TPACK整合技术的学科教学知识

1、TPACK整合技术的学科教学知识国外教师TPACK发展路径及启示独家2015-04-19吴焕庆教育技术资讯吴焕庆1,2（ 1.曲阜师范大学传媒学院， 山东日照276826 ；2.北京师范大学教育技术学院，北京100875 ）摘要：必备整合 技术学科教学法知识（TPACK ）对21世纪的教师来讲是一个要求 也是一个宣言。教师TPACK的培养和发展成为教师专业化发展的重 要组成部分。如何培养和发展教师的TPACK成为教师教育者、教师不得不去面临的问题。国外对TPACK 发展进行了众多研究并产生了丰富的研究成果。梳理国外TPACK的发展方法、路径和具体策略，给我国教师TPACK 发展提供几点启示和借

2、鉴，TPACK发展要体现情境性、持续性、社 会性、设计性、生成性、系统性等需求。引言TPACK自从2005年提出以来，已经成为教育，教师教育、教 育技术等领域比较流行的热点话题。早期TPACK研究主要是是聚焦在发展结构理解和教师计划和实践中如何操作的问 题，最近当越来越多的人能够接受框架后，研究者开始聚焦于（职 前）教师TPACK的发展和评价上来，并且产生了丰富研究成果，包 括改革教育技术课程，微教学活动，行动研究、TPACK课程学习、 用设计学习技术、设计 学习活动等，这些为我国本土研究提供了基础 和丰富的借鉴。由于我国教师培养主要是分为职前教师和在职教师培训的形式，下面 将从这两个方面对这

3、些策略、方法和路径做介绍。一职前教师 TPACK发展路径1改革教育技术课程内容目前职前教师TPACK的 发展主要集中在教育技术相关课程的经历上。众所周知，单独传授技 术并不能将技术有效地整合到教学中，很多研究者纷纷改革教育技术 和教学法相 关课程。Grath和Morrow1采用理论和学生实际生活 相联系的策略对坎特伯雷大教育学院的 -Learning策略”课程 重新设计，提高了学生的参与度。印第安纳波利斯大学依据TPACK框架修订了 “教育中的技术”课程。在教材方面，缅因州 法明顿大学、海斯堡州立大学、州立佐治亚西南大学在2009年教师教育春季课程中，开始将TPACK手册作为教材使用。 Lyn

4、etteRoblyer和Aaron Doering2在美国教育技术教材畅销 书在教学中整合教育技术（第五版）写中，也将TPACK作为 了理论基础之一。TPACK框架已经作为一个指标进入了教育技术课 程中。2采用理论和实践结 合的课程模式Goktaset等3发现职 前教师对于聚焦在理论概念上的技术课程学习不感兴趣。理论上和概 念上的知识应该和实践联系起来职前教师才能明白使用信息技术的原 因。Lavonen ， Lattu ， Juuti和Meisalo4建议了自主学习和实践 工作结合的方式。Niess进行了为期一年的职前科学与数学教师 TPACK提升的项目。其具体分三个阶段展开：第一阶段基于技术

5、的教学指导。职前科学与数学教师学习（1）各种技术；（2 ）对于应用技术的教育学思考；（3）应用技术进行教 学，整合技术的微格教学；第二阶段聚焦于实习教师应用特定的教学方法获得教学经验：示范，亲自动手/实验，演绎或者归纳模式。实习教师开发相应课程并为同事授课且录像，教师 根据录像进行反思；第三阶段是基于整合技术的实习教学。项目剩下 的6个月需要实习教师应用技术制订教学计划、实施教学并反思自 己的教学课例，并根据大学管理人员和合作教师的指导调整其计划5。Koh和Divaharan在教育技术课程设计中探索了促进TPACK发展的一种教学模式的有效 性。模式包括三个阶段：通过教师的示范接受新的信息技术工

