生物師范生TPACK現狀調查及分析
——以華東師范大學和彰化師范大學為例

戴 勁 任亞楠 李維漢

(1 華東師范大學生命科學學院 上海 200241； 2 華東師范大學孟憲承書院 上海 200241； 3 臺灣彰化師范大學理學院生物系 彰化 000500)

1 引言

隨著教育信息化的迅速發展，信息技術與教育教學的融合發展受到越來越多關注，未來教師能否有效地運用信息技術手段來提升教育教學效果也成為廣泛關注的焦點。

早在2006年，美國密歇根州立大學的科勒(Matthew J. Koehler)和米什拉(Punya Mishra)教授就將技術知識納入到教師知識結構中，提出并詳細闡述了整合技術的學科教學知識(Technological Pedagogical Content Knowledge， TPACK)，為信息時代的教師必備素養提出了全新的界定[1]。TPACK框架包含三個核心要素： 學科內容知識(CK)、教學法知識(PK)、技術知識(TK)，以及由核心要素相互交叉形成的四個復合要素： PCK、 TCK、 TPK、 TPACK。幾種知識要素之間的關系如圖1[2]。

鑒于此，基于華東師范大學(簡稱華師大)和彰化師范大學(簡稱彰師大)兩校不同的課程設置背景，通過對國際通用TPACK量表的本土化改編，調查兩校生物師范生TPACK水平的現狀并分析師范教育存在的問題，為生物師范生培養提出對策。

圖1 TPACK框架及其知識要素

2 研究對象與方法

2.1 研究對象 以華師大和彰師大本科一至四年級生物師范生為研究主體，共發放145份問卷，回收樣本數為134，回收有效問卷率達92.4%。

2.2 量表來源 在通適性較強的Schmidt[3]量表的基礎上，參考了美國學者Archambault[4]和新加坡學者Chai[5]的量表進行編制，研究采用五級里克特計分形式，最終構建出7個部分，共33道題(@電子資源)。其中各要素與題目數量對應為： TK(4)、CK(5)、PK(4)、PCK(5)、TCK(5)、TPK(5)、TPACK(5)。

2.3 信效度檢驗 首先分析量表的內在信度，量表中七個要素的克隆巴赫Alpha系數分布為0.745至0.882，均高于0.60，整份量表的克隆巴赫Alpha系數達到了0.942，大于0.900，認為整份量表的信度非常理想[6]；然后采用因素分析法，分析檢驗量表的結構效度。經過因素分析后，所有部分均只提取出一個公因素，且公因素共同度分布范圍為0.294至0.804，均大于0.2，表示該量表中的題目均能反映其因素構念[6]；最后采用雙變量相關分析檢驗量表的內容效度，計算出各題得分與所屬部分總分積差相關系數分布范圍為0.575至0.885，且均為0.01水平(雙側)上的顯著相關。這說明，整份量表中所有題目具備較好的內容效度[6]。綜上所述，保留全部33道題目，不做刪減。

3 調查結果與分析

3.1 生物師范生的TPACK總體水平分析 為揭示華師大和彰師大生物師范生的TPACK水平，利用SPSS20.0對所有調查對象TPACK框架下的七個要素的平均值和標準差進行了統計，結果見表1。

表1 七個要素總體情況

(注： 1=華師大,2=彰師大)

從表1可以看出： ①TPACK的七個要素中，彰師大生物師范生的平均值均高于華師大的平均值，其中兩校TPACK部分的得分值分別為3.55和3.87，處于中等水平，與黃冬明[7]等人的研究結果相同；尤其在TK、 PCK、 TCK三個要素上，彰師大學生展現出了更高的水平，這一方面可能說明臺灣生物師范生在這三個維度知識上確實比較優異，也可能跟臺灣地區的學生對自己評估比較高、自信心較強有關。②對華師大的生物師范生而言，得分由高到低依次是： TPK>TK>TPACK>PK>PCK>TCK>CK，其中CK的均值最低，只有3.42，這可能跟低年級的師范生缺乏足夠的學科課程學習經歷有關；均值最高的為TPK，其值為3.65，說明關于整合技術的教學法知識掌握較好。而對彰師大生物師范生而言，得分由高到低依次是： TK>TPACK>PCK>TCK>TPK>CK>PK，其中PK的均值最低，有3.65，均值最高的是TK，其值為4.02，說明彰師大生物師范生對于技術知識的掌握比較精通。

3.2 生物師范生的TPACK知識年級的差異 選取個別年級進行了顯著性的差異分析。各個年級之間的對比主要是為了了解本科階段各類課程對師范生TPACK的影響。

3.2.1 華師大各年級TPACK之間的差異 選取華師大生物師范生大一與大四，大三與大四，大一、大二與大三、大四學生，分別用SPSS20.0來檢測差異的顯著性。

表2 華師大年級差異分析表

將大一與大四進行對比，來分析本科四年的學習對師范生TPACK產生哪些影響。表2顯示，在所有要素上兩個年級均出現顯著的差異，說明大學本科的教育有效提高師范生TPACK水平。隨后將大三與大四進行對比，來分析教育實習對師范生TPACK水平的貢獻： 在TK和PCK上，大四較顯著優于大三，但是TPK上大三顯著優于大四。說明大四在校學習時掌握了更多的技術知識，但在教育實習的過程中，將技術知識整合到教學中時遇到了困難。相反，大三剛開始接受教育教學課程的學習，自信心很足；并在準備教師資格證面試過程中，經常使用微格教室，所以表現出在TPK上顯著優于大四，TCK和TPACK上也優于大四師范生，但模擬訓練并不能讓師范生全面體會到實際教學過程中的困難。最后將大一、大二與大三、大四進行對比，來判斷教師教育課程對于提高生物師范生TPACK水平的影響： 表2顯示，在TK、 PCK上有較顯著的差異；CK、 PK、 TCK、 TPK有非常顯著的差異；而在TPACK上沒有顯著差異，說明學校開設的教師教育課程在一定程度上能提高師范生的TPACK水平，但師范生在如何將技術知識、學科知識、教學法知識應用于教學實踐還存在困難。

