STEAM教育理念下基于SECI模型提升TPACK的路徑探析

譙盈盈

（重慶師范大學(xué)，重慶 410331）

STEAM 教育可以打破學(xué)科界限，融合學(xué)科知識(shí)，主要目的是提高學(xué)生綜合素養(yǎng)，其核心特征主要體現(xiàn)在跨學(xué)科融合、基于真實(shí)情境的問(wèn)題解決與新技術(shù)賦能三個(gè)方面［1］。無(wú)論教育如何改革，我們的最終目標(biāo)都是以學(xué)生為中心，重點(diǎn)指向?qū)W生知識(shí)建構(gòu)與綜合素質(zhì)的提升。STEAM 教育理念始終秉持這一目標(biāo)進(jìn)行教與學(xué)的各項(xiàng)活動(dòng)，以學(xué)生為中心，協(xié)助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)與素質(zhì)提升。并且，STAEM 教育理念呈現(xiàn)出新的核心特征有跨學(xué)科性、情境性、實(shí)證性、藝術(shù)性、趣味性、協(xié)作性、設(shè)計(jì)性和技術(shù)增強(qiáng)性等，為職前教師、在職教師TPACK 的培養(yǎng)提升提供了優(yōu)越條件，因此如何快速有效提升師范生TPACK 成為當(dāng)前一個(gè)重要議題。

一、基于SECI模型提升師范生TPACK的初步探究

（一）TPACK

TPACK 是一種整合技術(shù)的學(xué)科內(nèi)容知識(shí)，它是由三種基本要素TK（技術(shù)知識(shí)）、PK（教學(xué)法知識(shí)）、CK（學(xué)科內(nèi)容知識(shí)），四個(gè)復(fù)合要素TPK（整合技術(shù)的教學(xué)法知識(shí)）、TCK（整合技術(shù)的學(xué)科內(nèi)容知識(shí)）、PCK（學(xué)科教學(xué)知識(shí)）、TPACK（整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí)）以及Context（境脈）因素組成的知識(shí)框架。由于TPACK 知識(shí)是劣構(gòu)的知識(shí)，涉及許多條件、因素和相互作用，因此，在教師學(xué)習(xí)、掌握和使用TPACK 時(shí)往往受到社會(huì)、文化和心理學(xué)等外圍因素的協(xié)同影響，這些外圍因素組成了TPACK 結(jié)構(gòu)中的境脈。TPACK 作為教師面向教育信息化需求的復(fù)合型知識(shí)，這些要素總結(jié)了教師在教學(xué)過(guò)程應(yīng)該具備的知識(shí)和能力，對(duì)職前教師教學(xué)能力的培養(yǎng)與在職教師教學(xué)能力不足的改正與提升都起到重要作用。

教師TPACK 知識(shí)結(jié)構(gòu)的發(fā)展應(yīng)萬(wàn)變不離其宗，從三個(gè)核心要素的角度去審視其發(fā)展：一是從TK 來(lái)看，教師的TPACK 框架需要隨著智能技術(shù)的更迭進(jìn)行更新，從而實(shí)現(xiàn)整合技術(shù)的智能教學(xué)這一實(shí)用和創(chuàng)新的目標(biāo)，迎接教育信息化3.0 時(shí)代的到來(lái)。二是從CK 來(lái)看，教師應(yīng)該適應(yīng)不斷動(dòng)態(tài)變化且復(fù)雜多維的教學(xué)情境，必須掌握跨學(xué)科融合，削弱學(xué)科之間的壁壘，實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科之間的相互統(tǒng)整，利用跨學(xué)科知識(shí)豐富并共享學(xué)生最需要的相關(guān)教學(xué)資源。三是從PK 來(lái)看，以測(cè)量的維度來(lái)促進(jìn)教師教育專業(yè)發(fā)展，需要一定的跨學(xué)科素養(yǎng)，來(lái)制定更科學(xué)的實(shí)施策略［2］。

