小學數學教師TPACK差異分析及能力提高策略

周 璇，肖 巍，吳昊辰

(1.長春師范大學教育學院，吉林 長春 130032；2.長春工業大學機械學院，吉林 長春 130012)

整合技術的學科教學知識，即TPACK(Technological Pedagogical Content Knowledge)。美國學者科勒(Koehler)和米什拉(Mishra)于2005年在舒爾曼(Shulman)提出的學科教學知識(PCK)的基礎上提出TPCK，2007年為使TPCK更加容易讀和更易于記住，將TPCK改為TPACK[1]。教師TPACK框架有七個維度，包含三個核心要素，即學科內容知識(CK)、教學法知識(PK)和技術知識(TK)；四個復合要素，即學科教學知識(PCK)、整合技術的學科內容知識(TCK)、整合技術的教學法知識(TPK)、整合技術的學科教學知識(TPACK)。何克抗[2]認為，TPACK是一種將信息技術應用到學科教學過程的全新教學模式。自TPACK誕生起，各國學者對其進行了豐富的研究。國外對TPACK的研究，主要集中在TPACK模式與特定學科的結合及TPACK各維度的拓展兩方面，而從研究方法的角度看主要有三種類型[3]：其一， 通過TPACK量表讓老師自評；其二，通過對物化作品(教學設計方案、學生作品)評估、課堂觀察、訪談等途徑，達到質性評價的目的；其三，前兩種類型方法的綜合使用。教師的TPACK發展研究有克伯屈的“設計學習”[4]、美國教育學博士艾倫及其同事提出的“微格教學”[5]等。自從李美鳳和李藝兩位學者在2008年首次將TPACK引入后，國內對TPACK的研究熱度逐漸升溫，主要集中在以下三方面：其一，TPACK融合具體學科的研究；其二，TPACK框架中各要素關系和構成研究；其三，TPACK框架中各維度的測量與評價體系研究。2018年9月教育部發布的《關于實施卓越教師培養計劃2.0的意見》指出，要深化信息技術，助推教育教學改革，推動人工智能與教師教育相結合，改變學生學習方式及教師對學生的評價、監測方式，從而提升教學效率，提高教學質量。在當下教學中，教師的技術水平直接影響著教師的教學內容呈現水平和教學效果。因此，筆者通過中國知網關鍵詞搜索，整理總結了三篇具有代表性的不同作者對相應城市的小學數學教師TPACK總體能力的現狀分析文獻。本文從TK、TCK、TPK、TPACK四個維度以及教師的教齡、學歷兩方面進行了分析闡述，并提出了提高教師TPACK整體能力的相應策略。

1 研究設計

選取了三篇分別從湖北省孝感市[6]、山東省煙臺市[7]、浙江省瑞安市[8]隨機選取的小學數學教師為研究對象的文獻，文獻均運用課堂觀察法及李克特五點式量表問卷法，得出了小學數學教師的TK、TCK、TPK、TPACK四個維度的相應數據結果，并利用SPSS和AMOS 17.0對數據進行了效度和信度檢驗。文獻中數據的KMO以及克朗巴哈alpha系數均等于或大于0.7，說明各量表內在一致性較好，其他指數也符合分析標準。本文用C1、C2、C3分別代表湖北省孝感市、山東省煙臺市、浙江省瑞安市，將對三所城市小學數學教師的TK、TCK、TPK、TPACK四個維度測量得出的平均值、標準差(表1)分別進行對比，以分析不同城市小學數學教師的TPACK框架中四個維度能力水平及能力離散程度，并從教齡和學歷兩個方面進行分析比較。

表1 三個城市小學數學教師四個維度的平均值和標準差

2 研究內容及問題分析

2.1 三個城市小學數學教師的TK、TCK、TPK、TPACK四個維度的平均值和標準差對比分析

2.1.1 平均值對比分析

由圖1可知，不同城市小學數學教師的TPACK各要素能力差距較大，教師的TPACK各要素能力普遍發展不均衡。

圖1 三個城市小學數學老師TK、TCK、TPK、TPACK四個維度平均值比較

C1小學數學教師的TK、TCK、TPK、TPACK的平均值較為穩定，整體上明顯高于C2和C3，而C3小學教師的TK、TCK、TPK、TPACK能力明顯高于C2小學教師。

