徐春华 傅钢善 侯小菊
(1.陕西师范大学 教育学院,陕西西安 710062;2.郑州大学 远程教育学院,河南郑州 450052;3.教育部 数字化学习技术集成与应用教育部工程研究中心,北京 100039)
随着信息技术在教育领域的普及应用,传统的学科教学知识(Pedagogical Content Knowledge,PCK)框架已经无法充分阐释信息化教学环境下教师开展有效教学所应具备的专业知识和素养。美国密西根州立大学的Koehler等[1]于2005年提出的整合技术的学科教学知识(Technological Pedagogical Content Knowledge,TPACK)是关于教师在具体情境中如何利用技术开展有效教学的知识框架,它包含七个因素:学科内容知识(CK)、教学法知识(PK)、技术知识(TK)、学科教学知识(PCK)、整合技术的教学法知识(TPK)、整合技术的学科内容知识(TCK)和整合技术的学科教学知识(TPACK)。其中,CK、PK、TK为单一维度知识,PCK、TPK、TCK、TPACK是由单一维度知识相互融合生成的多维度知识。
TPACK框架不是孤立地将技术应用到原有的教学中,而是对技术、学科内容、教学法三者进行相互协调和高度整合,为指导教师有效整合技术学科教学知识与促进教师专业发展提供了重要的理论指导与实践依据。该框架一经提出,就引起了国外教育技术研究者的高度关注。TPACK被引入我国后,也迅速成为教育技术领域的研究热点。目前,我国已在TPACK的概念引介、理论阐释、前沿综述等方面取得了不少颇有价值的研究成果,并在TPACK量表开发、TPACK内部要素以及人口学变量特征(如性别、年龄与年级等)等方面开展了实证研究[2]。但是,已有的TPACK研究主要面向职前教师与中小学教师开展,其研究结论是否完全与高校教师一致还有待进一步验证。目前,我国针对高校教师的TPACK研究成果还比较少[3][4][5],且研究结论在解决实际问题方面具有一定的局限性。因此,有必要对高校教师的TPACK水平进行深入研究,以揭示高校教师的TPACK水平及其在人口学变量方面的特征与差异,分析TPACK内部各要素对高校教师TPACK发展的影响,从而有针对性地提出发展我国高校教师TPACK水平的策略。
本研究基于Schmidt等[6]为职前教师设计的TPACK测量量表,结合高校教师的知识结构、技术形式,设计了高校教师TPACK水平问卷。该问卷包括两个部分:①基本信息,如教师的性别、年龄、教龄、职称等;②TPACK各要素的测量题项,采用李克特五点量表形式,包含“非常不同意、不同意、不清楚、同意、非常同意”五个选项,对应分值为1、2、3、4、5。问卷采用在线填写和纸质填写两种方式,共有6个高校(1所211综合高校、2所师范类高校和3所一般高校)的195位任课教师参与,最终共收回有效问卷184份,有效率为95.4%。
问卷数据统计结果显示:参与本次调查的男女教师比例分别为55.4%、44.6%;助教、讲师、副教授、教授的比例分别为3.8%、40.8%、37.0%、18.5%;研究生以上学历占91.3%;具有10年以上教龄的教师占65.8%,10年以下的占34.2%;具有师范教育背景的教师占25.0%;调查学科涉及文、理、工、医,各科比例依次为19%、18.5%、47.8%、14.7%。
本研究在问卷中设计了36个TPACK测量题项并按顺序编码,采用SPSS 22.0软件进行项目分析,以检验各题项的可靠性与内在效度:①逐个算出参与教师所答题项的总分,并按照总分高低进行排序;②找出高分组总分处于前27%和低分组总分处于后27%的分数,依据临界分数将参与教师分成两组;③检验高分组与低分组在每个题项的差异,将t检验结果未达显著性的题项删除。结果显示:量表36个题项的决断t值、与总分的相关系数以及同质性检验相关系数均达到标准值,故所有题项均可以保留。
同时,本研究采用因子分析法检验问卷的建构效度。分析结果显示,问卷KMO值=0.899,说明问卷的结构效度良好;Bartlett球形检验的近似卡方值=3772.277,显著性水平Sig.=0.000<0.01,说明各要素之间具有较高相关性,适合做因子分析。本研究还采用主成分分析萃取共同因素,根据因子载荷的分布判断,得出教师的TPACK知识结构包含7个要素,分别为TK、CK、PK、PCK、TCK、TPK、TPACK,联合解释变异量为68.582%。