6、具；建 立技术上的熟练性；通过教学设计发展技术整合的经验等。理论和实 践结合成为职前教师发展的重要观点。3微格课例教学基于微格教 学的课例研究建立在微格教学和课例研究的基础之上。Carvin6 通过循环的微格教学课例来发展职前数学教师的TPACK。在基于微 格教学的课例 研究过程中，职前教师围绕某个具体目标、以小组合作 的形式设计出一节课。小组成员通过三个阶段的循环来学习：（1）共同 观看录像带，并且评估这节课是否达到了所设定的具体目标；（3）小 组成员共同决定这节课中需要修改的地方。这个小组成员以微格教学的方式讲授这节课；2）小组成员个循环一直重复进行，直到小组中的所有成员（通常是三个）都上

7、过这节课后才结束。职前教师在多次的观看、讨论、评 价、修正、反思、教学的过程中体会TPACK的发展。Pierson在研究中也采用了类似方法，让职前教师先对自己的教学，特别是与 技术相关的教学形成问题，然后收集数据帮助他们自己解答这些问 题，其中的关键数据源就是教学视频片段。图1 TPCK-COPR模型4同伴互助很多研究都强烈支持在学习信息 技术应用时采用小组形式进行学习。KeithWetzel等人根据TPACK框架，设计了“ P-K12课程中的技术整合 课程中 的两项任务，采用合作学习的方式进行教学并取得了良好的效果。Joyce和Showers把同伴互助引入到了教师培 训中并形成了同伴互 助模

8、型。同伴互助模型有四个成分组成。学习教学方法的理论基础；观察专家的演示；在相对有限环 境中实践 和反馈；相互指导将新的教学方法融入到日常的教 学活动中。Joyce和Showers在1995年对其进行了扩充，强调了同伴合作 之间的非层次性。Jang Syh-Jong7研究修订了同伴互助模式形 成了 TPCK-COPR模式（见图1），包括四项活动：（1）TPACK的理解；（2）观察教学活动；（3）实 践TPACK ; （4）反思TPACK。PCK电子学习系统的在 线辅助学习是 实施TPACK-COPR模型的平台。首先，TPCK-COPR模式以学习理论基础或特定知识教学方法的基本原理开 始。第二是按

9、照所学的TPACK理论与策略观察有经验地指导教师的 技能。第三，职前教师设计基于技术的课堂计划并应用于教学实践。在实践之后，其伙伴将对其教 学的成败 进行分析。最后，每位职前教师显示教学录像并和 其他人分享和讨 论。除了这些方法和途径之外，还有很多研究者在积极探索提出一些 具体的方法。 如 HarrisonHao Yang和PindeChen8通过对美国东北部某大学的计算机应用课混合式 学习结合能提高TPACK。教师通过几个连续的阶段 包括提供支架， 自我导向的学习，形成性评价和契约评价、改善、展示和反思等来提 高TPACK。二在职教师的TPACK程的研究发现，将基于项目的学习活动如 WebQ

10、uest发展和 发展路径1技术映射经过五年基于设计的研究，Angelina和Valanides9开发出了技术映射这种发展教师ICT-TPACK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

11、是技术映射的核心部分。2 基于设计的学习基于设计的学习是职前和职后教师学习如何将技术整合到课堂中的主要的方法。Koehler等10 认为理解技术对于教学法的作用比积累技术能力更重要，灵活的教学 方式比发现有用的工具更重要，为了实现这一思想 提出“通过设计学 习技术”来促进TPACK，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。如让教师设计在线课程、教育影片或者重新设 计已有网站等。在这种训练模式中：（1）指导者的角色是促进者和 咨询专家，他们为教师设计真实的需用教育技术解决的教学问题。（2）训练形式并非几次讲座或授课，而是以“做中学”的方式延续至少一个 学期。（3）构建包括指导者

12、、教师和学生的研究团队，合作设计利用多种 技术手段解决真实教学问题的方案，并在实施中不断修正和精致方 案。（4）评价教师学习效果的方式是考 察教师对其参与的课题的 理解、认识及观念，而非对某种技术手段的具体运用11。实质 上，基于设计的学习就是让教 师原先关于单独的技术，学科内容和教 学法这些知识慢慢开始向整合转变。3基于 TPACK游戏”提升教 师TPACK在2007年美国国家技术领导人峰会年度会议上， M.J.Koehler等学者提出了通过TPACK游戏提升教师TPACK的策略。其游戏形式如下：找三个容器（例如纸箱子）和一些纸条，根据教师 所属学科在一些纸条上分别列举不同的学科领域或者是学

