TPACK框架下的深度學(xué)習(xí)
——以“導(dǎo)數(shù)的幾何意義”為例

◎陳漪棋 (華南師范大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院,廣東 廣州 510631)

TPACK為教師這一傳統(tǒng)行業(yè)的素質(zhì)提升與教學(xué)發(fā)展水平的提高提供了新的視角.在課堂教學(xué)實(shí)踐中，教師要想有效地使用技術(shù)，就必須明確信息技術(shù)在何處、如何以及為什么要整合信息技術(shù)，理解信息技術(shù)與學(xué)科內(nèi)容、教學(xué)方法之間的相互關(guān)系.基于此，本文將深度學(xué)習(xí)與TPACK框架進(jìn)行結(jié)合，對(duì)“導(dǎo)數(shù)的幾何意義”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，將兩者的優(yōu)點(diǎn)融入教學(xué)中，使學(xué)生能夠更好地體驗(yàn)學(xué)習(xí)過程，理解并掌握新知.

1 深度學(xué)習(xí)與TPACK框架

隨著高速發(fā)展的信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，教師將技術(shù)和教學(xué)內(nèi)容知識(shí)融入課堂.這樣在豐富了傳統(tǒng)的育人教書的方法基礎(chǔ)上提升了課堂中的教學(xué)方法，有助于教師高效完整地完成教學(xué)任務(wù).數(shù)字化教育資源可以幫助教師通過新的方法實(shí)踐、特權(quán)可及性、全納教育、參與學(xué)習(xí)和知識(shí)構(gòu)建來豐富他們的課堂.深度學(xué)習(xí)這里所謂的“深度”，是指學(xué)生的深度學(xué)習(xí).在素質(zhì)教育推行的背景下，如何促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)正在成為越來越重要的課題，這也使得深度學(xué)習(xí)有了更高層面的理解：通過知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生的核心素養(yǎng)得到發(fā)展，學(xué)生成為全面發(fā)展的人.

美國學(xué)者M(jìn)ishra與Koehler于2005年提出了整合技術(shù)的學(xué)科知識(shí)框架這一理念.TPACK框架在最底層包含三個(gè)核心要素：技術(shù)知識(shí)(TK)、教學(xué)法知識(shí)(PK)、學(xué)科內(nèi)容知識(shí)(CK)，緊接著由三者相互融合形成了整合技術(shù)的學(xué)科內(nèi)容知識(shí)(TCK)、學(xué)科教學(xué)知識(shí)(PCK)、整合技術(shù)的教學(xué)法知識(shí)(TPK)，最后這三者復(fù)合成為整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí)(TPACK).目前，TPACK框架已經(jīng)在教學(xué)設(shè)計(jì)上得到了一定的應(yīng)用，它不僅使得教師關(guān)注到傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)當(dāng)中的基本要素，更加使得教師對(duì)技術(shù)知識(shí)有了一定的關(guān)注，這是使得學(xué)生動(dòng)手“做數(shù)學(xué)”成為可能的關(guān)鍵，下面是對(duì)某一教學(xué)設(shè)計(jì)，借助TPACK框架進(jìn)行分析的表格.

表1 基于TPACK框架的教學(xué)設(shè)計(jì)分析

2 TPACK框架下的深度學(xué)習(xí)

為使TPACK框架更好地作為實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的手段和途徑，教師需將深度學(xué)習(xí)教學(xué)過程的五個(gè)環(huán)節(jié)與TPACK中的各要素有機(jī)融合.教師可以根據(jù)自身需要，先確定好TPACK框架中的相關(guān)內(nèi)容，再將其融入深度學(xué)習(xí)的教學(xué)過程中.本文以“導(dǎo)數(shù)的幾何意義”為研究重點(diǎn).

3 圍繞導(dǎo)數(shù)幾何意義的TPACK視域下深度學(xué)習(xí)的教學(xué)案例

3.1 教學(xué)內(nèi)容分析

“導(dǎo)數(shù)的幾何意義”主要內(nèi)容是：函數(shù)f(x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù)的幾何意義，本節(jié)課是承接前面的導(dǎo)數(shù)的概念.這里如何巧妙地推進(jìn)信息技術(shù)與教育的融合是教師最需要解決的關(guān)鍵問題.

