輪循環(huán)研究，在實踐中對教育干預(yù)進行驗證、修改和完善，最終完成包括TPACK準(zhǔn)備、示范觀摩、教學(xué)實施、TPACK革新四階段的基于IWB的教師TPACK發(fā)展模型PDIR的構(gòu)建，提升了教師的TPACK認(rèn)識水平和應(yīng)用能力，促進其專業(yè)化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：交互白板；TPACK；教師發(fā)展；設(shè)計研究

中圖分類號：G434 文獻標(biāo)識碼：A 論文編號：1674-2117（2016）17-0101-05

● TPACK框架概述

1.TPACK內(nèi)涵及現(xiàn)狀

TPACK（整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)法知識）由技術(shù)（T）、教學(xué)法（P）、內(nèi)容（C）三個核心元素相互交叉而形成，包括TK、CK、PK、TPK、TCK、PCK、TPACK七個元素。由于核心元素是不斷變化的，所以當(dāng)其中某個元素發(fā)生變化時，教師需要根據(jù)具體情境，利用技術(shù)手段維持并重建三者間的動態(tài)平衡。

TPACK在國外教師教育與教育技術(shù)學(xué)界受到廣泛關(guān)注[1]，被認(rèn)為是21世紀(jì)教師的知識框架，同時也為教師專業(yè)化發(fā)展提供了新的思路。近幾年，很多學(xué)者也從不同角度促進了TPACK的發(fā)展。國內(nèi)TPACK的研究相對較晚、成果較少，但現(xiàn)在也越來越受研究者的青睞，研究范圍也在不斷擴展。其中，教師教育領(lǐng)域的研究最多，尤其是師范生的教育，大致可分為概念研究、教師教育研究、實踐應(yīng)用研究三大類。也有學(xué)者構(gòu)建了基于中小學(xué)科學(xué)教師的COIR模式，并進行了定性驗證。但目前TPACK在在職教師教育中的應(yīng)用還比較少?；谝陨匣A(chǔ)，筆者采用設(shè)計研究思想，對在職教師TPACK發(fā)展模式進行了構(gòu)建，并運用定量與定性相結(jié)合的方式進行驗證，以期能促進教師TPACK水平的提升。

2.TPACK與教師發(fā)展

教師TPACK是技術(shù)知識、內(nèi)容知識、教學(xué)法知識和關(guān)于學(xué)習(xí)、情境構(gòu)建知識的融合體，對當(dāng)前我國教師教育技術(shù)能力的培養(yǎng)和教師專業(yè)化發(fā)展的研究具有重要意義。[2]教師專業(yè)化發(fā)展要求教師在教學(xué)、研究能力方面不斷提升，這是一個持續(xù)、不斷深化的過程。在信息化時代的學(xué)科教學(xué)中，TPK是教師運用軟硬件技術(shù)進行教學(xué)設(shè)計的知識和能力，PCK是教師進行學(xué)科教學(xué)的知識和策略，TCK是應(yīng)用學(xué)科的教學(xué)資源知識和能力；TPCK不僅包含教師教學(xué)相關(guān)的知識和能力的培養(yǎng)，也對教師信息化素養(yǎng)的培養(yǎng)、職業(yè)道德修養(yǎng)的提高和科學(xué)研究能力的提升有促進作用。因而，教師TPACK知識的不斷提升，能促進教師的專業(yè)化持續(xù)發(fā)展，深化教育教學(xué)改革。

● 交互白板對TPACK發(fā)展的支持

1.交互白板技術(shù)

交互白板（IWB）作為計算機的一種輸入輸出設(shè)備，它融合了計算機技術(shù)、微電子技術(shù)和電子通信技術(shù)，并成為人機、人際和認(rèn)知多重交互的智能型學(xué)習(xí)平臺，為師生信息交流和情感交互搭建了可視化的教學(xué)環(huán)境。[3]相關(guān)研究表明，交互白板技術(shù)能夠增強教學(xué)展示、提升學(xué)生的積極性和改善學(xué)習(xí)效果[4]，由于完善的多重交互、強大的教學(xué)功能、豐富的學(xué)科素材、高效的資源預(yù)設(shè)與生成、便利的協(xié)同可視化情境創(chuàng)設(shè)、及時反饋評價等優(yōu)勢，其在課堂教學(xué)中發(fā)揮出越來越重要的作用，同時為教師教研及專業(yè)化發(fā)展提供了便利。