此外,本研究还对确定的因子进行了信度分析:整体量表的Cronbach’s α值=0.943,而TK、CK、PK、PCK、TCK、TPK、TPCK的Cronbach’s α值分别为0.735、0.737、0.827、0.845、0.775、0.827、0.704——可以看出所有变量的Cronbach’s α值都超过了0.7,说明该问卷具有较好的内在一致性,适合进行统计分析。
表1 高校教师TPACK各要素描述统计量
高校教师TPACK各要素描述统计量如表1所示。根据描述性分析,高校教师TPACK各要素均值由高到低依次为:PCK>PK>CK>TPK>TCK>TK>TPACK,且各要素的均值都高于中间值(中间值=2.5)。其中,与学科知识、教学法相关的PCK、PK、CK的均值较高,与技术相关的TK、TCK、TPK的均值偏低;单一维度知识方面,TK的均值最低;多维度知识方面,PCK的均值最高,TPACK的均值最低。
对高校教师TPACK知识的7个要素进行相关性分析,得出TPACK各要素之间的相关性,如表2所示。表2显示,TK、PK、CK、TPK、TCK、PCK、TPACK之间存在显著正相关。其中,CK与PK的相关程度最高,TK与CK的相关程度最高,PK与PCK、CK的相关程度最高,而TPACK与TCK、TPK的相关程度最高。
表2 TPACK各要素之间的相关性
高校教师TPACK各要素与人口学变量的相关性分析显示:性别只与TK水平相关;年龄、教龄、职称均与CK、PK、PCK水平相关,且年龄、教龄与TK水平呈负相关;本科是否就读师范专业仅与教师的PCK水平相关;教育技术培训频次与PK、TPK、TPCK水平相关;任教学科与TK、TPCK水平相关,学历与所有要素不相关。本研究采用独立样本T检验与单因素方差进行了显著性检验,具体如下:
①性别差异。男教师CK、TCK、TPACK的均值高于女教师,但二者仅在TK水平上存在显著性差异。由此可知,高校中男教师在技术使用方面优于女教师。
②教龄差异。教龄越长,对应的 TPACK各个要素的均值就越高,但不同教龄的教师只在CK、PK、PCK三项水平上存在显著性差异,且差异主要存在于资深教师(20年教龄以上)与年轻教师(10年教龄以下)之间。这表明随着教龄增长,教师的学科知识日益丰富,能够逐渐熟练地把学科知识与教学法融合起来,进行学科知识的“教学转化”。
③职称差异。教师的职称越高,CK、PK、PCK均值越高,其中副高级的TPACK均值最高。不同职称的教师在CK、PK、PCK水平上存在显著性差异,且多重比较结果表明:差异主要存在于高级/副高级与初级/中级的教师之间。结合前文相关各要素均值与教龄的分析结果,本研究认为CK、PK、PCK是TPACK中较为底层的知识,能够为TPACK的发展奠定基础。
④教育技术培训频次对TPACK各要素的影响。教育技术培训频次越高,教师TPACK各要素均值越高。多重检验结果显示:当培训次数≥4次,对PK、TPK、TPCK水平有显著性影响,对TK、CK、PCK水平的影响不显著;当培训次数≤3次,对各要素的影响都不显著。
⑤任教学科对 TPACK各要素的影响。多重比较结果表明:工科的 TK水平最高,文科的TK水平最低,医学的PK、PCK、TPK、TPACK水平高于其它学科;不同任教学科在TK、PK、PCK水平上存在显著差异。
为探究TPACK结构内部各因子对高校教师TPACK水平发展的影响,本研究采用多元线性回归分析法,将TK、CK、PK、PCK、TCK、TPK设置为自变量,将TPCK设定为因变量,构建了TPACK发展的回归模型。变量TPK、PCK、TK逐步进入回归模型,共可以解释TPACK水平变化的61.9%。其中,TPK的调整R方为57.5%,对TPACK发展的贡献率最高;PCK与TK的贡献率分别为3.5%、0.9%;而在三个单一维度知识中,只有TK进入了回归模型。
高校教师的TPACK知识结构包含了TK、CK、PK、TCK、TPK、PCK、TPCK七个要素,这七个要素之间存在显著正相关。其中,CK与PK的相关程度最高,TK与CK的相关程度最高,PK与PCK的相关程度最高,TPACK与TCK、TPK的相关程度最高。
