基于TPACK 理論框架下探究中學(xué)物理的教與學(xué)

于劍雄

（南京市雨花臺(tái)初級(jí)中學(xué)，江蘇 南京 210012）

0 引言

初中作為整個(gè)教學(xué)體系中起承轉(zhuǎn)合的重要階段，“教”與“學(xué)”之間的矛盾是一直以來(lái)教學(xué)過(guò)程中難以解決的問(wèn)題。TPACK 理論框架的出現(xiàn)，無(wú)疑為創(chuàng)新初中物理的教與學(xué)提供契機(jī)，延伸拓寬了初中物理的知識(shí)內(nèi)涵，從技術(shù)、教學(xué)、學(xué)科等諸多方面，滿足了學(xué)生的個(gè)體化需求，促進(jìn)了學(xué)生的物理分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞剿髂芰?。教師作為物理課程的建設(shè)者，要能主動(dòng)探究問(wèn)題所在，優(yōu)化整合教學(xué)資源，努力探究相關(guān)策略，在循序漸進(jìn)中達(dá)到高效性教學(xué)效果。

1 TPACK 理論框架下探究中學(xué)物理教與學(xué)的意義

TPACK 理論框架主要是利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，通過(guò)對(duì)物理概念、性質(zhì)、公式的深入探究，整合梳理物理知識(shí)點(diǎn)，將物理知識(shí)內(nèi)容相互整合，直觀、有效提高學(xué)生的理性思維，在教師與學(xué)生的相互作用之下，有效提高其對(duì)四個(gè)復(fù)合要素的認(rèn)知。即學(xué)科教學(xué)知識(shí)、整合技術(shù)的學(xué)科內(nèi)容知識(shí)、整合技術(shù)的教學(xué)知識(shí)、整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí)，多位一體相互結(jié)合，彰顯出物理教育教學(xué)的現(xiàn)實(shí)意義。

1.1 豐富備課教學(xué)模式

初中物理知識(shí)點(diǎn)較為零散，且?guī)в幸欢ǖ某橄笮?，教師在教學(xué)指導(dǎo)過(guò)程中，逐步滲透并嘗試TPACK 理論，有利于師生在整體教學(xué)指導(dǎo)視域下，將零散知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)性模塊，聯(lián)合互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)整合學(xué)科、技術(shù)、教學(xué)等方面核心，有效提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和認(rèn)知。從另一角度而言，教師借助TPACK 理論，能夠應(yīng)用其功能優(yōu)勢(shì)，為教師獲得備課靈感，提高備課質(zhì)量貢獻(xiàn)點(diǎn)睛之筆。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的實(shí)踐訓(xùn)練，初中物理教師對(duì)TPACK 理論已經(jīng)具備一定的認(rèn)知，結(jié)合新時(shí)期教學(xué)要求，越來(lái)越注重課堂教學(xué)方法的改革和創(chuàng)新，有利于大幅度激發(fā)教師教學(xué)積極性和自信心，協(xié)助并研究討論物理教學(xué)難點(diǎn)，以此逐步提高學(xué)生的邏輯思維和探索思維。

1.2 調(diào)動(dòng)自主探索能力

相比較傳統(tǒng)的物理教學(xué)模式，TPACK 理論框架之下教學(xué)研究方式，更能夠凸顯出初中物理學(xué)科特征。教師作為物理知識(shí)的引導(dǎo)者，教育教學(xué)的促進(jìn)者，在應(yīng)用TPACK 理論備課教學(xué)之后，有利于增強(qiáng)教育熱情，調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主探索能力，主動(dòng)分析課內(nèi)課外的知識(shí)重點(diǎn)，借助多樣化教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)從量到質(zhì)的飛躍。TPACK 理論是新課標(biāo)的根本要求，與專業(yè)物理課程相融合，還有利于加大監(jiān)督和創(chuàng)新力度，根據(jù)物理學(xué)科教學(xué)要求，有效促進(jìn)學(xué)生的邏輯思維，讓學(xué)生逐漸嘗試獨(dú)立解決問(wèn)題。