2.運用IWB促進TPACK發(fā)展的優(yōu)勢

（1）集成交互技術(shù)，促進生成性教學(xué)

教師使用IWB進行課堂教學(xué)，需要熟練使用IWB的各項功能，這就從技術(shù)的角度對教師的操作技能和信息化教學(xué)技能提出了要求。另外，從TK角度看，也有助于促進教師TPACK的發(fā)展。交互白板教學(xué)是由師生不斷交互、不斷修改課堂預(yù)設(shè)的過程，可產(chǎn)生比常規(guī)教學(xué)更多的生成性資源。交互功能帶來的生成性教學(xué)，從多個角度對教師TPACK的整體發(fā)展提供了極大的條件支持和提升空間。

（2）整合優(yōu)質(zhì)資源，豐富教學(xué)內(nèi)容

由于教學(xué)工具的獨特性，基于交互白板的課堂教學(xué)與傳統(tǒng)課堂和多媒體課堂均有所不同，發(fā)揮交互白板獨特的教學(xué)優(yōu)勢，有助于實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源的共享和交流。動態(tài)化的學(xué)習(xí)內(nèi)容、優(yōu)質(zhì)化的課堂資源、社會化的資源管理，使得教師對所教學(xué)科的內(nèi)容知識及其應(yīng)用有了較大的豐富和提升，也促進了教師TPACK的發(fā)展。交互白板的教學(xué)，有利于情境的創(chuàng)設(shè)、知識的建構(gòu)，使得教學(xué)相長，有助于完善教師的知識結(jié)構(gòu)，促進教師的專業(yè)化成長。

（3）適應(yīng)多種教學(xué)模式，實現(xiàn)多樣化教學(xué)

在傳統(tǒng)課堂或一般多媒體課堂中，教師主要采取以傳授為主的教學(xué)模式，教學(xué)方法相對單一，學(xué)生缺乏興趣和主動性。而21世紀(jì)的課堂越來越傾向于提高教師的教育技術(shù)應(yīng)用能力。[5]IWB作為一種現(xiàn)代教育技術(shù)手段，可以創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生興趣和求知欲的活動場景，適應(yīng)多種教學(xué)模式和方法，教師在教學(xué)過程中可及時調(diào)整教學(xué)策略，通過板書、互動等行為，使學(xué)生有效參與教學(xué)，實現(xiàn)傳統(tǒng)媒體教學(xué)的本質(zhì)，促進傳統(tǒng)教學(xué)與創(chuàng)新教學(xué)的有效結(jié)合。因此，TK的應(yīng)用也極大促進了教師PCK應(yīng)用能力的提升，實現(xiàn)了教師TPACK持續(xù)發(fā)展，促進了教學(xué)的多樣化、信息化。

● 提升教師TPACK的PDIR模型

1.第一輪設(shè)計研究

設(shè)計（第1周）：筆者訪談和課堂觀察不同學(xué)科的多位教師，對在職教師的教學(xué)、科研情況進行了解。在鞏固TPACK理論和強化交互白板技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了教育干預(yù)（PDIR），其由TPACK準(zhǔn)備（Preparation）、示范觀摩（Demonstration）、教學(xué)實施（Implementation）、TPACK革新（Reformation）四個階段組成。

實施（第2～4周）：選取所在學(xué)校的十位物理教師進行實踐探索，實踐地點是在一個擁有交互白板整套設(shè)備和一臺高性能計算機的多媒體研討室。為了保證研究的科學(xué)性，筆者邀請了一位物理課程論和交互白板應(yīng)用研究的專家，進行基于交互白板的教學(xué)示范展示。按照模型，首先，由一位教師介紹交互白板的功能、TPACK等；其次，由專家進行IWB課堂教學(xué)示范展示；再次，每位教師選擇一個主題單元，在完成課堂教學(xué)設(shè)計后進行真正課堂中的實踐教學(xué)，并錄制視頻；最后，教師利用IWB視頻回放功能，對錄制的課堂視頻進行評價、反思總結(jié)。