在高校教师TPACK知识结构中,与学科知识、教学法相关的CK、PK、PCK均值较高,与技术相关的TK、TPK、TCK、TPCK均值偏低。董艳等[7]的研究表明:职前教师的TPACK知识处于中等水平,CK最低;而黄冬明等[8]得出研究结论:高中教师TPACK总体处于中等水平,其中PCK最高、TK最低。这表明职前教师与在职教师的TPACK各要素存在差异,高校在职教师经过教学实践,能够不断提升CK、PK、PCK水平,会更加关注学科知识与教学策略的运用,但对 TK知识的应用较少,且倾向于比较浅层次的技术应用,欠缺对信息技术与学科教学进行深层次整合的知识与方法(如运用技术开展学习活动等)。
(1)高校教师的教龄、职称对CK、PK、PCK水平有显著影响
教师的教龄、职称对学科、教学法知识有正向显著影响,高级/副高级与初级/中级的教师在CK、PK、PCK水平上存在显著性差异;但是,教龄与TK水平负向相关,说明教师的CK、PK、PCK水平可以在教学实践中逐渐获得并提高。一般来说,从事教学的时间越长,教师拥有的学科内容与教学法知识就越丰富,对学科内容与教学法的整合就越有信心;但是,由于年长的教师先发展了CK、PK知识,“教师所具有的传统教学环境的学科教学观,会影响到他们信息技术环境中的学科教学观”[9],因此可能会拒绝在教学中融入新的技术元素——这两方面因素可能是导致职称高、教龄长的教师的PCK水平较高,而TK、TPK、TPACK水平偏低的原因。
(2)师范专业背景仅对高校教师的PCK水平有影响
本科是否就读师范专业,仅对教师的PCK水平有影响——这一结论与任秀华等[10]认为的本科是否就读师范专业对教师的各个TPACK要素均有影响不一致。纵观我国各种面向职前教育的师范教育体制与人才培养方案,不难看出,学科专业课程、教育学课程和信息技术课程相互独立,缺乏内在的系统性与融合意识,整合信息技术应用方面的教学效果不明显。
(3)多次参加教育技术培训对高校教师的PK、TPK、TPCK水平有提升作用
教师多次参加教育技术培训对PK、TPK、TPCK水平有提升作用,但调查结果显示:61.9%的高校教师每年仅参加了一次教育技术培训。这一方面说明目前高校普遍没有建立起教育技术应用的培训机制,培训的随意性大、目标不明确,缺乏对培训课程的系统设计与开发;另一方面,教师的TPACK水平发展是一个有层次的、循序渐进的过程,少数几次“脱境”培训对教师的TPACK水平提升帮助不大,教师很难有效地将学到的技术应用到教学之中。
回归分析表明:在TPACK各要素中,单一维度知识TK与多维度知识TPK、PCK对高校教师的TPACK发展有显著贡献。其中,TPK对TPACK发展的贡献率最高,且TPK对TPACK的预测作用明显优于TK,这表明提升TPK对发展教师的TPACK水平最有效;PCK对TPACK的发展也有较大贡献,而TK的贡献较小。正如Koehler等[11]所言:TK是TPACK框架中最具变化性的成分,对形成TPACK知识有非常重要的作用。由此可见,高校教师学习或使用技术的能力较为欠缺,TK也有可能通过影响TPK对TPACK起作用;技术进入教学情境,必须与PK或CK相融合,才能最终实现教学的“技术转化”。
高校教师TPACK水平的发展始终受技术的影响,且呈现明显的技术性需求。目前,高校教师的TK水平普遍偏低,其原因可能与以往单纯的教育技术培训大多集中于“全科”培训有关,而且以专家报告式的短期培训居多,脱离真实的教学情境。而发展教师TPACK水平的目的是实现信息技术与学科教学的有效融合,这就需要以教学设计为起点变革教学结构。教学设计不仅是教师教学的核心,也是教师有效应用信息技术的前提和基础;教师完成教学设计的过程,就是尝试将新的技术应用于学科教学情境的过程。因此,高校教师TPACK培养需采用设计学习的方式,从“脱境”的知识内容呈现,转向“融入真实境脉”的学科问题创设,将教师置于真实的设计任务情境中,从寻找自身教学实践中的问题入手,进行TPACK人工制品(如教学方案)的设计、开发,使教师在解决教学问题的过程中自然而然地运用技术。
