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1.研究背景——“机遇与挑战并存的信息化教学”
1.1时代机遇——教育信息化政策的扶持
2018年，教育部发布《教育信息化2.0行动计划》里指出办好网络教育，积极推进“互联网+教育”发展，加快教育现代化和教育强国建设。建设数字化校园，将信息技术与科学学科整合在一起，完善教师备课、磨课、研课的信息共享，培养学生的信息技术综合素养。
1.2 时代挑战——新冠疫情对教师授课的冲击
2020年初，突如其来的新冠疫情使所有的老师学生们措手不及。“停课不停学”，在不得已的情况下，我们将学习场所由教室搬移到家里，通过一根长长的网线，将学生和教师的交流互动连接了起来。如何有效调动学生学习积极性，如何有效评价学生的学习情况成为了一个棘手的问题。
1.2.1 教师：术业有专攻的无奈
很多教师熟悉的知识领域仅仅局限在自己的学科范畴，并且趋于固化。教师们对于使用信息技术手段普遍感到比较陌生，难以付诸学习，也并未看好信息化技术辅助手段。故课堂中实际使用频率不高，学生互动不足。
1.2.2 学生：新瓶装旧酒的枯燥
网课期间，教师通过“钉钉”线上教学，每位老师化身主播定时定点上课。这固然是一种新模式，但是本质上仍然是教师将备课完成的ppt放在直播间进行播放，科学实验操作不了，偶尔辅助视频观看，反倒缺乏了监管与交流。学生反应不佳，从后台数据看，学生少看时长有之，不看也有之。更有甚者，学生私下告诉老师存在电脑端播放但是学生另寻他事的例子。
2.TPACK范式下科学课堂实施
2.1 结合虚拟仿真实验室——“线上的动手操作”
教学内容分析：以浙教版科学七年级下册《力的存在》第三课时为例，学生在力的存在前两个课时已经了解力的两个作用效果即：力能改变物体的形状和运动状态。从形变引申展开，能知晓弹簧测力计的原理：力与形变量成正比的关系。而这一课时，我们主要探究的是力的三要素与作用效果的关系以及如何描述一个力（力的示意图）。在该课时之前，我们用传统的复杂的语句形容一个力，例如：弹簧测力计收到重物向下大小4N的拉力。这样的描述过于冗长，在科学学习中，我们通常会用模型法将描述复杂的事物简单化，以便于学生理解表述。这对于接下来学习各种不同性质、效果的力至关重要。对于力的三要素绘图，对于学生的重难点就是绘图规范。落实规范有利于培养学生的认真仔细的学习态度。
学情分析：学生对于力的作用效果是改变物体现有的状态而不是维持理解比较浅显，在线上授课中，仅凭想象，难以动手操作将力的作用效果呈现在眼前。更遑论线上联系力的示意图，没有示意图的操练和认知，学生不能够熟练掌握示意图。对于接下来的重力、摩擦力、弹力的学习会创设重重阻碍。
本节TPACK设计课程，运用到的技术知识有：1.虚拟仿真实验室练习弹簧测力计读数和力的示意图绘制;2.Prezi软件绘制思维导图;3.钉钉直播视频及家校本的使用;运用到的教学知识主要有：1.任务驱动法设置小组探究“力的作用效果相关因素”;2.学生小组讨论;3.练习法巩固绘图知识;运用到的内容知识主要有：1.影响力的作用效果的相关因素;2.力的示意图绘制。
TPACK课堂极大增强了普通线上课程的交互性，让平常疲于思考的学生主动尝试理解课程核心概念理论，让乏于动手的学生主动操作 “鼠标”参与课堂探究。这样一来，课堂的学习氛围会更加热烈，反响极佳。相关的虚拟实验室还有中学电学虚拟实验室、光学实验室等……
2.2 结合家庭实验室——“线下的自制实验”
2.2.1视频报告法
视频报告法是指“学生解决科学问题后以录制视频的方式对自己的学习过程进行解释的一种训练”。它可以作为一种作业形式递交，也可以成为课程的预学。对于初中阶段的学生，我们对该种方法的要求比较浅显，可以应用针对线下学生对于实验操作的习得程度检验。