（二）知識(shí)創(chuàng)造SECI 模型的基本內(nèi)涵

1995 年，日本著名學(xué)者野中郁次郎和竹內(nèi)弘高提出了SECI 模型。該模型已成為知識(shí)創(chuàng)造和傳遞理論的基石。他們提出了知識(shí)類型可以組合和轉(zhuǎn)換的四種方式，展示了知識(shí)從社會(huì)化到外部化到組合化再到最后的內(nèi)部化的過(guò)程中，是如何共享和創(chuàng)新的。SECI 知識(shí)創(chuàng)造螺旋模型中，以顯性知識(shí)和隱性知識(shí)為基礎(chǔ)。知識(shí)是伴隨著學(xué)者的實(shí)踐、協(xié)作、互動(dòng)、學(xué)習(xí)而不斷轉(zhuǎn)化和創(chuàng)新的，是一個(gè)連續(xù)的、動(dòng)態(tài)的過(guò)程。

自該模型提出以來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究者將該模型運(yùn)用到不同領(lǐng)域、不同人群、不同知識(shí)上，證明了該模型是具有科學(xué)性以及指導(dǎo)知識(shí)建構(gòu)的可實(shí)踐性。TPACK 作為一種是綜合的、動(dòng)態(tài)平衡的、結(jié)構(gòu)不良的知識(shí)，更是隨著時(shí)代不斷更新發(fā)展擴(kuò)充的綜合知識(shí)，我們應(yīng)抓住CK、TK、PK 三個(gè)核心知識(shí)再聚焦在知識(shí)的轉(zhuǎn)化與整合，面對(duì)教學(xué)變革，也能靈活運(yùn)用TPACK 去解決教學(xué)問(wèn)題。在STEAM 教育新范式下，結(jié)合STEAM 教育理念提供的優(yōu)良環(huán)境結(jié)合SECI 模型，可用于職前教師與在職教師TPACK 的培養(yǎng)和提升。

二、STEAM教育理念與TPACK發(fā)展的契合性

（一）STEAM 教育理念的跨學(xué)科融合延伸PCK知識(shí)觀，深化整合

STEAM 教育理念的跨學(xué)科視角下，跨學(xué)科認(rèn)知打破了傳統(tǒng)TPACK 因?qū)W科與學(xué)科之間的壁壘而導(dǎo)致的教學(xué)知識(shí)、技術(shù)知識(shí)、教學(xué)法知識(shí)交互的局限性，可以對(duì)不同主題內(nèi)容進(jìn)行凝練與整合，幫助學(xué)生形成綜合性的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，構(gòu)建一種動(dòng)態(tài)的知識(shí)觀，也提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)。這種跨學(xué)科融合實(shí)現(xiàn)了學(xué)科之間的相互整合，學(xué)科與學(xué)科發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)補(bǔ)齊短板，形成一股教育合力，并利用跨學(xué)科認(rèn)知與信息技術(shù)的交互進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生沉浸式地投入學(xué)習(xí)過(guò)程中，豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)資源，賦予學(xué)生跨學(xué)科視野，并提升學(xué)生的思維能力。TPACK 需要STEAM 教育理念帶來(lái)的多層次、動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)環(huán)境以及整合能力，STEAM 教育強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科融合的特點(diǎn)能幫助教師提高TPACK 能力，跨學(xué)科認(rèn)知方式幫助教師理解技術(shù)、內(nèi)容和教法三種知識(shí)要素之間的交互關(guān)系并提供了全新的視角，豐富擴(kuò)展了TPACK 的內(nèi)涵。

（二）STEAM 教育的技術(shù)賦能與TCK 強(qiáng)調(diào)技術(shù)的特性契合

現(xiàn)代教育信息化的重大轉(zhuǎn)型依托于新技術(shù)賦能，旨在于新，這也是適應(yīng)新時(shí)代環(huán)境下教學(xué)變革和課程發(fā)展趨勢(shì)的必然選擇，從根本上推動(dòng)教與學(xué)的方式、教育學(xué)的方法、教學(xué)組織形態(tài)等重大轉(zhuǎn)型。在科技賦能下的新時(shí)代將通過(guò)深入研究學(xué)生在更高認(rèn)知水平層面上的心智行為以及感知水平，促進(jìn)學(xué)生高階思維的提升，從而推動(dòng)隱性課程目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn)［3］。近年來(lái)，大量研究者嘗試把技術(shù)和教學(xué)緊密結(jié)合來(lái)推動(dòng)教育教學(xué)的發(fā)展完善。TPACK 理論就是通過(guò)信息技術(shù)與教學(xué)緊密結(jié)合的經(jīng)典例子，是教師運(yùn)用信息技術(shù)開展有效教學(xué)所必須掌握的知識(shí)，強(qiáng)調(diào)了信息技術(shù)在教師知識(shí)結(jié)構(gòu)中的重要作用。STEAM 教育中的基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)以及問(wèn)題解決必須也依托技術(shù)才能進(jìn)行。技術(shù)是STEAM 教育的重要組成部分，強(qiáng)調(diào)技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)，以及如何獲得與使用技術(shù)，TPACK 與STEAM 教育對(duì)技術(shù)的強(qiáng)調(diào)也再次說(shuō)明了技術(shù)是新時(shí)代教師必須掌握的重要知識(shí)［4］。

