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TPACK 的理论基础及对教育信息化的重要意义与影响

何克抗    2017-12-20

  摘要:TPACK 是一种新兴的知识类型,它超越了单纯的学科内容知识,教学法知识和技术知识,并存在于这三种知识的动态交互关系当中。随着B-Learning 为标志的全新教育思想逐渐被全球教育界所认同,当前国际上的教学观念、教与学方式以及教学设计等与信息化教学相关的方方面面,正在发生内涵深刻而影响深远 的演变。

  关键词:WebQuest;TELS;建构主义学习原则;TPACK

  一、TPACK 的起源及内涵

  在20世纪90年代初,美国中小学对以计算机和网络通信为标志的信息技术即有较普遍的应用,所以在国际上信息技术与课程 整合是美国最早开展的。但在整合的起始阶段,实施的主要模式是WebQuest(基于网络的探究),它关注的是学生基于网络的自 主学习、自主探究。进入21世纪以后,除了WebQuest,整合的模式又增添了“运用技术加强理科学习(Technology Enhanced Learning in Science,简称 TELS)模式”。TELS的切入点是结合技术整合的要求,将中学理科课程重新设计———把初、高中理科 各学科的课程内容设计成18个主题模块(初、高中各9个主题模块)。TELS模式之所以这么做,是要把类似WebQuest的、基 于网络的探究性学习引入理科的课堂教学,以便更有效地实现信息技术与学科教学的“课内整合”(原来的WebQuest完全属于 “课外整合”),从而克服WebQuest这种课外整合模式有利于学生创新精神与创新能力 的培养,却往往不利于中小学各学科基础知识的系统学习与掌握的弊病。从上述两种主要整合模式可见:它们的主要关注点都是“技术”(强调“基于网络”,也就是“信息 技术环境下”的学习)和“学生”(强调学生的“自主学习、自主探究”);在TELS模式中虽然开始关注“课内整合”,但其目的只是想把基于网络的自主探究性学习引入 课堂。也就是说,这两种整合模式在教与学的过程中都是特别强调“技术”、特别强调“学生”对课程内容的自主学习和对技术的自主运用,而没有认真关注“教师所需的知 识”和“教师在将信息技术整合于学科教学过程中的重要作用”。显然,这是美国大力推进教育信息化进程中存在的问题与缺陷,将对其今后教育信息化能否健康、持续、深 入发展产生直接的影响。

  在美国,最早发现这个问题,并力图加以纠正的学术机构是“全美教师教育学院协会创新与技术委员会”。“全美教师教育学院 协会”(American Association of Colleges of Teacher Education,简称AACTE)是全美 各大学的“教师教育学院”之间的联盟;“创新与技术委员会”则是在该协会内、专门为促进与技术有关的教育创新而成立的一个组织机构。该委员会在2008年编辑、出 版了《整合技术的学科教学知识:教育者手册》[1](以下简称《教育者手册》)。

  这本《教育者手册》是如何产生的呢?

  AACTE创新与技术委员会通过对大量整合案例的回顾,又结合AACTE自身开展教师培训的实践经验,发现美国多年来在大 力推进教育信息化、实施信息技术与课程整合的过程中,在取得WebQuest模式和TELS模式等影响遍及全球的成功经验的同 时,还存在只强调“技术”和“学生”,而没有认真关注“教师”,特别是“教师所需的知识”和“教师在整合过程中的重要作用”,并决心予以纠正。为此,该委员会首 先在2005年秋成立了一个“共识讨论小组”,专门讨论现代教师面临的是何种挑战以及应如何去应对这种挑战。在这样的背景 下,该委员会的Judi Harris博士,建议该委员会应该关注与技术有效整合密切相关的议题;并向委员会详细介绍了密歇根州立大 学麦修(Matthew J. Koehler)博士和潘亚(Punya Mishra)博士近年来在这一领域所做的创新探索。———他俩在20世纪80年代 舒尔曼教授研究的基础上[2,3],提出了一种学科教学与技术整合的全新概念框架。