評價（第5周）：為每位成員建立電子學(xué)檔，主要記錄反思、IWB功能的使用情況等，選擇的主題內(nèi)容有單元及其教學(xué)策略設(shè)計、教學(xué)方案的設(shè)計及錄制的視頻等?；陔娮訉W(xué)檔的評價，實質(zhì)上是一種過程性評價和真實性評價。[6]另外，設(shè)計了用于測量教師TPACK的前后測試問卷。不同階段問卷的題型類似、難易程度相當(dāng)。采用教師自評估形式，即教師根據(jù)自身情況，對照題干并做出“完全不同意”（1分）到“完全同意”（5分）的5級程度的選擇，并在此基礎(chǔ)上進行編碼、計算、統(tǒng)計，題目具有較高的可信度。問卷的問題涉及TPACK的七個元素，每個元素2題，共70分。在實施前完成前測，在此階段完成一測，并匯總結(jié)果。

完善（第6周）：雖然取得了一定的實踐效果，但仍存在一些問題。例如，教師在實踐中呈現(xiàn)一定的盲目性、目的不明確，這主要是由于實踐過程劃分不詳細、可操作性有待加強、主題內(nèi)容不突出、缺乏一定的互動交流等。筆者提出了細化操作流程、突出內(nèi)容單元、加強交流反饋等完善措施。

2.第二輪設(shè)計研究

設(shè)計（第7周）：針對第一輪存在問題和完善措施，筆者對初始干預(yù)措施進行了修改優(yōu)化（如圖1），對初始模型中的四個階段進行細化，增強可操作性。在強化主題內(nèi)容和IWB技術(shù)的同時，加入反思記錄、交流與評價環(huán)節(jié)等。在實踐中，交互白板對整個模型的順利實施及實施效果起著至關(guān)重要的作用，強化了IWB技術(shù)的支持。另外，PDIR是一個迭代循環(huán)的過程，前一輪的TPACK革新，也是新一輪TPACK準(zhǔn)備的基礎(chǔ)。

實施（第8～10周）：為減少其他因素的干擾，本輪研究對象、實施環(huán)境等仍保持一致。首先，對參與的教師進行TPACK理論介紹，并讓教師進行思考、交流與討論，在此基礎(chǔ)上，確定教學(xué)主題單元、進行交互白板技術(shù)的強化練習(xí)，這些內(nèi)容通常在傳統(tǒng)教學(xué)中是難以實施的。其次，小組成員觀看有經(jīng)驗教師的示范教學(xué)，并針對存在問題或發(fā)展建議，進行交流評論。再次，錄制教師教學(xué)。在實施前，教師應(yīng)先針對主題教學(xué)單元，選擇合適的教學(xué)策略與方法，進行教學(xué)方案的設(shè)計與預(yù)設(shè)，準(zhǔn)備教學(xué)相關(guān)的素材。最后，小組成員對回放視頻實施評價、反思總結(jié)，提出改進建議。在該輪實踐中，教師對TPACK有了更深入的了解，基本能熟練使用交互白板，這對提升TPACK起到了極大的促進作用。

評價（第11周）：此次評價仍采用電子學(xué)檔與量表相結(jié)合的方式。但不同的是，在原有的基礎(chǔ)上，強化了教師的反思記錄和整體性評價。在模型的每個實施環(huán)節(jié)結(jié)束時，筆者都會在電子學(xué)檔中記錄教師的反思情況。完成二測后，匯總測試結(jié)果。

完善（第12周）：經(jīng)過此輪前期環(huán)節(jié)的實踐，教師的TPACK得到了明顯提升。教師實踐的目的明確、主題突出、針對性強，但個別地方仍有待完善，如互動交流環(huán)節(jié)中教師的主動性不高、教學(xué)實施的效率低等。研究者發(fā)現(xiàn)影響教師實施教學(xué)效率較低的原因是其利用信息技術(shù)搜索資源、進行信息化教學(xué)設(shè)計的能力較為欠缺，因此提出利用講座的形式來提升他們的主動性、積極性和教學(xué)實施效率的完善措施。

3.第三輪設(shè)計研究

設(shè)計（第13周）：針對提出的完善措施，筆者對教學(xué)實施環(huán)節(jié)進行了強化。在示范教學(xué)環(huán)節(jié)實施時，進行一些信息化資源獲取與教學(xué)設(shè)計方面知識的補充，完成了促進教師TPACK發(fā)展的PDIR模型的構(gòu)建。

實施（第14～16周）：邀請一位教育技術(shù)專家進行專題講座，介紹信息化資源獲取與處理方法及信息化教學(xué)設(shè)計的實施，為第三環(huán)節(jié)教學(xué)實施的策略設(shè)計、素材準(zhǔn)備等夯實基礎(chǔ)。

