小学数学教师TPACK差异分析及能力提高策略

周 璇，肖 巍，吴昊辰

(1.长春师范大学教育学院，吉林 长春 130032；2.长春工业大学机械学院，吉林 长春 130012)

整合技术的学科教学知识，即TPACK(Technological Pedagogical Content Knowledge)。美国学者科勒(Koehler)和米什拉(Mishra)于2005年在舒尔曼(Shulman)提出的学科教学知识(PCK)的基础上提出TPCK，2007年为使TPCK更加容易读和更易于记住，将TPCK改为TPACK[1]。教师TPACK框架有七个维度，包含三个核心要素，即学科内容知识(CK)、教学法知识(PK)和技术知识(TK)；四个复合要素，即学科教学知识(PCK)、整合技术的学科内容知识(TCK)、整合技术的教学法知识(TPK)、整合技术的学科教学知识(TPACK)。何克抗[2]认为，TPACK是一种将信息技术应用到学科教学过程的全新教学模式。自TPACK诞生起，各国学者对其进行了丰富的研究。国外对TPACK的研究，主要集中在TPACK模式与特定学科的结合及TPACK各维度的拓展两方面，而从研究方法的角度看主要有三种类型[3]：其一， 通过TPACK量表让老师自评；其二，通过对物化作品(教学设计方案、学生作品)评估、课堂观察、访谈等途径，达到质性评价的目的；其三，前两种类型方法的综合使用。教师的TPACK发展研究有克伯屈的“设计学习”[4]、美国教育学博士艾伦及其同事提出的“微格教学”[5]等。自从李美凤和李艺两位学者在2008年首次将TPACK引入后，国内对TPACK的研究热度逐渐升温，主要集中在以下三方面：其一，TPACK融合具体学科的研究；其二，TPACK框架中各要素关系和构成研究；其三，TPACK框架中各维度的测量与评价体系研究。2018年9月教育部发布的《关于实施卓越教师培养计划2.0的意见》指出，要深化信息技术，助推教育教学改革，推动人工智能与教师教育相结合，改变学生学习方式及教师对学生的评价、监测方式，从而提升教学效率，提高教学质量。在当下教学中，教师的技术水平直接影响着教师的教学内容呈现水平和教学效果。因此，笔者通过中国知网关键词搜索，整理总结了三篇具有代表性的不同作者对相应城市的小学数学教师TPACK总体能力的现状分析文献。本文从TK、TCK、TPK、TPACK四个维度以及教师的教龄、学历两方面进行了分析阐述，并提出了提高教师TPACK整体能力的相应策略。

1 研究设计

选取了三篇分别从湖北省孝感市[6]、山东省烟台市[7]、浙江省瑞安市[8]随机选取的小学数学教师为研究对象的文献，文献均运用课堂观察法及李克特五点式量表问卷法，得出了小学数学教师的TK、TCK、TPK、TPACK四个维度的相应数据结果，并利用SPSS和AMOS 17.0对数据进行了效度和信度检验。文献中数据的KMO以及克朗巴哈alpha系数均等于或大于0.7，说明各量表内在一致性较好，其他指数也符合分析标准。本文用C1、C2、C3分别代表湖北省孝感市、山东省烟台市、浙江省瑞安市，将对三所城市小学数学教师的TK、TCK、TPK、TPACK四个维度测量得出的平均值、标准差(表1)分别进行对比，以分析不同城市小学数学教师的TPACK框架中四个维度能力水平及能力离散程度，并从教龄和学历两个方面进行分析比较。

表1 三个城市小学数学教师四个维度的平均值和标准差

2 研究内容及问题分析

2.1 三个城市小学数学教师的TK、TCK、TPK、TPACK四个维度的平均值和标准差对比分析

2.1.1 平均值对比分析

由图1可知，不同城市小学数学教师的TPACK各要素能力差距较大，教师的TPACK各要素能力普遍发展不均衡。

图1 三个城市小学数学老师TK、TCK、TPK、TPACK四个维度平均值比较

C1小学数学教师的TK、TCK、TPK、TPACK的平均值较为稳定，整体上明显高于C2和C3，而C3小学教师的TK、TCK、TPK、TPACK能力明显高于C2小学教师。

