基础教育实践中教师TPACK的构成研究

　　随着信息技术的不断发展及其在教育教学中的深入应用，技术对教师专业知识产生了巨大影响和挑战。教师必须把技术这一要素纳入到自身专业知识结构中去，才能更好地胜任信息技术环境下的教学。正是意识到这一问题的重要性和迫切性，美国密西根州立大学的Mishra和Koehler基于Shulman的"学科教学知识（PCK）"概念，于2006年正式提出了"整合技术的学科教学知识（TPACK）"这一理论框架，用来说明包括技术要素在内的新型教师知识结构。[1]

　　为了揭示实践中教师TPACK的实然状况，以便有针对性地制定策略提高教师TPACK水平，进一步提升教师信息化应用能力及促进教师专业发展，本文以初中数学教师为研究对象，用调查问卷的方式对我国基础教育实践中教师TPACK的构成进行了实证研究，并用结构方程模型说明了构成因子之间的关系，深化了教师TPACK研究。

　　一、文献综述

　　要对初中数学教师TPACK的构成进行研究，首先需要了解数学教师TPACK构成的相关研究基础。包括数学教师学科教学知识（PCK）构成以及TPACK构成两个方面。

　　学科内容知识和教学法知识是教师知识的核心成分。但是20世纪80年代以前，这两种成分一直处于分离状态。针对这种状况，美国学者Shulman提出学科教学知识（PCK）这一概念，强调应该把教师的学科教学知识和教学法知识结合起来。Shulman认为学科教学知识（PCK）主要包括两种成分：一是有关特定内容的教学方法与策略的知识，是指如何用最有效的表征方式（如实例、解释、演示等）组织课程内容；二是有关学生思维的知识，包括不同发展阶段的学生对某一主题的理解、错误的想法、学生学习的重难点以及学生可能遇到的困难。[2]

　　众多研究者对Shulman的学科教学知识概念进行了丰富和发展。Grossman关于PCK的研究有了较大突破和创新，他认为PCK包含以下四个要素：教师关于学科在不同年级水平上的教学目的的统领性观念；学生的理解、日常概念和误解的知识；课程知识；特定主题的教学策略和教学表征的知识。[3][4]

　　随着后来研究的深入，Grossman也在不断丰富和发展PCK的构成框架。[5]我国学者在借鉴国外研究成果的同时，对PCK构成进行了大量研究，主要集中在数学这个领域。如范良火在Grossman的PCK构成基础上，从学生理解和教学策略的角度阐释了数学教师的PCK;[6]李琼在Grossman的PCK构成基础上进一步对数学教师的PCK作了细化。[7]

　　董涛以Grossman的PCK框架为基础，提出数学教师的PCK包括数学教学的统领性观念和特定课题学与教的知识两大要素，并把特定课题学与教的知识这一要素细化为学生理解的知识、内容组织的知识、效果反馈的知识和教学策略的知识等四个部分。[8]

　　综合以上关于数学教师PCK构成成分的研究，我们不难发现虽然学者们对数学教师的PCK有不同的理解，但是他们都认为数学教师的PCK包括统领性观念、学生知识、课程内容的知识和教学策略的知识等四个共同成分。

　　上述数学教师PCK构成的相关成果为数学教师TPACK构成的研究提供了研究基础。Mishra和Koehler在Shulman的"学科教学知识（PCK）"理论基础上，提出了整合技术的学科教学知识（TPACK）这一概念框架。他们认为TPACK框架包括PK、CK、TK、PCK、TPK、TCK和TPACK等七个要素，并对七个要素的概念进行了界定。[9]

　　后来，Cox博士在自己的毕业论文中对TPACK框架的七要素作了更详细的概念分析，以更好地明确和区分各要素的内涵。[10]

　　基于以上研究基础，有多位学者以TPACK框架的七个要素为测量维度，对教师TPACK进行了测评，并说明了七个要素之间的关系。[11][12]

　　美国俄勒冈州立大学的Niess在研究整合技术的学科教学知识（TPACK）内涵时关注的不是整个TPACK框架，而是框架中核心成分的整合技术的学科教学知识（TPACK）。因为它是由技术、课程和教学等三个要素融会贯通形成的一类知识，是教师使用技术有效教学的基础。Niess从这个视角出发，以Shulman的PCK构成研究为基础提出了TPACK的四个构成要素：关于技术与学科教学整合目的的统领性观念；关于学生利用技术来理解、思考和学习学科主题的知识；关于技术与学科教学整合的课程和课程材料的知识；关于技术与学科教学整合的教学策略和教学表征的知识。[13]

　　针对核心成分的TPACK,Niess进行了大量研究并从不同角度对TPACK的四个构成要素特征作了详细描述。但是他的这些研究并未经过统计学意义上的验证，也没有对各构成要素之间的关系作深入分析。国外有学者以核心成分TPACK为基础对职前教师TPACK进行了测量，[17]国内的钟洪蕊、张育桂也以Niess的研究为基础分别对小学科学课教师和小学数学课教师TPACK构成进行了实证研究。[18][19]

　　以上这些关于核心成分TPACK构成的实证研究存在的不足主要表现在以下两个方面：一是针对基础教育教师TPACK构成的研究不多，国内仅有的两个实证研究也存在样本容量较小的问题；二是没有深入揭示教师TPACK构成要素之间的关系。

