融合與創新：TPACK框架下的高中信息技術課程教學實踐研究

中圖分類號：G434文獻標識碼：A論文編號：1674—2117（2025）17-0093-04

信息技術的飛速發展深刻地改變了人們的生活、學習和工作方式，教育領域亦面臨數字化轉型浪潮的沖擊。《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標”）對高中信息技術課程提出了更高的要求，強調培養學生的計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任等信息技術學科核心素養。這意味著信息技術教學不能僅僅停留在知識與技能的傳授上，更要注重學生綜合能力和素養的提升。

TPACK是TechnologicalPedagogical ContentKnowledge的編寫，即整合技術的學科教學知識。TPACK框架通過“技術-教學-內容”三維整合視角，為擺脫信息技術課程改革困境提供了新的理論支點。該理論強調了三種知識形態的交叉，構建了對學科復雜概念理解、有效教學策略和數字化工具應用與教學目標一致性探究的認知體系，完善了“學科大概念統領的內容模塊化重組”“基于分組探究的項目式學習設計”及“技術迭代驅動的差異化教學策略”三位一體的TPACK實施路徑，強調在教學過程中，應深人探究技術、教學策略和學科內容三者之間的互動關系，確保它們能夠實現有效的融合，為學生綜合能力和核心素養的提升提供新的思路和方法。

TPACK理論框架與高中信息技術課程的契合性

1.TPACK理論的內涵解析TPACK理論由技術知識

（TK）、教學法知識（PK）和學科內容知識（CK）三個核心要素構成，其中，技術知識（TK）代表著教師對各種信息技術工具和資源的掌握與運用能力，教學法知識（PK）聚焦于教師所采用的教學方法和策略，學科內容知識（CK）則是指教師對所教授學科的專業知識儲備。它們相互交織、相互影響，形成一個穩固的“教學三角模型”。

信息技術學科知識體系更新迅速，數字化技術應用工具發展迅猛，這就要求教師不僅要具備扎實的學科專業知識，還要能熟練掌握先進的數字化技術應用工具，并能夠恰當地運用適合的教學方法將知識和技能傳授給學生。TPACK框架的搭建注重學生的主體地位和實踐能力的培養，能夠引導學生更好地理解和應用所學知識，提高解決實際問題的能力。在框架搭建的過程中，通過數字化技術應用工具，可以創設更加生動、有趣的教學情境，有助于激發學生的學習興趣和積極性；同時，通過如小組合作學習、探究式學習等多樣化的教學方法，有助于提高學生的學習能力和團隊協作能力。

2.新課標視域下的課程改革需求

新課標強調培養學生的信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任等核心素養。這些目標與TPACK框架存在緊密的關聯邏輯，信息意識要求學生有敏銳的信息感知能力，計算思維要求學生能夠運用算法、模型等方法，借助數字化工具解決問題，同時培養信息社會所具備的素養，而數字化學習與創新希望學生能夠利用信息技術進行自主學習和創新實踐。因此，教師需要借助合適的技術工具（TK），采用有效的教學方法（PK），將相關的學科內容（CK）傳授給學生。課程內容和實踐地點的特殊性要求教師運用在線學習平臺（TK），采用混合式教學（PK），引導學生進行數字化學習和創新實踐（CK）。

數字化技術應用工具的選擇和使用、教學方法和學科內容的融合，也需要借助TPACK理論進行改革和優化，防止因邏輯割裂等導致教學內容缺乏系統性和連貫性，甚至導致完整知識體系在形成過程中產生缺陷。

基于TPACK的信息技術教學設計核心要素

1.學科內容知識（CK）的精準錨定

精準錨定學科內容知識（CK）是實現有效教學的基礎。以核心素養為導向的學科大概念統領的內容模塊化重組（如下表），能夠幫助學生更好地掌握信息技術知識和技能，培養其信息意識、計算思維、數字化學習與創新和信息社會責任等核心素養，具體的學科內容知識可以通過模塊化設計或分層化設計進行。

課程內容模塊化就是將教學內容按照一定的邏輯和結構劃分為若干個相對獨立但又相互聯系的專題模塊。而專題模塊通常進行技能或知識點再組織，即分解為子專題模塊，旨在幫助學生更好地理解和掌握信息技術學科教學內容。各個子專題模塊都應有明確的學習目標、學情分析、知識分析、教學內容，靈活采用適當的教學方法和評估方式使教學內容更加系統、有條理。

課程內容分層化設計即根據知識基礎、學習能力或興趣特點，將學生劃分為不同的層次群體，其核心在于承認并尊重學生的個體差異，通過差異化教學設計來滿足學生的個性化發展需求，提升整體教學效率。

2.教學法知識（PK）的多元滲透

多元滲透教學法知識（PK）能夠有效提升教學效率，滿足不同學生的學習需求，其中，項目式學習在信息技術課堂中具有重要的應用價值，尤其是基于分組探究的項目式學習設計。[2]

項目式學習各個子項目的銜接式設計，以及完整的情境引入，能讓學生在符合認知的前提下，有充分的參與感。各個子項目之間的關系梳理和團隊合作讓學生在完成項目的過程中不僅僅學習和掌握知識與技能，也體會到小組合作、團隊共贏的優良教育生態，充分激發學生的學習興趣和主動性，培養學生的團隊協作能力和問題解決能力。

