TPACK视阈下我国未来课堂设计框架研究

关键词：未来课堂;TPACK;设计框架

中图分类号：TP393.092-4      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）06-0123-03

Abstract：At this stage，China has entered an important period of educational modernization. The main position of future teaching and learning reform is classroom. The modernization of classroom is the real embodiment of educational modernization. The future classroom emerges as the times require，aiming at cultivating learners’knowledge，skills and innovative spirit facing the new century and new environment. Based on TPACK theoretical framework，this paper puts forward the current situation of classroom design model，framework and evaluation in China in the future，with a view to promoting the standardization and scientificalization of classroom design in the future and providing available information for the modernization of education.

Keywords：future classroom;TPACK;design framework

0  引  言

未来教育走向“网络化、数字化、个性化、终身化”，形成“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会，具体表现为：突破时空、促进公平、深度融合、資源共享四大特征。未来的学习模式将是：移动学习、游戏化、边做边学、自适应、教育资源共享、教育技术创新等。教育要实现现代化，那么课堂首先要实现现代化。因此，未来课堂是基于教育现代化、以学习者为中心、教育公平、拓展空间、教学创新等社会发展需要而提出的，它具备环境舒适、装备先进、技术创新、系统稳定、资源丰富、互动及时、评价与反馈机制完善的特征。毫无疑问，未来课堂是未来教育在课堂改革以及教育改革方面需要关注的重点[1]。

1  理论依据与原则

未来课堂（Future Classroom/Classroom of the Future）是相对于传统和现代课堂而言的，是基于教育现代化，以学习者为中心，以互动、教育学、心理学一系列相关理论和人工智能、云计算、物联网等技术为支撑，以互动与反馈为基本点，充分发挥课堂各组成元素（人、技术、资源、环境等）的作用，实施教与学，具备资源丰富、互动及时、评价与反馈机制完善等优势，以促进学生的知识、技能的学习，帮助学生进行协作探究学习，并能够创新教与学的环境[2]。

1.1  理论依据

本研究所涉及的未来课堂环境设计以建构主义作为理论基础，可以看出计算机辅助教育正步入成熟阶段。建构主义的基本观点认为，知识与技能是学习者在一定的环境即社会文化背景下，借助其他人（包含老师和学习伙伴）的帮助，通过建构意义的方法而获取的。建构主义学习理论强调以学习者为中心，它不仅要求学习者转变为信息加工的主体、知识意义与技能学习的主动建构者，而且要求教师要由知识的传播者、灌输者转变为学习者，以及主动进行知识的建构、技能的学习和情感体验的帮助者、促进者。这就意味着教师在教学过程中必须彻底摒弃以教师为中心的传统的教学模式，而强调学习者的主动性，提倡学习者主动进行知识建构，从而形成建构主义学习理论。建构主义的知识观、学生观以及学习观成为计算机辅助教育的主要理论基础，这也标志着人们对计算机辅助教育的认识日益深化且全面[3]。

依据建构主义学习理论，在设计未来课堂环境时要遵循以下五个原则：

（1）强调以学生为中心;（2）强调“协作学习”“探究学习”对意义建构的重要作用;（3）强调学习环境的设计;（4）强调利用各种教育资源与教育技术来支持“学”;（5）强调学习者以完成意义建构为学习过程的最终的目标。

1.2  设计原则

本文对未来课堂环境的设计着重考虑六个设计原则，如图1所示，即科学性、便捷性、友好性、交互性、稳定性、创新性。

2  未来课堂设计框架（TPACK）的提出

TPACK（Technological Pedagogical Content Know-ledge）理论是由美国学者科勒（Koehler）和米什拉（Mishra）正式提出的，它包括三个核心要素，即学科内容知识、教学法知识和技术知识;以及四个复合要素，即学科教学知识、整合技术的学科内容知识、整合技术的教学法知识、整合技术的学科教学知识，如图2所示。

未来课堂有其独特的内涵与特性，因此，要结合其内涵与特性设计研究框架，以便更好地指导其理论框架及实践活动。未来课堂设计框架的构成要素参考了TPACK框架，提出了未来课堂环境设计框架，如图3所示。

打造“以学习者为中心”的开放性、共享性、个性化教学形式已经成为一种趋势，新时代的未来课堂，需要在大数据处理与分析等新技术的支撑下，结合人工智能把具有个性化和针对性的学习内容和学习方式提供给学生，这才能真正实现“以学习者为中心”。

从TPACK理论与未来课堂环境的实践方面来看，以学习者为中心的基本理念贯穿于设计、开发、评价的全过程。在设计阶段，应将以学习者为中心的理念贯穿整个未来课堂的设计过程;在开发阶段，尝试构建以学习者为中心的学习模式及策略，并且在硬件设备的选择中考虑到以学习者中心;在评价阶段，评价是教学过程中必不可少的一部分，笔者认为在未来课堂中，应注重培养学习者的自我评价能力，从而激发学习者的学习兴趣，找到学习者的学习需求。

