国外学科教学知识(PCK)测评工具评析

2022-01-06 11:12:34
比较教育学报 2021年6期
关键词:概念图学者工具

李 硕 刘 丽 艳

1986年,舒尔曼(Shulman)提出了一种区分学科教师与学科专家的标志性知识“学科教学知识”(Pedagogical Content Knowledge,以下简称PCK),并强调PCK是学科教师专业发展的重要知识基础。①Shulman. L. S. Those Who Understand: Knowledge Growth in Teaching[J]. Educational Researcher, 1986, 15 (02):4-14.自此,PCK便成为教师教育研究中最重要、最有意义的切入点,引发了学界对PCK的深入探究。初始阶段学者们主要是围绕着PCK的内涵特征、结构要素及生成路径等理论层面展开研究。进入21世纪之后,PCK学者们开始关注PCK的发展理论、整合技术学科的PCK(TPACK)、特定学科背景的PCK等主题。这一系列研究为PCK的发展奠定了牢固的理论基础,同时也催发了学者们对实践取向PCK研究的兴趣。近年来,很多学者从最初关注教师PCK的内涵及结构特征转向PCK现状、如何解读、测量与评价教师PCK等方面的实证研究, 使得PCK的测评工具及方法引发了学者们的广泛关注。①解书, 马云鹏. 学科教学知识(PCK)研究的发展历程————兼谈对我国教师教育研究的启示[J], 现代教育管理, 2013(06):56-61.

早在1999年,学者巴克斯特和莱德曼(Baxter & Lederman)就意识到教师PCK测评工作的挑战性,并对当时研究者们普遍采用的纸笔测试法、概念图以及访谈等PCK测评工具进行了简要评析,提出PCK是一种难以测评的复杂建构体,单一手段测评所窥见的只是教师所拥有PCK的冰山一角。②Baxter, J. A., & Lederman, N. G.. Assessment and Measurement of Pedagogical Content Knowledge. In J. Gess-Newsome & N.G. Lederman (Eds.), Examining Pedagogical Content Knowledge[M]. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer, 1999: 147-161.随后,学者帕克和苏赫(Park & Suh)基于第一届PCK峰会上学者们对于PCK内涵本质的深入解读,验证了调查型和量规分析型PCK测评工具的有效性,并从理论、方法与实践层面进一步阐述了教师PCK测评研究所面临的多重困境。③Park, S., & Suh, J. From Portraying Toward Assessing PCK: Drivers, Dilemmas, and Directions for Future Research. In A.Berry, P. Friedrichsen, & J. Loughran (Eds.), Re-Examining Pedagogical Content Knowledge in Science Education[M].Abingdon: Routledge, 2015: 104-119.近来,陈和休姆(Chan & Hume)基于卡尔森等学者新提出的教师PCK优化共识模型例举了教师PCK应如何测评,如采用课堂观察法、教学设计任务、内容表征工具以及刺激回忆法等,并进一步明确了PCK测评研究的进展方向。④Chan, K. K. H. & Hume, A. Towards a Consensus Model: Literature Review of How Science Teachers’ Pedagogical Content Knowledge is Investigated in Empirical Studies// Hume A., Cooper, R. & Borowski, A. (Eds.), Repositioning Pedagogical Content Knowledge in Teachers’ Knowledge for Teaching Science[M]. Singapore: Springer, 2019: 3-76.鉴于PCK研究在国际教师教育领域中呈现出来的理论贡献与实践价值,国内少部分学者也积极关注着PCK测评工具及方法的开发与应用。如学者杜明荣和冯加根基于对教师PCK具体结构的明晰,论述了采用纸笔测试法从不同角度测评教师PCK掌握情况的可行性。⑤杜明荣, 冯加根. 教师学科教学知识的测评探析[J]. 课程·教材·教法, 2020, 40(01): 130-135.黄家红和黄致新则采用文献研究法对科学课程教师PCK的测量方法进行了分析与总结,并提出有关科学课程教师PCK的实证研究范式发生了很大变化,但仅有少数国内学者关注到了前沿的PCK研究方法变革。⑥黄家红, 黄致新. 科学课程教师PCK的测量方法评析[J]. 物理教学探讨, 2019, 37(04): 76-80.由上可见,目前国内外学者对于有关教师PCK的测评研究仍十分关注,梳理国际PCK测评工具的研究历程,分析有效的PCK测评工具对推进本土化教师PCK研究具有重要意义。