三个城市教师的TK、TCK、TPK、TPACK值显示出明显的差距，表明C1、C2、C3小学数学教师的TK、TCK、TPK、TPACK能力有明显差距，也说明不同城市小学数学教师的TK、TCK、TPK、TPACK四个要素的能力水平也是参差不齐的，而之所以产生这样情况，既跟各城市问卷的具体测试问题不同有关，也与学校对教师要求的标准、软硬件教学设施配备、教学资源及教师的自身能力水平等因素有关。

2.1.2 标准差对比分析

由图2可知，不同城市小学数学教师的TPACK各维度标准差的差距较大，说明各城市小学数学教师在各维度的能力水平上差距悬殊。

C1城市小学教师TK、TCK、TPK、TPACK四个维度的标准差值都比较大，说明C1城市小学数学教师在这四个维度的水平上有明显差异，且C1学校小学数学教师的TK的标准差比C2、C3大，为0.76，表明在TK维度，C1小学数学教师之间的能力差距比C2、C3的小学数学教师之间的能力差距更大。这既与C1各学校对教师的教学设备的配备和要求等客观因素有关，也与教师对教学技术知识的更新和学习的意识等主观因素有关。

C2小学数学教师的TCK、TPK两个维度的标准差都超过了0.6，说明C2小学数学教师在这两个维度上的能力有一定差距。而在TK维度，C2小学数学教师的标准差最低，说明该城市小学数学教师间的TK能力差距比其他两个城市的小学数学教师间的能力差距小，TK能力相对均衡。

C3小学数学教师在TCK维度的标准差值最小，表明该城市小学数学教师间的TCK能力相差不大，能力较为均衡。在TPK、TPACK维度，C3的标准差都小于C1和C2的标准差，分别为0.54和0.37，表明C3小学数学教师之间的TPK、TPACK能力差距较小，而C1和C2小学教师的TPK、TPACK标准差值相近且大于C1的标准差，表明两城市小学数学教师在这两个维度上的能力差距比C3小学数学教师的能力差距大。造成这种情况的原因有：各地经济发展水平不同，提供的教育资源不同；对教师的准入门槛要求不同；教师入职后的培训内容及教学管理要求不同；教师的职业发展理念和发展规划不同。

图2 三个城市小学数学老师TK、TCK、TPK、TPACK四个维度标准差比较

2.2 三个城市不同教龄小学数学教师TK、TCK、TPK、TPACK四个维度平均值及标准差对比分析

2.2.1 平均值对比分析

由图3可知，教龄长的小学数学教师的TPACK平均值总体而言高于教龄短的小学数学教师。

C1小学数学教师的TPACK四要素的整体平均值都高于C2、C3，说明C1小学数学教师的整合技术的学科教学知识能力较高，TPACK值较高，但教龄高于16年的小学数学教师的TPACK四个维度能力均值低于11至15年教龄的小学数学教师，这与教师的自我发展意识有关。

C2的TPACK四个维度平均值整体较低，这应该与问卷内容不同或教师实际能力水平及城市对教师的要求标准有关。16年教龄以上教师的TK能力低于及格水平，需要重点关注。所有教龄段的TK、TCK、TPK、TPACK平均值整体呈下降趋势，表明C2小学数学教师的TK、TCK、TPK、TPACK能力随着教龄增长而下降，充分说明C2城市自小学数学教师入职后对教师的持续发展的规划引导、监督实施不到位。

C3小学数学教师的TPACK四要素平均值变化没有C1、C2数值变化明显，其中TCK维度的值随着教龄变长而下降，TK维度高于3年教龄的教师平均值都低于1～3年教龄的教师平均值，说明在TK维度，C3教龄短的小学数学教师能力高于教龄长的小学数学教师能力；且C1、C2、C3都是同样情况，教龄长的教师TK能力普遍低于教龄短的小学数学教师。这说明各城市对小学数学教师的TK能力发展重视不足，对教师的TK维度发展提供的支持不到位，教师自我提高的意识不高。

图3 三个城市不同教龄小学数学老师TK、TCK、TPK、TPACK四个维度平均值比较

2.2.2 标准差对比分析

由图4可知，不同城市教龄长的小学数学教师的TPACK四个维度的标准差值比教龄短的教师标准差值大，即能力差距大。C1、C2、C3小学数学教师的TK、TCK、TPK、TPACK标准差在四个教龄阶段都有较大变化，且16年以上教龄的小学数学教师在各维度的标准差值与低于此教龄的教师相比呈上升趋势。