  舒尔曼认为,教师知识涉及学科内容知识(Content Knowledge,简称CK)与教学法知识(Pedagogical Knowledge,简称PK) 之间的复杂互动,能否正确理解这两种知识之间的关系,对于教师具有特别重要的意义;而这两种知识的有机结合就是学科教学 法知识(Pedagogical Content Knowledge,简称PCK)。密歇根州立大学的两位博士所提概念框架的创新之处,就是在PCK基础 上加入了技术知识。这种“加入”并非简单的叠加,而是通过“整合”形成一种全新知识,即“整合技术的学科教学知识”(Technological Pedagogical Content Knowledge,简称TPCK)。

  Judi Harris博士的建议引起了AACTE创新与技术委员会领导核心的高度重视,他们敏锐地意识到,如果广大教师都能很好地 理解、掌握TPCK知识,并贯彻、落实到各学科的教学实践中去,定可有效地克服在前两种“整合”模式中只是强调“技术”和“学生”,而不太关注“教师”(特别是“教 师所需的知识”和“教师在整合过程中的重要作用”)的缺陷,并将对今后教育信息化的健康、持续、深入发展产生良好影响。于是该委员会决定,要尽快编辑、出版一部以 介绍和推广TPCK为中心内容的理论手册。由于TPCK涉及各学科的教学知识,所以该委员会不仅确定了“数学、科学、语言艺术、社会学、世界语言和艺术教育”等学科 领域,还为每个学科领域的章节内容,选定在该学科领域有较大影响的学者去撰写。在这种思想指引下,由该委员会主编并由18位学者参与撰写的《教育者手册》在2008 年正式出版。

  如上所述,TPCK不仅仅是一种整合了技术的全新学科教学知识,还日渐发展成为一种能将信息技术有效整合于各学科教学过 程的全新可操作模式。这就表明,以TPCK为中心内容的理论手册的上述诞生过程,正是TPCK整合模式产生的真实背景。与此 同时,在AACTE的广泛宣传、积极组织培训和大力倡导下,TPCK整合模式也在美国较快地得到了推广与普及。由于原来的缩写 “TPCK”均由辅音字母组成,这不利于拼读和记忆,从而影响更大范围的扩展,所以,AACTE创新与技术委员会经过广泛征求意见后,决定改为便于拼读和记忆的 “TPACK”[在原来名称中增加一个词“and”,使原来的英文名称变为:Technological Pedagogical and Content Knowledge,改变以后的名称原意不变,但可读成“T- Pack”并可理解为“教师知识的Total Package(总包装)]。这就是 TPACK 整合模式的起源及其名称的由来。

  二、TPACK的理论基础

  为了理解教师如何能够在课堂中有效地运用技术,首先应关注教师需要什么样的知识类型才能掌握和运用技术。舒尔曼在1986年提出,有效的教学需要教师具备一 种特定的知识类型———PCK。[2]PCK是指“由学科内容知识、教学法知识结合在一起形成的知识。这是一种涉及如何组织表征特 定主题、问题或议题,如何对它们进行调整以适合学习者的不同兴趣与能力,并在教学中进行呈现的知识”。PCK的中心思想是,要想学会教授某个具体学科知识,不仅需要 理解学科知识内容本身,还需要掌握适合学习者特点的、恰当的教学策略与技能。

  麦修和潘亚于2006年提出的“整合技术的学科教学知识框架(TPACK)”[4],拓展了舒尔曼1986年对教师所需知识特征的 定义,剖析了技术知识在信息化环境下教学中的重要作用,并认为是以下三种知识构成了TPACK的基础:学科内容知识(CK), 指任何一门学科的知识内容,也是教师需要承担的教学内容;教学法知识(PK),指教师应当具有的有关促进学生学习的各种教学策略、教学方法与教学活动方面的知识;技 术知识(TK),指教师应当具有的,可以被整合到学科教学中去的各种传统与新兴的技术知识。

  对上述三种知识要素之间彼此是如何相互作用、相互约束和相互支持的(即三种知识要素之间如何互动),麦修和潘亚通过下面的图1给出直观展示,然后再运用以下四 类元素对此作出进一步的说明。

