基于TPACK框架的教學設計模式研究

李惠芳+代紅兵+李嘉怡+馮煥華

摘 要：TPACK框架為“信息技術與課程整合”提供了新的思路，文章在分析TPACK框架的內容和教學設計模式構成的基礎上，闡述了TPACK框架對教學設計的啟示，構建了基于 TPACK框架的教學設計模式，并分析了此教學設計模式的各個組成部分。

關鍵詞：TPACK；信息技術與課程整合；教學設計模式

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2017）04-0056-04

一、TPACK 框架的背景及內容

TPACK框架是“信息技術與課程整合”發展的第三階段。以美國為代表，其整合途徑與方法的研究大致可劃分為三個發展階段：第一階段關注學生基于網絡的自主學習和探究，第二階段究關注如何運用技術來設計課程。這兩個階段都特別關注技術和學生，而沒有認真關注整合過程中教師的知識所起到的重要作用。針對這類問題，美國學者科勒（Koehler）和米什拉（Mishra）于 2005 年在舒爾曼（Shulman）提出的學科教學知識（PCK）的基礎上提出了整合技術的學科教學知識，即TPACK（Technological Pedagogical And Content Knowledge）[1]。

TPACK框架是學科內容（CK）、教學法（PK）和技術（TK）這三種知識要素之間的復雜互動，是它們整合后形成的一種新知識。 三種知識要素之間的互動關系如圖 1 所示。

CK-學科內容知識是指實際被學生學習或教授的學科知識。包括兩個維度：C1K-學科統領性內容（具體學科教學大綱、課程標準的知識）、C2K-學科內容知識（具體學科的思想、概念、方法、關系等知識以及具體學科與其他學科關系的知識）。該類知識專業性較強，學科不同，層次不同，所涵蓋的內容也大不相同，因此，對具體學科的授課教師來說，深入理解其學科的基礎知識顯得尤為重要。

PK-教學法知識是一種通用的知識類型，包括兩個維度：P1K-學生學習過程的知識（主要包括發展心理學和教育心理學知識）和P2K-支持教學的方法和策略類知識。這些知識通過課程設計、課堂管理、教學評估等教學環節體現出來。掌握教學法知識要求教師做到深入理解學生的學習過程，即能夠理解學生獲得知識、掌握技能和能力提升的過程，在此基礎上，教師才能更好地理解教學過程，從而合理地運用策略和方法類知識來設計和開展教學活動。

TK-技術知識，這里的技術指的是運用到教育中的“教育技術”，包括傳統技術和數字技術。技術知識包括三個維度：T1K-對具體技術教學功能的可供性和限制性的理解， T2K-教學工具操作方法的知識，T3K-有關學習新技術的方法的知識。隨著時間推移，大多數傳統的教育技術變得非常普遍，取得了感知透明性，教師能夠熟練運用它們。然而，相對而言，數字技術卻是千變萬化、頻繁更新的，因此我們要避免陷入“功能固著”，需要不斷更新自身的技術知識，以發展的眼光看待技術的可供性和限制性，學會流暢地運用技術解決教學問題。

境脈是指教學班級中的信息化教學設施、學生情況、班風等因素相結合的具體環境以及他們之間的相互作用關系。不同班級有不同的境脈，同一班級的不同時期境脈也不同。其中任何一個因素的變化都會引起具體境脈的變化，教師作為課程的設計者，需要有敏銳的洞察力和分析能力，并且能夠積極地調整教學方案來適應變化的境脈。

PCK-學科教學知識，指使用相應的教學方法、策略來組織特定教學內容的知識。該類知識的形成依賴于獨特的學科內容、獨一無二的教學經驗和教育學知識的整合。

TCK-整合技術的學科知識，指使用相應的技術來表征特定教學內容的知識。該知識的掌握需要對技術和學科內容互相影響和限制方式有很好的理解。在一定程度上，因為技術的限制性，其表征類型也受到限制，不同的技術支持不同的內容表征。同樣的，不同的學科內容也限制了采用的技術類型。

TPK-整合技術的教學法知識，指使用相應的信息技術來支持特定的教學方法的知識。整合的實質是教學方法的技術映射。TPK的重要部分是教師需要為具體的教學法目的重新配置技術，創造性和靈活性地使用已有的工具。

TPACK-整合技術的學科教學知識，指使用各種支持性的信息技術來開展某學科內容教學的知識。實質是對CK、PK、TK之間相互作用的理解。教師面對的每個“劣性問題”都是這三個要素的獨特整合，不同的教師、教學境脈，整合出的教學方案也不同。教師需要對CK、PK、TK的每一個領域都有較高的認知流暢性和靈活性，更需要在它們的交叉中發展這種靈活性，達到對具體教學境脈的高度敏感性，這樣才能設計出較優的教學整合方案。