3.2.2 彰師大各年級TPACK之間的差異 選取彰師大生物師范生大一與大四，大一與大二、大三、大四分別用SPSS20.0來檢測差異的顯著性(表3)。

表3 彰師大年級差異分析表

從大一與大四之間的對比發現： 兩個年級在PCK和TPK這兩類知識水平上存在顯著性的差異，說明彰師大開設的課程有助于師范生學科教學知識和整合技術的教學知識的提高。與華師大不同，彰師大生物師范生從大二開始就能修讀教育教學的相關課程，以是否修讀過教育相關課程為標準，將大一師范生和大二到大四三個年級的師范生進行差異分析發現： 他們在PK、 PCK、 TCK上有較顯著的差異。這可能與臺灣地區師范教育公共課程涉及很多教學法的基礎理論、電腦與網絡知識有關；在彰師大的學科教育課程中，學生有較多機會上臺演示教學方法，使得他們對于生物學科的教學法知識更加精通。

3.2.3 兩校不同年級之間TPACK的差異 將兩校大一之間、大四之間用SPSS20.0來檢測差異的顯著性(表4)。

表4 兩校大一之間、大四之間調查樣本差異分析表

可以看出，兩校師范生在剛進入本科階段學習時，彰師大師范生在TK、 CK、 PK、 TCK、 TPACK水平上明顯優于華師大師范生，但兩校大四師范生TK、 CK、 PK水平已經不存在顯著性的差異。筆者認為這說明華師大對于生物師范生單一維度知識的培養取得比較好的效果，而彰師大的課程讓生物師范生對PCK和TPK知識掌握更加深入。

3.3 TPACK知識的預測分析 為了預測TPACK發展的結構因子，筆者進行回歸分析，TPACK作為因變量，結構中其他要素作為自變量，通過逐步回歸的方法，最終預測TPACK的變量為TCK、TPK和PCK(表5)。

表5 預測模型匯總

[a預測變量： (常量),TCK；b預測變量： (常量),TCK,TPK；c預測變量： (常量),TCK, TPK, PCK]

模型顯示，二維整合知識TCK、 TPK、 PCK都進入了回歸方程。首先,兩個與TK相關的整合知識TPK、 TCK對師范生的TPACK預測作用很大；其次，PCK對TPACK有顯著貢獻作用,這與國內的一些研究得出的結論不同。信息技術的快速發展，師范生接觸到的機會更多，具備更多的TK知識。對于選擇的某一信息技術用在教學的哪個環節、如何運用這一技術,需要教師具備深厚的PCK水平才能處理好這些問題。由此可見,提升師范生的TPK、 TCK、 PCK水平將對TPACK知識的發展有更好的促進作用。

三個單一維度知識(TK、 CK、 PK)對TPACK知識沒有顯著的預測作用，說明師范生的TK、 CK、 PK知識對TPACK知識沒有貢獻力。因為僅僅具有技術知識、學科知識還是教學法知識，無法做到在學科教學中有效整合信息技術,具備單一的技術知識對其整合技術于生物教學中的能力作用不是太大。

4 啟示

4.1 增加教師教育課程比例，增加實習機會 對比兩校的課程設置，華師大的教師教育課程占學科課程的25%，而彰師大的則占了接近50%，由于彰師大的學生接觸的教育教學知識更多，從而表現出更高的自我效能感。建議華師大適當增加教師教育課程的比例，促使師范生有更多的時間和精力來提升TPACK知識。在華師大年級比較中可見，教育實習對師范生對TPACK的提高與正確認識都有很大的貢獻，建議在課堂上給師范生提供更多的實踐機會，同時在以校內實訓基地、校外實習基地為依托，靈活適情地組織實踐。

4.2 課程設置注重二維整合知識 TCK、 PCK、 TPK對于TPACK發展有著顯著性的作用，本次調查顯示彰師大對于這些要素的培養是較為有效的，可以借鑒他們的培養模式： 如生態學概論、生物教學法理論與實際，學生在課堂上運用錨式教學法、問題解決教學法、討論教學法、活動教學法等方法結合生物知識進行演示。這樣極大地提高了師范生對于教學理論學習的興趣，也讓師范生在課堂學習中得到實踐。

4.3 與時俱進，加強兩岸分享交流 TPACK還是一個未成熟、未詳盡的概念，信息技術也在不斷的發展變化中，在學習中溝通、交流、分享的網絡學習共同體對教師TPACK的發展有著不可忽視的作用。兩岸在教師培養方面都有著各自的優勢與不足，可定期舉行交流會，分享彼此的教學教研經驗，針對各自擅長的領域發表培養心得；也可以組織師范生進行短期交流，參與他校的教育實踐活動。

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