三個城市教師的TK、TCK、TPK、TPACK值顯示出明顯的差距，表明C1、C2、C3小學數學教師的TK、TCK、TPK、TPACK能力有明顯差距，也說明不同城市小學數學教師的TK、TCK、TPK、TPACK四個要素的能力水平也是參差不齊的，而之所以產生這樣情況，既跟各城市問卷的具體測試問題不同有關，也與學校對教師要求的標準、軟硬件教學設施配備、教學資源及教師的自身能力水平等因素有關。

2.1.2 標準差對比分析

由圖2可知，不同城市小學數學教師的TPACK各維度標準差的差距較大，說明各城市小學數學教師在各維度的能力水平上差距懸殊。

C1城市小學教師TK、TCK、TPK、TPACK四個維度的標準差值都比較大，說明C1城市小學數學教師在這四個維度的水平上有明顯差異，且C1學校小學數學教師的TK的標準差比C2、C3大，為0.76，表明在TK維度，C1小學數學教師之間的能力差距比C2、C3的小學數學教師之間的能力差距更大。這既與C1各學校對教師的教學設備的配備和要求等客觀因素有關，也與教師對教學技術知識的更新和學習的意識等主觀因素有關。

C2小學數學教師的TCK、TPK兩個維度的標準差都超過了0.6，說明C2小學數學教師在這兩個維度上的能力有一定差距。而在TK維度，C2小學數學教師的標準差最低，說明該城市小學數學教師間的TK能力差距比其他兩個城市的小學數學教師間的能力差距小，TK能力相對均衡。

C3小學數學教師在TCK維度的標準差值最小，表明該城市小學數學教師間的TCK能力相差不大，能力較為均衡。在TPK、TPACK維度，C3的標準差都小于C1和C2的標準差，分別為0.54和0.37，表明C3小學數學教師之間的TPK、TPACK能力差距較小，而C1和C2小學教師的TPK、TPACK標準差值相近且大于C1的標準差，表明兩城市小學數學教師在這兩個維度上的能力差距比C3小學數學教師的能力差距大。造成這種情況的原因有：各地經濟發展水平不同，提供的教育資源不同；對教師的準入門檻要求不同；教師入職后的培訓內容及教學管理要求不同；教師的職業發展理念和發展規劃不同。

圖2 三個城市小學數學老師TK、TCK、TPK、TPACK四個維度標準差比較

2.2 三個城市不同教齡小學數學教師TK、TCK、TPK、TPACK四個維度平均值及標準差對比分析

2.2.1 平均值對比分析

由圖3可知，教齡長的小學數學教師的TPACK平均值總體而言高于教齡短的小學數學教師。

C1小學數學教師的TPACK四要素的整體平均值都高于C2、C3，說明C1小學數學教師的整合技術的學科教學知識能力較高，TPACK值較高，但教齡高于16年的小學數學教師的TPACK四個維度能力均值低于11至15年教齡的小學數學教師，這與教師的自我發展意識有關。

C2的TPACK四個維度平均值整體較低，這應該與問卷內容不同或教師實際能力水平及城市對教師的要求標準有關。16年教齡以上教師的TK能力低于及格水平，需要重點關注。所有教齡段的TK、TCK、TPK、TPACK平均值整體呈下降趨勢，表明C2小學數學教師的TK、TCK、TPK、TPACK能力隨著教齡增長而下降，充分說明C2城市自小學數學教師入職后對教師的持續發展的規劃引導、監督實施不到位。

C3小學數學教師的TPACK四要素平均值變化沒有C1、C2數值變化明顯，其中TCK維度的值隨著教齡變長而下降，TK維度高于3年教齡的教師平均值都低于1～3年教齡的教師平均值，說明在TK維度，C3教齡短的小學數學教師能力高于教齡長的小學數學教師能力；且C1、C2、C3都是同樣情況，教齡長的教師TK能力普遍低于教齡短的小學數學教師。這說明各城市對小學數學教師的TK能力發展重視不足，對教師的TK維度發展提供的支持不到位，教師自我提高的意識不高。

圖3 三個城市不同教齡小學數學老師TK、TCK、TPK、TPACK四個維度平均值比較

2.2.2 標準差對比分析

由圖4可知，不同城市教齡長的小學數學教師的TPACK四個維度的標準差值比教齡短的教師標準差值大，即能力差距大。C1、C2、C3小學數學教師的TK、TCK、TPK、TPACK標準差在四個教齡階段都有較大變化，且16年以上教齡的小學數學教師在各維度的標準差值與低于此教齡的教師相比呈上升趨勢。