1.3 拓寬教育覆蓋面積

物理學(xué)科知識(shí)點(diǎn)較多，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中理解能力有限，此時(shí)打破思維限制，選擇并滲透TPACK 理論，構(gòu)建物理課程教學(xué)框架，教師能夠逐漸適應(yīng)TPACK 的具體功能和條件，多元化關(guān)注學(xué)生的物理思維，借助多元指導(dǎo)模式，有效拓寬初中物理學(xué)科的覆蓋面積，在循序漸進(jìn)中掌握課程重點(diǎn)。TPACK 理論框架的實(shí)踐應(yīng)用，還有利于引導(dǎo)學(xué)生從冗雜的物理知識(shí)點(diǎn)中，精準(zhǔn)提取知識(shí)結(jié)構(gòu)，總結(jié)課前預(yù)習(xí)、課中互動(dòng)、課后評(píng)價(jià)核心，在獨(dú)立創(chuàng)新中達(dá)到物理教育教學(xué)的高效性。

2 TPACK 理論框架下探究中學(xué)物理教與學(xué)的研究

TPACK 理論框架作為新時(shí)代物理教育教學(xué)的新模式，在教學(xué)指導(dǎo)過(guò)程中，教師要明確TPACK 教學(xué)模式和傳統(tǒng)教學(xué)模式之間的區(qū)別，整合教學(xué)思想、學(xué)科內(nèi)容、應(yīng)用技術(shù)以及師生素養(yǎng)，識(shí)讀關(guān)注并解析初中物理教學(xué)重點(diǎn)，有效革新教學(xué)難度，通過(guò)對(duì)學(xué)生知識(shí)與能力的探索，有機(jī)提高學(xué)生的邏輯思維，增強(qiáng)物理解題效果。從本質(zhì)上來(lái)講，TPACK 理論框架與初中物理專業(yè)課程的實(shí)施，要能凸顯出教師的引導(dǎo)者角色，關(guān)注知識(shí)與能力的關(guān)系，做好備課授課準(zhǔn)備工作，以便于在不懈鍛煉中，找到教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，探究教學(xué)備課的策略，在多元指導(dǎo)階段，達(dá)到教育教學(xué)的高效性（見(jiàn)圖1）。

圖1 TPACK 理論框架圖

3 TPACK 理論框架下物理備課設(shè)計(jì)

3.1 備課設(shè)計(jì)

教學(xué)目標(biāo)：以初中物理蘇教版教材為依托，教師要轉(zhuǎn)變思維觀念，針對(duì)課程《電路初探》，利用TPACK 理論框架，找到核心理論，結(jié)合新時(shí)代教學(xué)要求，運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開(kāi)展物理備課設(shè)計(jì)工作。

知識(shí)與技能：TPACK 理論與傳統(tǒng)灌輸理論不同，在此視域下備課《電路初探》，師生要建立新型師生關(guān)系，將技術(shù)知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)知識(shí)和學(xué)科相互融合，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)課程之后，初步掌握家用電器，了解短路、斷路、通路等幾種電路狀態(tài)；在結(jié)束課程之后，學(xué)生能夠主動(dòng)畫(huà)出課程思維導(dǎo)圖，準(zhǔn)確繪制并分析簡(jiǎn)單的電路圖。

過(guò)程與方法：在TPACK 理論框架視域下，初中物理教師主動(dòng)整合教學(xué)模式和教學(xué)資源，通過(guò)討論交流，掌握TPACK 聚集功能；相互合作討論，借助豐富多元的教學(xué)方法，解決物理課程實(shí)際教學(xué)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生物理獨(dú)立思考，自主分析，動(dòng)靜結(jié)合探索素養(yǎng)。