  这四类元素是:1.整合技术的学科内容知识(Technological Content Knowledge,TCK),是指技术知识和学科内容知识之间 的相互关系,学科内容知识通常会受到各种技术及其表征和功能的影响和限制;2.学科教学知识(Pedagogical Content Knowledge,PCK),这和舒尔曼的定义类似,是指“一种涉及如何组织表征特定主题、问题或议题,如何对它们进行调整以适合学习者 的不同兴趣和能力,并在教学中进行呈现的知识”;3.整合技术的教学法知识(Technological Pedagogical Knowledge,TPK), 是关于技术如何支持或限制教学实践的相关知识;4.整合技术的学科教学知识(TPACK),是指有关技术、教学法和学科内容三者之间复杂关系的知识,这种知识有 助于教师形成适合特定境脉的有效教学方法与策略。

  TPACK理念及框架强调:教师对以上三种知识以及通过它们之间的相互作用而形成的四类元素都要有深刻的理解,才能把技 术、教学法以及学科内容精心组织与协调起来进行有效的教学。TPACK是一种新兴的知识类型,它超越了单纯的学科内容知识,教学法知识和技术知识,并存在于这三种知 识的动态交互关系中。[4-8]TPACK框架的要义是,它不存在于真空之中,而是植根和置身于特定的境脉(Context)之中。

  三、TPACK对教育信息化的重要意义与影响

  为了能真正理解TPACK对教育信息化的重要意义与影响,还需从建构主义理论在教育领域所处地位和作用的变化说起。

  众所周知,建构主义理论基础虽然在半个多世纪以前就已由皮亚杰和维果茨基等学者奠定,但是这种理论开始在世界范围流行,并产生日益扩大的影响,还是20世纪 90年代以后的事情。而且教育界、心理学界都公认:建构主义之所以在当代兴起是与计算机和网络通信技术(尤其是互联网)的快速普及密切相关,正是多媒体计算机与网 络技术为建构主义所倡导的自主建构学习环境提供了强大的技术支撑,使之能在学校教室(包括中小学课堂)中实现,才使建构主义理论走出心理学家的“象牙塔”,开始进 入各级各类学校的课堂,成为支持多媒体与网络教学以及“信息技术与课程整合”(“信息技术与学科教学整合”)的重要理论基础。可以说:建构主义之所以有今天的辉 煌,离不开多媒体计算机与网络通信技术(尤其是互联网)的支持;反过来,当代的“多媒体教学”“网络教育”以及“信息技术与课程整合”之所以在全球范围有如此巨大 的影响,也与建构主义理论的指导分不开。特别是在有信息技术支持的教学环境下,通过实施建构主义理论指导下的信息技术与学科教学整合,确实可以比较有效地培养青少 年的创新精神、创新能力与合作精神、合作能力;而创新精神、创新能力与合作精神、合作能力正是21世纪所需人才应当具备的最重要素质。———这已成为国际教育界的基 本共识。因此,从20世纪90年代初到90年代中后期,即从建构主义开始兴起到它达到鼎盛时期,西方学者(包括国内学者)对建构主义理论一般都是积极倡导、广泛赞扬 与鼎力支持的(与此同时,建立在建构主义学习理论基础上的、“以学生为中心”的教育思想也在全球范围占据了绝对统治地位)。应该说,中外学者的这种态度并没有错,至 少出发点是为了使创新人才能够得到更多、更有效的培养。

  但是通过将近十年的大量教学实践发现,建构主义理论虽然具有许多独特的、无可替代的优点,但也存在一些比较严重的局限或缺陷,从而使西方教育界(尤其是美国 教育界),自进入21世纪以来,从教育行政部门的高层主管到一般学者乃至广大教师中间,逐渐发出一种关于建构主义的不和谐之 音。———开始时,是有些不同意见或稍有微词;后来,则发展成愈来愈尖锐的批评。2006年前后,在美国教育界、心理学界爆发的一场关于“建构主义教学:成功还是失 败”的大辩论,正是在这样的现实背景下发生的。这场大辩论的重要成果是形成了《建构主义教学:成功还是失败?》这部专著。[9] 这部专著有许多给人印象深刻的学术见解与观点,使我们最受启迪与教育的,应该是关于“建构主义学习原则具有局限性”以及关于“建构主义教学设计和传统教学设计之间 关系”的精彩论述。事实上,在由美国AECT(教育传播与技术)协会组织编撰、于2008年底正式出版并在国际教育技术界颇负盛名且具有广泛影响的《教育传播与技 术研究手册(第三版)》中,“关于建构主义学习原则具有局限性的认识”是被该手册列为过去五年“教育传播与技术领域”(也就是“教育信息化领域”)的两项最重要研 究发现之一,而“建构主义教学设计和传统教学设计之间关系的重新认识”则被列为过去五年“教育传播与技术领域”的四项重要进展”之一。[10]