3.2 構(gòu)成要素分析

關(guān)于導(dǎo)數(shù)部分，將TPACK框架與“導(dǎo)數(shù)的幾何意義”結(jié)合，部分教師的實(shí)踐跟不上認(rèn)知.從教學(xué)的角度來看，教師應(yīng)該設(shè)計(jì)更有效的任務(wù)，確保學(xué)生能夠解決真實(shí)的問題，并評(píng)估解決問題的能力.在教學(xué)設(shè)計(jì)的過程中，教師應(yīng)該利用更多的網(wǎng)絡(luò)資源來探索學(xué)科前沿知識(shí)，設(shè)計(jì)跨學(xué)科的教學(xué)活動(dòng)，從而更好地設(shè)計(jì)深度學(xué)習(xí)與TPACK框架相結(jié)合的教學(xué)過程.TPACK構(gòu)成要素分析如圖1.

圖1 TPACK構(gòu)成要素分析

3.3 教學(xué)過程與設(shè)計(jì)意圖

3.3.1 布置學(xué)習(xí)任務(wù)

圖2 問題1邏輯與求解

從某種意義來說，本節(jié)課的內(nèi)容是導(dǎo)數(shù)的概念的延伸，教師需喚起學(xué)生對(duì)導(dǎo)數(shù)的幾何意義的思考，使得學(xué)生更加全面地建構(gòu)起關(guān)于導(dǎo)數(shù)的知識(shí)體系.

3.3.2 深入探究，獲取數(shù)學(xué)本質(zhì)

通過上面的充分準(zhǔn)備，小組學(xué)習(xí)繼續(xù)深入探究，以此來獲取數(shù)學(xué)本質(zhì).

圖3 問題2邏輯與求解

圖4 問題3邏輯與求解

3.3.3 鞏固知識(shí)之間的聯(lián)系

在對(duì)導(dǎo)數(shù)有初始了解的基礎(chǔ)上，教師將練習(xí)題目與基礎(chǔ)知識(shí)相結(jié)合，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)導(dǎo)數(shù)幾何意義的理解.

完成練習(xí)：例題1(課本第68頁例4)、例題2(課本第69頁例5).

設(shè)計(jì)意圖：教師帶領(lǐng)同學(xué)們以練習(xí)習(xí)題為主，通過對(duì)習(xí)題的演練讓同學(xué)們理解本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，并帶領(lǐng)同學(xué)們利用導(dǎo)數(shù)的含義來完成對(duì)實(shí)際問題的求解.在與技術(shù)相結(jié)合的評(píng)價(jià)維度上，高中教師通過大量的作業(yè)來幫助學(xué)生掌握回答問題所需的技能，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和解決問題的能力，這有利于學(xué)生對(duì)導(dǎo)數(shù)數(shù)形結(jié)合方面的深層了解.

3.3.4 總結(jié)學(xué)習(xí)過程

我們應(yīng)調(diào)查不同領(lǐng)域教師專業(yè)知識(shí)發(fā)展的環(huán)境，并確定有助于專業(yè)知識(shí)發(fā)展的積極因素，以加強(qiáng)單一領(lǐng)域教師能力的發(fā)展.教師TPACK能力的發(fā)展與不同的教育階段相聯(lián)系.教師獲得一個(gè)新的知識(shí)基礎(chǔ)和技能可能是一項(xiàng)挑戰(zhàn).隨著時(shí)間和文化的變化，以及新的技術(shù)蘊(yùn)含的教育應(yīng)用潛力，教師必須相應(yīng)地調(diào)整他們的知識(shí)、實(shí)踐和技能.就教育而言，教育政策制定者、利益相關(guān)者、研究人員和教育工作者認(rèn)為，從學(xué)校向數(shù)字時(shí)代的轉(zhuǎn)變對(duì)學(xué)生參與當(dāng)代社會(huì)至關(guān)重要.

4 意義與展望

TPACK框架下，學(xué)生能夠自主挖掘相關(guān)知識(shí)的聯(lián)系，使得點(diǎn)狀知識(shí)相互聯(lián)結(jié)生成網(wǎng)狀知識(shí)，從而能夠深刻理解和把握數(shù)學(xué)的本質(zhì)，最終完成從“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”的過渡.