二、基于TPACK框架的教學設計模式

1.教學設計模式簡述

教學系統設計模式是系統地再現教學設計過程的一種理論化的簡約形式。它是一套程序化的步驟，旨在告訴教學設計者按照什么步驟和方法進行教學系統的設計。由于教學系統的范圍、層次以及設計人員的工作環境、專業背景等差異，使得他們對教學設計的理解不盡相同，因此產生了不同的教學設計模式。盡管這些模式各有不同，但它們都包含了相同的要素（學習者、目標、策略和評價）和相同的設計環節（教學目標、策略和評價的設計）。從理論基礎來看，教學系統設計模式可分為三大類：

（1）以“教”為主的教學設計模式。該教學模式的優點是教師是課堂活動的中心，便于教師組織和監控教學過程，有利于師生的情感交流，具有傳遞知識高效、系統的特點。缺點是極易出現教師完全主宰課堂、忽視學生是學習主體的現象，不利于培養學生的創新思維和創新能力。

（2）以“學”為主的教學設計模式。該教學模式強調學生是知識的主動探索者和發現者，而非被動接受者，教師要為學生創設盡可能真實的“學習情景”，并且讓學生通過“協作學習”來完成自身意義的建構。因此，此類教學模式有利于學生主動性的發揮，有利于學生創造性思維和能力的培養。當然，此教學模式也極易走向幾個極端：忽視教師的指導作用，忽視師生的情感交流，因自由度過大偏離教學目標。

（3）以“教師為主導、學生為主體”的教學設計模式（“主導—主體”教學設計模式）。該模式是由何克抗教授提出的“中國化”的教學設計模式，它既體現了我國的教育實際，又充分吸收了以上兩種教學模式的優點。其強調學教并重，即在教學過程中，教師的主導作用和學生的主體地位均要得到充分的重視。按照此模式形成的教學活動中，教師是教學過程的組織者和指導者，學生是知識的意義建構者，教材不再用于教師向學生灌輸知識，而是作為學生主動建構知識意義的對象，教學媒體既可用于輔助教師演示教學內容，又可用來創設學習情境，協作學習。

2.TPACK框架對教學設計的啟示

TPACK框架是作為教師的知識結構提出來的，它的應用研究主要集中在培養教師的TPACK方面，但是研究教師知識的最終落腳點不只是知道如何完善教師的TPACK，而是需要教師理解如何運用自身的TPACK來設計和改善教學。TPACK框架是教師的知識框架，教師能夠很好地運用TPACK來指導教學設計才能真正地體現TPACK的價值。因此將TPACK框架和教學設計模式結合起來研究是很有必要的。

通過對以上三種教學設計模式的分析可知，“主導—主體”教學設計模式和TPACK框架的思想存在一致性：教師要在充分理解學生學習過程的基礎上，流暢地運用技術來表征學習內容、設計教與學的方法，促進學生對知識的意義建構。因此，筆者將TPACK框架和“主導—主體”教學設計模式相結合，對“基于TPACK框架的教學設計模式”進行研究。

3.基于TPACK框架的教學設計模式

該教學設計模式可劃分為四個大階段和十二個小階段：前期分析階段由學習者分析、學科統領性內容分析、教學環境分析和（TPACK）-前期啟示分析四個小階段組成；中期分析階段由教學內容分析、教學方法設計、教學資源設計三個小階段組成；第三個大階段就只包括TPACK-整合方案設計階段；最后實施和評價階段由TPACK-整合方案實施、學習效果形成性評價、修改教學、總結性評價四個小階段組成。該教學設計模式的結構如圖2所示。

接下來將對每個模塊的內容進行介紹，由于第四大階段中的方案實施階段和評價階段聯系比較緊密，因此第四大階段就將這三個小階段整合起來說明，不再分小階段介紹。

（1）學科統領性內容分析

該階段的目標是分析具體學科的統領性思想、教學大綱和課程標準，并總結出它們對教學內容的要求。該階段，教師主要運用到CK中第一維度的知識：C1K-學科統領性內容的知識，因此筆者將此階段分析得到的知識記做（C1K）-學科統領性內容的要求。

（2）學習者分析

該階段的目標是深入、全面地分析學生的智力因素和非智力因素，并總結出這些特點。非智力因素包括：目標學習者的學校、年級和班級，學習者在學習該學科內容時的認知特點，學習者共同的生理和心理特征等。智力因素包括學習者已經具備的該學科的知識基礎、操作技能和生活經驗等。