一、国外学科教学知识测评工具的研究历程

近年来,学者们发现开展PCK测评研究的首要工作是能够正确解读教师PCK的内涵以及本质特征,只有了解教师的PCK是什么,包含哪些内容,具有哪些特征才能使其测评研究更加科学、有效。①Park, S., & Suh, J. From Portraying Toward Assessing PCK: Drivers, Dilemmas, and Directions for Future Research. In A.Berry, P. Friedrichsen, & J. Loughran (Eds.)// Re-Examining Pedagogical Content Knowledge in Science Education[M].Abingdon: Routledge, 2015: 104-119.回望过去三十余年来PCK领域的研究,不同时期学者们对于PCK的内涵、本质特征等方面认知各异,影响了相应PCK测评工具的发展指向。PCK发展的伊始阶段,学者们一直未找到测量教师PCK的合适方法,多借助访谈、观察等质化研究方法来描述教师PCK的面貌。随后,由于传统知识观中“静态知识”的认知影响,学者克鲁姆莱和伦弗罗(Kromrey & Renfrow)等人提出舒尔曼的PCK概念偏向静态性,并采用了多项选择题、概念图、卡片分类等方法对教师PCK知识层面进行了水平测试。②Kromrey, J. D. & Renfrow, D. D.. Using Multiple Choice Examination Items to Measure Teachers’ Content-Specific Pedagogical Knowledge[R]. Paper Presented at the Annual meeting of the Eastern Education Research Association, Boston, 1991: 1-17.随着学者们对于PCK认知的逐渐深入,许多学者概念化了不同形式的PCK以代表PCK的本质特征。其中洛克伦(Loughran)提出教师的PCK是围绕着具体的教学内容展开的,具有特定教学主题的特征(Topic-specific PCK),并以此为指导开发了专门用于测

评特定主题下教师PCK的研究工具——内容表征工具和教学专业经验模型。③Loughran, J. J., Gunstone, R. F., Berry, A., Milroy, P., & Muhall, P.. Science Cases in Action: Developing an Understanding of Science Teachers’ Pedagogical Content Knowledge[R]. The Annual Meeting of the National Association for Research in Science Teaching. LA: New Orleans, 2001a: 1-36.而帕克和奥利文(Park & Oliver)则认为教师的PCK是动态的,提出了PCK in Action和PCK on Action以突出教师PCK的实践性,并建构了PCK五边形动态结构框架。④Park, S., & Oliver, J. S.. Revisiting the Conceptualization of Pedagogical Content Knowledge (PCK): PCK as a Conceptual Tool to Understand Teachers as Professionals[J]. Research in Science Education , 2008(03): 261-284.在此基础上,帕克与陈(Park & Chen)采用了PCK图谱对于教师实践中的各组织成分关系和水平进行了可视化表征。⑤Park, S. & Chen, Y. C.. Mapping out the integration of the components of pedagogical content knowledge (PCK): Examples from high school biology classrooms[J]. Journal of Research in Science Teaching, 2012, 49(07): 922-941.近年来,PCK的内涵和本质特征在复杂中趋于稳定,陆续有学者发现PCK是缄默的、情境化的、复杂的。⑥Chan, K. K. H. & Hume, A. Towards a Consensus Model: Literature Review of how Science Teachers’ Pedagogical Content Knowledge is Investigated in Empirical Studies// Hume A., Cooper, R. & Borowski, A. Repositioning Pedagogical Content Knowledge in Teachers’ Knowledge for Teaching Science[M]. Singapore: Springer, 2019: 3-76.他们提出要想完整解读PCK的复杂建构需要大量的时间与精力,且单一的研究工具或手段具有局限性,需要多种途径去搜集教师“知道什么、做了什么、为什么这么做”的相关资料才能反映出教师PCK的真实面貌。在此基础上,有研究团队开发了情境测评法、量规评价体系等测评工具以期从多角度反映教师PCK的真实情况。①Kunter, M., Baumert, J., Blum, W., Klusmann, U., Krauss, S. & Neubrand, M.. Cognitive Activation in the Mathematics Classroom and Professional Competence of Teachers Results from the COACTIV Project[M]. New York: Springer Science Business Media, 2013: 151-154.②Gardner, A. L. & Gess-Newsome, J.. A PCK Rubric to Measure Teacher’s Knowledge of Inquiry-based Instruction Using Three Data Sources[R]. Annual Meeting of the National Association for Research in Science Teaching (NARST), Orlando, Florida,USA, 2011: 1-13.PCK的发展过程中,大量学者对于其内涵本质的探索丰富了PCK多重本质的复杂特征,学者们在对教师PCK认知的不断深入与完善下,用于PCK测评研究的工具和方法也逐渐成熟丰富,使得不同的测评工具各具特色。

目前,PCK测评研究在我国正受关注,但国内学者们多采用访谈、观察、调查问卷等手段进行测评,对于国际前沿的PCK测评工具及方法变革关注度不够,只有极少部分学者试图借鉴国外专门的PCK测评工具进行研究,与之相应的本土化PCK测评工具还相对匮乏。现阶段我国正处于教师教育改革、实施教师教育发展规划的关键时期,推进教师教育改革后教师的专业水平发展如何,到底发生了怎样的变化,亟需有效的、本土化的测评工具来进行系统的实证研究。因此,笔者在对国外PCK测评研究文献进行系统归纳整理的基础上,重点评析了国外不同类型PCK测评工具的特点、适用范围及其有效性,希望为推进国内的PCK测评研究提供一些思路与启示。

