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，重慶 410331）

STEAM 教育可以打破學科界限，融合學科知識，主要目的是提高學生綜合素養，其核心特征主要體現在跨學科融合、基于真實情境的問題解決與新技術賦能三個方面［1］。無論教育如何改革，我們的最終目標都是以學生為中心，重點指向學生知識建構與綜合素質的提升。STEAM 教育理念始終秉持這一目標進行教與學的各項活動，以學生為中心，協助學生進行知識建構與素質提升。并且，STAEM 教育理念呈現出新的核心特征有跨學科性、情境性、實證性、藝術性、趣味性、協作性、設計性和技術增強性等，為職前教師、在職教師TPACK 的培養提升提供了優越條件，因此如何快速有效提升師范生TPACK 成為當前一個重要議題。

一、基于SECI模型提升師范生TPACK的初步探究

（一）TPACK

TPACK 是一種整合技術的學科內容知識，它是由三種基本要素TK（技術知識）、PK（教學法知識）、CK（學科內容知識），四個復合要素TPK（整合技術的教學法知識）、TCK（整合技術的學科內容知識）、PCK（學科教學知識）、TPACK（整合技術的學科教學知識）以及Context（境脈）因素組成的知識框架。由于TPACK 知識是劣構的知識，涉及許多條件、因素和相互作用，因此，在教師學習、掌握和使用TPACK 時往往受到社會、文化和心理學等外圍因素的協同影響，這些外圍因素組成了TPACK 結構中的境脈。TPACK 作為教師面向教育信息化需求的復合型知識，這些要素總結了教師在教學過程應該具備的知識和能力，對職前教師教學能力的培養與在職教師教學能力不足的改正與提升都起到重要作用。

教師TPACK 知識結構的發展應萬變不離其宗，從三個核心要素的角度去審視其發展：一是從TK 來看，教師的TPACK 框架需要隨著智能技術的更迭進行更新，從而實現整合技術的智能教學這一實用和創新的目標，迎接教育信息化3.0 時代的到來。二是從CK 來看，教師應該適應不斷動態變化且復雜多維的教學情境，必須掌握跨學科融合，削弱學科之間的壁壘，實現不同學科之間的相互統整，利用跨學科知識豐富并共享學生最需要的相關教學資源。三是從PK 來看，以測量的維度來促進教師教育專業發展，需要一定的跨學科素養，來制定更科學的實施策略［2］。

（二）知識創造SECI 模型的基本內涵

1995 年，日本著名學者野中郁次郎和竹內弘高提出了SECI 模型。該模型已成為知識創造和傳遞理論的基石。他們提出了知識類型可以組合和轉換的四種方式，展示了知識從社會化到外部化到組合化再到最后的內部化的過程中，是如何共享和創新的。SECI 知識創造螺旋模型中，以顯性知識和隱性知識為基礎。知識是伴隨著學者的實踐、協作、互動、學習而不斷轉化和創新的，是一個連續的、動態的過程。

自該模型提出以來，國內外研究者將該模型運用到不同領域、不同人群、不同知識上，證明了該模型是具有科學性以及指導知識建構的可實踐性。TPACK 作為一種是綜合的、動態平衡的、結構不良的知識，更是隨著時代不斷更新發展擴充的綜合知識，我們應抓住CK、TK、PK 三個核心知識再聚焦在知識的轉化與整合，面對教學變革，也能靈活運用TPACK 去解決教學問題。在STEAM 教育新范式下，結合STEAM 教育理念提供的優良環境結合SECI 模型，可用于職前教師與在職教師TPACK 的培養和提升。

二、STEAM教育理念與TPACK發展的契合性

（一）STEAM 教育理念的跨學科融合延伸PCK知識觀，深化整合

STEAM 教育理念的跨學科視角下，跨學科認知打破了傳統TPACK 因學科與學科之間的壁壘而導致的教學知識、技術知識、教學法知識交互的局限性，可以對不同主題內容進行凝練與整合，幫助學生形成綜合性的知識結構體系，構建一種動態的知識觀，也提升了學生的綜合素質。這種跨學科融合實現了學科之間的相互整合，學科與學科發揮各自優勢補齊短板，形成一股教育合力，并利用跨學科認知與信息技術的交互進行動態設計，幫助學生沉浸式地投入學習過程中，豐富了學生的學習資源，賦予學生跨學科視野，并提升學生的思維能力。TPACK 需要STEAM 教育理念帶來的多層次、動態的學習環境以及整合能力，STEAM 教育強調跨學科融合的特點能幫助教師提高TPACK 能力，跨學科認知方式幫助教師理解技術、內容和教法三種知識要素之間的交互關系并提供了全新的視角，豐富擴展了TPACK 的內涵。

