基于iFIAS的高中信息技术教师TPACK结构特征分析

陈双敏 张燕

摘 要：TPACK框架作为可以指导教师将技术融入学科知识和教学法结构中的理论之一，不仅能有效地提升教学效率，促进教学目标的实现，而且有助于满足教师自身专业发展的需要。文章在“一师一优课”平台上选取10节2019年部级优课作为案例视频，运用视频分析法，量化分析高中信息技术课堂中的教学行为与教师TPACK结构，探究优质课堂中高中信息技术教师的TPACK结构特征，并对教师TPACK发展提出建议，以期为教师教学反思和专业发展提供思路。

关键词：TPACK;iFIAS;高中课程;信息技术;优课

中图分类号：G632.3     文献标志码：A        文章编号：1673-8454（2021）08-0092-05

一、引言

随着国家对教师发展的高度重视，2018年教育部印发的《教师教育振兴行动计划（2018—2022年）》中强调要推动教学方式变革，将现代信息技术有效运用于教育教学。教师作为教育一线工作者，既是教育实践的主要参与者，也是教育改革的推进者，其信息技术与课程整合的水平是度量教师专业发展的重要指标之一。TPACK作为教师专业发展过程中的一个新理论，如何对教师需要具备的技术知识、教学法知识、学科内容知识以及他们之间的复合知识进行测量和研究，以更好地体现教师的TPACK结构，提高教师的TPACK能力，是值得关注的地方。

基于此，本文以TPACK框架为依托，以高中信息技术教学视频为研究对象，运用视频分析法，对高中信息技术教师的教学行为和TPACK结构进行分析，并针对高中信息技术教师的TPACK发展提出建议，为今后教师教学实践和专业发展提供参考和借鉴。

二、研究设计

1.样本选取

优课作为信息技术与教育教学融合的一种形态，更能体现新课改的要求。本文选取的优课视频，充分体现了该教学视频的优质性和代表性，教师都具有较高的信息素养和信息化教学能力，在信息化教学环境中能够合理地将信息技术与课堂教学相结合，也能体现教师良好的TPACK结构，对本文的研究目的和研究意义都具有极大的帮助。

本文共选取了10节教学案例视频，为了保证样本的科学性，教材版本均选择的是教科2003课标版，课程涉及必修和选修不同模块，教学内容均为新授课，具体的案例视频信息如表1所示。课例时长均为去除课前课后的“上课”、“起立”等行为之后的完整教学时长。

2.研究工具

由于主要针对的是数字化课堂教学环境，因此本文使用方海光等学者制定的改进型弗兰德斯互动分析系统iFIAS作为量化分析工具，将其作为课堂教学行为维度;另将TPACK的七个要素作为TPACK维度，最终形成了基于TPACK的课堂教学行为编码系统，即将课堂教学行为维度与TPACK维度融合为一个表格，具体编码内容如表2所示。

根据表2可以看出，在课堂教学行为维度，分为教师行为、学生行为、沉寂和技术四个方面，共包括14个行为编码，这14个编码能够将整个课堂教学活动中的行为全部囊括。在TPACK维度，包括三个核心要素（CK、PK、TK）和四个复合要素（PCK、TCK、TPK、TPACK），每个要素都具有其特点和意义，能够体现教师的TPACK结构。

在对案例视频进行编码操作时，本文借鉴张海、王以宁分析教学视频的记录方法，采用持续状态单元的记录方式，使教学行为具有完整性，方便更好地记录及分析。

三、研究结果与分析

1.教學行为维度

（1）教学行为频度占比分析

教学行为频度是指在该课堂教学中某一种教学行为出现的频数与总共出现的频数之间的比率，该十节案例视频的数据如表3所示，横坐标为iFIAS的14种课堂教学行为，纵坐标为K1-K10十节课例视频的序号，表中的频度数据以百分比形式（%）表示。

结合表3，根据对十节课的对比发现，编码5（教师讲授）的频度占比最高，其次是编码9.1（学生主动应答），编码4.2（教师提问封闭性问题）也占有相当大的比例，编码3（教师采纳学生观点）、编码4.1（教师提问开放性问题）、编码14（学生操作技术）占比相对较少。除此之外，编码1（教师接收情感）、编码7（教师批评或维护教师权威）、编码9.2（学生主动提问）在课堂中几乎很少体现。