13、科内的不同内容，例如物理、化学、生命科学、或者是物理课程中的加速度、顿第二定律和原子结构等，并放入到其中个箱子中。然后在另外一些纸条上分别列举各种教育技术，如博客、电子表格、模拟工具、画图和照相机 等，并放 入第二个箱子里。最后在纸条上分别列举各种教学 策略，如讲授、合 作学习，操作与练习和基于项目的学习等，并放入第三个箱子。教师 首先从其中两个箱子里面分别随机 抽取纸条（如先抽学科内容和技术 工具），教师根据抽取的两方面的内容对第三方面（教学方法）进 行思考，然后从第 三个箱子中选择合适的纸条。最后参与者拿走所有 箱子中的纸条，并通过头脑风暴的方式对学科内容、技术工具和教学 法三者如何有效整

14、合起来进行讨论。在此过程中参与者记录 并共享成 功的想法，以实现新颖及创造性地解决科学知识、技术与教学法的整 合问题12。4基于学习活动类型的设计Hofer等13在TPACK游戏的基础上进一 华步提出了基于“学 习活动类型的教师TPACK的提升策略。Harr式 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。为此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

15、到的站中列出 了学科的各种教学活动及其可用技术。活动分为：思考类、练习类、 解释类、生成类、应用类、评价类。学习 活动网站地址 。在具体实施 过程中，他们 指出可以通过如下基本程序指导教师实施课堂教学：（1）根据学生 特定的学习内容确定教学目标。（2）从活动以功能性子类组织起来。Harris和Hofer在学习活动网以教师为中心还是以学生为中心，学习的类型，学习的分布类型，有 无先前的经验，浅层建构还是深层建构，短期计划是长期，良构的学习还是劣构学习，小组学习还是个别化 学习，是 否需要额外资源等八个问题考虑课堂情境和学生学习活动类型与影响 因素。（3）选择合适的学习活动类型以形成学习经验。（4

16、）选择 过程性及终结性评价方式。（5）选择最大程度上有助于学生从学 习经验中获益的工具和资源。基于长期课程研讨或培训工作坊学习随着框架作为一个将技术有效整 合到课堂中的理论基础，教师教育项目开始将这种理论应用到课程设计中。A.Jimoyiannis14提供了 TPASK课程研讨，其课程内容包括两部分：一般理论模块和科学教 育中的 ICT。该课程研讨共持续350学时，持续整个学期（将近4个 月），通过实践训练、课堂讨论和设计学习等形式展开；Peeraer，Jef基于TPACK框架开设了一个为期三年的越南语教 师培训计划，参与培训的教师总人数为1191人。研究发现参与基于TPACK框架设立相关课程

17、学习的实验组，在实际教学中利用技术的能力要明显高于控制组；Annetta等在一个为期三年的理科教师培训计划中的第二年，为51名参与教师设计了基于TPACK框架的培训课程，通过博客在线收集参与培训教师的学习反馈信息，经过数据分析发现 该课程可 以有效提高教师在理科教学中应用技术的能力。另外除了课程研讨 外，很多文献研究发现使用长期的教师TPACK培训工作坊也是一种有效的发展方式，并且在很多研究中都 报告了培训的积极效果。这些研究的积极结论是令 人鼓舞的，能够让 教师的TPACK的发展变成现实。6同伴互助模式职前教师的 TPACK发展中很多研究都使用了同伴互助的方法和理念，如 KeithWetze

18、l 、 Jang Syh-Jong15 等。对于在职教师同伴互助也是重要的方式。Jang16等人提出了基 于电子白板应用的同侪互助模式，通过在课堂中使用电子白板发展教 师的TPACK水平等。三国外教师TPACK发展路径的启示教师 TPACK教师为什么没有将技术整合到课堂有许多影响因素已经确 定，包括技术难获得、没有时间、缺乏技术技能，虽然毫无疑问， 这些因素都阻碍技术的整合，但是增加技术的可获得性，时间，技术 技能，教师似乎也没有做好足够的准备，以上研究表明，将技术有效 整合到课堂的能力的发展需要教师发展各种能力，在TPACK培训中 我们要培育情境、注重协作、建立实践，完成作品，着眼持续 等。