情感與價(jià)值觀：通過(guò)對(duì)《電路初探》的課程學(xué)習(xí)，在TPACK 理論模式的助力之下，大幅度激發(fā)了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)探索的積極性，拓寬了學(xué)生的思考范圍，線上線下資源相互結(jié)合，促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)+物理教育+學(xué)科內(nèi)容的有機(jī)整合，在循序漸進(jìn)中達(dá)到邏輯思維，促進(jìn)學(xué)生情感認(rèn)知，在探索和學(xué)習(xí)中感受物理學(xué)科的實(shí)質(zhì)魅力。

教學(xué)重難點(diǎn)：從能量轉(zhuǎn)化角度認(rèn)識(shí)電源以及家用電器，能夠準(zhǔn)確分析電路的組成，連接方式、電流和電壓的差異；整合學(xué)科知識(shí)點(diǎn)，有效提高學(xué)生對(duì)電路圖的分析能力；確保學(xué)生能夠獨(dú)立使用電壓表和電流表。

教學(xué)過(guò)程：

（1）創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

在正式開(kāi)啟《電路初探》的章節(jié)教學(xué)之前，為能激發(fā)學(xué)生興趣，提高其熱情，掌握家用電器和電路、電路連接方式以及電流電壓的實(shí)用技巧，教師要能充分掌握TPACK 理論框架中技術(shù)、學(xué)科和教學(xué)之間的聯(lián)合意義，通過(guò)線上物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M情境的創(chuàng)設(shè)，圖文結(jié)合，視頻相間，逐步提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解能力，幫助其總結(jié)物理內(nèi)容，逐步實(shí)現(xiàn)靜態(tài)的知識(shí)點(diǎn)向動(dòng)態(tài)化知識(shí)點(diǎn)的實(shí)際轉(zhuǎn)變。物理教師以學(xué)生為基礎(chǔ)，選擇多元化的教學(xué)指導(dǎo)模式，綜合性滲透電路相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

師：同學(xué)們，在上課之前，請(qǐng)大家根據(jù)多媒體內(nèi)容，回憶生活中常見(jiàn)到電路模式，觀察并思考其中哪些環(huán)節(jié)涉及電流內(nèi)容，哪些組成部分涵蓋電壓知識(shí)？

生：我覺(jué)得開(kāi)關(guān)燈線路中含有電流和電壓。

生：我認(rèn)為電視線路中也含有電流和電壓。

師：那讓我們一同開(kāi)啟新課《電路初探》，從實(shí)驗(yàn)中分析大家的想法是否正確。

（2）融合互動(dòng)，提高效率

在授課階段，堅(jiān)持以TPACK 理論框架為背景支撐，總結(jié)分析“電路、電流和電壓”之間的重點(diǎn)知識(shí)，相互融合互動(dòng)，在循序漸進(jìn)中提高物理課程的教學(xué)效率。

師：以《電路初探》課程為基礎(chǔ)，請(qǐng)同學(xué)們自主預(yù)習(xí)并思考：電路通路的必要條件有哪些？請(qǐng)根據(jù)線上資源庫(kù)中的題干，獨(dú)立繪制物理電路圖（見(jiàn)圖2）。

圖2 電路圖

生：有規(guī)定電流電壓的數(shù)值嗎？

師：請(qǐng)仔細(xì)分析物理題干，總結(jié)探索，加強(qiáng)認(rèn)知，并研究電源工作時(shí)，是什么能轉(zhuǎn)化為什么能？

鞏固練習(xí)：請(qǐng)同學(xué)們完成課后練習(xí)題，有能力的同學(xué)可以自主延伸，嘗試?yán)蠋熢O(shè)計(jì)的變形遷移類題目，繪制不同種類的電路圖，掌握電路、電流、電壓的運(yùn)算技巧。