C1小学数学教师在1～3年教龄阶段的TK、TCK、TPK、TPACK四个维度的标准差数值较小，而在16年以上教龄阶段的小学数学教师的TCK、TPK标准差数值较大，说明该教龄阶段小学数学教师能力差异较大。他们在TK维度的标准差值为0.6，表明在此维度他们的能力差距一般。16年以上教龄的小学数学教师的PK、CK能力差距较大，他们没有重视基本学科知识能力和教学能力的发展，认为所掌握的教学知识已经够用，而学校对他们的考核不到位，也导致他们没有继续学习的动机。

C2小学数学教师在四个教龄阶段中的TCK标准差都比其他阶段的大，说明他们在TCK维度的能力差异最为明显。TK维度标准差值总体低于0.6，表明教师的TK能力差距不大，该城市的教师学科内容知识水平差距大。教育主管部门要完善教师的考核内容和培训机制，促进教师各维度能力的均衡发展。

图4 三个城市不同教龄小学数学老师TK、TCK、TPK、TPACK四个维度标准差比较

C3中1～3年教龄小学数学教师的TCK、TPK、TPACK标准差都比C1、C2低，4～10年教龄阶段的TK、TCK、TPK、TPACK在四个维度的标准差数值都低于C1和C2，说明C3小学数学教师的四个维度的能力较为均衡，但16年以上教龄的小学数学教师的TPACK的四个维度的标准差值都大于0.6，且TK维度的标准差值最大，为0.77，说明16年以上教龄的小学数学教师在TK维度的能力水平差距较大，这与教师的自我发展观点有关，有的教龄长的教师能接纳信息技术的应用，注重自我提升，而有的教师没有长远的职业规划，安于现状，学校对教师教学能力的管理缺乏有针对性的提升措施。

2.3 三个城市不同学历小学数学教师TK、TCK、TPK、TPACK四个维度平均值及标准差对比分析

2.3.1 平均值对比分析

如图5所示，三个城市不同学历的小学数学教师在TK、TPK、TPACK维度的平均值从大到小排序为研究生学历、本科学历、专科及以下学历。

C1本科学历的小学数学教师比专科及以下学历的教师的TK、TCK、TPK、TPACK平均值都要高，而研究生学历的教师TCK能力比本科学历的教师平均值小，这与教师任职后的学科知识能力发展有关，也与教师研究生所学专业是否与本科专业一致有关，若与本科专业不一致，则其专业性能力确实会比本科学历的教师差些。

C2小学数学教师在TK、TCK、TPK、TPACK四个维度的平均值随着学历的升高而上升，说明学历高的小学数学教师的TPACK各维度能力高于学历低的小学数学教师的TPACK各维度能力。

C3专科及以下学历的小学数学教师的TK、TCK、TPK、TPACK四个维度的平均值低于本科生和研究生学历的小学数学教师的平均值，这与高学历教师在就学期间所接受的相关教育教学知识和技能培训内容比学历低的教师多有关。

图5 三个城市不同学历小学数学老师TK、TCK、TPK、TPACK四个维度平均值比较

2.3.2 标准差对比分析

由表6可以看出，专科学历教师四个维度的标准差最大，说明该学历层次的小学数学教师能力相差较大，本科及研究生学历的小学数学教师的标准差相对小些。

C1的专科及以下学历小学数学教师的TK、TCK、TPK、TPACK四个维度的标准差较大，都超过了0.6，说明该学历段教师四个维度的能力相差较大，这与该学历的教师在读书期间所接受的教育教学知识培训时间、个人自我发展的能力和意识有关。本科学历中，TCK和TPACK维度的标准差值超过了0.6，说明这两个维度的教师能力相差较大，而研究生学历中，TCK、TPK、TPACK三个维度的标准差相差较大，说明这三个维度中教师能力相差比较大。

C2专科及以下学历的小学数学教师的TK、TPK、TPACK三个维度标准差值都比较大，TPK的标准差值甚至达到了1.25，表明该学历层次的教师在这三个维度的能力值相差较大。本科学历的教师标准差值适中，该层次教师的四个维度能力相差较小。研究生学历中，TCK、TPK、TPACK三个维度标准差较大，说明该阶段小学数学教师在这三个维度的能力有一定差距。

C3中本科和研究生学历小学数学教师的TK标准差稍大，表明该维度两个学历层次的教师能力有些差距。

三个城市中，C2的专科及以下学历中TPK、TPACK两个维度的标准差值较大，说明该地区专科及以下学历的小学数学教师间TPK、TPACK能力差距比其他两个城市教师的能力差距大。这与C2对教师针对性的培训不到位及教师自我发展意识不足有关。