二、国外学科教学知识测评工具介绍

国外教师PCK测评工具的发展大致经历了由定性测评到定量测评,由静态测评到动态测评,由单一手段测评到多重手段综合测评的发展过程,③Chan, K. K. H. & Hume, A. Towards a Consensus Model: Literature Review of how Science Teachers’ Pedagogical Content Knowledge is Investigated in Empirical Studies[M]// Hume A., Cooper, R. & Borowski, A. Repositioning Pedagogical Content Knowledge in Teachers’ Knowledge for Teaching Science , Singapore: Springer, 2019: 3-76.根据其数据收集方式和数据分析手段不同,大致可分为测试调查、图像表征、内容表征和量规评价四种测评工具类型。

(一)PCK测试调查型测评

国外早期的PCK测评研究主要采用质性研究方法例如访谈法、课堂观察法等来探究教师的PCK情况。后来,为开展大规模的PCK调研,学者们开始采用量化的研究手段对教师的PCK进行测试调查。纸笔测试法和情境测评法是大规模收集量化测评数据的主要手段,也是PCK测试调查型测评的常用方法。两者主要通过编制不同类型的试题,从知识层面对教师PCK的掌握程度及发展水平进行考察。常见的题型有选择题、填空题、案例分析题、任务情境式开放题等,测评结果主要以分数的形式呈现。

1. 纸笔测试法

2016年,德国学者约翰内斯·科尼格(Johannes König)及其研究团队采用纸笔测试法(Paper-and-pencil Test)对参与不同阶段教师培训的职前英语教师进行了内容知识 (Content Knowledge), 学科教学知识及一般教学法知识(General Pedagogical Knowledge)的测评。①König, J., Lammerding, S., Nold, G., Rohde, A., Strauß, S. & Tachtsoglou, S.. Teachers’ Professional Knowledge for Teaching English as a Foreign Language: Assessing the Outcomes of Teacher Education [J]. Journal of Teacher Education, 2016, 67(04):320-337.他们认为来自不同培训阶段的职前英语教师在教学知识上存在差异,所以研发了用于测评教师CK,PCK及GPK的测试题以考察其在不同方面的教师知识水平。具体测试内容包括:54道内容知识测试题,主要考察英语教师们关于英美文学及语言学方面的知识;40道一般教学法知识测试题,用来考察教师教学的一般方法及课堂组织与管理的知识;33道学科教学知识测试题,用来考察教师课程知识、教学策略以及学生知识。其中有关内容知识的单项选择题(如:Which clause types occur in the following sentence? ——“Sue went to London and stayed there for a week”。A. Embedded clauses; B.Coordinated clauses; C. Subordinated clauses; D. Non-finite clauses)测试了教师有关英语语言学的句法知识(Syntax),通过教师对例句的语法分析能够反映出教师对于英语句法结构成分的理解程度,体现了教师学科内容知识的基本功。关于一般教学法知识和学科教学知识的案例分析题则可以反映教师在具体教学案例中的教学思考,例如,教师应如何对学生回答中的错误进行分析,来判断学生产生错误的原因以及背后所欠缺的知识和方法,从而采取有针对性的反馈以帮助学生修正自己的错误。由此可见,试卷中有关教师各项知识的测试题既考察了教师对于学科内容知识的掌握广度,又关注了教师在一般教学法知识和学科教学知识上的应用深度。虽然研究中PCK及GPK试卷是职前英语教师在学校培训机构进行测验的,而CK测试卷是通过邮件方式填写的,但经过预测试及可靠性分析,数据表明研究人员所开发的测试题目信效度良好,试题评测者间的一致性也高达0.89,说明了这一纸笔测试结果的有效性。

纸笔测试卷是开展大规模PCK调研的有效工具,具有经济、省力的特点。它的常见题型多为客观题和主观题,其中客观题相对容易计分,可以通过增加题量来扩大知识考察的覆盖面,但要保证试题答案的权威性。而主观题则增加了测试对象回答问题的弹性,能够从多角度解答问题,便于研究人员收集到更丰富、更详尽的资料,但主观题答题费时,所以题量不宜过多。事实上,这种相对静态的测试方法的局限性在于难以反映教师PCK动态生成的实践过程,测试中容易忽略PCK的本质特征,但它相对适用于内容知识的评测,可以比较真实地反映教师内容知识掌握的深度及广度的变化。