　　二、研究问题和假设

　　要研究教师整合技术的学科教学知识（TPACK），必须与具体学科相结合。我国经过多年信息技术与学科教学整合的实践探索，取得了大量成果。黄德群对近十年来我国信息技术与课程整合的实践进行了研究，发现中小学语文、数学等重点学科与信息技术的整合远高于其他学科。[20]

　　而关于教师PCK的已有研究中，数学这门学科的研究成果较多，具有比较丰富的研究基础。为进一步推动基础教育实践中教师TPACK的深入研究，本研究选择初中数学作为研究学科。本研究试图回答下面的研究问题：初中数学教师TPACK的构成是怎样的？初中数学教师TPACK构成成分之间的关系如何？

　　在文献研究的基础上，本研究提出如下研究假设。

　　假设1:初中数学教师TPACK由整合技术教授数学的统领性观念、整合技术教授数学的学生理解知识、整合技术教授数学的课程和课程资源知识、整合技术教授数学的教学评价知识、整合技术教授数学的教学策略知识等五个维度构成。

　　假设2:初中数学教师TPACK的五个维度之间是相互影响、相互作用的关系。

　　三、研究设计

　　本研究主要采用问卷调查的方法收集数据，下面对问卷设计进行说明。

　　（一）调查问卷初稿的编制

　　由于目前还没有以核心成分TPACK为测量基础的初中数学教师TPACK调查问卷，所以本研究自己编制了问卷。本研究以Niess的研究为基础，结合我国数学教师PCK构成和TPACK构成的研究成果以及对初中数学教师初步访谈的结果，把初中数学教师整合技术的学科教学知识（TPACK）的构成因子确定为以下五个：整合技术教授数学的统领性观念、整合技术教授数学的学生理解知识、整合技术教授数学的课程和课程资源知识、整合技术教授数学的教学评价知识、整合技术教授数学的教学策略知识。在Niess的TPACK四要素中，评价的知识是包含在"技术与学科教学整合的课程和课程材料的知识"这一要素里面的。但是，Niess等人也提出了数学教师TPACK标准，用来评价数学教师的TPACK.其中明确把"评价和评估---教师通过使用技术获得多种有效的评价和评估策略"作为评价数学教师TPACK的一条独立标准。[21]

　　因此，本文把整合技术教授数学的教学评价知识作为一个独立的成分，以更好地明确和区分各构成因子的内涵构成和边界。

　　1.整合技术教授数学的统领性观念

　　整合技术教授数学的统领性观念是一种理念，是指导数学教师在信息化环境下开展数学教学的总体思想和观念。这种理念包括教师对数学学科的理解、对技术在数学中的地位的理解、对如何整合技术教数学的理解、对学生如何使用技术学数学的理解等方面的知识。技术这个要素在教师的数学课程观中成了一个缠绕概念。《义务教育数学课程标准（2011）》的课程理念部分从课程目标、课程内容、课程教学、学习评价、信息技术与课程整合等五个方面对数学课程作了规定，并明确指出"信息技术对数学教育的价值、目标、内容和教学方式产生了很大的影响",[22]

　　"要把信息技术作为学生学习数学和解决问题的一个有力工具，有效地改进教与学的方式，使学生乐意并有可能投入到现实的、探索的数学活动中去".[23]

　　从新课程理念中我们可以看出，数学课程是一张网，而信息技术则成为网中一个无处不在的交织元素。义务教育数学课程理念是初中数学教学的指挥棒，结合这个标准，本维度从课程观、教学观和信息技术观等三个方面入手设计了8个题目。

　　2.整合技术教授数学的学生理解知识

　　整合技术教授数学的学生理解知识，是对学生如何学习数学的理解和认识。数学课程的目标是使学生获得数学知识，在数学上得到发展，所以落脚点还是在学生身上，涉及学生如何学的问题。在数学学习中，学生有什么样的学习需求？对于特定主题的内容，学生已经具备了什么样的学习经验？学生学习时的认知特点如何？学生理解的发展历程是怎样的？学生可能出现的典型错误是什么？如何使学生发展数学思维能力？在信息技术环境下的数学教学中，教师如何合理使用技术解决以上问题就会反映出不同的教师知识。

　　本维度共有6个题目。

　　3.整合技术教授数学的课程和课程资源知识

　　整合技术教授数学的课程和课程资源知识是信息化教学环境下，数学教师对课程内容的理解和把握，包括教师自身的数学知识以及如何把这些数学知识更好地传授给学生的知识。课程内容是学生要学习的知识。课程内容包含若干不同的子主题内容。在不同的主题内容中，数学教师拥有不同程度的知识。在技术的支持和帮助下，数学教师需要考虑以下方面的问题：①特定的主题内容在整个学科中的定位，如何和前后知识以及相关学科知识进行衔接？②如何使课程内容和资源反映当前社会需要和数学的特点，符合学生的认知规律和实际经验？③如何组织内容和资源才能使学生更好地理解知识，更好地体验数学学习的过程，获得不同层次的发展？本维度从课程内容、课程组织和课程资源等三个方面入手设计了10个题目。

　　4.整合技术教授数学的教学评价知识

　　整合技术教授数学的教学评价知识是信息技术环境下，教师对数学教学评价的认识和理解。《义务教育数学课程标准（2011）》指出"应建立目标多元、方法多样的评价体系".[24]

　　信息技术使得数学教学的评价方式更加丰富多样。不同教师使用信息技术进行数学教学评价的知识水平不同。教师可以开发多种技术支持的评价方式对学生的数学学习过程和学习结果进行评价，既可以评价学生学到的知识，也可以评价学生学习过程中的认识和情感变化。本维度共有7个题目。