（二）STEAM 教育的技術賦能與TCK 強調技術的特性契合

現代教育信息化的重大轉型依托于新技術賦能，旨在于新，這也是適應新時代環境下教學變革和課程發展趨勢的必然選擇，從根本上推動教與學的方式、教育學的方法、教學組織形態等重大轉型。在科技賦能下的新時代將通過深入研究學生在更高認知水平層面上的心智行為以及感知水平，促進學生高階思維的提升，從而推動隱性課程目標的有效實現［3］。近年來，大量研究者嘗試把技術和教學緊密結合來推動教育教學的發展完善。TPACK 理論就是通過信息技術與教學緊密結合的經典例子，是教師運用信息技術開展有效教學所必須掌握的知識，強調了信息技術在教師知識結構中的重要作用。STEAM 教育中的基于項目式學習以及問題解決必須也依托技術才能進行。技術是STEAM 教育的重要組成部分，強調技術知識的學習，以及如何獲得與使用技術，TPACK 與STEAM 教育對技術的強調也再次說明了技術是新時代教師必須掌握的重要知識［4］。

（三）STEAM 教育空間的設計需要TPK 的實施

STEAM 教育是基于項目與問題的教學過程，這一教學過程需要對整個教學流程進行設計，創設能夠支持教師主導與學生主體的教學環境，將智能技術與教學進行深度整合，創建開放、共享、創造為一體的綜合性教育場域。教師的TPK 是指教師掌握如何通過選擇合適的智能技術改變教與學。教師依據學生的認知特點和學習風格設計整合智能技術的教學知識采用合適的教學策略和教學設計，通過智能的綜合性教育場域下支持學生為主體、教師為主導形成高質量的交互、共同協作和共享等方式一起完成學習目標。

（四）真實問題解決的境脈設計給TPACK 提供良好發展的環境

真實問題的解決強調在基于現實情景問題的探究與解決，這一過程強調學生的實踐能力與創新能力。通過創設具有實踐性和創新性的真實問題情景，能夠提高學生對社會性實踐活動的參與積極性，讓學生在知識理解、遷移的過程中獲得問題解決的能力。在TPACK 的以往研究中，境脈因素占有一定的影響因素。關于境脈給出的定義是對事物蘊含情境的整體把握，是通過建立內部因素如師生原有的認知結構、經驗水平、動機等和外部因素如教育發生的環境、展開的教學內容等之間的交互而進行的有意義學習。而STEAM 教育中對真實場景的強調可以為TPACK 境脈因素提供良好的可操作性場域和生活化場景。

三、STEAM理念下基于SECI模型提升師范生TPACK的路徑分析

（一）基于跨學科理念設計學科教學知識，實現TPACK 的社會化

不同個體組織之間隱性知識向顯性知識的交互、共享實現知識的社會化，是一種潛移默化的過程，其關鍵在于觀察、模仿和實踐。STEAM 教育理念下的跨學科性，可以組織學生進行個性化學習，打破學科之間的滯礙，多個學科交叉滲透而進行深度融合，以學生為主體進行知識建構與傳播。對比傳統教育的學科教育，就知識層面來看，跨學科的知識含量優于單科學習，擴寬學生的知識面；跨學科性給教師和學生更宏觀的視野去看待問題，能從一個大概念來進行知識、概念和事實的理解，進行屬于自身的知識的建構。跨學科性超越單科教學單一性，給了教學者與學生更多的思考價值。PCK的重點在于教師通過各種教學策略從不同教學維度進行教學內容的傳遞，教師應考慮到不同知識、概念、事實和重視學生的前概念。職前教師在如模仿、觀察、實踐等已經獲得了關于技術、學科內容、教學法的知識儲備，但是還只是分散的知識結構，教師通過一定的教學實踐活動讓職前教師在原本分散的知識基礎上形成能夠意識到如何調動這種隱性知識將這些分散的知識結構形成TPACK 觀點，又能夠將信息技術、教學內容教學法有機地整合起來的積極態度，教師可通過以下幾種方式來進行教學知識的社會化：其一，利用智能技術，設計標準化課程，讓學生在標準的課程中觀察、模仿教師的教學知識、教學風格，培養其獨立思考的能力，使學生通過觀察、模仿獲得隱性知識。其二，教師應依據學生的認知風格進行制定教學策略，摒棄探究教學中教師占主導地位而學生按部就班探究的教學方式轉化為基于創新、設計的項目導向的STEAM 教學法，學生通過自己實踐設計成品學習經驗的過程來構建知識，進而進行問題解決，在自主探究的過程中提升自身的創新能力和跨學科素養。

