基于TPACK框架下的初中生物教材栏目研究

陈昊

摘要：随着信息技术的迅猛发展和教育教学改革的不断深入， 信息技术在中学生物教学领域的运用显得越来越重要。本文基于整合技术的学科教学知识（TPACK）框架， 以苏教版人体感知信息“近视的成因及对策”为例，将信息技术知识融入生物学科教学， 以期促进教学结构的变革，建构一个提升学生综合素养的课堂。

关键词：TPACK;教材栏目;学生生物学素养;教师专业发展中图分类号：G633.91文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2021）29-0050

近年来，国家高度重视信息技术对教育发展的革命性影响， 《教育部关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2. 0的意见》[1]明确指出，信息技术应用能力是新时代高素质教师的核心素养。随着信息技术在教育领域中的不断深入， 现代教师运用信息技术进行教学的意识逐渐提高，但是在实际教学过程中， 教师授课多以口头教学为主，辅以板书，偶尔以 PPT 课件辅助，并没有有效地整合信息技术，没能达到用信息技术辅助教学的效果。

整合技術的学科教学知识 TPACK （Technological Pedagogical Content Knowledge ）[2]是信息技术时代下教师需要掌握的一种新兴的知识，生物的学科特有的科学性和实验性决定了 TPACK 模式在生物学科的教学中具有很强的适应性。将 TPACK 教学法与生物学知识结合起来，有利于开展全新的生物信息化教学，为培养学生的科学素养和创新思维搭建一个更好地平台。

一、“近视的成因及对策”教材分析

苏教版《生物学》七年级教材下册第12章第3节《人体感知信息》“近视的成因及对策”教学内容[3] ，为学生近视远视如何形成、如何对近视与远视进行视力矫正等科学知识，但是有为数不少的学生较难理解教材有关近视患者“远处的物体在视网膜前面成像”、远视患者“近处的物体在视网膜后面成像”的表述。如何清晰而直观地再现近视与远视的成因、研究近视远视的矫正过程等， 以方便一线科学教师开展教学、降低教学难度，就成为本项目的研究问题而提出。

二、TPACK 框架下初中生物教材栏目的研究策略

教师是教学的主导，教师的知识结构承载了教师关于学科内容的相关观念，因此在生物教学中，教师具有的、与教学内容相符的、并与生物学相关的知识就成了教学的主要载体和基础。 TPACK 指导下的教学设计的优越性体现在技术知识（ TK）、教学法知识（PK）和学科知识（CK）3者的有机融合，针对特定的教学内容选择恰当的教学方法并以技术手段加以辅助， 以达到最好的教学效果。

鉴于此，笔者尝试在教学过程中，采用 TPACK 技术辅助教学活动的开展，提升学生生物学素养，提高教学效率，提升教学质量。

1. PCK 分析：研究学情课标，整合教材内容，设计活动方案

PCK 指的是适用于特定学科的教学法知识，主要根据学生的不同兴趣，选择合适的教学方法，设计合适的活动方案。本节中， 应协助学生正确建立人体结构和功能的相适应关系，并自觉养成良好的用眼习惯。“中学生近视的现状和成因”这一调查活动，是在“眼球的结构”和“视觉的形成”两个知识点之后出现的， 同时位于“近视的形成和预防”知识点之前，是教学环节的重要一环，具有承上启下的作用。

该调查内容以生活经历为主，活动的开展能有效调动学生的学习积极性，帮助学生形成科学用眼的意识。在教学过程中，将调查活动放在课前，学生事先通过查阅资料，小组讨论等方式，制定好班级的调查问卷（如表1所示） ，并在课堂上完成问卷调查。

2. TCK 分析：研究学情教材，整合信息技术，制作课外阅读资料和微视频

TCK 指的是整合技术的学科内容知识，是技术和特定学科知识的融合。课外资料的搜集和阅读在没有指导的前提下具有一定的难度。而信息技术的运用，能够很好地实现将特定教学知识呈现并转换，以具体的、直观的方式展现出来，有效地解决了学生在课堂外自主学习的问题。

以本研究为例，该“调查”活动中有一个非常关键的环节， 即小组讨论并在全班交流，形成一份班级共同的调查问卷。为了降低学生制作调查问卷的难度，笔者结合课本和相关教材教附上关于近视成因的资料，运用 Camtasia Studio 软件和 Office 软件把静态的、复杂的文本整合为动态的、图文声并茂的微视频。将“近视是可遗传的”、“电子设备如何损坏我们的眼睛”、“脏手揉眼的危害”、“别被坏的读写习惯害了你的眼睛”等视频通过“企业微信”软件建立的班级圈发送给每个同学，让学生在课堂外完成知识的补充。帮助学生在课外更好地完成小组讨论，从而在课前制定出科学完善的班级调查问卷（表1）。

在调查表的制作过程中，学生不仅提高了分析判断和解决问题的能力，思维得到很好的锻炼，也更加透彻地理解了人体结构和功能的关系，更清晰地认识到了保护眼睛的重要性。

3. TPK 分析：更新教育理念，融合信息技术，课堂生成调查结果

TPK 指的是整合技术的教学法知识，是技术和一般教学法的融合。新技术的出现会带来教学方法的革新，反过来，教学方法的使用也会影响技术的发展，二者相辅相成，互相联系。

为了能够在有限的课堂时间中，现场进行活动调查、统计和分析的全过程，笔者借助了问卷星和 Office 中的 Excel 软件，在课堂上学生通过小程序“问卷星”填写问卷，软件汇总后反馈到教师处，并呈现在事先制作好的 Excel 表格中，整个活动快速有序，几分钟之内就能完成整个调查、统计和分析过程。

借助技术的使用，学生在课堂上高效地完成了调查活动。通过对调查结果的分析，学生切实感受到了所学知识与生活的紧密联系，并学会将所学知识在生活中加以利用，养成良好的健康的生活习惯，这便是对社会责任的承担。

4. TPACK 分析：融合信息技术、教学法和生物学科内容的全新调查活动

在 TPACK 的框架下，调查活动实质上成为一个以学生为中心、让学生更主动地参与到学习过程中的活动。在教师的引导下， 学生自己通过小组合作完成了从调查问卷的形成到调查结果分析的整个完整过程。图2为调查活动的设计流程图。

通过课前和课上相结合，网络和课堂相结合的方式，真正意义上完成了课堂活动的翻转。教师不再是活动的组织者和决策者， 而是作为引导者，帮助学生在自己的探究中和与小组内其他同学的协助探讨中完成学科知识的习得和分析能力的加强。在这一活动中，学生自主内化和拓展生物知识的能力得到很大提升。与此同时，通过“调查”活动的开展，学生不仅认识到了生命的伟大，也让学生的科学思维能力也得到了培养。

三、TPACK 研究策略带来的思考

初中生物的教材栏目的研究方法有很多，基于 TPACK 框架的研究为我们提供了一个可行的方向[4]。通过 TPACK 的视角来解决初中生物课程教学中存在的问题，优化教学效果，有利于关注学生在生物课程学习中的个性发展，促进学生生物学核心素养的形成，以促进学生的全面发展。

参考文献：

1教育部关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0的意见

2 Mishra P  ， Koehler M J . Technological Pedagogical Content Knowledge ： A Framework for Teacher Knowledge [ J ]. Teachers College Record ， 2006 ， 108：1017-1054.

3中华人民共和国教育部制定.义务教育生物课程标准【 M】.北京：北京师范大学出版社，2011.

4刘佳.生物学核心素养的内涵和高中生培养对策[J].中学生物教学， 2018（6X）：24-25.

（作者单位：江苏省南京市第五初级中学210000）