  关于“建构主义教学:成功还是失败?”大辩论的爆发,已被国际学术界看作教育信息化发展新阶段的标志性事件之一,这是因 为此次大辩论以及在此大辩论基础上形成的学术“专著”中,大肆宣扬要纠正“建构主义学习原则的局限性”,其批判矛头不仅直接指向建构主义学习理论———建构主义学习 原则正是建构主义学习理论的核心内容,还开始动摇自20世纪90年代以来在建构主义学习理论基础上形成的“以学生为中心”教 育思想在全球范围的绝对统治地位。

  由于TPACK是整合了技术的全新学科教学知识,所以,对TPACK的学习、运用与推广,不仅对每个学科内容与技术的整合 非常关键,还将改变教师的培训方式和技术在教学情境中的应用方式。不过,既然是“学科教学知识”,那就一定要依靠广大教师去理解、去掌握和运用。可见,对于 TPACK的学习与运用,特别是在信息技术整合于各学科教学的过程中,虽然学科教学知识、教学理论、教学方法至关重要,但是,教师必须在这个过程中发挥关键性的主 导作用,才有可能使“信息技术与学科教学的整合”有效实施。这样,TPACK就从“以学生为中心”教育思想赖以支撑的“教学理论”基础的角度,动摇了这种教育思想 的统治地位。———自20世纪90年代以来,西方激进建构主义的代表人物乔纳森等人,就一直坚持“发挥教师主导作用将会束缚、 限制学生自主学习”的片面观点,在信息技术与学科教学整合的过程中完全不讲教师的主导作用,只是单方面强调学生的自主学习与自主建构(只关注学生的“学”,不关注 教师的“教”)。正是在这样的现实背景下,90年代以来,只是强调“自主学习”和“发现式与探究性学习”(而忽视教师作用)的“以学生为中心”教育思想不仅在西方国 家牢牢占据统治地位,还在全球范围广泛流行,一直到上述两大标志性事件出现。第一个标志性事件(2006年爆发的关于《建构 主义教学:成功还是失败?》的大辩论),揭示出“以学生为中心”教育思想的“学习理论”基础具有明显的局限性;第二个标志性 事件(以TPACK为标志的全新理念与全新整合模式在2008年以后日益广泛流行),则表明“以学生为中心”的教育思想缺乏正确 的“教学理论”支撑。既然“学习理论”和“教学理论”这两个方面的基础都不牢靠(或已坍塌),这就使“以学生为中心”教育 思想的统治地位彻底发生动摇(甚至要被颠覆),因而在国际教育界产生的震撼可想而知!与此同时,这种变化也为另一种更为科 学的,以B-Learning为标志的教育思想逐渐被全球教育界所普遍认同,奠定了客观的现实基础。

  自21世纪以来,在与E-Learning有关的国际会议上和信息技术教育应用的有关刊物上,一个被称作Blended Learning(也称 Blending Learning或Hybrid Learning,简称为B-Learning)的概念日渐流行。严格说 来,Blended Learning(或Hybrid Learning)并不能算是一个新概念,因为这种说法在20世纪80年代前后就已经有了 (原来的Blended Learning泛指两种以上不同教与学方式的结合,如视听媒体播放和课堂讲授相结合、自主探究与协作学习相结合 等)。不过,近年来它之所以受到特别关注并日益流行,却是因为被赋予了一种新的内涵,所以我们不妨把它看作一个“旧瓶装新酒”的新概念。

