TPACK學習軌跡研究進展

趙秋紅

新技術與教育的不斷融合，使得任何一位教師在適應新課程標準時都會面臨一些挑戰，而教師需要怎樣的知識來應對這些挑戰呢？關于這個問題，不同的時代有不同的回答。19世紀，研究者普遍認為教師擁有強大的內容知識是解決該挑戰的關鍵。到了20世紀初，研究者開始轉變自己的想法，不僅認為內容知識是重要的，同時也意識到了教學法的重要性。而到了20世紀末，他們提出了教師對教學的認識，不僅要關注教學內容和教學法，也要關注兩者結合所形成的“教師專業知識-學科教學知識”（PCK）。舒爾曼在1986年提出了PCK這個概念。此后，TPACK概念的提出，指明了技術深層融合的教師發展的新研究方向，獲得了研究者們的大力追捧。但TPACK研究仍存在一些明顯問題，如TPACK概念是如何動態發展的，仍然沒有真正研究清楚。Niess的TPACK學習軌跡研究對這個領域做了較為深刻的探索和發展。

Margaret L.Niess任教于美國科瓦利斯俄勒岡州立大學，研究教育技術、教育評估等領域，他在舒爾曼、Grossman及Rogers的理論基礎上提出了TPACK的四個核心要素及TPACK發展的五個階段，該理論為轉化教師學習軌跡，促進教師基于技術的教學提供了指導。

PCK和TPACK理論框架

舒爾曼對PCK的定義實際上是將PCK作為多種知識的綜合，包含教師對學習者的知識、課程知識、教學情境知識和教法知識等，它是用專業學科知識與教育學知識的綜合去理解特定單元的教學如何組織、呈現以適應學生的不同興趣和能力。

隨著信息技術對教育的影響，出現了對教師知識這一問題的不同回答。眾多學者和研究人員重新將注意力轉移到了技術、教學法和學科內容的整合上。因此提出了整合技術的學科教學法知識（TPCK），隨著時間的推移，將縮寫TPCK改為了TPACK來描述教師知識的轉化，此時教師的知識是整合技術、教學法和學科內容的知識。TPACK的中心部分強調教師知識的轉化，是教師在設計和實施基于技術的教學時所依靠的最理想的知識。

理論基礎：教師知識轉化理論和創新推廣理論

該研究的第一個理論基礎是基于Grossman所提出的理論。Grossman在舒爾曼提出的PCK基礎上提出了教師知識轉化所依據的四個核心因素：

①一門學科的統領性觀點。這一部分描述了教師掌握了某一主題的本質，了解學生該學什么，以及技術是如何支持學習的。

②學生對特定學習內容容易理解和誤解的知識。對于這一部分，教師要給出適宜的解釋和表征，就必須掌握特定的內容，如學生已經知道什么，一般會有幾種理解方式，將會有什么樣的疑惑。這種知識不同于一般的關于學習者的知識，因為它是關于特定的教學內容的，它會影響到對課程計劃、對學生的期望和評價。

③特定學習內容在橫向和縱向上組織和結構的知識。橫向的課程知識指特定年級的特定學科的特定課題選擇了什么內容，是如何組織的，不同的課題是如何聯系的，以及特定年級、不同學科的教材是如何組織和聯系的。縱向的課程知識是指不同年級的特定學科的教材各有什么內容，是如何組織的，依據相互間的聯系可以推知學生在過去學了什么，將來又要學什么。

④將特定學習內容呈現給不同學生的策略知識。這一部分包括教授特定課題時有效的隱喻、樣例、實驗、活動、解釋。

該研究的第二個理論基礎是基于Rogers的創新推廣模型，該模型由五個階段構成：了解階段（接觸新技術、新事物，但知之甚少）、興趣階段（發生興趣，并尋求更多的信息）、評估階段（聯系自身需求，考慮是否采納）、試驗階段（觀察是否適合自己的情況）和采納階段（決定在大范圍內實施）。

TPACK學習軌跡理論框架

Margaret L.Niess在Grossman的基礎上，提出了TPACK的四個核心要素：關于整合技術，教授特定科目的整體觀念；關于本學科，將技術與學習整合的課程與課程材料的知識；關于學生使用技術理解、思考和學習的知識；關于使用技術教授特定主題的教學策略和呈現形式的知識。

同時，Niess等人以數學教師使用電子數據表教學的過程中TPACK的發展情況作為案例研究，然后結合Rogers的創新推廣模型，將TPACK發展劃分為認知、接受、適應、探索和提升五個階段。

①認知：教師可以使用電子表格并且根據特定的數學主題對電子表格進行調整。②接受：教師利用電子表格對某個特定的數學主題進行教學和學習時的態度如何，即教師是支持的，還是不支持的。③適應：教師可以將電子表格引入并且應用到他們的課堂教學活動中。④探索：教師不僅將電子表格作為教授和學習多種數學主題的工具，同時，也將電子表格作為學習數學主題以外其他主題的學習工具。⑤提升：教師將電子表格作為一種數學工具來評估學生的理解程度，以及他們積極地支持利用電子表格將教學和學習的數學主題整合起來。