19、1 TPACK发展应体现情境性教师TPACK体现于教育教学实践过程并在 实践过程中发挥作用。教师的知识主阵地在受”，“接受了未必会用。PACK能否转化为生产力和实际效益全在于实践和运用。教师TPACK的实践性决定了TPACK的学习是发生在特定的情境之中的。教师要在不断的实践过 程中，与情境的各种互动中积极丰富和完善各种境脉下的TPACK。 教育场景是教师TPACK形成与发展的环境，TPACK是特定场景下的TPACK。在TPACK发展的过程中，教师紧 紧抓住课堂教学的实际问题，围绕实际问题开展，通 过实践而得知所 以然。以上很多研究方式都考虑到了理论和实践的结合。例如 Koehler和Mishr

20、a17使用的“通过设计学 习技术”、 JudithB.Harris 和 Mark Hofer18提倡的在教学计课堂，因而它成长的方式是实践性和行动性的。听了未必接课堂，因而它成长的方式是实践性和行动性的。听了未必接划中使用“学习活动类型”、RoseM.Cavin和MelissaPierson19采用的微格教学、Angeli和Valanides的研究、Niess20的职前科学与数学教师TPACK提升的项目等让教师在 参与和做的过程中发展TP ACK,为TP ACK的情境培育提供了可操作的方式。2 TPACK发展应具有持续性TPACK的复杂动态特征决定了发展具体情境下三种知识成分的复杂关系需要 长

21、期投入TPACK实践中。正如越来越多的理论和经验上的研究所证 实的TPACK这种能力是多方面和复杂的，只能通过持续不断的实践 和逐渐增长积累经验逐步来发展。因此TPACK不再是最终的目标， 而是指向一种持续不断的活动序列。由此可见，TPACK发展的重要 途径是参与多种教学活动并构建起长期的学习共同体在学习共同体中持续不断的活动中促进TPACK的持续发展来进行，从而避免技术应用的短期效应。在实际的教学操作中，TPACK 免技术应用的短期效应。在实际的教学操作中，TPACK 发展培训不应该是一次性的，上述的长期课程研讨和工作坊的 培养方式 在这方面提供了借鉴。3 TPACK发展应具有社会性从教师T

22、PACK 框架结构来看，TPACK是很复杂的知识体系，并且每位教师的 TPACK具有很明显的个人特征。从分布式 认知理论来看，TPACK 不仅存在于利用该知识的教师身上，存在于教师利用该知识的实践 中，同样存在教师与环境互动 的信息、理念、制品和在线环境中，由 此形成分布式学习系 统。分布式认知注重个体、环境和制品的交互， 注重知识交流和知识共享。认识和显性这些隐性知识有助于教师TPACK发展。TPACK发展需要显性化、外化、组合化和内化，必 然要关注教师的个人知识与教师团队知识的分享和创 生，必然带有鲜 明的“社会性”色彩。因此，教师培训中应该 有意识的创造或设计社 会性的学习活动回应这类需

23、求。社会 性成为了 TPACK学习活动价值 体现的重要途径。上述有 些研究中提及到了合作学习，如 KeithWetzel 、 JangSyh-Jong21人，他们重视教师群体之间的互动，重视了教 师组 织和教师群体对教师个体发展的作用，为TPACK的协同建构提供了 坚持的基础。4 TPACK发展应具有技术性TPACK框架需要教师面临两个维度的革新。一方面技术作为框架中 最具有时代特色最灵活富有变化的元素，教师需要定的思考和使用技术的方式，需要具备对技术、教学、内容复杂关系的深层次理解和灵活的教学决策能力，另一方面技术越 来越被看作是学习的推动者。在线实践社区，网络研修、QQ群、 博客圈等成为教