视频报告法的流程如下：首先是教师设置主题，明确研究的目的;学生录制视频讲述实验流程细节等，并邮件上交给老师;再然后是教師评阅，根据学生视频报告的质量给出等级评价。最后是学生共享，教师挑选出优秀的作品学生传阅，学生可以从中互相学习。
视频报告的取材非常便利，来自于家庭中易选取的材料例如：食盐（氯化钠）、食醋（醋酸）、蔗糖、大苏打小苏打等……也可以是废弃可再利用的可乐罐、纸板箱、矿泉水瓶等。既能够锻炼学生动手操作的能力，也符合了循环再生，就地取材的环保理念。
视频报告中应该体现取材制作的过程，实验过程步骤的叙述，实验结果小结等环节。根据学生不同的程度可以要求在视频中插入注意事项，反思总结等环节。根据学生视频内容的完整程度，内容翔实程度，语言流畅程度等指标评价学生视频报告的价值。
例如：体现水的浮力原理：物体上下表面的压力差，该实验的视频报告如下三图，内容原理非常简短简单，学生裁剪了矿泉水瓶的瓶口上端，用乒乓球封住瓶口，从顶部注水，此时乒乓球因为底部没有接触水，故不能够上浮。一旦下方用手封住之后，有部分水渗漏到下方，球的下表面有水压后形成浮力，球便会上升。
视频报告法作为一种线上教学的教学方法（PK）之一，既可以激发学生的奇思妙想，也可以培养学生的动手操作能力，锻炼语言表述能力，能扎实掌握实验的教学知识（CK）。在视频的录制和剪辑中，学生的信息技术应用能力（TK）也有极大的提升。学生反映，制作一个视频能激发他们的科学热情和自信，可见视频报告法在TPACK范式课堂中中得到了充分的认可。
3.研究小结
TPACK作为信息技术融合教学法，内容知识的理论框架，在线上教学中尤其具有实践意义，对于学生自主学习能力的培养有促进作用，在学生成绩上也卓有成效，符合国家提倡的教育信息化理念。所以在中学科学课堂中，学校应该大力推广TPACK范式，对初中科学教师进行系统化的培训，对课程改革来说是一条可尝试的新道路。
（作者单位：杭州市十三中教育集团，浙江 杭州 310000）
1.1时代机遇——教育信息化政策的扶持
2018年，教育部发布《教育信息化2.0行动计划》里指出办好网络教育，积极推进“互联网+教育”发展，加快教育现代化和教育强国建设。建设数字化校园，将信息技术与科学学科整合在一起，完善教师备课、磨课、研课的信息共享，培养学生的信息技术综合素养。
1.2 时代挑战——新冠疫情对教师授课的冲击
2020年初，突如其来的新冠疫情使所有的老师学生们措手不及。“停课不停学”，在不得已的情况下，我们将学习场所由教室搬移到家里，通过一根长长的网线，将学生和教师的交流互动连接了起来。如何有效调动学生学习积极性，如何有效评价学生的学习情况成为了一个棘手的问题。
1.2.1 教师：术业有专攻的无奈
很多教师熟悉的知识领域仅仅局限在自己的学科范畴，并且趋于固化。教师们对于使用信息技术手段普遍感到比较陌生，难以付诸学习，也并未看好信息化技术辅助手段。故课堂中实际使用频率不高，学生互动不足。
1.2.2 学生：新瓶装旧酒的枯燥
网课期间，教师通过“钉钉”线上教学，每位老师化身主播定时定点上课。这固然是一种新模式，但是本质上仍然是教师将备课完成的ppt放在直播间进行播放，科学实验操作不了，偶尔辅助视频观看，反倒缺乏了监管与交流。学生反应不佳，从后台数据看，学生少看时长有之，不看也有之。更有甚者，学生私下告诉老师存在电脑端播放但是学生另寻他事的例子。
2.TPACK范式下科学课堂实施
2.1 结合虚拟仿真实验室——“线上的动手操作”
