張靜 王雪莉

摘 要：TPACK是指教師勝任信息化教學所需要的知識基礎(chǔ)。準確診斷教師TPACK水平對于促進教師自主反思和信息化專業(yè)發(fā)展具有重要意義。教學切片作為診斷教師TPACK的新方法，能夠?qū)崿F(xiàn)個體知識整合解構(gòu)的可視化，亟待研究關(guān)注。研究以小學數(shù)學課為切入點，探索基于教學切片的學科教師TPACK觀察與診斷路徑。首先構(gòu)建了數(shù)學教師TPACK課堂觀察與診斷的分析框架，其次，以一名小學數(shù)學教師的信息化課堂為例進行視頻觀察和分析，對其TPACK的優(yōu)勢與不足做出診斷并提出了優(yōu)化建議，以期為教師TPACK的反思與提升提供借鑒。

關(guān)鍵詞：教學切片；TPACK；小學數(shù)學；課堂觀察；診斷

中圖分類號：G4文獻標識碼：A文章編號：2096-0069（2023）02-0062-07

一、問題的提出

整合技術(shù)的學科教學知識（Technological Pedagogical Content Knowledge，簡稱TPACK）是教師勝任信息化教學必須具備的知識基礎(chǔ)。對教師TPACK水平進行科學、準確的測量和診斷，是促進教師TPACK發(fā)展的重要前提。當前，國內(nèi)外研究者大多采用問卷測量對教師TPACK進行評估研究。例如，有研究者結(jié)合量表和開放式問題制訂了混合式測評問卷[1]；還有研究者開發(fā)了針對職前教師和基礎(chǔ)教育階段遠程教育者的TPACK量表[2]。這類樣本調(diào)查能夠高效得出特定教師人群TPACK知識的整體結(jié)構(gòu)特征。然而，TPACK具有復雜性、情境性和緘默性，僅僅通過教師“自我匯報式”的問卷量表，無法揭示其在具體實踐過程中的TPACK使用情況，同時也很難為教師個體提供針對性的TPACK問題反饋。相較而言，課堂觀察是對教師TPACK進行深入分析和個體診斷的一種新思路。通過對課堂教學現(xiàn)場的教師行為和師生活動進行觀察和解析，能夠揭示教師個人TPACK的特點與不足，為其TPACK自我反思與自主發(fā)展提供更加精準的反饋和指導。國外已有一些研究者關(guān)注到了TPACK課堂觀察與診斷研究。例如，基思·韋策爾（Keith Wetzel） 等人[3]運用質(zhì)性研究方法，對技術(shù)豐富的課堂環(huán)境中的教師進行了教學行為觀察及TPACK分析；坎巴佐格魯·B.塞德夫（Canbazoglu B. Sedef ） [4]及其研究團隊通過課堂觀察與教案研究揭示了職前教師TPACK特征。而我國目前少有關(guān)于TPACK課堂觀察與診斷研究的研究成果尤其缺少完善的TPACK課堂分析框架和有效的診斷工具，亟待學界關(guān)注。

近年，對課堂進行教學切片分析逐漸成為中小學教師教學能力診斷的新視角[5]。它是基于真實的課堂教學情境對教師個體的教學行為進行過程診斷和特征歸納，為評估教師個人教學智慧、典型特征及存在的不足提供了依據(jù)。本研究旨在探索基于教學切片的學科教師TPACK觀察與診斷的方法和實踐，以小學數(shù)學課為切入點，構(gòu)建數(shù)學學科教師TPACK課堂觀察與診斷的分析框架，并以一名小學數(shù)學教師的信息化課堂實錄為例進行觀察和分析，對TPACK的優(yōu)勢和不足做出針對性的診斷，從而為教師TPACK的反思與改進提供借鑒。

二、TPACK課堂觀察與診斷的分析框架

基于教學切片對教師TPACK進行深度分析，需要通過合理的路徑將教師的TPACK進行內(nèi)容解構(gòu)，使其知識結(jié)構(gòu)外顯化、可視化，再利用教學切片原理研制適切的診斷工具，對課堂上教師TPACK的使用過程進行動態(tài)剖析。