2. 情境测评法

考虑到PCK具有情境性的本质特征,学者们发现教师的PCK需要在复杂变换的情境中才能施展。运用情境测评法(Scenario-based Test)进行PCK测评研究中较具代表性的是数学领域研究人员基于COACTIV项目对教师PCK的评测。2013年,昆特(Kunter)等人在COACTIV项目中采用情境测评法对中学数学教师的PCK进行了测评,认为数学教师的PCK应反映出教师关于“课堂教学三角”(内容,学生,教法)的整合性知识,为此测试主要从多种方案解决数学任务的知识、辨识学生学习困难与错误的知识、学科知识教学表征与阐释三个维度进行,围绕着具体的数学教学情境对研究对象进行提问,并根据评分规则对试卷中教师的回答进行评定。①Kunter, M., Baumert, J., Blum, W., Klusmann, U., Krauss, S. & Neubrand, M.. Cognitive Activation in the Mathematics Classroom and Professional Competence of Teachers Results from the COACTIV Project[M]. New York: Springer Science Business Media, 2013: 151-154.COACTIV项目中的PCK测评试卷主要涉及的是“数与代数”及“图形与几何”两大部分,由3个子测评试卷组成,共计23个题项。其中关于学科知识教学表征与阐释的知识有12个题项,辨识学生学习困难与错误的知识有7个题项,对于多种方案解决数学任务的知识有4个题项。有关教师PCK“学科知识教学表征与阐释”维度的试题(如:平方差公式是如何得来的,请您用学生易于理解的方法推演出整个过程,并阐述您使用了哪些教学方法和策略及为什么选用这些教学方法和策略)就属于“数与代数”部分的内容,平方差公式的讲解并非单纯考察教师关于该知识点的学科知识或教育学知识的储备情况,而是考察教师在具体的数学问题情境下如何将学科知识和教育学知识整合起来以解决教学问题,并转化成易于学生理解的学科内容。通过试卷结构可见,COACTIV项目中采用的情境测试题不仅涵盖了舒尔曼(Shulman)所强调的教师PCK的两大组成部分,即关于学科知识的教学表征与策略知识和关于学生学习的已有概念、困难和错误的知识,同时还凸显了数学学科教师所特有的关于多种方案解决教学任务的知识,这类知识比较侧重于考察教师是否能识别出一个数学任务潜在的多种解决方案,并意识到不同解决方案之间的差异和优劣。②Shulman, L. Knowledge and Teaching: Foundations of New Reform [J]. Harvard Educational Review, 1987, 57(01), 1-22.昆特等人在COACTIV研究项目中研发的情境测试工具实现了PCK理论研究与实证研究的结合,既丰富了关于数学教师PCK的理论界定与建构,又推动了PCK测评工具的发展。

相较于纸笔测试法,情境测评法考虑到了PCK情境性、融合性等特点,不仅关注了教师关于某教学主题内容的掌握情况,同时还反映了教师在具体教学情境中解决问题的真实过程,但局限性在于它无法兼顾教师PCK的个性化特征,即这种事先设定好教学情境的测评方式容易忽视教师们在真实教学活动中所面临的复杂情境,教师的教学机智以及个人独特的教学风格。这种基于教学情境的PCK测评方法能够探索教师教学中学科知识、PCK以及学生学习过程之间的联系,但无法深入实践层面去观测教师对于具体学科知识转化的执行过程。

(二)PCK图像表征型测评

与之前相对静态的测试调查型测评不同,PCK图像表征型测评主要采用概念图 (Concept Map)、卡片分类(Card Sort)、学科教学知识图谱(PCK Map)等工具对教师的知识结构进行外化表征,并以图示化呈现的方式来突出概念与概念之间相互关系的空间网络结构。该类型测评能够反映教师短时间内认知结构的动态变化,特别是学科教学知识图谱(PCK Map)的应用,使得研究者们开始了解教师PCK的构成和组织方式,促进了教师知识与实践教学之间的联系。

1. 概念图及卡片分类

概念图这一研究工具最早由美国教授诺瓦克(Joseph D. Novak)于1984年提出,他依据奥苏贝尔(David,P. Ausubel)提出的意义学习和概念同化理论来探究学生是如何通过建立概念间的多层关系以形成认知结构的,并将概念图最早应用于视听辅导教学模式下学生学习知识特征的探索研究。①Novak, J. D. & Gowin, D. B. Learning How to Learn[M]. New York: Cambridge University Press, 1984: 15-40.随着概念图进入教师教育者的研究视野,许多学者采用概念图等图示方式对教师的知识结构进行研究。慕瑞·德仕美(Morine-Dershimei)采用概念图对比了4组职前教师在参与一学期教学方法课后知识结构产生的变化,她在教学方法课开始前和结束后要求职前教师基于某教学主题进行概念图创作,可以根据自已对于关键概念的理解自由创建层级关系进行相关的图形扩展(见图1)。②Morine-Dershimer, G.. Pre-service Teachers’ Conceptions of Content and Pedagogy: Measuring Growth in Reflective,Pedagogical Decision-making[J]. Journal of Teacher Education, 1989, 5(01), 46-52.通过对前后测试概念图中概念数量、层级关系以及分支多少的比较,慕瑞发现4组职前教师根据教学设计 (Teaching Planning)以及同伴教学中的话题所作的概念图不仅有关键概念数量上的增长,同时所展现出的层级关系也愈见复杂,说明通过教学方法课的提升,职前教师的知识结构在不断丰富且完善。同时,研究发现概念图这一研究工具不仅可以帮助教师教育者了解职前教师教学知识库储备,还能使教师知识结构所产生的变化可视化。