評價（第17周）：發(fā)現(xiàn)教師教學(xué)積極性和實施教學(xué)的效率有了提升，他們提出的問題也從原來的某一個因素，逐漸向“如何高效地整合技術(shù)、教學(xué)法、內(nèi)容知識”靠攏。教師的反思記錄中出現(xiàn)TPK、TCK、PCK、TPCK元素的頻率有所提高，TPACK意識和素養(yǎng)有了提升，完成記錄和三測并匯總。

完善（第18周）：通過對量表和電子學(xué)檔情況進行匯總分析，基本構(gòu)建了PDIR模型，可在此境脈大規(guī)模使用或者向類似境脈中進行推廣。

● 研究分析及討論

1.量表分析

量表測試結(jié)果匯總?cè)缟媳恚瑸楸阌诒容^各個元素在三輪研究中的提升情況，筆者繪制了折線圖（如圖2）。

由圖2可知，每個階段的測試結(jié)果相比之前均有一定的提升，且不同階段各元素提升幅度有所不同。一測中提升最明顯的元素是TPCK和TK。一方面，由于IWB技術(shù)的練習(xí)使用，促進了教師技術(shù)的提升，但此時技術(shù)仍未融入到教師課堂教學(xué)中，暫未與教學(xué)法、內(nèi)容知識達到有效的結(jié)合；另一方面，對TPACK理論的了解和認(rèn)識，教師TPCK有了較大提升。在第二輪中，研究者細化了操作流程、突出了內(nèi)容單元，使二測時TCK、TPCK、PK有了較大提升。針對第二輪中存在問題及提出的完善措施，信息技術(shù)搜索資源和信息化教學(xué)設(shè)計的能力提升了，并使第三輪中TCK、PCK、TPCK的水平再次提升。四個階段中提升均相對明顯的是TPCK，但其值也是同比之下最低的，究其原因是教師之前缺乏TPACK相關(guān)理論知識，當(dāng)補充了相關(guān)的知識并進行實踐操作之后，教師TPACK整體水平有了明顯提升。

此外，TPACK反映了教師的整體水平，在每一輪實施后均有大幅度提升，一方面說明每一輪的完善措施都是影響教師TPACK提升的因素，另一方面也說明教師的TPACK水平還有很大的挖掘價值和提升空間。

2.電子學(xué)檔分析

從電子學(xué)檔的記錄內(nèi)容來看，教師使用IWB不僅作為教學(xué)工具來分享他們的主題內(nèi)容知識，增強了學(xué)生的理解，同時也作為交流工具來完善人機、人際的交互。大多數(shù)教師認(rèn)為IWB可以有助于他們完成在傳統(tǒng)課堂中難以實施的抽象內(nèi)容和教學(xué)策略，促進了TPACK的整合。在實踐過程中，由于交互白板能進行形象化、情境化和有效化展示[7]，師生的教與學(xué)激情也得到了提升。有教師在教學(xué)之余，針對交互白板進行了物理課堂及實驗教學(xué)的研究，促進了教研能力和水平的提升。

3.研究結(jié)果及討論

從分析可以看出，整合IWB的PDIR模型能夠提升教師TPACK的能力和水平，夯實教師的技術(shù)、教學(xué)法、內(nèi)容知識，增強專業(yè)化發(fā)展意識，真正促進了在職教師TPACK的發(fā)展。通過實踐也可以得出，IWB對教師的TPACK發(fā)展具有一定的推動作用。但構(gòu)建教師TPACK發(fā)展模型，在更大范圍內(nèi)及新的類似境脈中使用情況如何，仍需進一步實踐。

本研究通過三輪設(shè)計研究構(gòu)建了基于IWB的教師TPACK發(fā)展模型，能夠有效提升TPACK水平，為在職教師的TPACK發(fā)展提供了一個實踐案例。但由于在職教師在實踐過程中會受到先前教學(xué)經(jīng)歷和經(jīng)驗的影響，而且工作繁重、閑暇時間少，很難全身心投入實踐等問題，所以本研究仍存在一些不足之處。但隨著交互白板在教育教學(xué)中的廣泛使用，其勢必會成為促進教師TPACK發(fā)展的一個利器。

參考文獻：

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[6]南國農(nóng).信息化教育概論（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2011：349.

基金項目：河南省社科聯(lián)項目（SKL-2016-2447）。