（一）基于解構(gòu)視角的TPACK內(nèi)容要素劃分

尋求合適的TPACK結(jié)構(gòu)解析方法，是進行教師TPACK觀察診斷的前提。對此，有研究者提出了一種TPACK解構(gòu)分析的有效路徑[6]。將教師的教學法知識（PCK）進行逐層分解，再聚焦于技術(shù)知識如何滲透和影響這些復合知識?；谠摻鈽?gòu)視角，可將TPACK框架劃分為5種典型的知識要素（見圖1）：①一般教學法知識（General Activities，簡稱AG）。即通用性的教學策略和活動知識，例如學生激勵與溝通、課堂管理等教學策略，以及發(fā)現(xiàn)學習、合作學習等教學活動。②特定的學科策略（Subject-specific Activities，簡稱AS）。即關(guān)于某學科特有的教學活動和方法的知識，如數(shù)學學科的情境教學法、科學課的探究學習法等，它常見于該學科教學中而不受限于某種教學主題。③特定主題的活動（Topic-specific Activities，簡稱AT）。它是為教授某學科的具體概念及概念之間的關(guān)系而需要的教學活動和方法的知識，如問題解決、示范、模擬、實驗等。教師需要圍繞特定的教學主題來設(shè)計適切的教學活動，形成有主題特色的教學方式。④特定主題的表征知識（Topic-specific Representations，簡稱RT）。它是對學科領(lǐng)域的特定概念進行恰當表征和解釋的知識，包括圖解、舉例、模型、類比等。例如，教師需要思考如何用圖表來幫助理解實際問題中的數(shù)據(jù)或抽象概念。⑤技術(shù)知識（Technological Knowledge，簡稱TK）。即在教學活動或教學策略中關(guān)于媒體選擇和應用的知識，通過技術(shù)應用提升學生對教學內(nèi)容的理解。解構(gòu)視角下的TPACK知識要素分類，使得研究者可以在真實的信息化課堂中對教師的實踐性知識進行深入地觀察和剖析，同時，它也為開展個案教師TPACK內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特征診斷提供了理論指導和實踐依據(jù)。

（二）以教學活動切片作為教師行為的觀察工具

教學切片是一種新的課堂診斷范式[7]。它借鑒了生物切片原理，將完整的課堂視頻分解為多個獨立的教學活動片段，以此對教師的教學行為進行觀察和診斷。教學切片能夠改進傳統(tǒng)聽課、評課中存在的表面化、隨意化等問題，使得對教師教學行為的評定更加科學、精準。關(guān)于切片方式的選擇，以往研究大多以時間切片為分析單位，對師生教學行為全過程進行分析。此類方法有利于客觀地捕捉每個時間片段中師生交互行為的特征，卻難以揭示教師教學行為背后的教學策略和活動理念，也無法為教師典型教學設(shè)計的優(yōu)劣提供診斷和啟示。教學活動是課堂教學結(jié)構(gòu)的外顯形式，與時間切片不同，教學活動切片為深入觀察教師信息化教學設(shè)計及TPACK知識特征提供了更可行的研究路徑。因此，本研究提出以“活動”作為教師教學行為切片的分析單位，構(gòu)建學科信息化課堂活動類型框架，作為學科教師TPACK課堂觀察的基礎(chǔ)。