图1 研究对象比尔以教学计划(Teaching Planning)为主题构建的概念图

卡片分类是舒尔曼及他的学生在“知识增长”教学计划(Knowledge Growth in Teaching Program)中广泛使用的研究工具。在卡片分类任务中,研究人员提供一组“卡片”,每张卡片包含一个特定的概念、想法或原理等,然后要求研究对象将这些卡片按照最能表征卡片上“概念”之间关系的方式进行排列。实际上这种方法是概念图的一种替代方法,区别在于关键概念是由研究人员提供而不是研究对象自我生成的,且在最终图示表达上有更大的灵活性。

概念图及卡片分类法的优势在于以图示来展现教师的知识结构,能够更直观地展现教师知识结构的丰富程度、突出教师对关键概念及其层次关系上的理解。但这两种图示方法也曾受到质疑,主要由于每种图示方法都以一种特定的形式(层次的、静态的或多维的)或者使用特定的概念来表象一个人的思维模式。因此,研究中只能了解研究对象如何看待研究者所提出的固定概念,且容易使研究对象受限于特定层次结构的概念表现形式。①Phillips, D. C.. On Describing a Student’s Cognitive Structure[J]. Educational Psychologist, 1983, 18 (02), 59-74.卡根(Kagan)就曾提出概念图及卡片分类法更适用于短期研究来捕捉教师知识网络结构的变化现象,不太适用于测评PCK这一随教学情境变化发展的知识。②Kagan, D. M.. Ways of Evaluating Teacher Cognition: Inferences Concerning the Goldilocks Principle[J]. Review of Educational Research, 1990, 60(03), 419-469.

2. PCK图谱

随着实践取向PCK研究的兴起,学者们不再一味地关注教师PCK的储备,而是着眼于探求教师如何将所拥有的PCK组织应用于实践教学之中。“教师的PCK水平取决于各组成部分间的整合和组织程度”这一观点引发了许多PCK学者的共鸣,并使学者们意识到对于PCK本质和发展研究需要更多地关注PCK各组成部分之间的相互作用,而不是将每个部分看作一个单独个体。PCK图谱这一研究工具试图将PCK内部知识成分间的相互作用关系量化及可视化,它以帕克等人(Park)提出的PCK五边形动态结构模型为理论框架,同时还利用该模型作为分析工具对教师教学中所整合的PCK各知识成分进行统计分析。③Park S., & Oliver J. S.. Revisiting the Conceptualization of Pedagogical Content Knowledge (PCK): PCK as a Conceptual Tool to Understand Teachers as Professionals[J]. Research in Science Education, 2008(03): 261-284.2012年,帕克和陈(Park & Chen)采用PCK图谱的方式对4名高中生物教师PCK内部各知识成分的相互作用进行了可视化表征,所收集的数据资料包括课堂教学录像,访谈文本以及教学的相关材料(教案、教学资料、学生作业)等,具体研究步骤如下:(1)深入分析(In-depth Analysis),搜集教师整合使用PCK各知识成分的教学片段,并将这些教学片段构建成PCK“集”(Episodes);(2)列举分析(Enumerative Approach),标记出每个教学片段中PCK各知识成分的相互作用关系,计算出PCK所有 “集”中任意两种或多种知识成分相互作用的频数;(3)持续比较法(the Constant Comparative Method), 从数据中找出PCK各知识成分间具有共性的相互联系,并与一、二步骤在研究方法上形成三角验证。④Park, S. & Chen, Y. C.. Mapping out the Integration of the Components of Pedagogical Content Knowledge (PCK): Examples from High School Biology Classrooms[J]. Journal of Research in Science Teaching, 2012, 49(07):922-941.经过上述研究步骤后,得到的PCK图谱如图2⑤Suh, J., & Park, S.. Exploring the Relationship between Pedagogical Content Knowledge (PCK) and Sustainability of an Innovative Science Teaching Approach[J]. Teaching and Teacher Education, 2017(64): 246-259.所示,五边形的五个顶点代表PCK的五个知识成分,PCK各知识成分上标注的数字代表其在教师课堂教学活动中出现的频次,各知识成分间的连线代表它们之间的关联程度,线条的粗细则代表各部分联系的紧密程度。这种图谱呈现的方式外化了教师PCK各知识成分间的相互关系及整合程度,使研究人员可以更直观地了解被试教师PCK知识成分的丰富程度及关联密度,有助于研究人员观测教师PCK组织的动态变化与发展。2017年,帕克和苏赫(Park & Suh) 部分改进了PCK图谱,并用来探索科学教师PCK整合程度与持续应用创新教学法间的效应关系,再次验证了PCK图谱这一测评工具在反映教师PCK构成及各要素间组织关系上的有效性。①Park, S. & Chen, Y. C.. Mapping out the Integration of the Components of Pedagogical Content Knowledge (PCK): Examples from High School Biology Classrooms[J]. Journal of Research in Science Teaching, 2012, 49(07):922-941.