（二）依托智能技術設計整合技術的學科知識，實現TPACK 的外在化

將一個人的想法、技巧等隱性知識轉化為集體的顯性知識通過概念和語言清晰外部明示實現外在化，其轉化手法有隱喻、類比、概念和模型等［5］。在STEAM教育中，新技術賦能可以幫助教師創設一定的教育場景，實現TPACK 的外在化。教師依托技術確保教學主題和指導實踐的連貫性和一致性，來為學生提供有意義的教學活動。新時代的教學課堂不再滿足傳統的文字、圖片等教育器材和技術，而是依靠新型智能技術實現智能化課堂。而整合智能技術學科知識關鍵是在于教師必須了解熟練掌握智能技術和教學主題內容交互的方式以及了解什么樣的教學主題內容適合什么樣的智能技術來呈現，智能技術又怎樣支配教育主題內容的教學，達到最優適配，教師運用智能技術來實現教學知識的外在化。實現方式有：一是自然語言處理技術。該技術可以通過對學生的音頻、視覺圖像以及情景情況等，利用自然語言技術來解答學生遇到的疑難點，并提出最優化的建議為學生提供動態性幫助。二是增強現實技術。它能幫助學生以一種多維的方式來感知科學現象，現實增強技術將抽象問題具體化，幫助學生深刻理解科學知識，激發其學習興趣。三是機器學習。即對計算機部分數據進行學習，然后對另外一些數據進行預測與判斷。這有利于幫助教師根據學生的學習風格與學習認知等特點選擇最合適的教學方式以達到精準的個性化推送。

（三）結合STEAM 教育空間設計整合技術的教學知識，實現TPACK 的組合化

將顯性知識依托各種媒介產生的語言或數字符號，并將各種顯性知識、概念組合化和系統化再進行匯總組合實現知識的組合化［6］。STEAM 教育理念指導的是基于項目與問題的教學過程，將智能技術與教學進行深度整合，創建開放、共享、創造為一體的綜合性教育場域。教師整合技術的教學知識TPK 是指教師掌握如何通過選擇合適的智能技術改變教與學。教師依據學生的認知特點和學習風格設計整合智能技術的教學知識采用合適的教學策略和教學設計，通過智能的綜合性教育場域下支持學生為主體、教師為主導形成高質量的交互、共同協作和共享等方式一起完成學習目標。在這一過程中，實現TPACK 組合化、體系化。

（四）通過教育境脈設計整合學科教學知識，實現TPACK 的內在化

將顯性知識形象化和具體化的內部升華的過程是通過 “匯總組合” 產生新的顯性知識被群眾吸收、消化，并升華成他們自己的隱性知識［7］。典型的過程就是邊學邊干，即 “干中學” 。教師應抓住這個階段的關鍵就是如何促進顯性知識的消化，從而推動顯性知識的內化吸收。通過對教育環境的情景化設計符合影響TPACK 的境脈設計，實現知識的內在化。學生在探索學習的過程中，因為對教學場景的熟悉所以更能提高其學習投入和沉浸性，能使其更好地理解與吸收教學內容。傳統教育情境的學習已經跟不上教育新時代的發展，需要利用智能技術構建個更加智能的境脈環境，教師會利用智能技術和一定合適的教學策略設計智能教育境脈，有助于學生與同伴進行知識的構建從而得到知識。這就要求教師需要具備一定的TPACK 素養來面對智能教育境脈所表現出來的不確定性。教師利用與STEAM 教育接軌的整合技術的學科教學知識設計的智能教育境脈，可以讓學生在做中學，在與同伴的集思廣益、頭腦風暴中為其知識內在化提供智能場景。學生學習新知識、升華舊知識，TPACK 得到動態發展。

四、結語

教師TPACK 從提出就被國內外教育學專家學者進行了探索、應用實踐，STEAM 教育熱潮的來臨勢必帶來一場教育變革，也給提升教師TPACK、促進教師專業發展提供了新的視野。筆者基于知識創造的視角從STEAM 教育下的跨學科理念、技術賦能、教育空間的設計以及基于問題的境脈設計這四個要點去設計TPACK 的四個復合要素知識，對TPACK 的提升進行探析，為教師運用、發展自己的整合技術的學科教學知識的相關行為提供可行性參考。