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技术教学法内容知识TPACK研究议题及其进展

技术—教学法—内容知识（TPACK）研究议题及其进展

[摘要]“技术—教学法—内容知识”（TPACK）是信息技术与课程整合、教师知识与教学学习研究的热点之一。

本文从TPACK框架的提出、主要研究议题与进展、以及有待解决的问题和未来研究方向等方面,系统报道与评论了“技术-教学法-内容知识”这一整合技术进行教学的教师知识框架。

[关键词]教师教育;信息技术与课程整合;教师知识;技术—教学法—内容知识

一、引言

“技术—教学法—内容知识”（TechnologicalPedagogicalandContentKnowledge,简称TPACK）这一知识框架自2006年由Mishra和Koehler正式提出以来,在国外教师教育与教育技术学界受到了广泛关注[1]。

例如,美国教育研究协会2008与2009年会,以及2007与2008年举行的信息技术与教师教育协会国际会议（SocietyforInformationTechnologyandTeacherEducation）均对此进行了主题研讨,TechTrends和ContemproryIssuesonTechnologyandTeacherEducation两种期刊也都特刊报道了TPACK的相关研究。

尽管TPACK研究已经成为国外教师教育研究与教育技术学研究的前沿热点之一,但截止到2009年11月,国内却仅有四篇文章对TPACK的定义、特点、构成要素和意义做了简单报道[2][3][4][5]。

本文拟对TPACK的提出、主要研究议题与进展、以及有待解决的问题和未来的研究方向进行系统的引介和梳理。

二、TPACK的提出

信息技术使人类的生活、工作和学习产生了巨大改变,教育领域在引进技术时也抱着同样的期望,即用技术变革教育。

在我国,随着教育信息化的发展,信息技术与课程整合不仅已成为基础教育改革的一大热点,而且已成为教师教育和教育技术学者研究的一个重要领域[6][7]。

然而,与教育对技术的热情和关注相对应的,却是技术对教育变革的滞后。

针对这一情况,Mishra和Koehler认为要归因于人们只重技术的倾向,人们只是将技术引入了教育领域,却对其如何使用关心不够。

与此同时,在对技术与教学整合的相关研究中,研究者对教师应该知道什么关注较多,而对如何整合关注较少。

对于这种偏差,他们认为更为根本的问题就是缺乏形成或者理解整合过程的理论基础[8]。

教师是教育信息化乃至技术整合的关键因素,也是教育变革的自主行动者（autonomousagent）。

由于技术具有用途多样、更新速度快且不透明（用户不清楚其内部机制）等特性,加上社会和其他情境因素对技术应用的影响,在教学中应用技术便成为一项紧迫而棘手的问题。

因此,我们不能奢望仅仅为教师预设特定的行为方式就能解决问题。

而是要让他们用自己的知识基础,来作为决策和行动的依据。

为此,Mishra和Koehler从教师知识的角度出发,对技术与教学整合进行了研究。

在一项为期五年的高校教师专业发展项目中,他们采用基于设计的研究,在PCK（学科教学知识）的基础上提出了TPACK这一教师知识框架[9][10][11]。

起初,Mishra和Koehler以TPCK（即TechnologicalPedagogicalContentKnowledge的缩写）命名这一框架。

但鉴于TPCK不好读,且顺序易混,因此在一次学术会议的讨论中他们将其更名为TPACK（读作“T-pack”）。

对于这次更名,还有两个深层的含义:

一是强调教学法知识（P）、技术知识（T）与学科内容知识（C）这三种知识都是有效技术整合必不可少的成分;二是强调为了帮助教师利用技术改善学生学习,这三种知识领域不能分离,且应形成一个整体（TotalPACKage）[12]。

三、主要研究议题及其进展

（一）对TPACK概念的理解

TPACK并不是一个全新的理念。

Mishra和Koehler在正式提出TPACK框架的文章中指出,之前就已经有许多学者主张有关技术的知识并不是与境脉无涉的,而且好的教学需要理解技术如何与教学法和内容相联系。