項目式學習的核心即項目的設計。首先，項目的選題應有生活感、貼近學生的生活實際。其次，項目在完成的過程中應具有一定的趣味性和挑戰性。最后，項目評價的標準應該具有過程性，不能單純用結果來進行評價。

在項目實施的過程中，首先，確定項目基石，即由各個小組通過角色認領實現責任到人。其次，教師引導學生完成合理的分工和協作，然后以小組的形式開展組中相互學習、相互幫助的交流學習，同時，要及時給予學生指導和反饋。最后，項目完成后由小組交流發現的問題和不足，分享項目中的收獲和體會。教師通過學生的復盤反饋，點評課堂的亮點，了解教學中存在的問題，及時調整教學策略。

3.技術知識（TK）的動態適配

技術知識（TK）的動態適配是課堂實施的堅實保障，是技術迭代驅動的差異化教學策略的重要體現。其以教學內容與學生的認知水平和學習需求相契合為基準，以不斷提升教學效率為目標。

信息意識、計算思維、數字化學習與創新和信息社會責任等核心素養的提出，使得信息技術課堂形態發生重大變化，如何使用計算機來解決實際問題成為課堂關注的重心。受課時和學生不對等的個體能力的影響，課堂初始可采用圖形化編程來構建程序知識基礎。圖形化編程的圖形界面直觀、操作方式簡單，大大降低了編程學習的難度，既提高了學生的學習興趣，又給形象思維向抽象思維過渡騰出了空間。隨著學生抽象思維能力的增強，根據合格性考試的要求，可以逐步發展為使用Python等高級編程語言開展進階學習。Python具有簡潔易讀的語法和豐富的庫，應用領域廣泛，也是合格性考試中必須掌握的數字化工具，其常見的活動形式有復盤程序基本結構、基本算法補充完善、簡單問題嘗試解決。此外，學有余力的學生還可以進行數據分析、人工智能等方面的高階實踐。

根據信息技術學科內容繁雜、零碎的特點，結合網絡安全、數據管理等內容，可以選擇專業的工具和平臺。例如，在數據管理社團教學中，使用SQLServer數據庫搭建更為符合數據存儲規范的數據庫，通過搭建數據管理后臺環境，將表格（Excel）、Python和數據庫進行互動銜接，讓學生從中感受到信息系統數據管理的基本方式，提升思維能力。

技術增強互動也是技術知識動態適配的重要體現。虛擬軟件的應用為學生提供了更加真實、豐富的學習體驗，如在網絡學習中，借助ciscopackettracer（思科模擬器），可進行各種網絡實驗操作。

TPACK三維融合中動態 平衡機制構建

動態平衡機制是指在教學過程中，CK、PK和TK三者融合過程的動態調整，是實現有效教學的關鍵。以人工智能單元為例，學科內容知識（CK）包括人工智能的基礎概念、算法原理。教學法知識（PK）則著重于如何幫助學生掌握抽象的人工智能知識，并促進他們的計算思維與創新能力的發展。技術知識（TK）則涉及如何運用適當的人工智能開發工具和平臺，如TensorFlow、PyTorch等。

具體到人工智能課程設計中，教師首先依據新課標和學生的理解能力挑選出關鍵知識點，如機器學習基礎算法、神經網絡架構等。其次，挑選恰當的教學方法。對于難以理解的概念，可以用真實的人工智能應用實例，如智能語音助理、圖像識別系統等幫助學生更好地理解，還可以采用項目式學習法讓學生親自參與，如構建一個基礎圖像分類器的人工智能項目開發，以此提升學生的實際操作能力和創新思維。最后，依據課程內容和學生實際，挑選恰當的技術工具。對于剛接觸人工智能的學生，可以挑選像Google的TeachableMachine等可視化人工智能開發平臺；對于已具備一定基礎的學生，可以引導他們使用Python語言和相關的深度學習框架來進行開發。整個過程中，教師需要不斷調整CK-PK-TK之間的關系，以達到動態平衡。

為確保CK-PK-TK動態平衡機制是行之有效的，教師要轉變角色定位，從傳授知識的主導者轉變為學習方案的設計者，根據學生實際和學習目標達成情況來設計分層性的學習計劃，并提供充足的學習資源及支持，引導學生進行自主和協作學習，以培養他們的學習技能和團隊合作能力。

結論與展望

TPACK框架與新課標的目標不謀而合，它們在提升學生素養和促進課堂變革方面起到了重要的推動作用。TPACK框架突破傳統教學限制，實現了技術、教學策略與學科知識的深度整合，為學生帶來了豐富多樣的學習經歷，學生的計算思維、數字化學習與創新能力得到了顯著增強，核心素養得到了顯著提高。同時，TPACK框架指導下的課堂更加生動和高效，極大地激發了學生的學習興趣和積極性。

參考文獻：

[1]蒙海先.新課標下高中信息技術學科核心素養的培養策略探究[J].試題與研究，2023（24）：25-27.

[2]劉成春.高中信息技術課堂中項目式教學法的實踐策略[J].中小學電教（下），2023（01）：4-6.

[3]李柱.教育信息化2.0時代師范生TPACK能力培養研究[D].銀川：寧夏大學，2022.

作者簡介：趙斌，男，信息技術教師（教科室副主任），研究方向為教學研究。