（三）STEAM 教育空間的設(shè)計(jì)需要TPK 的實(shí)施

STEAM 教育是基于項(xiàng)目與問(wèn)題的教學(xué)過(guò)程，這一教學(xué)過(guò)程需要對(duì)整個(gè)教學(xué)流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，創(chuàng)設(shè)能夠支持教師主導(dǎo)與學(xué)生主體的教學(xué)環(huán)境，將智能技術(shù)與教學(xué)進(jìn)行深度整合，創(chuàng)建開放、共享、創(chuàng)造為一體的綜合性教育場(chǎng)域。教師的TPK 是指教師掌握如何通過(guò)選擇合適的智能技術(shù)改變教與學(xué)。教師依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)風(fēng)格設(shè)計(jì)整合智能技術(shù)的教學(xué)知識(shí)采用合適的教學(xué)策略和教學(xué)設(shè)計(jì)，通過(guò)智能的綜合性教育場(chǎng)域下支持學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)形成高質(zhì)量的交互、共同協(xié)作和共享等方式一起完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

（四）真實(shí)問(wèn)題解決的境脈設(shè)計(jì)給TPACK 提供良好發(fā)展的環(huán)境

真實(shí)問(wèn)題的解決強(qiáng)調(diào)在基于現(xiàn)實(shí)情景問(wèn)題的探究與解決，這一過(guò)程強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力。通過(guò)創(chuàng)設(shè)具有實(shí)踐性和創(chuàng)新性的真實(shí)問(wèn)題情景，能夠提高學(xué)生對(duì)社會(huì)性實(shí)踐活動(dòng)的參與積極性，讓學(xué)生在知識(shí)理解、遷移的過(guò)程中獲得問(wèn)題解決的能力。在TPACK 的以往研究中，境脈因素占有一定的影響因素。關(guān)于境脈給出的定義是對(duì)事物蘊(yùn)含情境的整體把握，是通過(guò)建立內(nèi)部因素如師生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、經(jīng)驗(yàn)水平、動(dòng)機(jī)等和外部因素如教育發(fā)生的環(huán)境、展開的教學(xué)內(nèi)容等之間的交互而進(jìn)行的有意義學(xué)習(xí)。而STEAM 教育中對(duì)真實(shí)場(chǎng)景的強(qiáng)調(diào)可以為TPACK 境脈因素提供良好的可操作性場(chǎng)域和生活化場(chǎng)景。

三、STEAM理念下基于SECI模型提升師范生TPACK的路徑分析

（一）基于跨學(xué)科理念設(shè)計(jì)學(xué)科教學(xué)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)TPACK 的社會(huì)化