以數(shù)學學科為例，本研究基于相關(guān)文獻分析，探索了數(shù)學課堂教與學活動類型的劃分。有研究者提出了教學過程九階段理論，認為教學事件主要包括：引起學生注意、告訴學生目標、刺激對先前學習的回憶、呈現(xiàn)刺激材料、提供學習指導、誘導學習表現(xiàn)、提供反饋、測量行為表現(xiàn)、促進記憶和遷移[8]。這些教學事件囊括了教師教學活動或策略的基本類型。此外，《義務教育數(shù)學課程標準（2022年版）》中提出以促進學生發(fā)展為基礎(chǔ)的課堂活動設(shè)計導向，利用觀察、猜想、實驗、計算、推理、驗證、數(shù)據(jù)分析、主觀想象等學習活動分析問題和解決問題。這為數(shù)學教學活動劃分提供了重要依據(jù)。同時，還要看到信息技術(shù)對數(shù)學課堂上教與學活動的關(guān)鍵支持。有研究團隊提出了數(shù)學課程的學習活動類型[9]，分別是思考、練習、解釋、生成、應用、評價和創(chuàng)造7種，并設(shè)計了每種學習活動類型相應的活動策略及技術(shù)工具。綜上，研究提出小學數(shù)學信息化課堂活動類型框架（見表1），主要包括教師的9種典型教學活動，以及學生的7種常見學習活動。作為教師行為課堂觀察的有效工具，研究者可以利用活動類型框架對一堂具體的小學數(shù)學課進行細致觀察，開展動態(tài)的教學切片分析。

（三）基于切片分析的TPACK圖譜繪制與特征診斷

在明確了TPACK內(nèi)容解構(gòu)和課堂活動類型的劃分之后，通過觀察教師在每個教學活動中使用到的知識頻次和知識組合形式，繪制出教師TPACK結(jié)構(gòu)圖譜，以此對教師TPACK進行過程診斷和特征挖掘。由于TPACK的核心價值表現(xiàn)為技術(shù)知識與學科教學知識之間的整合和交互，在對教師課堂進行活動切片的時候，不僅要從教師行為中觀察AG 、AS 、AT 、RT 、TK等知識要素出現(xiàn)的頻次特征，更要關(guān)注在每個活動中技術(shù)知識與其他知識要素之間相互作用的頻次，從而完整地呈現(xiàn)教師TPACK的整合結(jié)構(gòu)與交叉方式。“切片式”TPACK診斷分析框架如圖2所示。首先，采用視頻標注工具ELAN6.3軟件，它可以將一節(jié)課的視頻劃分為任意片段并進行標注。以小學數(shù)學為例，依據(jù)信息化活動類型框架，對一節(jié)數(shù)學課進行“活動式”教學切片分析。其次，對每個活動切片展現(xiàn)的教師TPACK知識要素及其整合方式進行識別。窮舉每個教學切片中所觀察到的TPACK知識要素（AG、AS、AT、RT、TK），統(tǒng)計它們各自出現(xiàn)的頻次，并對有整合交互的知識要素進行連線，從而形成TPACK結(jié)構(gòu)圖譜。最后，通過圖譜中各知識要素的出現(xiàn)頻次和連線頻次的解讀和可視化分析，總結(jié)歸納教師TPACK的特征與不足，為教師個體TPACK的自主反思和專業(yè)發(fā)展提供參考。

這種基于教學活動切片的TPACK圖譜繪制與診斷分析方法，兼具定性和定量的特點。定性的課堂活動和教學切片劃分，為判定教師信息化教學設(shè)計的典型特征提供了依據(jù)；而知識要素及整合頻次的量化分析，使得TPACK診斷更為精準化和規(guī)范化。

三、小學數(shù)學教師TPACK案例觀察與診斷

（一）案例觀察

為檢驗TPACK課堂觀察方法的可行性，本研究選取2020年遼寧省小學數(shù)學優(yōu)質(zhì)課一等獎“畫圓”為案例，通過教學視頻和教案設(shè)計內(nèi)容對教師TPACK進行教學切片和診斷。該課由興城市溫泉小學L老師執(zhí)教，教學對象為六年級學生，教學內(nèi)容是“正確使用圓規(guī)畫圓”，全過程時長40分鐘。教師的技術(shù)使用貫穿于教學活動中，在當前小學數(shù)學信息化課堂中具有一定的代表性。