但与此前的研究所不同的是,TPACK这一框架不再将这些元素孤立对待,而是成对的甚至三个结合在一起来看待。

由于TPACK框架的抽象程度较高,且研究尚处于初级阶段,因此对TPACK本身的理解也成为一项重要的研究议题[13]。

1.对TPACK的界定

在对知识进行界定时,Mishra和Koehler受Dewey、Schon和Perkins等人的影响,更倾向于实用的层面,将知识看做设计塑造的知识（knowledgebydesign）,并认为为了识别和理解TPACK,应该就Perkins（1986）提出的知识的目的、结构、典型例子以及解释、评价的论点这四个方面做出回应[14]。

Mishra和Koehler认为,TPACK是使用技术进行优质教学的基础,是教师创造性地将技术、教学法和学科内容三种关键知识整合起来,而超越三者的新兴知识形态（见图1）。

为了有效地进行技术整合,教师需要具备对使用技术表征概念的认识;需要具备以建构主义的方式使用技术教授内容的教学技术;需要知道什么使概念难学或易学,而又如何借助技术调整学生面对的问题;需要知道学生已有的知识和认识论,以及如何使用技术在已有知识的基础上发展新的认识论或者强化已有的认识论[15]。

虽然Mishra和Koehler对TPACK进行了界定,但是对于这个框架的探究还很不充分。

Angeli和Valanides根据自己的实证研究,从认识论的角度明确地批判了一些研究者所谓的TPACK叠加观（integrativeview）①,即认为某一类知识基础（技术知识、教学法知识或内容知识）的增长都会自发地引起TPACK的增长;Angeli和Valanides认为TPACK是一种由其他知识基础转化而成的特定或截然不同的知识形态,是可以培养和评价的[16]。

为了让这个框架不只是停留在理论层面,而变成有用的研究工具,Cox使用概念分析法对这个框架进行了细化。

她认为TPACK是在具体学科内容的教学策略以及具体主题之表征的情境脉络中,技术、教学法、学科内容三者之间交互的知识,它需要教师知道如何使用新兴技术,将特定学科的活动或者特定主题的活动,与特定主题的表征协调起来以促进学生的学习[17]。

2.TPACK框架

关于PCK的理论是“概念性和分析性的”[18],由PCK发展而来的TPACK也应如此。

但Grossman也告诫说,教师知识的各个组成部分之间的区分在实践中的表现并不如理论上那样明显③。

在构建TPACK框架或模型时,研究者的倾向也有所区别,大致可以分为两类:

一类是关注TPACK的所有构成成分。

Mishra和Koehler的框架以及在此基础上进行的研究多属此类。

如Cox借鉴Magnusson等人（1999）从一般层次以及特定内容（某一学科和某一主题）层次而对教学法知识进行的区分,将教学法限定为活动,内容知识限定为表征,从而对其进行了细化（见图2）[19][20]。

由于课堂情境中必然会涉及到对教学法的考虑,Robertson则坚持认为课堂情境中不会存在“技术—内容知识”（TCK）,因此他将Mishra和Koehler模型的七成分修正为六成分,并演绎出教师教学时调用这些知识的步骤[21]。

另一类则是倾向于将TPACK看做一个整合体。

如Niess在Grossman（1989,1990）的基础上,提出了一个描述TPACK发展结果的框架,认为TPACK有四个核心要素:

即关于整合技术教授特定科目的整体观念;关于本学科将技术与学习整合的课程与课程材料的知识;关于学生使用技术理解、思考和学习的知识;关于使用技术教授特定主题的教学策略和呈现形式的知识[22]。

Angeli和Valanides借鉴Cochran等人的PCKg模式,将教师教学法知识和内容知识的发展置于其对学习者和学习环境的理解的脉络中,并将Mishra和Koehler模型中的技术限定为ICT,提出了ICT-TPCK的概念（见图3）[23]。