不同個(gè)體組織之間隱性知識(shí)向顯性知識(shí)的交互、共享實(shí)現(xiàn)知識(shí)的社會(huì)化，是一種潛移默化的過(guò)程，其關(guān)鍵在于觀察、模仿和實(shí)踐。STEAM 教育理念下的跨學(xué)科性，可以組織學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)，打破學(xué)科之間的滯礙，多個(gè)學(xué)科交叉滲透而進(jìn)行深度融合，以學(xué)生為主體進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)與傳播。對(duì)比傳統(tǒng)教育的學(xué)科教育，就知識(shí)層面來(lái)看，跨學(xué)科的知識(shí)含量?jī)?yōu)于單科學(xué)習(xí)，擴(kuò)寬學(xué)生的知識(shí)面；跨學(xué)科性給教師和學(xué)生更宏觀的視野去看待問(wèn)題，能從一個(gè)大概念來(lái)進(jìn)行知識(shí)、概念和事實(shí)的理解，進(jìn)行屬于自身的知識(shí)的建構(gòu)?？鐚W(xué)科性超越單科教學(xué)單一性，給了教學(xué)者與學(xué)生更多的思考價(jià)值。PCK的重點(diǎn)在于教師通過(guò)各種教學(xué)策略從不同教學(xué)維度進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的傳遞，教師應(yīng)考慮到不同知識(shí)、概念、事實(shí)和重視學(xué)生的前概念。職前教師在如模仿、觀察、實(shí)踐等已經(jīng)獲得了關(guān)于技術(shù)、學(xué)科內(nèi)容、教學(xué)法的知識(shí)儲(chǔ)備，但是還只是分散的知識(shí)結(jié)構(gòu)，教師通過(guò)一定的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)讓職前教師在原本分散的知識(shí)基礎(chǔ)上形成能夠意識(shí)到如何調(diào)動(dòng)這種隱性知識(shí)將這些分散的知識(shí)結(jié)構(gòu)形成TPACK 觀點(diǎn)，又能夠?qū)⑿畔⒓夹g(shù)、教學(xué)內(nèi)容教學(xué)法有機(jī)地整合起來(lái)的積極態(tài)度，教師可通過(guò)以下幾種方式來(lái)進(jìn)行教學(xué)知識(shí)的社會(huì)化：其一，利用智能技術(shù)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化課程，讓學(xué)生在標(biāo)準(zhǔn)的課程中觀察、模仿教師的教學(xué)知識(shí)、教學(xué)風(fēng)格，培養(yǎng)其獨(dú)立思考的能力，使學(xué)生通過(guò)觀察、模仿獲得隱性知識(shí)。其二，教師應(yīng)依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格進(jìn)行制定教學(xué)策略，摒棄探究教學(xué)中教師占主導(dǎo)地位而學(xué)生按部就班探究的教學(xué)方式轉(zhuǎn)化為基于創(chuàng)新、設(shè)計(jì)的項(xiàng)目導(dǎo)向的STEAM 教學(xué)法，學(xué)生通過(guò)自己實(shí)踐設(shè)計(jì)成品學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程來(lái)構(gòu)建知識(shí)，進(jìn)而進(jìn)行問(wèn)題解決，在自主探究的過(guò)程中提升自身的創(chuàng)新能力和跨學(xué)科素養(yǎng)。

（二）依托智能技術(shù)設(shè)計(jì)整合技術(shù)的學(xué)科知識(shí)，實(shí)現(xiàn)TPACK 的外在化

將一個(gè)人的想法、技巧等隱性知識(shí)轉(zhuǎn)化為集體的顯性知識(shí)通過(guò)概念和語(yǔ)言清晰外部明示實(shí)現(xiàn)外在化，其轉(zhuǎn)化手法有隱喻、類比、概念和模型等［5］。在STEAM教育中，新技術(shù)賦能可以幫助教師創(chuàng)設(shè)一定的教育場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)TPACK 的外在化。教師依托技術(shù)確保教學(xué)主題和指導(dǎo)實(shí)踐的連貫性和一致性，來(lái)為學(xué)生提供有意義的教學(xué)活動(dòng)。新時(shí)代的教學(xué)課堂不再滿足傳統(tǒng)的文字、圖片等教育器材和技術(shù)，而是依靠新型智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化課堂。而整合智能技術(shù)學(xué)科知識(shí)關(guān)鍵是在于教師必須了解熟練掌握智能技術(shù)和教學(xué)主題內(nèi)容交互的方式以及了解什么樣的教學(xué)主題內(nèi)容適合什么樣的智能技術(shù)來(lái)呈現(xiàn)，智能技術(shù)又怎樣支配教育主題內(nèi)容的教學(xué)，達(dá)到最優(yōu)適配，教師運(yùn)用智能技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)知識(shí)的外在化。實(shí)現(xiàn)方式有：一是自然語(yǔ)言處理技術(shù)。該技術(shù)可以通過(guò)對(duì)學(xué)生的音頻、視覺(jué)圖像以及情景情況等，利用自然語(yǔ)言技術(shù)來(lái)解答學(xué)生遇到的疑難點(diǎn)，并提出最優(yōu)化的建議為學(xué)生提供動(dòng)態(tài)性幫助。二是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)。它能幫助學(xué)生以一種多維的方式來(lái)感知科學(xué)現(xiàn)象，現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù)將抽象問(wèn)題具體化，幫助學(xué)生深刻理解科學(xué)知識(shí)，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。三是機(jī)器學(xué)習(xí)。即對(duì)計(jì)算機(jī)部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，然后對(duì)另外一些數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)與判斷。這有利于幫助教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格與學(xué)習(xí)認(rèn)知等特點(diǎn)選擇最合適的教學(xué)方式以達(dá)到精準(zhǔn)的個(gè)性化推送。