图2 研究对象桑迪在教学光合作用时的PCK图谱①

PCK图谱作为探究教师PCK内部各知识成分相互作用的表征工具,使得教师抽象的、复杂的PCK知识结构更加外显、可视,同时也可作为反思工具来帮助教师了解应该多关注哪些知识成分的整合作用来改进特定主题的教学,使之更加有效。但由于PCK图谱主要关注的是教师个体通过PCK各知识成分互动所呈现出的认知过程,很容易忽略周围情境因素对教师PCK的影响。教学情境作为教师PCK的滤波器和放大器,对教师的教学行为起到重要的调节作用,所以未来采用PCK图谱进行研究时应考虑情境因素对教师PCK的影响。

(三)PCK内容表征型测评

2001年,约翰·洛克伦(John Loughran)在研究中发现“教师在讲授比较熟悉的教学主题内容时能够展现出更高水平的PCK”,提出了PCK具有特定主题下发展的特征 (即Topic-specific PCK)。②Loughran, J. J., Gunstone, R. F., Berry, A., Milroy, P., & Muhall, P.. Science Cases in Action: Developing an Understanding of Science Teachers’ Pedagogical Content Knowledge[R]. The Annual Meeting of the National Association for Research in Science Teaching, New Orleans, 2001a: 1-36.为了能够深度解读教师在特定教学主题下的PCK,洛克伦及其研究团队开发了专门的PCK测评工具——内容表征工具(Content Representation,简称CoRe)和教学专业经验模型(Pedagogical and Professional Experience Repertoires,简称PaP-eRs)来对教师作深入测评,这使得PCK的测评研究向科学化、精准化更进一步。①Loughran, J., Pamela M. & Berry, A. In Search of Pedagogical Content Knowledge in Science: Developing Ways of Articulate and Documenting Professional Practice[J]. Journal of Research in Science Teaching, 2004, 41 (04): 370——391.内容表征与教学专业经验模型这两部分相辅相成、互为补充,其中内容表征工具偏向于特定教学主题下教师PCK知识层面的表征,教学专业经验模型则偏向于教师实践层面关于某节课的具体教学及思考。内容表征模型的应用源于早期的教学研讨,洛克伦等人认为教学经验丰富的教师可能拥有更多PCK,在教学研讨中分享彼此的教学想法,点评教学设计能更好地助推新手教师的PCK发展。内容表征模型是在特定教学主题下,教师“教什么、为何教及如何教”的具体解读,能反映出教师对于具体教学内容的选取,对学生学习困难的预设以及采用教学及评价策略的思考(见表1)。它包含一系列关于特定教学主题的5到8个核心知识点即教师在教学中需要学生理解这一主题所必须学习的关键概念和8个层级递进的教学问题,这些教学问题基本上涵盖了PCK的课程知识、学生知识、教学策略知识、评价知识等核心部分。根据教师对内容表征量表的填写,可以分析教师对某教学主题下核心概念的认识与掌握,同时反映教师在教学某概念时对学生学习困难、能力水平等方面的思考。

表1 内容表征工具

教学专业经验模型与相应教学主题的内容表征是相互联系的,但内容表征中仅描述对知识概念的教学操作,较难深入了解教师真实教学时的实践体验。教学专业经验模型作为内容表征中结构化知识的具体呈现,既能体现教学情境中教师对于具体教学内容的转换,又能从多重材料视角来反映教师实际教学时的思考。常见的教学专业经验模型多以叙事的方式来描述反映教学问题的实践细节,研究者则通过备注PaP——eRs资料的形式来挖掘隐藏在教师教学实践背后的教学理念和思维过程。其他教学佐证材料还包括课堂观察中研究者的实时记录、访谈资料、教学日志、教学补充材料(教案、课件、教学活动记录等),收集的相关资料越多,越能全面地反映教师的PCK水平。

PCK内容表征型测评既关注了教师关于特定教学主题的结构化知识,同时还能反映教师在具体教学中转化这些知识的实践与思考。这一研究工具组合不仅可以用于PCK的测评与表征,同时也是促进教师发展PCK的有力工具。尼尔逊和卡尔森(Nilsson &Karlsson)在研究中就证明了内容表征工具不仅能够较好地解析特定教学主题下教师对PCK的理解与应用,还能作为反思工具培养职前教师的教学思维,深化他们对于课程内容、学生学情和教学方法等方面的思考与决策,同时职前教师对于同一教学主题内容表征的不断改进也能促进其PCK的发展。①Nilsson, P., & Karlsson G.. Capturing Student Teachers’ Pedagogical Content Knowledge (PCK) Using CoRes and Digital Technology[J]. International Journal of Science Education, 2018:1-30.目前这一工具广泛应用于科学教师的PCK测评,是否可以迁移使用到其他学科教师的PCK评测还鲜有报道。

