信息化2.0視域下高中生物學教師的TPACK水平調查與分析

韓雪豐

(揚州市第一中學，江蘇揚州，225000)

一、問題提出

進入21世紀以來，隨著科技的蓬勃發展，信息化技術已經成為教師教學的重要手段。2019年，教育部發布《關于實施全國中小學教師信息技術應用能力提升工程2.0的意見》指出信息技術應用能力是新時代高素質教師的核心素養，全國中小學教師應著力提升信息技術應用能力。[1]這意味著是否將教育技術與信息融入課堂教學，已經成為評價教師是否具備專業素質能力的標準之一。

基于信息技術與教師教學日益凸顯的緊密聯系，早在2005年執教于美國密歇根州立大學的學者Mishra 和Koehler就提出了TPACK這一理論框架。TPACK(Technological Pedagogical and Content Knowledge)是指整合技術的學科教學知識框架，是在Shulman 提出的學科教學知識(PCK)的基礎上加入了信息化知識(TP)發展而來的。[2]TPACK內容包括三個基本要素與四個復合要素，三個基本要素分別為學科知識(CK)、教學法知識(PK)以及技術知識(TK)，它們是構成此框架的基石，而四個復合要素則是基本要素之間的排列組合，即學科教學知識(PCK)、技術內容知識(TCK)、技術教學知識(TPK)、整合技術的學科教學知識(TPACK)。[3]關于TPACK的測量工具，Archambault開發了TPACK測量量表[4]，最初為內達華在線教師設計，后經過修訂，用于2009年美國K-12在線遠程教師TPACK調查，信度良好。TPACK 框架直觀地展示了信息化時代對教師的知識結構與教育教學能力提出的新要求，有助于了解教師信息化教學的現況，發現問題，進而解決問題，更好地促進學校信息化教學的發展與教師信息化教學能力的提升。

近年來，國內有關學者對TPACK研究多集中于理論框架研究與具體到某個學科的實證研究，如于勇等人對TPACK的理論現狀進行了分析[5]，陳萌將TPACK理論框架構建模型用于高中化學教學[6]，戴錫瑩等人將TPACK理論與數學結合構建了整合技術的數學教學知識框架[7]；教師TPACK水平的研究對象更多指向職前教師，如覃彩連等人針對師范生進行TPACK現狀調查[8]，王傭對學前教育師范生進行了TPACK水平現狀調查[9]，而對在職教師研究較少。生物學是自然科學中的一門基礎學科，是研究生命現象和生命活動規律的科學。[10]隨著科學技術的蓬勃發展，生物學在整個教育中的地位日益凸顯，將信息化技術融入生物學課堂，是高中生物學教師必備的能力與素養。本研究通過對155名高中生物學教師展開TPACK水平調查，發現其存在的相關問題并提出相關建議，旨在為高中生物學信息化教學的更好發展提供有力參考。

二、研究設計

(一)研究工具

本研究采用自編高中生物學教師TPACK水平調查問卷，問卷編制以美國K-12在線教師TPACK調查量表為藍本，并進行本土化表述，同時加入了高中生物學相關內容，如能運用多樣化的教學方法進一步提升對生物學科的理解，熟悉生物學科的核心素養理念，能通過科學思維看待問題等。問卷共分為兩部分：第一部分為調查對象的人口學信息，包含性別、教齡、職稱與學歷四個方面；第二部分為TPACK水平問卷，其下分為七個維度。每個維度下涵蓋四個題目，共計28題，均為Likert五點量表題，1表示“非常不符合”……5表示“非常符合”，積分越高說明被測對象此維度或整體TPACK水平越高。經SPSS 22.0檢驗，該問卷在本研究的信度系數均大于0.7，效度系數均大于0.7，且達到顯著水平，表明該測量工具在本研究中具有較高的可靠性與有效性，具體數值如表1所示。

表1 問卷各維度的信度系數與效度系數

(二)樣本介紹

采用隨機抽樣的方法，運用問卷星軟件對高中生物學教師進行了調查，回收問卷160份，剔除無效問卷5份，獲得有效問卷155份，問卷有效率為96.87%。有效樣本中男性66人，女性89人；教齡在1—5年的有57人，6—10年的51人，11—15年的19人，15年以上的28人；本科學歷的120人，研究生學歷的有35人；中教二級教師有30人，一級教師有54人，高級教師有28人，其余43人未評職稱。

