基于TPACK 理論框架下探究中學物理的教與學

于劍雄

（南京市雨花臺初級中學，江蘇 南京 210012）

0 引言

初中作為整個教學體系中起承轉合的重要階段，“教”與“學”之間的矛盾是一直以來教學過程中難以解決的問題。TPACK 理論框架的出現，無疑為創新初中物理的教與學提供契機，延伸拓寬了初中物理的知識內涵，從技術、教學、學科等諸多方面，滿足了學生的個體化需求，促進了學生的物理分析能力、實驗能力和探索能力。教師作為物理課程的建設者，要能主動探究問題所在，優化整合教學資源，努力探究相關策略，在循序漸進中達到高效性教學效果。

1 TPACK 理論框架下探究中學物理教與學的意義

TPACK 理論框架主要是利用互聯網信息技術，通過對物理概念、性質、公式的深入探究，整合梳理物理知識點，將物理知識內容相互整合，直觀、有效提高學生的理性思維，在教師與學生的相互作用之下，有效提高其對四個復合要素的認知。即學科教學知識、整合技術的學科內容知識、整合技術的教學知識、整合技術的學科教學知識，多位一體相互結合，彰顯出物理教育教學的現實意義。

1.1 豐富備課教學模式

初中物理知識點較為零散，且帶有一定的抽象性，教師在教學指導過程中，逐步滲透并嘗試TPACK 理論，有利于師生在整體教學指導視域下，將零散知識點轉變為系統性模塊，聯合互聯網計算機技術，通過整合學科、技術、教學等方面核心，有效提高學生對物理知識的理解和認知。從另一角度而言，教師借助TPACK 理論，能夠應用其功能優勢，為教師獲得備課靈感，提高備課質量貢獻點睛之筆。經過一段時間的實踐訓練，初中物理教師對TPACK 理論已經具備一定的認知，結合新時期教學要求，越來越注重課堂教學方法的改革和創新，有利于大幅度激發教師教學積極性和自信心，協助并研究討論物理教學難點，以此逐步提高學生的邏輯思維和探索思維。

1.2 調動自主探索能力

相比較傳統的物理教學模式，TPACK 理論框架之下教學研究方式，更能夠凸顯出初中物理學科特征。教師作為物理知識的引導者，教育教學的促進者，在應用TPACK 理論備課教學之后，有利于增強教育熱情，調動學生的自主探索能力，主動分析課內課外的知識重點，借助多樣化教學模式，實現從量到質的飛躍。TPACK 理論是新課標的根本要求，與專業物理課程相融合，還有利于加大監督和創新力度，根據物理學科教學要求，有效促進學生的邏輯思維，讓學生逐漸嘗試獨立解決問題。

1.3 拓寬教育覆蓋面積

物理學科知識點較多，學生在學習過程中理解能力有限，此時打破思維限制，選擇并滲透TPACK 理論，構建物理課程教學框架，教師能夠逐漸適應TPACK 的具體功能和條件，多元化關注學生的物理思維，借助多元指導模式，有效拓寬初中物理學科的覆蓋面積，在循序漸進中掌握課程重點。TPACK 理論框架的實踐應用，還有利于引導學生從冗雜的物理知識點中，精準提取知識結構，總結課前預習、課中互動、課后評價核心，在獨立創新中達到物理教育教學的高效性。

2 TPACK 理論框架下探究中學物理教與學的研究

TPACK 理論框架作為新時代物理教育教學的新模式，在教學指導過程中，教師要明確TPACK 教學模式和傳統教學模式之間的區別，整合教學思想、學科內容、應用技術以及師生素養，識讀關注并解析初中物理教學重點，有效革新教學難度，通過對學生知識與能力的探索，有機提高學生的邏輯思維，增強物理解題效果。從本質上來講，TPACK 理論框架與初中物理專業課程的實施，要能凸顯出教師的引導者角色，關注知識與能力的關系，做好備課授課準備工作，以便于在不懈鍛煉中，找到教學重點和難點，探究教學備課的策略，在多元指導階段，達到教育教學的高效性（見圖1）。

圖1 TPACK 理論框架圖

3 TPACK 理論框架下物理備課設計

3.1 備課設計

教學目標：以初中物理蘇教版教材為依托，教師要轉變思維觀念，針對課程《電路初探》，利用TPACK 理論框架，找到核心理論，結合新時代教學要求，運用計算機網絡技術，開展物理備課設計工作。

知識與技能：TPACK 理論與傳統灌輸理論不同，在此視域下備課《電路初探》，師生要建立新型師生關系，將技術知識、網絡知識和學科相互融合，讓學生在學習課程之后，初步掌握家用電器，了解短路、斷路、通路等幾種電路狀態；在結束課程之后，學生能夠主動畫出課程思維導圖，準確繪制并分析簡單的電路圖。

過程與方法：在TPACK 理論框架視域下，初中物理教師主動整合教學模式和教學資源，通過討論交流，掌握TPACK 聚集功能；相互合作討論，借助豐富多元的教學方法，解決物理課程實際教學問題，培養學生物理獨立思考，自主分析，動靜結合探索素養。