根據該階段的目標，教師主要運用到PK中第一維度的知識：P1K-有關學習者分析的知識，同理，此階段分析得到的知識記做作（P1K）-目標學習者特征的知識。

（3）教學環境分析

該階段的目標是對特定教學環境中的技術進行分析，并總結出技術的教學功能可供性和限制性。這里的技術是狹隘的技術，專指可用于教學的技術，包括傳統技術（例如粉筆、教科書）和數字技術（例如交互式電子白板、多媒體計算機）。傳統技術的教學功能相對比較透明，教師需要著重分析數字技術，首先應分析教學環境技術的配備情況，接著分析它們的特點，最后根據特點判斷它們教學的可供性和限制性。

該階段，教師主要運用到TK中第一維度的知識：T1K-對具體技術教學功能的可供性和限制性的理解，同理，此階段分析得到的知識記作（T1K）-具體教學環境的技術教學功能的可供性和限制性的知識。

（4）（TPACK）-前期啟示分析

分析前三個階段得到了三種知識：（C1K）-學科統領性內容的要求、（P1K）-目標學習者特征的知識、（T1K）-具體教學環境的技術教學功能的可供性和限制性的知識。這三種知識的整合將會對教學內容、教學方法和信息技術的選擇產生影響，由于還未涉及深入的教學內容分析，因此這三種知識都比較宏觀，它們再次整合得到的知識也比較宏觀，即啟示類知識。 （C1K）和 （P1K）整合得到（P1C1K） -學習者特征對教學內容選擇的啟示，（C1K）和（T1K）整合得到（T1C1K）-教學技術特征對教學內容表征的啟示，（P1K）和（T1K）整合得到（T1P1K）-學習者特征對教學技術選擇的啟示。除此以外，（C1K）和C2K-學科內容知識整合得到（C2C1K）-學科統領性內容對教學內容選擇的啟示，（C1K）和P2K-支持教學的方法和策略類知識整合得到（P2C1K）-學科統領性內容對教學方法設計的啟示，（P1K）和P2K-支持教學的方法和策略類知識整合得到（P2P1K）-學習者特征對教學方法選擇的啟示，（T1K）和P2K整合得到（T1P2K）-教學技術特征對教學方法設計的啟示。

通過以上分析可知，學習者、教學環境和學科統領性內容均對教學內容、教學方法和信息技術的選擇產生了很多啟示，按照啟示的對象可將其劃分為三大類：①（CK）-對教學內容選擇的啟示，包括 （C2C1K）、（P1C1K），簡寫為（CK）-啟示；②（PK）-對教學方法選擇的啟示，包括（P2C1K）、（P2P1K）、（T1P2K），簡寫為（PK）-啟示；③（TK）-對技術選擇的啟示，包括（T1C1K）、（T1P1K），簡寫為（TK）-啟示。為了與后面分析教材得到的教材啟示區別開來，又能體現這是教學設計前期分析的結果，這里把（CK）-啟示、（PK）-啟示、（TK）-啟示重新表示為（CK）-前期啟示、（PK）-前期啟示、（TK）-前期啟示，將這些啟示整合得到總的啟示，記為（TPACK）-前期啟示。

（5）教學內容分析

該階段的目標是對學生要學習的知識進行深入分析，確定教學內容，包括教學主題、知識點和教學目標。該階段可分兩步執行，初分析階段和再分析階段。根據初步分析階段的目標學科統領性內容的要求對相關教材內容進行分析，總結出教材內容對教學的啟示。教材是教學設計的重要參考資料，它的權威性毋庸置疑，但是也存在不足，尤其在信息時代，紙質化教材表征功能欠缺、缺乏情境性、無法及時更新等不足就更加凸顯了。因此，深入地分析教材內容是很有必要的。初分析階段，要求教師深入地分析教材的編排結構，相關知識點的內容、結構、類型和教學活動、教學評價等內容，并且對它們的有效性進行評價。教材內容在不同程度上涉及到教學過程的各個方面，因此教師對其分析時需要運用到TPACK的各類知識，也將得到教材內容對教學的啟示，記為（TPACK）-教材啟示。教材分析透徹后，教師應將（TPACK）-前期啟示和（TPACK）-教材啟示相結合，分析得到總的啟示，記為（TPACK）-總啟示即對教材內容取舍和完善的啟示，該知識的三個核心要素是：對教學內容選擇的總啟示，記為（CK）-總啟示；對教學方法選擇的總啟示，記為（PK）-總啟示；對技術選擇的總啟示，記為（TK）-總啟示，（TK）-總啟示又可分為（TK）-教學表征設計總啟示和（TK）-教學方法設計總啟示。