(四)PCK量规评价型测评

随着学者们对于PCK认知的逐渐深入,学者们陆续发现了PCK兼具多重本质的复杂特征,并认识到单一的PCK测评手段已不足以去多方位探索教师的PCK,这一认知催动着学者们不断采用多重测评工具来搜集相关数据,以期从多角度去解读教师PCK的完整面貌。目前国际上较为认可的量规评价型测评就是研究者基于多源研究数据的收集,依托所开发的评价标准(Scoring Rubrics)对研究对象进行整体的综合分析式测评。评价的数据来源多样不限于课堂观察、访谈、反思日志、纸笔测试和相关的教学材料等,评价方式以程度或水平等级描述为主。

2008年,帕克等人基于PCK五边形结构模型开发了PCK量规评价体系,通过两学期对7名高中生物教师关于光合作用和遗传主题的33节课进行课堂观察录像及课前/后访谈材料的收集,帕克等人对教学计划、实施和反思等环节中教师关于学生理解知识、学科教学策略知识等进行了等级评价。评价等级包括“不合格、一般、良好、优秀”四级,并分别赋予从低到高1——4分。通过评测者对于被试教师的数据材料进行打分,可以相对科学地反映教师PCK所处的水平程度。②Park S., & Oliver J. S.. Revisiting the Conceptualization of Pedagogical Content Knowledge (PCK):PCK as a Conceptual Tool to Understand Teachers as Professionals[J]. Research in Science Education, 2008(03): 261-284.2011年,盖斯·纽瑟姆(Gess-Newsome)等人基于PCK整合与转化的知识框架(包括内容知识,教学法知识和情境知识)开发了相应的PCK评价标准,对研究对象的反思日志、访谈资料及教学录像进行了评价打分。③Gardner, A. L. & Gess-Newsome, J.. A PCK Rubric to Measure Teacher’s Knowledge of Inquiry-based Instruction Using Three Data Sources[R]. Annual Meeting of the National Association for Research in Science Teaching (NARST), Orlando, Florida,USA, 2011: 1-13.研究中PCK评价标准的等级包括:有限——0分,基础——1分,熟练——2分,高级——3分四个级别,每一级别都有相应的描述细则以方便评测者判断研究对象大致处于哪个PCK水平。例如,内容知识中关于“理解概念及其在学科中的作用”的高级水平——3分描述细则为“教师选用的教学内容准确地包含了所要求的核心概念,并未存在任何小的疏漏或错误”,评测人员可基于对收集数据的理解和评分细则的描述来分析研究对象的能力水平,判断研究对象的表现是否呈现出评分细则所描述的基本面貌,符合则给予相应的分数。这种评价标准也可以发挥对教师专业指导的后续功能,不仅可以用于在职教师对于自身教学能力的自评和自省,还可以用于职前教师专业能力的培训与指导。

PCK量规评价型测评是近年来采用多重手段综合测评教师PCK的主要方式,可以与访谈法、课堂观察法,内容表征等相结合使用,收集资料越全面,越方便评测专家评估研究对象的PCK水平。自第二届PCK峰会以来,学者们对于使用量规体系测评PCK愈加关注,默特勒(Mertler)认为设计精良的评价标准能够为评估PCK各知识成分提供操作性定义,同时也能指导测评人员对教师教学表现的分析以辅助其对教师PCK水平的判断。①Mertler, C. A.. Designing Scoring Rubrics for Your Classroom[J]. Practical Assessment, Research & Evaluation, 2001: 1-7.然而,这一测评方式需注意测评者间的内部一致性,即要求不同的测评者统一依照量规细则对同一数据资料进行等级评分来减少内部评分间的差异。另外,研究者还需注意不同来源数据间的整合与相关性,可根据各项资料的相关程度(例如同一教学主题等)进行资料整理以方便测评。总体来看,量规评价型测评方式的使用极大地增强了分析PCK实证研究资料的科学性,但在开发量规评价体系时需投入大量的人力物力,且要求测评人员具有较强的学科专业性。目前国际上大约有20多种应用于PCK测评研究的量规评价体系,它们服务于不同的学科领域、教学主题和概念范畴。至于能够适用于不同学科领域、测评多样研究数据以及从多层面考察教师PCK水平的评价体系,是当今国际PCK学者仍在积极探索的焦点。②Chan, K. K. H., Rollnick, M. & Gess-Newsome, J.. A Grand Rubric for Measuring Science Teachers’ Pedagogical Content Knowledge// Hume A., Cooper, R. & Borowski, A. (Eds.), Repositioning Pedagogical Content Knowledge in Teachers’Knowledge for Teaching Science[M]. Singapore: Springer, 2019: 251-270.