情感與價值觀：通過對《電路初探》的課程學習，在TPACK 理論模式的助力之下，大幅度激發了學生對物理知識探索的積極性，拓寬了學生的思考范圍，線上線下資源相互結合，促進計算機技術+物理教育+學科內容的有機整合，在循序漸進中達到邏輯思維，促進學生情感認知，在探索和學習中感受物理學科的實質魅力。

教學重難點：從能量轉化角度認識電源以及家用電器，能夠準確分析電路的組成，連接方式、電流和電壓的差異；整合學科知識點，有效提高學生對電路圖的分析能力；確保學生能夠獨立使用電壓表和電流表。

教學過程：

（1）創設情境，導入新課

在正式開啟《電路初探》的章節教學之前，為能激發學生興趣，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用技巧，教師要能充分掌握TPACK 理論框架中技術、學科和教學之間的聯合意義，通過線上物理實驗模擬情境的創設，圖文結合，視頻相間，逐步提高學生對物理知識的理解能力，幫助其總結物理內容，逐步實現靜態的知識點向動態化知識點的實際轉變。物理教師以學生為基礎，選擇多元化的教學指導模式，綜合性滲透電路相關知識點。

師：同學們，在上課之前，請大家根據多媒體內容，回憶生活中常見到電路模式，觀察并思考其中哪些環節涉及電流內容，哪些組成部分涵蓋電壓知識？

生：我覺得開關燈線路中含有電流和電壓。

生：我認為電視線路中也含有電流和電壓。

師：那讓我們一同開啟新課《電路初探》，從實驗中分析大家的想法是否正確。

（2）融合互動，提高效率

在授課階段，堅持以TPACK 理論框架為背景支撐，總結分析“電路、電流和電壓”之間的重點知識，相互融合互動，在循序漸進中提高物理課程的教學效率。

師：以《電路初探》課程為基礎，請同學們自主預習并思考：電路通路的必要條件有哪些？請根據線上資源庫中的題干，獨立繪制物理電路圖（見圖2）。

圖2 電路圖

生：有規定電流電壓的數值嗎？

師：請仔細分析物理題干，總結探索，加強認知，并研究電源工作時，是什么能轉化為什么能？

鞏固練習：請同學們完成課后練習題，有能力的同學可以自主延伸，嘗試老師設計的變形遷移類題目，繪制不同種類的電路圖，掌握電路、電流、電壓的運算技巧。

總結歸納：在TPACK 理論框架之下，開展初中物理課程教學，教師在分析和思考中能夠分析其中出現的知識點，帶領學生將信息技術、教學內容、學科內容相互聯合，多元提高學生對物理電路相關知識的理解能力，引導其自我總結知識重點，提高學生的核心素養。

3.2 TPACK 理論框架中學物理教與學研究反思

初中物理是培養學生客觀、理性分析思維的重點學科，在新課改素質教育視域下，教師和學生越來越注重對邏輯思維和探索思維的培育，突出強調TPACK 理論框架和實質應用。以當前為時代背景，教師要能夠主動反思，深入研究其中出現的知識重點，準確把握初中物理多媒體指導技巧，在循序漸進中夯實教學質量。

教師為保證物理學科的教學效果，應該深入理解TPACK 理論框架和內容，從教學技術方面著手，聯合應用互聯網信息技術，打破傳統教學模式，在思考和探索中提高物理知識素養。此時，教師應該緊跟時代發展腳步，精心設計備課內容，通過TPACK 理論框架，延伸拓寬物理內涵，通過多角度的思想轉變整合提升學生的物理綜合素質，達到融合高效教學目的。

教師在教育教學過程中，要能夠持續完善教學內容，準確梳理物理知識的重點和難點，由淺入深，由易到難，圖文視頻結合，為其設計差異化的教學內容，促進學生對號入座。當遇到物理難度較大的知識點時，教師還應該以鼓勵為主，挖掘學生潛力，讓其主動探究，歸納總結難點，教師立足相關物理概念，選擇高頻知識點，利用微課、慕課等網絡模式，細致化為其講解，讓其在優質學習環境中，提高物理核心素養。

在教學技術和方法選擇時，教師要能以學生為主體，主動分析學生的優勢與不足，秉承目的性原則、多樣性原則、融合性原則、共享性原則和創新性原則，深化TPACK 理論框架內核，通過轉變革新傳統教學模式，以動制靜，動靜結合，在計算機多媒體技術加持之下，有效提高學生對物理知識的洞察力、敏銳力、思考力和探究力，增強物理學科問題解析能力，全面促進學生德智體美勞健康成長。

4 結語

總而言之，在新課程素質教育時期，TPACK 理論框架的出現和應用，為打開物理教學思路，豐富教學模式，實現技術知識、教學知識和學科知識的整體融合奠定基礎，在備課教學過程中，能夠凸顯出現代化教學特點，讓其充分感知初中物理知識的價值，提升自身物理研學素養。