首先，觀看教學視頻，進行TPACK切片分析。分析L老師在整個教學過程中展現(xiàn)的教學技能和活動策略，對課堂活動行為的內(nèi)容進行教學切片分析，識別每個課堂活動的主體是教師還是學生，以及每個教學或?qū)W習活動的具體類型。結(jié)合該節(jié)課的知識內(nèi)容以及老師的教案設(shè)計，對每個活動切片進行TPACK知識要素解構(gòu)，判定其對應的課堂活動類型和TPACK要素成分。例如，在上課伊始，該教師播放一段有關(guān)“圓”的短片，結(jié)合教學設(shè)計意圖確定為“引起學生注意”的教師活動；教學過程中，教師利用電子屏幕進行演示，以強化“圓”的概念，并利用視頻中的環(huán)境內(nèi)容助力情境導入，由此判定該教學切片包含的知識元素為“TK”“AT”“AS”。按照這種切片方法對教學視頻進行逐一分析和判斷，得出該節(jié)課一共包含12個教學活動。最后得出該案例中教師TPACK切片觀察結(jié)果如表2所示。

其次，TPACK結(jié)構(gòu)繪制及可視化。使用視頻標注工具ELAN6.3軟件，導出切片的時長、頻次等數(shù)據(jù)。各知識要素上方的計數(shù)為12個教學切片中各知識要素使用的總頻次，技術(shù)知識（TK）與AG、AT、RT、AS這4個知識要素整合的頻次分別為“6”“8”“5”“3”，并以線型的粗細提示知識整合頻次的多少。圖3為L老師TPACK知識整合結(jié)構(gòu)通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計和圖形繪制，教師TPACK知識結(jié)構(gòu)得以可視化、顯性化，為教師TPACK自我反思以及專業(yè)發(fā)展提供了依據(jù)。

（二）教師TPACK知識特征診斷

其一，教師全程使用技術(shù)的頻率較高，技術(shù)知識（TK）與應用能力掌握較好。教師在教學中使用了多種技術(shù)工具，如課件、電子白板、學科繪圖工具、實物展臺、交互游戲等。同時，從切片數(shù)據(jù)可知，技術(shù)應用對教師的教學活動和學生的學習活動均有不同程度的支持。例如，教師通過播放視頻“生活中的圓”導入教學目標；利用電子白板中的學科工具展示畫圓的步驟；使用實物展臺展示學生的作品；學生在復習環(huán)節(jié)使用白板圓規(guī)回顧先前知識，課前操作白板回顧學過的平面圖形，課后在交互游戲中進行知識比拼等。

其二，教師的教學類知識呈現(xiàn)差異性，其中以主題活動知識（AT）最突出。課堂上，L老師運用主題活動知識達到10次。例如，組織學生分別展示各小組創(chuàng)意畫圓的方法；理解圓的特征時，借助正方形內(nèi)畫圓方法，讓學生理解如何確定圓心的位置，以及圓的直徑和正方形邊長之間的關(guān)系。此外，教師有8次運用到一般教學法知識（AG），如組織學生以小組合作的形式探究其他畫圓的方法；運用特定主題的表征知識（RT）次數(shù)為7次，L老師多次在學生理解圓的半徑、直徑與圓的大小關(guān)系中運用到表征知識，使用思維導圖強調(diào)畫圓步驟；而運用特定學科的策略知識（AS）的次數(shù)最少，僅有5次，主要體現(xiàn)在通過創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實情境，讓學生從身邊的建筑物出發(fā)，感受圓的魅力，激發(fā)學習興趣。

其三，交叉型知識方面，教師最為擅長的是技術(shù)（TK）與主題活動（AT）的整合知識。這兩種知識的整合在教學全過程中的使用次數(shù)多達8次，說明該教師善用信息化工具化解數(shù)學教學的重難點，并且能夠靈活運用技術(shù)媒體支持適切的主題活動。例如，切片5中，學生在電子白板上用學科工具畫圓，通過直觀的示范，讓學生明確了規(guī)范的畫圓步驟；切片8中，學生通過交互游戲進行知識比拼，該游戲的設(shè)置不僅符合學生的年齡特征，而且能在競爭中鞏固所學內(nèi)容。技術(shù)知識（TK）與一般教學法知識（AG）、主題表征知識（RT）的整合次數(shù)分別為6次和5次，主要表現(xiàn)在教師使用動畫視頻模擬圓組成各種創(chuàng)意圖形的過程。相較而言，技術(shù)知識（TK）與特定學科策略知識（AS）的整合僅有3次，頻次最少，主要出現(xiàn)在借助技術(shù)創(chuàng)設(shè)問題情境的教學環(huán)節(jié)。