以往的教育技术培训通常基于以下假设:现实世界的所有问题都有通用的解决方法,这些方法可以脱离实际情境,并由课程、方法、指令转变为实践者的行动。依据建构主义学习理论,适用于人类学习的学习理论同样适用于教师学习,教师TPACK水平的发展也同时存在同化和顺应两个过程,是教师旧有的意义结构与新的意义结构之间发现矛盾、产生冲突、反思理解、不断建构与完善自身意义结构的过程,且这一过程长期受实践意图、认知结构、外部环境、思维方式、情感信念等要素的影响。同时,高校教师的TPACK属于非良构知识,有其情境性、复杂性、不确定性和独特性。因此,需要改变以往的教育技术培训思路与模式,从强调外部干预转向注重教师自身TPACK的意义建构。
此外,教师在开展信息化教学之前已经形成了自己的思维模式与实践逻辑,因此应充分考虑教师已有的知识经验、认知结构、学科背景,针对不同类型的教师开发基于特定学科的TPACK框架,并注重发挥“教学情境”与“教师协同”的作用。如针对年轻教师,应采用顺应的方式(如集中培训、专家引领),建构用技术变革教学的思维模式与实践逻辑,强调TPACK水平发展的创新意义;而对于资深教师,应重视其学科知识与教学法方面的优势,通过教学干预(如案例研习、设计学习),使他们在调用—反思—尝试—建构的过程中不断解构已有的意义结构,并尝试使用新的方法与技术来解决教学问题、改进教学策略,强调TPACK水平发展的变革意义。最终,通过同伴互助,实现年轻教师和资深教师之间的TPACK知识互补,进而通过他们的参与、协作、共享,促进TPACK水平的发展。
高校教师TPACK水平的发展是一个循序渐进、不断积累的过程。依据Hall等提出的基于关注的技术采纳模型,信息技术使用水平可划分为没使用、有倾向、准备用、机械化、常规、求精、整合、革新等八个等级[12],具有过程性、动态性、渐进性与阶段性的特点。在不同阶段教师关注的问题不同,信息技术应用的理念与方式亦有所区别。但教师TPACK水平的发展不仅取决于技术环境,还与教师的职业发展阶段、认知结构、教学信念等直接相关,因此高校教师TPACK水平的发展是一个教学实践情境下的非正式学习过程,应以短期培训(包括专家引领、案例观摩等)为引导,搭建一个长期推送教学资源及交流分享的平台,不断丰富教师的技术应用策略,逐渐增强教师应用信息技术的教学信念,推动教师的TPACK水平不断向更高阶段发展。
高校教师TPACK水平的发展需要学校稳定的政策措施与常态化的教师支持服务作为保障。如制定面向教师信息技术应用的管理办法、评价体系与激励机制,成立专门的教学服务机构,建立教师培训的长效机制,定期开展教师工作坊、举办技术交流与教学经验分享活动等,从学校层面为教师创设一种有利于TPACK水平持续发展的实践共同体环境。
[1][11]Koehler M J, Mishra P. Teachers learning technology by design[J]. Journal of Computing in Teacher Education,2005,(3):94-102.
[2][7]董艳,桑国元,蔡敬新.师范生TPACK知识的实证研究[J].教师教育研究,2014,(3):36-43.
[3][10]任秀华,任飞.高校教师TPACK现状调查及问题分析[J].现代教育技术,2015,(4):38-44.
[4]张凤娟,林娟,贺爽.大学英语教师TPACK特点及其发展研究[J].中国电化教育,2015,(5):124-129.
[5]梁存良,邓敏杰.基于TPACK的高校教师现代教育技术培训设计研究[J].现代教育技术,2015,(4):45-51.
[6]Schmidt D A, Baran E, Thompson A D, et al . Technological pedagogical content knowledge (TPACK): The development and validation of an assessment instrument for pre-service teachers[J]. Journal of Research on Technology in Education, 2009,(2):123-149.
[8]黄冬明,高莉娜,王海燕.高中教师TPACK现状调查与分析——来自N市的报告[J].现代教育术,2013,(2):37-41、51.
[9]许如聪,董艳,鲁利娟.基于九因子模型的新手教师TPACK知识结构分析[J].现代远程教育研究,2015,(1):98-105.
[12]赵俊.教师生成性学习研究——面向教师信息技术应用能力发展[D].上海:华东师范大学,2016:29.