再分析階段，要求教師綜合考慮前三個階段和初分析階段的結論，確定教學內容，記為（CK）-教學，包括教學的重難點、各知識點的教學目標。

（6）教學方法設計

該階段的目標是確定具體教學內容使用的教學方法并對教學方法進行選擇和信息化設計。本階段主要設計具體知識點的教學方法， TPACK整合階段再對教學流程進行設計。教學方法設計包括兩個層次：①教學方法的選擇。此階段教師需要考慮：教學內容各知識點的類型，學生在學習新知識點時可能會遇到的困難，什么教學方法可以既讓學生學到知識又能夠培養學生合作、探究和創新的能力；②教學方法的信息化設計。此階段教師需要考慮：信息化的教學方法有什么優勢，哪些信息技術可以用于教學方法的設計以及怎樣設計。第①階段，教師整合（CK）-教學、（PK）-總啟示和PK得到PCK-學科教學知識，并且運用該知識選擇合適的教學方法。第②階段，教師整合PK-學科教學方法知識（前一階段得到的PCK中的教學方法知識）、（TK）-教學方法設計總啟示和TK得到TPK-整合技術的教學法知識，并且運用該知識設計出信息化的教學方法。

（7）教學資源設計

該階段的目標是確定具體教學內容的表征方式，并對教學資源進行初步設計。這里的教學資源不包括教學評價的資源。該階段，教師需要考慮：教學內容各知識點的類型，學生在學習新知識點時可能會遇到的困難，如何設計資源可以讓教學內容既生動、形象又能更好地支持教學活動。本階段要求教師整合（CK）-教學、（TK）-教學表征設計總啟示和TK得到TCK-整合技術的教學內容知識，并且運用該類知識設計出支持教學的媒體素材、網絡課件等資源。

（8）TPACK整合方案設計

該階段的目標是在一定的境脈下，確定具體教學內容的表征方式和教學方法并設計整合方案。該階段，教師整合PCK、TCK和TPK三種知識得到TPACK-整合技術的教學內容知識，并且運用該類知識和PK中教學流程設計的知識，補充和完善前面階段的整合方案。教師在前面的階段對整合方案進行了部分設計，但由于整合程度不夠，還需要在該階段再次整合然后對其補充和完善。以教學設計方案為例，教師還應該對教學的流程進行設計，整合得到具備一定操作性的設計方案。整合方案包括完整的教學設計方案、多媒體教學課件、學習參考資料、教學評價量表等支持教學的資源。當然，教學境脈是變化發展的，整合方案也是變化發展的，教師需要根據具體的境脈對整合方案做出調整以便更好地支持教學。

（9）實施和評價階段

該階段要實施第五階段得到的TPACK方案，在實施的過程中，要求教師特別關注對學生的學習效果進行形成性評價和總結性評價，并根據形成性評價的結論及時調整和改進教學工作。實際上，TPACK方案的實施已經包括評價環節的實施，這里單獨把評價環節列出來是為了強調它是實施階段的重要環節，是整合方案趨向于完善的調控環節，教師應給予充分的重視。在“教學方法設計”階段，“設計評價方法”是其重要的環節。信息時代，教師應合理地運用信息技術來支持評價方案的設計，使得教學診斷更全面、更準確，更好地為改進教學提供參考，例如在線問卷調查系統、電子檔案袋系統、試題庫系統以及電子評估系統的設計。

三、結束語

TPACK框架是一個描述教師知識結構的概念性框架，它指出了教師應該具備的知識體系，但沒有告訴教師如何將其與教學設計相結合。筆者通過大量的文獻研究，分析得到了TPACK框架對教學設計的啟示，構建了基于 TPACK框架的教學設計模式并對其組成部分進行了分析，旨在為廣大教師提供一種新的教學設計的思考方式和設計模式。本研究的下一階段將以“基于TPACK框架的教學設計模式”為基礎，結合具體學科的教學內容進行基于TPACK框架的教學案例設計。

參考文獻：

[1]袁智強.數學師范生整合技術的學科教學知識（TPACK）發展研究[D].上海：華東師范大學，2012.

[2]何克抗.TPACK——美國“信息技術與課程整合”途徑與方法研究的新發展（上）[J].電化教育研究，2012（5）：5-10.

[3]何克抗.TPACK——美國“信息技術與課程整合”途徑與方法研究的新發展（下）[J].電化教育研究，2012（6）：47-56.

[4]詹藝，任友群.整合技術的學科教學法知識的內涵及其研究現狀簡述[J].遠程教育雜志，2010（4）：78-87.

[5]余勝泉，吳娟.信息技術與課程整合[M].上海：上海教育出版社，2004：17-112.

[6]何克抗，李文光.教育技術學[M].北京：北京師范大學出版社，2002：143-188.

（編輯：魯利瑞）