面向数学TPACK研究

摘要：TPACK研究应深入到具体学科之中。数学教师TPACK结构模型可以聚类成四个成份：技术的观念和运用、内容的深度和宽度、基于技术的数学教学、基于技术的课堂管理。此结构模型指引了数学教师的TPACK 发展之路。根据该模型，分阶段渐次发展TPACK，把设计学习法和类型活动法融合起来，发展教师对技术与内容、学生学习的理解；然后通过微格教学法、课例研究法、发展实验法等方式发展TPACK中的教学法成份，有助于卓越数字化教师的培养。

关键词：TPACK；结构模型；发展策略中图分类号：G434 文献标识码：A

TPACK in Mathematics Education

Abstract: The study of TPACK should go into specific disciplines. The TPACK structure model of mathematics can be clustered  into four categories: the depth and width of content, conception & use of technology, technology-based mathematics instruction, technology-based classroom management. According to this model, the development of TPACK can gradually be built up. Through of integration of learning by design and using learning activity types, teachers can deeply disclose the relation between technology and content. Based on this, teachers can develop TPACK by the way of microteaching, lesson study and teacher development experiment. TPACK structure model in mathematics guides a way to develop mathematics teacher TPACK. All of this can benefit the development excellent digital teachers.

Keywords: TPACK; Structural Model; Development Strategy

一、面向学科教育是技术与课程整合的发展方向之一

信息技术与学科课程整合之路很曲折。自20 世纪90年代以来，美国探索“信息技术与课程整合”途径与方法的过程大致可划分为三个阶段：基于网络的探究阶段；运用技术加强理科学习阶段；

TPACK阶段[1]。通过教育信息化在教学过程中的应用，实现教育质量的显著提升是教育信息化的重大意义所在。《普通高中数学课程标准(2003)》也指出，现代信息技术的广泛应用正在对数学课程、数学教学、数学学习等方面产生深刻的影响[2]。教学应恰当地使用信息技术，改善学生的学习方式，引导学生借助信息技术学习有关数学内容，进而探索、研究一些有意义、有价值的数学问题。NCTM 在《学校数学教育的原则和标准》中，特别设置了一个“科技原则”[3]。这一原则认为，现代科技不仅有助于提高学生的学习，而且也有助于提高数学教学的有效性，甚至影响到数学课程的合理设置和组织。虽然计算机、网络和其它数字技术(如数码照相机、数字投影仪)在第一阶段得到了充分发展，但美国教育部2010年发布的《国家教育技术规划》指出，大多数教师并不能很好地把技术运用到他们的教育实践中。在我国，情况也是类似的。“粉笔+黑板+教科书”依然是课堂教学的主旋律。学科教育信息化的道路任重而道远。

TPACK概念指引了信息技术与学科课程整合的 新方向。Gardner认为学科思考可能是人类最伟大的发明，进行学科教学是学校教育最重要的、最不可替代的目的。学科通过发展知识、方法、目的和表征的过程，成为强有力的认识世界的视角[4]。由于每个学科的旨趣、研究方法和研究结果都不尽相同，实践已经证明，罔顾学科特点，在学科教育信息化中追求普适信息技术的做法是行不通的。从已有的研究来看，焦建利等[5]、詹艺等[6]在综述了当前国内外TPACK的研究议题及其进展后，认为深入到具体学科中研究教师课堂实践中的TPACK应是未来的研究方向之一。祝智庭也支持该看法[7]。姚姿如等基于对西方教育信息技术知识研究的回溯，指出TPACK已逐渐成为教育信息技术知识研究的基本取向。如果要充分发挥教育信息技术在课堂教学中的优势，教育信息技术知识应凸显“技术服务学科教学”的价值诉求，将普适化的教育技术知识改造为关注具体学科内容和教授方法的“学科化”的教育信息技术知识[8]。Jimonyannis创立了科学学科教育的TPACK框架——TPASK(Technological Pedagogical Science Knowledge)[9]，Lesser和Groth 提出了面向统计学科教育的TPACK框架——TPSK(Technological Pedagogical Statistical Knowledge)[10]。关注基础教育的信息化是我国《教育信息化十年发展规划(2011-2020 年)》的意志体现，2014年国家正式启动“卓越教师计划”，培养卓越中学数字化教师是其中一个重要子项目。数学教育是基础教育的重要组成部分，在数学课堂教学中有效地使用技术，是数学教育工作者长期考虑的一个问题。詹艺等通过设计学习法和自我提问策略设计微型课程并进行实验，通过前后测的对比，师范生的TPACK得到了发展[11]。为了更好地落实国家意志以及推动学科教育的信息化，培养卓越数学数字化教师，应深入到数学学科中研究TPACK，应关注数学教师的TPACK。

二、数学教师TPACK结构模型

虽然研究者提出了不少TPACK概念框架，还从 不同方面发展了TPACK的结构模型[12][13]，但结合具体的数学学科讨论TPACK时，还需要提出切合其学科特点的TPACK结构模型。以往考虑技术在数学教育中的整体应用时，我们曾过分地聚焦将“什么” 技术拿来应用， 而很少关注这些技术可能“ 怎样”被应用于教与学。对数学教育工作者而言， 界定在数学教学中如何最有效地应用技术是一个结构不良问题，为应对这种窘境，需要一个框架来思考技术与课程整合。虽然国内有研究者提出了数学教师TPACK结构模型TPMK[14]，并对之进行了诠释，但这个模型移植、借鉴的痕迹太重，需要重新审视。