（三）教師TPACK發(fā)展的啟示與建議

第一，L老師TPACK的顯著特征可以概括為：技術(shù)應用掌握較好，善于運用技術(shù)設(shè)計和實施學科主題活動，且活動類型以教學活動為主。具體反映在：從12個教學切片中觀察到技術(shù)媒體的使用覆蓋全部7個教學活動。L老師使用信息化工具主要用于引入問題情境、演示操作要點和表征特定概念。學生在課堂上使用技術(shù)主要用于梳理先前知識、展示練習成果和鞏固特定概念。同時，也能看到其TPACK的一些不足：教師使用技術(shù)的比率高于學生，課堂仍然是以教師為主導；技術(shù)與學科策略知識的整合較為薄弱。

第二，L教師TPACK優(yōu)化建議。一方面，要加強技術(shù)對學生學習活動的支持。有研究者曾開發(fā)了面向數(shù)學的7種學習活動類型和技術(shù)資源[9]。例如，在數(shù)學猜想活動中，可采用動態(tài)幾何軟件和特定學科交互工具；在學生觀點陳述活動中，可以選擇概念圖軟件、圖形計算器和圖形幾何板等。這些都可作為本土化教學的有益參考，因地制宜地借鑒和使用。另一方面，技術(shù)整合教學類知識的類型有待多元化，尤其在技術(shù)知識（TK）與學科策略知識（AS）的整合方面。例如，動態(tài)幾何軟件能夠幫助學生自主探究圓的特征；反饋訓練法中，教師可根據(jù)答題器的統(tǒng)計數(shù)據(jù)診斷學情。這些為L教師后續(xù)的自我提升及技術(shù)培訓提供了參考。

四、結(jié)束語

基于教學切片的TPACK診斷，是深入真實課堂情境展開教師教學觀察和知識測評的有效路徑。它不僅能夠挖掘課堂上信息化教學設(shè)計的教學結(jié)構(gòu)與活動類型，還幫助教師自身以及教師教育者發(fā)現(xiàn)教師課堂使用技術(shù)整合教學知識的結(jié)構(gòu)特征以及存在的問題，促使教師能夠正確地認知自己的TPACK知識水平及開展必要的教學反思，同時也為教師教育研究者改進教師TPACK測評的內(nèi)容與方法提供了新的思路。

基金項目：2018年度教育部人文社會科學研究一般項目“知識生態(tài)學視域下融合技術(shù)的教師知識協(xié)同進化機制研究”（18YJC880121）

作者簡介：張靜（1980 — ），女，江西贛縣人，副教授，研究方向為信息技術(shù)與教師專業(yè)發(fā)展；王雪莉（1998 — ），女，江西萬年人，碩士研究生，研究方向為信息化教學研究。

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（責任編輯 孫興麗）

Abstract： TPACK （Technological Pedagogical Content Knowledge） refers to the knowledge base required for teachers to be competent in ICT-based teaching. Accurate diagnosis of teachers' TPACK level is of great significance for promoting teachers' self-reflection and informatization professional development. As a new method for diagnosing teachers' TPACK， teaching section enables the visualization of individual knowledge integration deconstruction， which is in urgent need of research attention. This research explores a path of TPACK observation and diagnosis for subject teachers based on teaching slices， using an elementary school mathematics class as an entry point. Firstly， this study constructed an analytical framework for TPACK classroom observation and diagnosis of mathematics teachers， secondly， a primary school mathematics teacher's informational classroom was used as an example for video observation and analysis to make a diagnosis of its strengths and weaknesses of TPACK and put forward suggestions for optimization， with a view to providing references for teachers' reflection and improvement of TPACK.

Key words： Teaching section; TPACK; Elementary mathematics; Classroom observing; Diagnosis