(三)數據收集與整理

問卷采用無記名填寫。回收后運用SPSS 22.0軟件進行數據的統計分析，主要對高中生物學教師TPACK總體水平以及各維度水平進行描述性統計分析；針對被測對象的人口學背景性別、學歷采用獨立樣本t檢驗，對教齡、職稱進行單因素方差分析，完成相應推斷性統計分析。

三、研究結果與分析

(一)高中生物學教師TPACK整體水平

為觀測高中生物學教師的TPACK整體水平，運用SPSS 22.0將155名調查對象TPACK七個維度的極大值、極小值、均值與標準差作了描述性統計，結果如表2所示。

從表2可以看出，高中生物學教師的TPACK整體處于較高水平，均值為115.41。在七個維度中，TK的得分均值最低，僅有15.87，說明教師的技術知識較為欠缺；PCK的得分均值最高，為16.72，表明教師的學科教學知識處于較高水平。值得注意的是，排在前三位的維度中，與教學法有關的PCK、TPK，列于第一、三位，但是TPACK的水平卻排在第五位，說明教師目前缺少將技術手段整合到學科教學中的能力，或者說這種能力還有待大幅度提高。

表2 高中生物學教師TPACK水平(由高到低排列)

(二)不同人口學背景下高中生物學教師TPACK水平差異分析

1.性別差異分析

為觀測性別對高中生物學教師TPACK水平的影響，以性別為自變量，TPACK各維度及整體作為因變量，運用SPSS 22.0進行獨立t檢驗，結果如表3所示。

由表3可知，不同性別的生物學教師的TPACK水平存在顯著性差異。關于TPACK的各個維度，男、女教師在PCK、TCK、TPK方面均存在顯著性差異，且男教師的得分均值均高于女教師。出現這樣的結果或許與男、女教師對信息技術的應對態度有著很大關系，有關研究表明，男教師對于信息技術教學的價值認同感、應用的意愿及在應用的頻次上都顯著高于女教師[11]，因此，男教師將技術知識應用到學科教學中的能力要顯著高于女教師。

表3 不同性別高中生物學教師TPACK的差異性統計

2.教齡差異分析

為觀測教齡對高中生物學教師TPACK水平的影響，分別以TPACK各維度為橫坐標，均值為縱坐標，運用EXCEL繪制曲線圖，如圖1所示；運用SPSS 22.0進行單因素方差分析教齡對高中生物學教師TPACK水平的影響，結果如表4所示。

圖1 不同教齡高中生物學教師TPACK均值水平

從圖1可以看出，從教10年內教師的TPACK水平高于教齡10年以上的教師。具體來看，對于TK、CK、PK而言，從教1—5年教師得分均值高于教齡6—10年的教師，其他維度相反，這說明雖然新教師的TK、CK、PK較高，但將幾者融合并靈活應用的能力較低，而教齡時間的短暫增加，使教師能更好地將信息技術與學科、教學知識相互交融。對有10年以上教齡的教師而言，TPACK整體處于較低水平，也從側面說明長時間的教育教學工作已使教師進入了職業倦怠期，并且10年以上甚至15年以上的教師已步入了青年向中年的過渡階段，或已經步入了中年，面對家庭、社會以及自己事業方面的壓力已經十分沉重，容易感到身心疲憊[12]，故而對信息化教學能力的提升處于較弱水平。

由表4可知，不同教齡的高中生物學教師的TPACK水平存在顯著差異。從各維度分析，不同教齡的教師在CK、PK、PCK、TCK四個維度間不存在差異，在TK、TPK間存在差異，經事后比較分析(LSD)可知，1—5年、6—10年教齡教師的技術知識、技術教學知識高于有15年以上教齡的教師。

表4 教齡對高中生物學教師TPACK的差異性統計

3.學歷差異分析

為觀測學歷對高中生物學教師TPACK水平的影響，以學歷為自變量，TPACK各維度及整體作為因變量，運用SPSS 22.0進行獨立t檢驗，結果如表5所示。

從表5的數據可知，不同學歷高中生物學教師的TPACK水平不存在差異。從各維度來看，高中生物學教師在PK維度存在差異性。從均值來看，除PCK維度，研究生學歷教師的得分均值均高于本科學歷教師，差值區間在0.11—0.88。這一結果也說明研究生階段的教育更注重教育信息技術、學科知識以及教學方法與策略的培養，學歷的提升對高中生物學教師的專業發展具有重要意義。