可以看出，教师提问、教师讲授、学生主动应答、学生被动应答和学生操作技术的频度都较高。从以下几方面做具体分析：第一，由于这十节课都是新授课，所以教师在讲授的过程中，一般都是通过“教师提问—学生回答”的方式来进行互动和沟通，所以，在优质课堂中，教师和学生的课堂教学气氛也较好。第二，从教师行为方面来看，编码7（教师批评或维护教师权威）的频度几乎为零，即课堂中教师几乎不去批评学生，更多的是去引导、指导学生，从而体现融洽的师生关系。第三，从学生行为方面来看，编码9.1（学生主动应答）的频度较高，即在教师进行课堂讲授和提问的过程中，学生的热情都较为高涨，会主动积极地齐声回答或举手回答，这也可以说明教师对教学节奏和对学生积极性的把握程度较好。第四，从沉寂行为方面来看，编码12（有益于教学的沉寂）的频度占有一定的比例，这方面主要包括教师调试计算机设备或其他技术设备、学生思考问题、学生不利用技术设备来做练习等，这也是在课堂教学中不可或缺的一部分，教师应该分配给学生一部分时间去自行内化和吸收从而完成知识建构。最后，从技术行为方面来看，编码13（教师操作技术）的频度也具有一定的比例，教师在信息技术环境下也能够较好地利用技术来辅助教学。另外，大部分的课例视频中学生也进行了较多的技术操作，例如学生操作技术进行练习、学生操作技术上台演示等，将整个课堂调整为“教师主导—学生主体”的教学结构，也体现了信息技术与教育教学的深度融合。

（2）教学行为持续时间占比分析

与教学行为频度同理，教学行为持续时间占比是指在该课堂教学中某一种教学行为出现的时间之和与课例总时长之间的比率，该十节案例视频的持续时间占比数据如表4所示，表中持续时间数据以百分比形式（%）表示。

由表4可以看出，编码5（教师讲授）的持续时间占比最高，编码10（学生与同伴讨论）的持续时间占比其次，再后编码14（学生操作技术）的持续时间也占有较大比例，编码9.1（学生主动应答）、编码13（教师操作技术）也分别占有一定的比例。与表3相对应，编码1（教师接收情感）、编码7（教师批评或维护教师权威）、编码9.2（学生主动提问）在课堂中体现较少或没有体现，持续时间占比较低。

结合表3和表4，虽然表3中教师讲授频数占近一半比率，但从持续时间来看，大部分都集中在了教师讲授上，并且教师提出开放性问题的持续时间占比超过教师提出封闭性问题，说明教师较为注重对学生开放性思维和发散性思维的培养，除此之外，编码7（教师批评或维护教师权威）的持续时间占比几乎为0，说明教师在教学过程中以鼓励和引导为主，不采用批评的形式，这对师生之间感情的培养也有重要的作用。在学生行为方面，学生主动应答的持续时间占比远远高于学生被动回答问题的占比，可以看出学生在教学过程中对教师提出的问题能够积极思考，并能主动应答教师的问题，体现良好的教学氛围。从技术行为方面来看，编码13（教师操作技术）和编码14（学生操作技术）的持续时间都分别占有一定的比例，可以得知教师和学生使用信息技术来增加对知识的理解，同时也能增进对学生信息素养的培养。

2.TPACK维度

（1）TPACK各要素频度占比分析

本文优质教学案例中教师TPACK各要素频度用表格形式进行呈现，具体数据如表5所示。

根据表5可知，频度占比最高的是PCK（学科教学法知识），其次相比略少的是TPACK（整合技术的学科教学法知识），PK（教学法知识）和TPK（整合技术的教学法知识）也分别占有一定的比例。

首先，在学科内容知识层面，教师丰富的学科内容知识是准备教学过程的基础，也是教师能力的重要体现，在这些优质视频案例中，教师都具有扎实的知识储备。其次，在课堂教学层面，从数据可以看出，PK、PCK、TPK和TPACK都涉及教学法知识，教师在教学过程中充分运用了各种教学法知识，以便学生对知识的接收和内化，并且熟练运用教学法可以使教学进行得更流畅，对提升学生学习的兴趣也有极大的帮助。最后，在TPACK层面，大部分视频案例中教师都能够有效地结合学科内容知识、教学法知识和技术知识，将三者融合在一起，通过技术的融合将复杂的知识点简单化，帮助学生掌握教学知识。除此之外，笔者认为TPACK各要素频度最高的是PCK，是因为视频案例均为新授课，因此教师主要还是以学科教学法为主，这也与教学设计与教学内容密不可分。

（2）TPACK各要素持续时间占比分析

根据对数据的统计，视频案例中教师TPACK各要素持续时间占比如表6所示，持续时间数据以百分比形式（%）表示。

根据表6可以看到，TPACK（整合技术的学科教学法知识）的持续时间占比最高，紧接着是PCK（学科教学法知识）和TCK（整合技术的学科内容知识），CK（学科教学内容知识）、TK（技术知识）、TPK（整合技术的教学法知识）的持续时间占比相对较少。

结合表6和表5来看，首先，在学科内容知识层面，由于本文研究对象均为优质视频案例，所以通过TCK持续时间占比可以看出教师能够应用信息技术将学科内容知识进行有效输出和传递，既表现了教师具有足够的学科内容知识，也体现了教师良好的信息化教学能力。其次，在教学法层面，虽然在表5中PCK的频度占比最高，但是在表6中的持续时间占比并不是最高的，这说明教师运用教学法进行知识讲授的次数多但是持续时间并不长，教师没有长时间进行讲授，即教师能够较好地把握教学节奏，适当地控制教学和知识之间的交替和转换。最后，在TPACK层面，教师TPACK持续时间占比集中在30%左右，即教师较为注重将信息技术与教学行为结合运用，而TPACK是最核心的复合要素，所以教师需要具备较好的TK、PK和CK结构，才能对教师TPACK能力的提升产生作用，表明在这些案例视频中教师注重其自身的TPACK发展。