在论及与Mishra和Koehler模型的区别时,Niess认为她所采用的四要素模型,“更能说明TPACK是一个整合的结构”,因此,她的研究总是关注“作为核心要素的TPACK,而不是诸如TK、CK、PK等子项”④。

在对TPACK进行认识论上的考察时,Angelina和Valanides也提到,将TPACK看做一种独立的知识形态就要关注这种知识本身[24]。

然而现实情况是,大部分有关TPACK的研究都是采用第一类的研究框架或模型。

鉴于TPACK尚处于探索阶段的现实,对这两种取向的意义及其优劣的评判,还需留待更加深入的研究之后进行。

在最近的讨论中,Kelly还对TPACK的境脉进行了论述,他引入了技术获取的公平性和数字鸿沟问题[25][26]。

对技术的获取问题虽然受制于经济状况,但也会导致贫富之间出现教育与经济上的鸿沟,因此从21世纪的全球视野出发,教师应该就学生对技术的获取程度、以及可获取的当地资源做出回应,以便设计出对所有学生均为有效的教学[27]。

（二）教师实践中的TPACK

教学实践受教师知识和信念的影响,教学的变革又会带来教师知识和信念的变化。

教师知识与教学的这种相互关系以及教学所发生的特定的实践情境,就要求我们不能局限于对教师知识本质的探讨,就教师知识讨论教师知识,而应结合教学实践,将教师自身的知识带入研究视线,关注教师在教学实践中是如何运用知识的[30][31]。

这一点业已成为当前研究者们努力的方向。

教师知识具有两层含义:

一是教师所拥有的知识,亦即教师知道什么;二是关于教师的知识,亦即研究者对教师应该知道什么的判断[32][33]。

Bull等人认为在考察TPACK时,至少存在三种不同的视角:

①可以关注教学法,然后看其如何与技术、内容交互;②可以关注一种内容领域,然后看教学法和技术如何最有效地发展学生对核心内容概念的理解;③也可以考虑一种特定技术的功效（限制）及其与内容领域和教学目标之间的交互[34]。

因此,对TPACK所进行现有研究的视角,就可能会形成一个2×3的矩阵（见表1）⑤。

So和Kim从教学法的视角出发,对职前教师在应用PBL相关教学法知识进行技术整合课例设计的过程中出现的理解偏差和认知困难进行了考察。

研究发现,参与者虽然具有对于PBL的理论理解,但其设计中并没有将技术工具、内容表征和教学策略三者很好地匹配起来;参与者感受到的挑战主要体现在以下几个方面:

为确定的内容主题设置真实的和劣构的问题;发现并整合与目标学生和学习活动相关的ICT工具和资源;设计任务时在教师指导和学生自主之间取得平衡[35]。

在一项帮助教师整合技术以支持科学课的探究式教学的专业发展项目中,Guzey等人对四位初中科学课教师TPACK的发展进行了案例研究,发现诸如技术工具的获取和学生的群体特征等情境因素以及教师的教学推理都会影响到教师TPACK的发展[36]。

Bull等人从技术的视角出发,以数字视频为例,刻画出了学科、内容与教学目标之间对应关系矩阵图[37];Nelson等人从Web2.0技术为知识分享和知识建构所提供的可能出发,论证了教师应该发展TPACK,从而为学生提供有意义、协作和技术丰富的学习机会[38];Niess等人则在指导数学和科学教师学习在教学中使用电子数据表的教师专业发展项目中,对他们TPACK的发展进行了案例研究[39][40]。

除了以上视角的分析之外,还有研究者对教师的教学策划和设计进行了整体性的研究。

其中最有代表性的当数Richardson的研究,他通过对12名教师的访谈和课堂观察,发现教师大致会按照Shulman的教学推理和行为模式策划和执行教学,即理解、转化、教学、反思、新的理解[41]。