（三）結(jié)合STEAM 教育空間設(shè)計(jì)整合技術(shù)的教學(xué)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)TPACK 的組合化

將顯性知識(shí)依托各種媒介產(chǎn)生的語(yǔ)言或數(shù)字符號(hào)，并將各種顯性知識(shí)、概念組合化和系統(tǒng)化再進(jìn)行匯總組合實(shí)現(xiàn)知識(shí)的組合化［6］。STEAM 教育理念指導(dǎo)的是基于項(xiàng)目與問(wèn)題的教學(xué)過(guò)程，將智能技術(shù)與教學(xué)進(jìn)行深度整合，創(chuàng)建開放、共享、創(chuàng)造為一體的綜合性教育場(chǎng)域。教師整合技術(shù)的教學(xué)知識(shí)TPK 是指教師掌握如何通過(guò)選擇合適的智能技術(shù)改變教與學(xué)。教師依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)風(fēng)格設(shè)計(jì)整合智能技術(shù)的教學(xué)知識(shí)采用合適的教學(xué)策略和教學(xué)設(shè)計(jì)，通過(guò)智能的綜合性教育場(chǎng)域下支持學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)形成高質(zhì)量的交互、共同協(xié)作和共享等方式一起完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。在這一過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)TPACK 組合化、體系化。

（四）通過(guò)教育境脈設(shè)計(jì)整合學(xué)科教學(xué)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)TPACK 的內(nèi)在化

將顯性知識(shí)形象化和具體化的內(nèi)部升華的過(guò)程是通過(guò) “匯總組合” 產(chǎn)生新的顯性知識(shí)被群眾吸收、消化，并升華成他們自己的隱性知識(shí)［7］。典型的過(guò)程就是邊學(xué)邊干，即 “干中學(xué)” 。教師應(yīng)抓住這個(gè)階段的關(guān)鍵就是如何促進(jìn)顯性知識(shí)的消化，從而推動(dòng)顯性知識(shí)的內(nèi)化吸收。通過(guò)對(duì)教育環(huán)境的情景化設(shè)計(jì)符合影響TPACK 的境脈設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)在化。學(xué)生在探索學(xué)習(xí)的過(guò)程中，因?yàn)閷?duì)教學(xué)場(chǎng)景的熟悉所以更能提高其學(xué)習(xí)投入和沉浸性，能使其更好地理解與吸收教學(xué)內(nèi)容。傳統(tǒng)教育情境的學(xué)習(xí)已經(jīng)跟不上教育新時(shí)代的發(fā)展，需要利用智能技術(shù)構(gòu)建個(gè)更加智能的境脈環(huán)境，教師會(huì)利用智能技術(shù)和一定合適的教學(xué)策略設(shè)計(jì)智能教育境脈，有助于學(xué)生與同伴進(jìn)行知識(shí)的構(gòu)建從而得到知識(shí)。這就要求教師需要具備一定的TPACK 素養(yǎng)來(lái)面對(duì)智能教育境脈所表現(xiàn)出來(lái)的不確定性。教師利用與STEAM 教育接軌的整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)的智能教育境脈，可以讓學(xué)生在做中學(xué)，在與同伴的集思廣益、頭腦風(fēng)暴中為其知識(shí)內(nèi)在化提供智能場(chǎng)景。學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)、升華舊知識(shí)，TPACK 得到動(dòng)態(tài)發(fā)展。

四、結(jié)語(yǔ)

教師TPACK 從提出就被國(guó)內(nèi)外教育學(xué)專家學(xué)者進(jìn)行了探索、應(yīng)用實(shí)踐，STEAM 教育熱潮的來(lái)臨勢(shì)必帶來(lái)一場(chǎng)教育變革，也給提升教師TPACK、促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展提供了新的視野。筆者基于知識(shí)創(chuàng)造的視角從STEAM 教育下的跨學(xué)科理念、技術(shù)賦能、教育空間的設(shè)計(jì)以及基于問(wèn)題的境脈設(shè)計(jì)這四個(gè)要點(diǎn)去設(shè)計(jì)TPACK 的四個(gè)復(fù)合要素知識(shí)，對(duì)TPACK 的提升進(jìn)行探析，為教師運(yùn)用、發(fā)展自己的整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí)的相關(guān)行為提供可行性參考。