24、师发展新平台。教师首先要学会用技术革新自己的 学习方法，成为学习的革新者才有可能将技术有效整合到自己的课 堂教学中。无论是从学习内容还 是从学习手段上来讲，教师TPACK 发展呈现明显的技术性。Chen和Ching-Huei22通过一个基于任务的学习管理系统对在 职教师进行培训，经实验研究发现，该方法可以有效提 高教师对技 术的理解和在教学过程中的技术应用能力，以及 应用技术的信心， 进而使教师的TPACK水平大幅提高。由此可见选择适合的网络环境 和平台是TPACK发展的另一需求。5 TPACK发展应具有系统性如 前所述TPACK是包含了七种知识成分复杂的知识框架。这些知识成 分以及各成分之间

25、的关系共同构成了教师TPACK系统。TPACK系统 以一种整体的方式影响着教师开展信息技术与课程整合的教学行动。也就 是教师TPACK的发展涉及TK、PK、CK及其复合元素等多方面知 识的提升与融合，对TPACK系统的理解程度，是提高整合能力的关 键。现行知识本位的教师教育模式有助于教师获得CK、PK、TK 等，而对丰富TCK、PCK、TPK则收效甚微，甚至无法涉及信息时代教师教育的核心TPACK，因此在TPACK发展过程中，应该完整建构TPACK体系，体现TPACK的系统性。季莫亚尼斯的TPASK课程研讨从内容和形式两个方面体现系统性，内容上包含各个成 分，形 式上包含理论和实践两个层面，为

26、我们TPACK发展课程设置提供借 鉴。6 TPACK发展应具有设计和生成性在课堂中整合技术是一个 复杂和劣构的问题，设计的特征与技术整合教学的劣构性具有一致性。基于设计的学习方式强调了教师的 主体性、主动性和能动性，凸显了特定境脉中的特定需 求，凸显了 TPACK的复杂性。同时，教师在设计的过程 TPACK 中，会伴随各种思想、观点、技术作品、报告方案、课堂实录等等 各种基于技术实践的TPACK制品的生成，TPACK发展过程中的生成性将成为TPACK培训中区别其他知识的 一个关键特性。教师TPACK发展过程就是设计开发制品、讨论协商 制品、修订完善制品等创造性交流的一系列活动，是以人为关注中

27、心并伴有TPACK制品生成的社会活动序列。四小结TPACK发展 成为信息时代教师专业发展的重要前提和基础，成为信息时代教师 的必备素质新航标。教师TPACK的研究已经成为教育技术领域与教师教育研究领域的热 点和前沿问题。如何借助信息时代提供的网络环境 提供的契机，促 进教师TPACK发展，从而满足知识社会的发展对教师提出来的愈来 愈高的要求，更好展示教师的教学实践智慧，促进教师专业发展成 为亟待解决的问题。国外的培训时，我们要借助在线网络提供的发 展契机，通过系统化教师TPACK发展路径带给我们很多的启发，在对教师进行 的课程设置、情景化的问题引导，自主化和协作化的活动设 计来体现 教师TPA

28、CK发展的情境性、持续性、社会性、技 术性、设计性、系 统性的特征需求，只有适合这些需求和特 征的路径，才能真正促进教 师TPACK的发展。参考文献1McGrath,A,Morrow.Did the impact of imposed course structure change lead to positive outcomes for lecturers and students?C:Poster seesion presented at Ascilite 2009 Conference.2009.2Weimer G,Hall T.TPCK:a revision of the techn

29、ology course for teachersJ.Association of Small Computer Users inEducation “ Our Second Quarter Century of ResourceSharing ” ，2009:1623Goktas Y, Yildirim Z, Yildirim S. A review of ICT related courses in pre-service teacher education programsJ. Asia Pacific Education Review, 2008,(2): 168-179.4Lavon

30、en, J., Lattu, M., Juuti, K., & Meisalo, V. Strategy-based development of teacher educators ICT competence through a co -operative staff development project. European Journal of TeacherEducation, 2008, 29 (2), 241-265.5 20M.L.Niess.Preparing teachers to teach science and mathematics with technology:Developing a tec