四、高中信息技术教师TPACK结构特征

本文以“一师一优课”中选取的十节高中信息技术部级优课为样本案例，从教学行为和TPACK两个维度进行编码和分析，从而可以得到优课中高中信息技术教师的TPACK结构具有以下特征：

1.教师的CK、PK、TK多整合在复合元素中

由表5和表6可以看出，教师在教学过程中单独出现核心元素的频次和持续时间较少，大多出现在PCK、TPK、TCK和TPACK这些复合元素中。核心元素能力是复合元素能力体现的前提，教师只有先提高这三者核心元素，才能更好地实现元素复合的整合和应用。所以，在案例视频中可以发现，教师具备扎实的学科内容知识和教学法知识功底，并且还能够将三者结合，实现TPACK复合元素的整合和运用，这也体现了教师对教学内容和教学目标掌握得较好。

2.教师信息化教学能力凸显

与技术相关的要素有TK、TCK、TPK和TPACK，上文说明了教师的TPACK核心元素大多整合在复合元素中，所以仅谈论后三者。TCK是在讲授学科知识的基础上借助技术的运用，TPK是教师进行指引或反馈时与技术的整合，TPACK主要是教师在知识讲授等时进行的行为，因此，教师具有良好的技术应用能力，这對高中信息技术教师来说是必不可少的，也对培养高中学生的信息素养至关重要。

3.教师TPACK各要素与课堂教学行为相关联

通过对教师TPACK各要素与课堂教学行为相对比可以看出，教师的TPACK各要素与课堂教学行为有一定的关联，即CK主要体现在教师讲授、指令或提问等行为中，PK主要体现在教师对学生的鼓励、表扬、采纳学生观点等行为中，TK、TCK主要体现在教师调试教学媒体、操作技术演示、讲授以及利用信息技术呈现教学知识等方面，因此，教师TPACK结构和教学行为之间相关联，在各个教学行为中均能体现教师的TPACK结构。

五、思考与建议

基于上文对高中信息技术部级优课中的教师教学行为及TPACK结构数据的分析，笔者对一线教师TPACK发展及教学实践提出以下建议：

1.提升核心要素能力，为TPACK能力提升夯实基础

正如本文案例视频的数据所示，TPACK框架中的三个核心要素水平高低是决定TPACK复合要素水平的基础，所以，教师要从提升TPACK的核心要素开始，先将学科内容知识、教学法知识掌握通透，再有效利用技术知识，逐渐高效地对三者进行整合，从而提升TPACK复合要素能力。

2.合理设计教学活动，优化教学效果与教学结构

一堂课教学活动设计得好坏是体现教师教学能力高低的重要方面之一，教师要合理设计教学过程中的各个环节，恰当运用信息技术带来的便利，另外， 教师应该多对学生进行鼓励和表扬，使学生感受到参与性和情境性。通过对教学活动的优化，也能体现教师TPACK结构的合理规划和运用，从而更加有效地提升教学效果。

3.贴合信息技术课程标准，培养学生信息素养

信息素养是高中信息技术课程标准中重要培养的核心素养之一，并且信息素养也是现代中学生必备的基本素养，高中信息技术教师作为培养学生信息素养的执行者和示范者，在对课程内容的设置和教学方法的选择上要贴合信息技术课程标准，给学生留有操作技术进行练习和吸收的时间，使高中信息技术课程成为提升学生信息素养的有效途径。

4.反思课堂教学，提升自身TPACK能力

高中信息技术教师在课堂教学过程中要针对不同的课程安排和教学内容来进行教学活动设计，并且教师要针对自身教学所产生的问题进行不断的反思，再通过实践改进自身的学科教学能力和TPACK能力，如此反复迭代，进行反思与实践，对教师整合技术的学科教学能力的提高有极大的作用，从而达到良好的教学效果，形成“教师主导—学生主体”的教学结构，建立良好的师生情感。

六、结语

TPACK作为教育信息化背景下教师应当具备的能力，其研究在教师具体的学科教学过程中应更能凸显价值，因此运用视频分析法量化分析教师实际课堂的TPACK结构也是一种新的方向。望在后续的研究中将视频分析法和访谈法相结合，更深入地了解优秀教学案例中教师的教学行为与TPACK结构，并找到其内在的关联性，为教师专业发展和TPACK能力的提升提供思路和方向。

参考文献：

[1]教师[2018]2号.教育部等五部门关于印发《教师教育振兴行动计划（2018—2022年）》的通知[Z].

[2]方海光，高辰柱，陈佳.改进型弗兰德斯互动分析系统及其应用[J].中国电化教育，2012（10）：109-113.

[3]张海，王以宁，何克抗.基于课堂视频分析对信息技术深层整合教学结构的研究[J].中国电化教育，2010（11）：7-11.

[4]教材[2020]3号.教育部关于印发普通高中课程方案和语文等学科课程標准（2017年版2020年修订）的通知[Z].

（编辑：王天鹏）