4.職稱差異分析

為觀測職稱對高中生物學教師TPACK水平的影響，分別以TPACK各維度為橫坐標，均值為縱坐標，運用EXCEL繪制曲線圖，如圖2所示；以職稱為自變量，TPACK各維度及整體作為因變量，運用SPSS 22.0進行獨立t檢驗，結果如表6所示。

從圖2可以看出，副高級生物學教師的TPACK要略低于其他教師。這可能與副高級教師的教學熱情有關， 長期反復的教學工作使他們對將信息技術帶入課堂失去了興趣與動力。而在其他教師中，關于TK，中教二級教師均值最高；關于CK，初聘未評教師均值最高；關于PK、PCK、TCK、TPK，不同職稱教師得分均值從高到低依次為初聘未評>中教一級>中教二級。究其原因可能與教師的年齡、學歷有較大關系，初聘未評的教師一般為新進教師，教齡一般不高于3—5年，且大部分為研究生學歷，對信息技術的學習以及應用較得心應手，學習熱情也較高。

表5 學歷對于高中生物學教師TPACK的差異性統計

圖2 不同職稱高中生物學教師TPACK均值水平

由表6可知，不同職稱高中生物學教師的TPACK水平不存在差異。從各維度來看，在TK、CK、PCK、TPK方面存在差異，其他無差異。具體來看，對TK、CK而言，經事后比較分析(LSD)可知副高級教師低于其他教師；對PCK、TPK而言，發現副高級教師低于初聘未評與中教一級教師。

表6 職稱對高中生物學教師TPACK的差異性統計

四、研究結論與建議

(一)研究結論

第一，高中生物學教師的TPACK整體處于較高水平，均值為115.41。七個維度中TK得分最低，PCK得分最高。

第二，不同性別高中生物學教師的PCK、TCK、TPK、TPACK存在顯著差異。男教師的得分均值均高于女教師。

第三，不同教齡高中生物學教師的TK、TPK、TPACK存在顯著差異。關于得分均值，從教1—5年教師>6—10年教師>11—15年教師>15年以上教師。

第四，不同學歷高中生物學教師的PK維度存在差異性。除PK維度外，研究生學歷教師的得分均值略高于本科學歷教師。

第五，不同職稱的高中生物學教師的TK、CK、PCK、TPK、TPACK存在差異性，具體表現為副高級教師低于其他教師。副高級教師的TPACK均值水平要略低于其他教師。

(二)建議

第一，教師要樹立終身學習理念，在工作中不斷學習，促進個人專業發展。研究發現，高中生物學教師的TPACK整體水平較高，但TK、CK處于較低水平，說明教師的技術知識、學科知識欠缺，進而導致整合技術的學科教學無法順利開展。隨著科技的進步與信息時代的更迭，生物學科發展迅猛，已經成長為熱點學科。教師應摒棄“一朝受教，終身受用”的舊有觀念，樹立終身學習理念，提高自身教育教學專業知識儲備，加快信息技術學習腳步，了解不同技術的特點與作用，使信息技術與教學法、學科內容有效整合，以促進教育教學工作與個人專業發展。[13]

第二，學校應加大教育培訓力度，根據教師特點有針對性地進行分組培訓，構建教師合作學習共同體。研究發現，不同性別、教齡、學歷以及職稱等教師的信息化教學水平不同，有必要針對不同層次的教師開展分批次培訓。例如，對女教師要加強TK方面的培訓，對男教師要加強CK方面的培訓，且培訓時可以男女一組，促進教師相互學習；對11年以上教齡的教師著重開展TK培訓，培訓分組時可以將青年教師與老教師分為一組，提高學習熱情；另外，分組時還可以根據學歷、職稱的不同進行異質分組，教師之間互動交流，取長補短，共同進步。

第三，學校需優化信息化教育環境，創造信息化教育平臺，促進教師信息化教學不斷發展。一個好的教育環境才能促進教師更好發展。目前學校提供的信息化教學設備大部分為電子白板、希沃助手、投影儀等。這些信息化設備已無法滿足現行的教學發展要求。學校應加大信息化力度，及時優化教學環境，教師也應自身整合信息化教學資源，例如，學生電子書包、微課資源、學習通、雨課堂教學等，共同促進信息化教學的蓬勃發展。