2.2  构成要素

2.2.1  教育

未来课堂是基于教育现代化、环境舒适、技术创新、系统稳定、资源丰富、互动及时、评价与反馈机制完善的智能学习空间。首先，未来课堂的教育形式是混合的。未来课堂的教学设计可以满足灵活地安排教与学的形式的需求，以促进学习者的个性化发展。其次，教育过程具有很大程度的智能性。教育技术进入高速发展阶段，许多先进的技术被应用到未来课堂之中。最后，教育过程是一个反思的过程。通过大数据进行评价与实时反馈将成为未来课堂的亮点，更能促进学生的自评与反思。

2.2.2  空间

本研究重点探讨的是未来课堂的物理环境，包括班级的布置、教学设施的排布与组合以及教室的光线、温度、气味等物理因素。其物理架构应以互动为核心，在泛在网络环境支持下，由多屏显示、活动桌椅、智能环境控制系统、无线反馈系统、智能课堂实录系统等部分构成，能够促进教师与学生、学生与学生、人与技术、人与资源、技术与资源等课堂组成要素之间的良好互动。

2.2.3  技术

未来课堂中开发实现的主要技术包括人工智能技术、云端技术、大数据应用、智能环境控制技术、交互显示终端与互动反馈技术、智能实录技术、情境感知与智能代理技术等。

可以看出，教育、空间与技术相结合在未来课堂设计与教育现代化进程中有着十分重要的意义，三者均以学习者作为设计的中心。其中，未来课堂设计的初衷就是为了教育而设计，技术和空间则是为了更好地服务于教师与学生，良好的空间和合适的技术可以带来好的教育效果，反之亦然。所以三者是相辅相成、联系紧密的。

3  未来课堂教学评价的意义与特点

在未来课堂环境的设计与开发完成之后，进入评价阶段。未来课堂能否实现设计的目标，需要研究者和使用者对未来课堂进行评价。由于本文研究的未来课堂研究还处在实验室层次，并没有进入到真正意义上的课堂层次，所以本研究的评价主要针对课题研究所构建的未来课堂实验室的评价。

3.1  未来课堂教学评价的意义

3.1.1  实时反馈教师教学效果，提高教学质量

相对传统课堂来说，在未来课堂的教学过程中，评价的主体多元化，更加注重过程性评价与反馈，学生和教师可以根据反馈结果进行教与学的调整，更好地改进教学中出现的问题，解决教师和学生遇到的问题。

3.1.2  挖掘学生的需求，促进学生的个性化学习

在多阶段的评价、实时反馈的体系中，学生可以对自己的长处与短板有更加清晰的认识，从而激发学生的学习兴趣，促进学生产生进行自我评价的需求，找到自己的需求点深入挖掘学生的需求，为教师教学提供相关参照。同时满足不同层次、不同阶段的学习者对于学习内容的要求，产生良好的学习效果。

3.2  未来课堂教学评价的特点

3.2.1  教学评价主体的多元化

传统课堂主要以教师评价和阶段性的总结性评价为主，未来课堂的教学评价打破了传统教学中的评价传统。未来课堂更加注重学习参与者的相互评价，学习伙伴之间有更深入的了解。评价主体中也可加入研究者们的观点，使未来课堂的理论与实践相结合，以实践证明理论。

3.2.2  教学评价技术科技化

人工智能、云计算等云端技术的不断创新，节约了许多时间以及人力物力资源，也带来了更加准确的评价与反馈结果，避免传统评价带来的错误与偏差。节能环保、易于操作是未来课堂教学评价的一大亮点。

4  反思与展望

新事物的出现必将伴随着坎坷和质疑，未来课堂必定要经过重重困难与考验，首先未来课堂的发展必须有足够先进的硬件设备与软件技术的支撑，需要专业研发队伍研发出更加適合未来课堂教学、评价与反馈的系统。最重要的一点是在教学中主体转变的问题，教师能否在教学中真正起到“导学”而非“主导学生”的作用，学生能否从知识与技能的接受者、被灌输者变成主动建构者，这些问题值得不断反思与探讨。

随着政府、学校、各类企业逐渐认识到在教学中使用创新技术是提高教学效果的有效途径，计算机辅助教育教学被各方重视，并致力于信息技术的研发和促进技术与教育的整合，创新技术对教育领域的渗透将越来越深，来来课堂的研究也将逐渐深入和多元。伴随着创新技术的不断发展和应用，会有新型的整合技术的教学策略出现，为教学带来新气象。

参考文献：

[1] 赵瑞军，刘勉.计算机与教育：“互联网+”与未来教育——2016年全国计算机辅助教育学会第十七届年会综述 [J].中国信息技术教育，2016（24）：78-82.

[2] 陈卫东.教育技术学视野下的未来课堂研究 [D].上海：华东师范大学，2012.

[3] 叶新东，陈卫东，张际平.未来课堂环境的设计与实现 [J].中国电化教育，2014（1）：82-87.

[4] 许亚锋，叶新东，王麒.未来课堂的设计框架研究 [J].远程教育杂志，2013，31（4）：83-91.

作者简介：于京（1994-），女，汉族，黑龙江佳木斯人，在读研究生，研究方向：信息化教育。