图6 三个城市不同学历小学数学老师TK、TCK、TPK、TPACK四个维度标准差比较

3 提高小学数学教师TPACK整体能力的策略

3.1 完善学校教学硬件设施

不同城市间的小学数学教师TPACK框架中TK、TCK、TPK、TPACK四个维度能力水平差异，与其自身发展水平和教学的硬件配备完整性有直接关系。每个城市学校可根据自身所配备的硬件技术设备，对区域内的小学数学教师进行设备使用和教学整合技能培训。对必需的硬件教学设备配备不足的情况，学校可向相应部门申请，加强自身的硬件设施的配备与完善，为教师提供良好的教学条件。同时，学校可以开展应用信息技术教学比赛，以学科为单位进行评比，将评比结果跟教师考核挂钩，促进教师整合技术与学科教学能力的提高。

3.2 加强教师自我反思与学校考核

针对小学教师的TPACK框架中各维度能力发展不均衡的情况，教师可以通过日常教学成效来了解自身在TPACK框架中TK、TCK、TPK、TPACK四个维度的具体薄弱之处，经常性地进行教学反思与自我评价，然后通过学校提供的技能培训以及线上课程自学等途径，提升教师自身的TPACK整体能力。当然，教师的自学并不是教师单纯地看网课，而是将资源进行自我选取与消化。学校应构建良好的教学技术教育环境，逐渐形成技术整合教育教学的浓厚氛围，组织教师积极参加教学研讨活动，完善教师成长评价机制，加强对教师TPACK框架中TK、TCK、TPK、TPACK这四个维度的能力考核，促进教师各维度技能的全面发展。

3.3 制定“因人而异”的培训计划

针对同一城市不同小学数学教师间的TPACK整体能力水平差距较大的情况，学校可统筹个体差异，依据教师在四个维度能力的差异，制定教师的分层培养方式，选取多元培训方法。学校可对教师进行问卷调查，对学生进行访谈，了解教师的技能掌握情况，为以后的培训做准备。

3.4 引导教师树立新的职业发展理念

教龄长的小学数学教师的TPACK整体水平高于教龄短的小学数学教师的TPACK整体水平，随着教龄的增长，小学数学教师的TPACK整体能力增强。但本文研究发现，教龄长的小学数学教师的TK能力弱于教龄短的教师，表明教龄长的小学数学教师运用信息技术教学的观念有所欠缺。教龄长的小学数学教师的各维度能力标准差高于教龄短的小学数学教师，说明他们在教学中对提高自身TPACK各维度能力的意识不强。学校应努力打造浓厚的技术整合教育教学氛围，引导教师形成“终身学习”“全面发展”的职业发展理念。教师自己也要革新意识，接受新的教学技术与知识，通过自学相关在线课程来提升TK、TPK和TCK能力。教龄较短的教师要加强其TPACK整体能力，夯实其基本的CK和PK能力。对教龄长的小学数学教师，要提升他们使用信息技术进行教学的水平。

3.5 提升教师对教学工作的自我效能感

小学数学教师的学历是既定现状，学历低的教师想要提升自己的TPACK整体能力，一方面需要各城市教育管理部门和学校的支持与配合，加强教学的硬件配备，尽可能为教师提供个人专用的教学设备；另一方面学校领导要通过竞赛等方式激发教师提升TPACK各维度水平的动机，增强教师对教学工作的自我效能感。

4 结语

本文定量地分析小学教师TPACK框架中的TK、TCK、TPK、TPACK四个维度的能力与教龄和学历的关系，发现小学数学教师TPACK各维度能力水平受地方教育政策、学校培训方式内容、教师学历和教龄等因素的影响，其中教龄和学历的影响最为突出。在提升小学数学教师TPACK整体能力的方法中，调动教师主观能动性最为重要。学校不仅要构建提升教师TPACK整体能力的浓厚氛围，还要引导小学数学教师树立教学能力“全面发展”及“终身发展”的观念。同时，各地方、各学校应该提高教师的准入门槛，制定严格的教学技能考核制度，不仅要考核教师的教学内容、技能，还要考核教师的整合技术能力，促进教师TPACK整体能力的提升。当然，本研究采用的样本量较小，不能更全面地阐述小学教师TPACK框架中TK、TCK、TPK、TPACK四个维度的能力与教龄和学历的明确关系，在后续研究中将进行更加深入的调研与分析。