教学内容分析：以浙教版科学七年级下册《力的存在》第三课时为例，学生在力的存在前两个课时已经了解力的两个作用效果即：力能改变物体的形状和运动状态。从形变引申展开，能知晓弹簧测力计的原理：力与形变量成正比的关系。而这一课时，我们主要探究的是力的三要素与作用效果的关系以及如何描述一个力（力的示意图）。在该课时之前，我们用传统的复杂的语句形容一个力，例如：弹簧测力计收到重物向下大小4N的拉力。这样的描述过于冗长，在科学学习中，我们通常会用模型法将描述复杂的事物简单化，以便于学生理解表述。这对于接下来学习各种不同性质、效果的力至关重要。对于力的三要素绘图，对于学生的重难点就是绘图规范。落实规范有利于培养学生的认真仔细的学习态度。
学情分析：学生对于力的作用效果是改变物体现有的状态而不是维持理解比较浅显，在线上授课中，仅凭想象，难以动手操作将力的作用效果呈现在眼前。更遑论线上联系力的示意图，没有示意图的操练和认知，学生不能够熟练掌握示意图。对于接下来的重力、摩擦力、弹力的学习会创设重重阻碍。
本节TPACK设计课程，运用到的技术知识有：1.虚拟仿真实验室练习弹簧测力计读数和力的示意图绘制;2.Prezi软件绘制思维导图;3.钉钉直播视频及家校本的使用;运用到的教学知识主要有：1.任务驱动法设置小组探究“力的作用效果相关因素”;2.学生小组讨论;3.练习法巩固绘图知识;运用到的内容知识主要有：1.影响力的作用效果的相关因素;2.力的示意图绘制。
TPACK课堂极大增强了普通线上课程的交互性，让平常疲于思考的学生主动尝试理解课程核心概念理论，让乏于动手的学生主动操作 “鼠标”参与课堂探究。这样一来，课堂的学习氛围会更加热烈，反响极佳。相关的虚拟实验室还有中学电学虚拟实验室、光学实验室等……
2.2 结合家庭实验室——“线下的自制实验”
2.2.1视频报告法
视频报告法是指“学生解决科学问题后以录制视频的方式对自己的学习过程进行解释的一种训练”。它可以作为一种作业形式递交，也可以成为课程的预学。对于初中阶段的学生，我们对该种方法的要求比较浅显，可以应用针对线下学生对于实验操作的习得程度检验。
视频报告法的流程如下：首先是教师设置主题，明确研究的目的;学生录制视频讲述实验流程细节等，并邮件上交给老师;再然后是教師评阅，根据学生视频报告的质量给出等级评价。最后是学生共享，教师挑选出优秀的作品学生传阅，学生可以从中互相学习。
视频报告的取材非常便利，来自于家庭中易选取的材料例如：食盐（氯化钠）、食醋（醋酸）、蔗糖、大苏打小苏打等……也可以是废弃可再利用的可乐罐、纸板箱、矿泉水瓶等。既能够锻炼学生动手操作的能力，也符合了循环再生，就地取材的环保理念。
视频报告中应该体现取材制作的过程，实验过程步骤的叙述，实验结果小结等环节。根据学生不同的程度可以要求在视频中插入注意事项，反思总结等环节。根据学生视频内容的完整程度，内容翔实程度，语言流畅程度等指标评价学生视频报告的价值。
例如：体现水的浮力原理：物体上下表面的压力差，该实验的视频报告如下三图，内容原理非常简短简单，学生裁剪了矿泉水瓶的瓶口上端，用乒乓球封住瓶口，从顶部注水，此时乒乓球因为底部没有接触水，故不能够上浮。一旦下方用手封住之后，有部分水渗漏到下方，球的下表面有水压后形成浮力，球便会上升。
视频报告法作为一种线上教学的教学方法（PK）之一，既可以激发学生的奇思妙想，也可以培养学生的动手操作能力，锻炼语言表述能力，能扎实掌握实验的教学知识（CK）。在视频的录制和剪辑中，学生的信息技术应用能力（TK）也有极大的提升。学生反映，制作一个视频能激发他们的科学热情和自信，可见视频报告法在TPACK范式课堂中中得到了充分的认可。
3.研究小结
TPACK作为信息技术融合教学法，内容知识的理论框架，在线上教学中尤其具有实践意义，对于学生自主学习能力的培养有促进作用，在学生成绩上也卓有成效，符合国家提倡的教育信息化理念。所以在中学科学课堂中，学校应该大力推广TPACK范式，对初中科学教师进行系统化的培训，对课程改革来说是一条可尝试的新道路。
（作者单位：杭州市十三中教育集团，浙江 杭州 310000）