C1小學數學教師在1～3年教齡階段的TK、TCK、TPK、TPACK四個維度的標準差數值較小，而在16年以上教齡階段的小學數學教師的TCK、TPK標準差數值較大，說明該教齡階段小學數學教師能力差異較大。他們在TK維度的標準差值為0.6，表明在此維度他們的能力差距一般。16年以上教齡的小學數學教師的PK、CK能力差距較大，他們沒有重視基本學科知識能力和教學能力的發展，認為所掌握的教學知識已經夠用，而學校對他們的考核不到位，也導致他們沒有繼續學習的動機。

C2小學數學教師在四個教齡階段中的TCK標準差都比其他階段的大，說明他們在TCK維度的能力差異最為明顯。TK維度標準差值總體低于0.6，表明教師的TK能力差距不大，該城市的教師學科內容知識水平差距大。教育主管部門要完善教師的考核內容和培訓機制，促進教師各維度能力的均衡發展。

圖4 三個城市不同教齡小學數學老師TK、TCK、TPK、TPACK四個維度標準差比較

C3中1～3年教齡小學數學教師的TCK、TPK、TPACK標準差都比C1、C2低，4～10年教齡階段的TK、TCK、TPK、TPACK在四個維度的標準差數值都低于C1和C2，說明C3小學數學教師的四個維度的能力較為均衡，但16年以上教齡的小學數學教師的TPACK的四個維度的標準差值都大于0.6，且TK維度的標準差值最大，為0.77，說明16年以上教齡的小學數學教師在TK維度的能力水平差距較大，這與教師的自我發展觀點有關，有的教齡長的教師能接納信息技術的應用，注重自我提升，而有的教師沒有長遠的職業規劃，安于現狀，學校對教師教學能力的管理缺乏有針對性的提升措施。

2.3 三個城市不同學歷小學數學教師TK、TCK、TPK、TPACK四個維度平均值及標準差對比分析

2.3.1 平均值對比分析

如圖5所示，三個城市不同學歷的小學數學教師在TK、TPK、TPACK維度的平均值從大到小排序為研究生學歷、本科學歷、專科及以下學歷。

C1本科學歷的小學數學教師比專科及以下學歷的教師的TK、TCK、TPK、TPACK平均值都要高，而研究生學歷的教師TCK能力比本科學歷的教師平均值小，這與教師任職后的學科知識能力發展有關，也與教師研究生所學專業是否與本科專業一致有關，若與本科專業不一致，則其專業性能力確實會比本科學歷的教師差些。

C2小學數學教師在TK、TCK、TPK、TPACK四個維度的平均值隨著學歷的升高而上升，說明學歷高的小學數學教師的TPACK各維度能力高于學歷低的小學數學教師的TPACK各維度能力。

C3專科及以下學歷的小學數學教師的TK、TCK、TPK、TPACK四個維度的平均值低于本科生和研究生學歷的小學數學教師的平均值，這與高學歷教師在就學期間所接受的相關教育教學知識和技能培訓內容比學歷低的教師多有關。

圖5 三個城市不同學歷小學數學老師TK、TCK、TPK、TPACK四個維度平均值比較

2.3.2 標準差對比分析

由表6可以看出，專科學歷教師四個維度的標準差最大，說明該學歷層次的小學數學教師能力相差較大，本科及研究生學歷的小學數學教師的標準差相對小些。

C1的專科及以下學歷小學數學教師的TK、TCK、TPK、TPACK四個維度的標準差較大，都超過了0.6，說明該學歷段教師四個維度的能力相差較大，這與該學歷的教師在讀書期間所接受的教育教學知識培訓時間、個人自我發展的能力和意識有關。本科學歷中，TCK和TPACK維度的標準差值超過了0.6，說明這兩個維度的教師能力相差較大，而研究生學歷中，TCK、TPK、TPACK三個維度的標準差相差較大，說明這三個維度中教師能力相差比較大。

C2專科及以下學歷的小學數學教師的TK、TPK、TPACK三個維度標準差值都比較大，TPK的標準差值甚至達到了1.25，表明該學歷層次的教師在這三個維度的能力值相差較大。本科學歷的教師標準差值適中，該層次教師的四個維度能力相差較小。研究生學歷中，TCK、TPK、TPACK三個維度標準差較大，說明該階段小學數學教師在這三個維度的能力有一定差距。

C3中本科和研究生學歷小學數學教師的TK標準差稍大，表明該維度兩個學歷層次的教師能力有些差距。

三個城市中，C2的專科及以下學歷中TPK、TPACK兩個維度的標準差值較大，說明該地區專科及以下學歷的小學數學教師間TPK、TPACK能力差距比其他兩個城市教師的能力差距大。這與C2對教師針對性的培訓不到位及教師自我發展意識不足有關。