不仅如此,Richardson还发现,在Mishra和Koehler所描述的七个要素中,技术和教学法之间的交互处于优先地位[42]。

而Huseh在对优秀的语文课教师进行的案例研究中,发现内容知识处于主导地位,之后教师会同时考虑技术知识和教学法知识[43]。

而Robertson则认为在内容之后,教师会先考虑教学法,最后才考虑技术[44]。

（三）TPACK的发展过程与途径

1.TPACK的发展过程

Niess等人通过对一线教师学习电子数据表,并将其在数学课堂上作为学习工具使用时的活动的观察,结合Rogers（1995）的创新推广模型,针对教师在数学教与学中整合某种特定技术的过程,提出了TPACK发展的五个层次[45][46]:

①认知（知识）:

教师能够使用技术,并认识到可以将技术和数学内容相结合,但还不能在数学教学中整合技术;②接受（劝说）:

教师赞成或者不赞成在教与学中使用适当的技术;③适应（决策）:

教师参与一些活动,由此教师开始选择或者拒绝在教与学中使用适当的技术;④探索（执行）:

教师积极地在数学的教与学中整合适当的技术;⑤提升（证实）:

教师评价在教与学中整合适当的技术的效果。

2.TPACK的发展途径

关于教师TPACK的发展,目前的研究报道的较为集中体现在四种方式方法,即:

技术映射;通过设计学习技术;在教学计划中使用学习活动类型以及微格教学。

经过五年基于设计的研究,Angeli和Valanides开发出了技术映射（TM:

Technologymapping;见图4）这种发展教师ICT-TPCK的方法论。

在利用技术映射进行教学设计时,首先,教师会考虑特定的内容,对于每个主题,教师要将相关的内容与试探性的目标结合起来;然后开始进入图5中的菱形部分的迭代决策过程,以确定如何将相关内容转化成可以教授给学生的内容。

为了达到目的,教师要确定如何利用技术功效将内容转化为有效的表征形式,怎样根据学生特定的需要来修正表征形式,然后在他们的课上采用各种不同的教学策略。

其中将技术功效映射到内容和教学法,即建立技术功效、内容和教学法之间的联系,而这正是技术映射的核心部分。

为了帮助教师对技术形成灵活、情境化的理解,Mishra和Koehler提出可以采用“通过设计学习技术（learningbydesign）”的途径,即让教师以协作小组的形式针对真实的教学问题开发技术方案。

Mishra和Koehler在研究生课程以及教师专业发展项目中实践了这种途径,如让他们设计在线课程、教育影片或者重新设计已有的网站等。

而对这种途径的实践以及后续研究也促成了TPACK理论框架的建构与发展[49][50]。

教师的教学计划关注教学内容,并以活动为基础[51][52],而不同学科的学习活动又会有所不同。

因此Harris和Hofer认为,为了帮助教师更好地在教学中整合技术,可以将学生与内容相联系的学习需求与基于内容的学习活动联系起来,然后与可以促进这些活动顺利实施的教育技术联系起来。

在这种方式中,重点是基于内容的学习活动,而非技术的功效和限制[53][54]。

为了在教学中更高效地整合技术,并设计基于内容的学习活动,教师就需要在每个课程领域收集大量的学习活动,并明确不同类型活动可以使用的技术,然后将这些收集到的活动以功能性子类组织起来⑥。

由于TPACK是一种复杂的、动态的知识形态,人们对它的认识才刚刚开始,对它的理解还很少[80]。

因此,对TPACK的评价与测量不仅要建立在前面几个主题的深入研究的基础之上,而且也将构成上述相关研究议题研究的方法,从而对其产生积极的推动作用。

鉴于TPACK评价和测量工具的重要性,我们也将在后续的研究中借鉴教师知识及PCK的成果,对现有的测量量表进行修订和二次开发。

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