  进入21世纪以后,随着互联网的普及和E-Learning的发展,国际教育界在总结近十年网络教育实践经验的基础上,赋予 B-Learning一种全新的含义:把传统教与学方式的优势和E-Learning(数字化或网络化教与学方式)的优势结合起来。也就是说, 既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又要充分体现学生作为认知过程主体的主动性、积极性与创造性。

  当前国际教育界的共识是,只有将二者结合起来,使二者优势互补,才能获得最佳的教学效果。从B-Learning的这一新含义 可以看到,这一概念的重新提出,不仅反映了国际教育界对教与学方式看法的转变,还反映了国际教育界关于教育思想的转变———不再是片面地只强调建立在建构主义学习理 论基础上的“以学生为中心”教育思想,也不是只强调“以教师为中心”的传统教育思想,而是“既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又要充分体现学生认 知主体地位”的、以B-Learning为标志的混合式教育思想。

  从B-Learning这一新内涵可以看到,它与我国学者早在20世纪90年代中期就已倡导的“主导—主体相结合”教育思想不谋 而合。只是由于整个90年代,如前所述,建立在建构主义学习理论基础上的“以学生为中心”教育思想在全球范围占据了绝对的统治地位,才使这种混合式教育思想在当时 的国际上没有立足之地,在我们国内也只能发出微弱的声音———只是在少数试验学校运用这种教育思想进行教学改革的试验探索。

  直到21世纪初(确切地说是2008年以后),“以学生为中心”教育思想一统天下的局面才开始被打破。而这种局面的改变,如 上所述就是起源于上述两大标志性事件。这样才使“以学生为中心”教育思想的统治地位彻底动摇,从而为以B-Learning为标志 的新型科学教育思想逐渐被全球教育界所认同,奠定了客观的现实基础。这正是TPACK对全球教育信息化发展的重要意义 与影响所在。事实上,随着B-Learning为标志的全新教育思想逐渐被全球教育界所认同,当前国际上的教学观念、教与学方式, 以及教学设计等与信息化教学相关的方方面面,正在发生内涵深刻而影响深远的演变。

  参考文献:

  [1]全美教师教育学院协会创新与技术委员会.整合技术的学科教学知识:教育者手册[M].任友群,詹艺,译.北京:教育科学出版社,2011.

  [2]Shulman L S.Those who understand:Knowledge growth in teaching[J].Harvard:Educational Researcher,1986,15(2):4-14.

  [3]Shulman L S.Knowledge and teaching:Foundation  of new reform[J].Harvard:Educational Review,1987,57(1):1-22.

  [4]Mishra P,Koehler M J. Technological pedagogical content knowledge:A framework for teacher knowledge[J].New York:Teachers College Record,2006,108(6):1017-1054.

  [5]Koehler M J,Mishra P.Handbook of technological pedagogical content knowledge for educators[C]//In AACTE Committee on Innovation & Technology. Introducing TPACK .New York:Routledge:3-29.

  [6]Bruce B C.Literacy technologies:Whats tance should we take?[J].Philadelphia:Journal of Literacy Research,1997,29(2):289-309.

  [7]DeweyJ,Bentley A F.Knowing and the Known[M].Boston M A:Beacon,1949.

  [8]Rosenblatt I M.The reader,the text,the poem:The transactional theory of literary work[M].Carbondale I L:Southern Illinois University Press,1978.

  [9]Sigmund Tobias,Thomas M Duffy.Constructivist  instruction:success or failure?[M].New York:Routledge,2009.

  [10]JM斯伯克特,MD迈瑞尔,JG迈里恩波.《教育传播与技术研究手册(第三版)》[M].任友群,焦建利,刘美凤,汪琼,译.上海:华东师范大 学出版社,2011.

  (作者系北京师范大学教育技术学院教授,曾任教育部高等学校教育技术学专业教学指导委员会主任,先后担任过全国教师教育信息化 专家委员会主任、中国教育技术协会学术委员会主任、全球华人计算机教育应用学会第一副主席和国际著名杂志《计算机辅助学习》编委等学术职务。)

  (责任编辑:李 冰)

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