學習軌跡：職前教師和在職教師的知識轉化

TPACK的出現解決了職前教師和在職教師知識發展的學習軌跡的問題，但由此產生了另一個重要的問題：TPACK的四個核心要素和五個發展階段如何支持設計學習軌跡來發展職前教師和在職教師的TPACK？

1.學習軌跡：職前教師知識轉化

職前教師準備項目需要為建立入門級教學所需要的知識做好準備，這些準備包括技術課程、內容課程、方法課程，還有實習經驗。

（1）技術課程

這里所指的技術課程并非傳統的技術課程。Angeli和Valanides 結合技術映射（TM）和同伴互評學習經驗提出了一個教學技術課程。該課程包括三個活動：一是課堂講座，在課堂講座中，職前教師學習技術工具在不同內容領域中應用的例子；二是在實驗室的活動，在實驗室，職前教師學習如何使用技術；三是同伴互評，在同伴互評小組中，職前教師可以使用一個四步驟設計過程來設計任務，即①搜集原始信息，②從事現實世界的任務，③與他人分享、討論和反思以消除不確定性，④與專家進行討論。在完成這些活動后，職前教師就會對將技術融入到課程中進行戰略性思考。該模型就提供了這樣的一個學習軌跡，使職前教師思考、設計和反思，并將技術與內容和特定的教學策略整合。

（2）指導課程內容的方法

Koh和Divaharan提出了一個TPACK發展教學模式作為課程設計中的一個學習軌跡，通過TPACK的五個發展階段來指導職前教師的發展。該模式包括三個階段：第一階段（教師建模）是在TPACK的前兩個水平的啟示下所構成的認知和接受。該階段通過教師的示范接受新的信息技術工具。第二階段建立技術上的熟練性。該階段促進了整合技術的學科內容知識（TCK）的發展。第三階段通過教學設計發展技術整合的經驗。該階段促使職前教師在一個特定的內容主題中來設計技術的應用（TPACK）。

（3）實習經驗

實驗對象是2～3個職前教師和1個有經驗的學校在職數學教師，他們共同教學、修改和反思基于技術的教學。在這些群體中，他們各自扮演不同的角色。職前教師是數字技術專家，合作的在職教師是教學法專家，他們都有與主題有關的專業知識。合作的數學教師確定具體的課堂教學。職前教師和合作的數學教師共同確定用于教學的具體技術，然后確定一個適用于該技術的教學主題。每一位職前教師和合作的教師都以單元來進行教學。在每一節后，他們會通過交流來共同修改和完善這節課。合作教師的加入給他們帶來了對教學和課程進行討論和思考的實際課堂經驗。

2.學習軌跡：在職教師知識轉化

（1）基于設計的學習

通過設計方法來延伸學習，Mishra等人提出了一個更為復雜的TPACK發展螺旋階段軌跡的教學設計，該教學設計包括三個階段：第一階段是微設計階段，在該階段，教師會學習特定技術的特點；第二階段是宏觀設計階段，在該階段，教師會用不同的方式來使用技術；第三階段即反思階段，在對微設計問題與宏觀設計問題探索后，教師就會對在考慮一個特定的且較難的教學問題時所涉及的教學法、技術和內容以及它們之間的相互關系進行思考。經過這個過程，教師就會利用TPACK的四個核心要素作為他們解決真實的教學問題的技術解決方案。

（2）擴展專業發展項目

發展在職教師TPACK的專業發展項目是多種多樣的，Lyublinskaya和Touranki啟動了一個專業發展項目用來指導數學教師將先進的計算機技術（TI-Nspire）應用到教學中的學習經驗。這個項目最初的問題是確定這些行動改變教師TPACK水平的程度。研究人員希望通過觀察教師的行為來確定教師改變的水平。為了這個目的，他們基于TPACK四個核心要素所構成的TPACK水平創造并且檢驗了一個量規。利用這個量規對教師TPACK的發展進行判斷。經過一年的研究，結果表明沒有教師能夠達到TPACK的兩個最高水平（探索和提升）。并且得出了教師TPACK的增長模式是非線性的結論。

zgün-Koca等人也利用TPACK五階段模型來跟蹤一名教師利用先進的計算機技術進行學習和教學的過程。研究者們也追蹤了教師利用技術教授數學的統領性觀念，教師對學生理解、思考和學習的理解，教師對技術的理解，以及教師如何理解內容是怎樣影響教學法的（PCK），技術與教學法之間的關系（TPK），還有內容和技術（TCK）的變化。在這項研究中，TPACK模型與TPACK五階段模型為追蹤教師TPACK的成熟與深化和研究教師專業的發展提供了一個有利工具。

TPACK學習軌跡理論對我國教師教育的啟示

TPACK的五個階段描述了一個發展的過程。更進一步的研究表明，該過程是非線性的。作為一個新內容和新技術，教師必須重新考慮這些概念，如果是這樣的話，那么新技術是怎樣來支持內容的？TPACK四個核心要素高度關注教師在每個TPACK階段所面臨的重要的挑戰。

同時，增強對TPACK的描述支持教師設計學習軌跡來促進職前教師和在職教師對TPACK重要性的認識。關鍵是要讓教師轉變自己的知識，讓教師能夠有效地理解將內容、教學法和技術結合用來支持學生學習的重要性。這個挑戰涉及到21世紀的教師知識的建設——利用新興的技術進行教學。