總結(jié)歸納：在TPACK 理論框架之下，開(kāi)展初中物理課程教學(xué)，教師在分析和思考中能夠分析其中出現(xiàn)的知識(shí)點(diǎn)，帶領(lǐng)學(xué)生將信息技術(shù)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)科內(nèi)容相互聯(lián)合，多元提高學(xué)生對(duì)物理電路相關(guān)知識(shí)的理解能力，引導(dǎo)其自我總結(jié)知識(shí)重點(diǎn)，提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。

3.2 TPACK 理論框架中學(xué)物理教與學(xué)研究反思

初中物理是培養(yǎng)學(xué)生客觀、理性分析思維的重點(diǎn)學(xué)科，在新課改素質(zhì)教育視域下，教師和學(xué)生越來(lái)越注重對(duì)邏輯思維和探索思維的培育，突出強(qiáng)調(diào)TPACK 理論框架和實(shí)質(zhì)應(yīng)用。以當(dāng)前為時(shí)代背景，教師要能夠主動(dòng)反思，深入研究其中出現(xiàn)的知識(shí)重點(diǎn)，準(zhǔn)確把握初中物理多媒體指導(dǎo)技巧，在循序漸進(jìn)中夯實(shí)教學(xué)質(zhì)量。

教師為保證物理學(xué)科的教學(xué)效果，應(yīng)該深入理解TPACK 理論框架和內(nèi)容，從教學(xué)技術(shù)方面著手，聯(lián)合應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，在思考和探索中提高物理知識(shí)素養(yǎng)。此時(shí)，教師應(yīng)該緊跟時(shí)代發(fā)展腳步，精心設(shè)計(jì)備課內(nèi)容，通過(guò)TPACK 理論框架，延伸拓寬物理內(nèi)涵，通過(guò)多角度的思想轉(zhuǎn)變整合提升學(xué)生的物理綜合素質(zhì)，達(dá)到融合高效教學(xué)目的。

教師在教育教學(xué)過(guò)程中，要能夠持續(xù)完善教學(xué)內(nèi)容，準(zhǔn)確梳理物理知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，由淺入深，由易到難，圖文視頻結(jié)合，為其設(shè)計(jì)差異化的教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生對(duì)號(hào)入座。當(dāng)遇到物理難度較大的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師還應(yīng)該以鼓勵(lì)為主，挖掘?qū)W生潛力，讓其主動(dòng)探究，歸納總結(jié)難點(diǎn)，教師立足相關(guān)物理概念，選擇高頻知識(shí)點(diǎn)，利用微課、慕課等網(wǎng)絡(luò)模式，細(xì)致化為其講解，讓其在優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)環(huán)境中，提高物理核心素養(yǎng)。

在教學(xué)技術(shù)和方法選擇時(shí)，教師要能以學(xué)生為主體，主動(dòng)分析學(xué)生的優(yōu)勢(shì)與不足，秉承目的性原則、多樣性原則、融合性原則、共享性原則和創(chuàng)新性原則，深化TPACK 理論框架內(nèi)核，通過(guò)轉(zhuǎn)變革新傳統(tǒng)教學(xué)模式，以動(dòng)制靜，動(dòng)靜結(jié)合，在計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)加持之下，有效提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的洞察力、敏銳力、思考力和探究力，增強(qiáng)物理學(xué)科問(wèn)題解析能力，全面促進(jìn)學(xué)生德智體美勞健康成長(zhǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在新課程素質(zhì)教育時(shí)期，TPACK 理論框架的出現(xiàn)和應(yīng)用，為打開(kāi)物理教學(xué)思路，豐富教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)技術(shù)知識(shí)、教學(xué)知識(shí)和學(xué)科知識(shí)的整體融合奠定基礎(chǔ)，在備課教學(xué)過(guò)程中，能夠凸顯出現(xiàn)代化教學(xué)特點(diǎn)，讓其充分感知初中物理知識(shí)的價(jià)值，提升自身物理研學(xué)素養(yǎng)。