圖6 三個城市不同學歷小學數學老師TK、TCK、TPK、TPACK四個維度標準差比較

3 提高小學數學教師TPACK整體能力的策略

3.1 完善學校教學硬件設施

不同城市間的小學數學教師TPACK框架中TK、TCK、TPK、TPACK四個維度能力水平差異，與其自身發展水平和教學的硬件配備完整性有直接關系。每個城市學校可根據自身所配備的硬件技術設備，對區域內的小學數學教師進行設備使用和教學整合技能培訓。對必需的硬件教學設備配備不足的情況，學校可向相應部門申請，加強自身的硬件設施的配備與完善，為教師提供良好的教學條件。同時，學校可以開展應用信息技術教學比賽，以學科為單位進行評比，將評比結果跟教師考核掛鉤，促進教師整合技術與學科教學能力的提高。

3.2 加強教師自我反思與學校考核

針對小學教師的TPACK框架中各維度能力發展不均衡的情況，教師可以通過日常教學成效來了解自身在TPACK框架中TK、TCK、TPK、TPACK四個維度的具體薄弱之處，經常性地進行教學反思與自我評價，然后通過學校提供的技能培訓以及線上課程自學等途徑，提升教師自身的TPACK整體能力。當然，教師的自學并不是教師單純地看網課，而是將資源進行自我選取與消化。學校應構建良好的教學技術教育環境，逐漸形成技術整合教育教學的濃厚氛圍，組織教師積極參加教學研討活動，完善教師成長評價機制，加強對教師TPACK框架中TK、TCK、TPK、TPACK這四個維度的能力考核，促進教師各維度技能的全面發展。

3.3 制定“因人而異”的培訓計劃

針對同一城市不同小學數學教師間的TPACK整體能力水平差距較大的情況，學校可統籌個體差異，依據教師在四個維度能力的差異，制定教師的分層培養方式，選取多元培訓方法。學校可對教師進行問卷調查，對學生進行訪談，了解教師的技能掌握情況，為以后的培訓做準備。

3.4 引導教師樹立新的職業發展理念

教齡長的小學數學教師的TPACK整體水平高于教齡短的小學數學教師的TPACK整體水平，隨著教齡的增長，小學數學教師的TPACK整體能力增強。但本文研究發現，教齡長的小學數學教師的TK能力弱于教齡短的教師，表明教齡長的小學數學教師運用信息技術教學的觀念有所欠缺。教齡長的小學數學教師的各維度能力標準差高于教齡短的小學數學教師，說明他們在教學中對提高自身TPACK各維度能力的意識不強。學校應努力打造濃厚的技術整合教育教學氛圍，引導教師形成“終身學習”“全面發展”的職業發展理念。教師自己也要革新意識，接受新的教學技術與知識，通過自學相關在線課程來提升TK、TPK和TCK能力。教齡較短的教師要加強其TPACK整體能力，夯實其基本的CK和PK能力。對教齡長的小學數學教師，要提升他們使用信息技術進行教學的水平。

3.5 提升教師對教學工作的自我效能感

小學數學教師的學歷是既定現狀，學歷低的教師想要提升自己的TPACK整體能力，一方面需要各城市教育管理部門和學校的支持與配合，加強教學的硬件配備，盡可能為教師提供個人專用的教學設備；另一方面學校領導要通過競賽等方式激發教師提升TPACK各維度水平的動機，增強教師對教學工作的自我效能感。

4 結語

本文定量地分析小學教師TPACK框架中的TK、TCK、TPK、TPACK四個維度的能力與教齡和學歷的關系，發現小學數學教師TPACK各維度能力水平受地方教育政策、學校培訓方式內容、教師學歷和教齡等因素的影響，其中教齡和學歷的影響最為突出。在提升小學數學教師TPACK整體能力的方法中，調動教師主觀能動性最為重要。學校不僅要構建提升教師TPACK整體能力的濃厚氛圍，還要引導小學數學教師樹立教學能力“全面發展”及“終身發展”的觀念。同時，各地方、各學校應該提高教師的準入門檻，制定嚴格的教學技能考核制度，不僅要考核教師的教學內容、技能，還要考核教師的整合技術能力，促進教師TPACK整體能力的提升。當然，本研究采用的樣本量較小，不能更全面地闡述小學教師TPACK框架中TK、TCK、TPK、TPACK四個維度的能力與教齡和學歷的明確關系，在后續研究中將進行更加深入的調研與分析。