三、研究启示

在PCK测评研究并不漫长的发展历程中,国际学者们研制了众多经济、有效并广泛使用的测评工具,并运用这些工具进行了教师教育、教学改革评估等方面的研究工作,取得了大量的研究成果,验证了这些测评工具使用的可靠性和有效性,为我们思考如何立足于国内现实情况进行教师PCK测评提供了参考。然而,笔者通过对PCK研究相关文献的梳理和科研实践发现,致力于探讨PCK测评的学者们仍面临着多重困境。③Park, S., & Suh, J. From Portraying toward Assessing PCK: Drivers, Dilemmas, and Directions for Future Research// A. Berry, P.Friedrichsen, & J. Loughran (Eds.), Re-Examining Pedagogical Content Knowledge in Science Education[M]. Abingdon:Routledge, 2015: 104-119.为此,笔者提出以下建议,希望为推进本土化PCK测评研究提供一些思路与启示。

(一)探明PCK本质是开展PCK测评研究的前提

明确测评内容是开展测评工作的前提,长期困扰PCK研究者的问题是大家对于PCK的概念化及结构框架尚未达成共识,得出的研究结论各异。目前PCK学者普遍认同的概念及理论框架多引自舒尔曼、格罗斯曼、马格努森、盖斯·纽斯姆、帕克等人的观点,虽众说纷纭,但学者们普遍认同PCK并不是内容知识和教学知识的简单相加,也不是各知识要素的简单集合或叠加就能生成PCK。因此,一些研究对PCK所包含要素不加联系的孤立分析背离了PCK的本质,所得出结论的合理性和科学性也容易受到质疑。①解书, 马云鹏. 学科教学知识(PCK)研究的发展历程————兼谈对我国教师教育研究的启示[J], 现代教育管理, 2013(06):56-61.此外,明晰PCK本质及结构特征是开发PCK测评工具、构建PCK评价体系和探索PCK发展机理的基础,国内关于PCK本质及结构特征的研究大多是在梳理国外相关研究成果的基础上加以探讨的,国内学者应在借鉴、吸收国外理论成果的同时积极丰富、创新相关的理论研究,为开展PCK实证研究提供理论先导。

(二)多重方法测评是拓展PCK测评研究的手段

自舒尔曼提出PCK概念以来,学者们陆续发现教师PCK兼具多重本质的复杂特征,例如缄默性、情境性、复杂性等,认为仅通过单一的测评方法来研究教师的PCK,难以把握PCK及其发展的实质。不断专业化的PCK测评研究使得学者们意识到多重方法测评PCK(Multi-methods Evaluation)的重要性。学者们开始在PCK的测评研究中不仅采用 “迷人的”质化表征,而且辅以“硬数据”的量化分析来对教师的PCK水平进行描述与评价,这种“多重方法测评”为PCK测评研究打开了新思路,成为了PCK研究者的主要选择。不同的测评方法各具魅力,多重方法测评的优势在于能够使研究者从多个角度探究核心问题,让研究过程更立体丰满,研究结果更翔实可靠。例如, 借鉴国外PCK研究的有效工具,可采用概念图、纸笔测试法等去考察教师PCK知识层面的深度与广度,同时辅以量规评价体系和观察法以评判教师PCK实践层面的能力水平。这种定性与定量研究方法相结合的PCK多重测评能够互相验证研究结果,如果研究过程中发现不同数据的矛盾之处,可能还会拓展新的研究空间。

(三)跟踪式纵向研究是丰富PCK测评研究的方向

随着人们对教师PCK的认知从简单到丰富,由一元到多元,众多学者发现PCK的形成是一个具有动态性的建构过程,是一种教师在真实教学实践中不断丰富的自主建构。PCK的动态特征使得从前单一时间点的静态评测无法探清PCK发展的实质,跟踪教师PCK生成与转化全过程的动态评测能够为明晰PCK发展机制及程度水平提供更多的实证依据。目前国内有关PCK的测评研究多是单一时间点的静态评测,所采用的评测手段多为问卷、访谈及课堂观察等,少有研究采用国际前沿的研究工具对教师PCK发展进行纵向的跟踪评测。且现有研究对教师在不同阶段PCK发展的关联性与一致性关注度不够,仍处于浅层的状况描述,真正长期跟踪教师PCK发展的实证研究还相对匮乏。为此,采用多重研究方法相结合的研究范式对教师PCK发展状况进行跟踪研究是国内PCK研究所需关注的重点。

〔全国教育科学规划国家一般课题“全日制教育硕士学科教学知识(PCK) 发展过程与机制的跟踪研究”(项目编号:BIA170165)。〕

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