境脈因素對TPACK在教學實踐中的應用影響研究

林芳竹 張哲 金哲 張海

（1.東北師范大學 計算機科學與信息技術學院，吉林 長春 130117；2.朝鮮金哲柱師范大學 電化教育中心 平壤；3.東北師范大學 傳媒科學學院，吉林 長春 130117）

境脈因素對TPACK在教學實踐中的應用影響研究

林芳竹1張哲1金哲2張海3

（1.東北師范大學 計算機科學與信息技術學院，吉林 長春 130117；2.朝鮮金哲柱師范大學 電化教育中心 平壤；3.東北師范大學 傳媒科學學院，吉林 長春 130117）

在以學校為基礎的環境中，教師需要考慮諸如技術的有效性、學校政策等境脈因素，因為它們適用TPACK來解決教學問題。然而，定性的TPACK研究傾向于例證TPACK的七種結構，其境脈的影響尚未詳細地闡明過。新加坡研究者運用一個框架將TPACK和四種影響教師ICT課程設計的境脈因素（物理/技術，文化/制度，人際以及內?。┲g的相互作用可視化表示出來。研究者通過轉錄教師音頻的討論內容分析以及編碼頻率的卡方分析來自新加坡一所小學的24名教師關于課程設計的討論結果。同時，新加坡研究團隊由一名經驗豐富的教育技術專家協助，也證明了TPACK的高出現率。另外，教師還需要開發促進和討論教學設計的能力，使其對于境脈的關注可以轉化為支持教學改進的機遇。

TPACK；ICT；境脈因素

一、引言

從1986年開始，舒爾曼（Shulman）一直在為闡明教師獨特的專業知識而努力著,他認為教學知識（PK）和內容知識（CK）之間的相互作用產生了學科教學法知識（PCK）?？紤]到技術在21世紀的重要性，安格里（Angeli）和瓦蘭奈德（Valanides）提出應將技術性知識（TK）包含在內，作為教師知識的一部分。[1]正如PK和CK的相互作用產生了PCK，2006年，米什拉（Mishra）和科勒（Koehler）提出了由TK衍生出來的其他知識形式，如整合技術的學科內容知識（TCK）、整合技術的教學法知識（TPK）和整合技術的學科教學知識（TPACK）。因此，教師知識（TK、PK和CK）的三種基本形式以及從它們之間的相互作用而產生的知識構成了米什拉（Mishra）和科勒（Koehler）在2006年提出的TPACK框架的七種結構[2]，這也用來描述設計技術（ICT）整合課程的教師知識。采用結構方程模型的定量研究發現：TPACK框架的六個方面即TK、CK、PK、TCK、PCK和TPK對教師關于TPACK的自我報告做出了重要貢獻，定性研究也支持上述結論。因此，教師現有的知識基礎可以作為認知資源用來建構TPACK。

然而，教師的知識基礎并不是影響TPACK建構的唯一因素。教師關于他們工作環境的看法以及教師的個人信念也都是影響因素。較早的ICT整合文獻中已經對境脈因素以及教師信念究竟是促進還是阻礙ICT的整合進行了討論。1999年，艾特莫（Ertmer）強調指出ICT整合的首要障礙可能包括訪問設備、時間、技術支持，以及教師的ICT培訓。當其中任何一個因素欠缺時，教師會在一個相對較為困難的環境中開展ICT整合，這將影響其整合意愿。[3]2005年，他進一步指出，第二重障礙是教師內部的心理變量，如教師的認識論或教學的信念，都可能放大或減弱首要障礙的影響強度。這些第二重障礙可以帶來比首要障礙更艱巨的挑戰。[4]

境脈因素可以影響教師ICT的實施。事實上，對TPACK的研究已經定性為受教師實踐影響的一種知識的動態形式。盡管如此，對于教師TPACK境脈變量的影響一直沒有徹底檢驗，這是在TPACK文獻中發現的問題。普通教師以及高等教育教師的案例研究往往傾向于表征TPACK的七種結構。教師的TPACK觀念是如何被境脈因素影響的，如獲取ICT資源以及教師對ICT整合的信念在研究中雖然被簡要地提及，但沒有進行深入的分析。

為了解決這一問題，新加坡研究者首次闡述TPACK語境化概念的理論依據，被稱為行動中的TPACK（TPACK-in-Action）。然后，運用TPACK-in-Action框架[5]來分析在新加坡小學三組教授不同年級的教師中不同境脈因素是怎樣影響教學決策的。作為他們平時工作安排的一部分，在學校中教學水平相似的教師每個學期舉行關于課程設計的會議并將會議音頻錄制下來，對教師的討論內容進行分析以及對編碼頻率進行卡方分析。

新加坡的這項研究驗證了教師的討論在小組課程設計過程中所起的作用，并指出一些可以重塑教師TPACK的境脈因素。新加坡的這項研究從理論的角度上驗證了教師TPACK建構中境脈因素的影響。其所提出的TPACK-in-Action框架，在加深教師對境脈因素理解的同時也能夠在一定程度上深化教師對TPACK本身的認識。

二、理論發展

2011年，鮑爾斯（Bowers）和斯蒂芬斯（Stephens）提出，對于ICT融合來說，TPACK已經超越了一種真實的理解。[6]科勒和米什拉認為TPACK被境脈因素左右。然而，如今在這方面的TPACK研究中，還沒有得到充分的檢驗。研究者們通過調查工具測量在不同學科領域和運用不同教學方法的教師的TPACK，用以評估他們對TPACK七種結構的看法。這些定量的測量結果可以用來衡量和比較教師對TPACK的信心，但對在境脈的細微差別中捕捉教師的TPACK應用效果不如定性研究。一些學習使用新的技術性工具記錄教師的TPACK發展的定性研究中，已經提到了一些境脈因素的影響，如教師的信念以及學校環境。這些與安格里（Angeli）和瓦蘭奈德（Valanides）相關的研究中把TPACK視為具有變革性質的，教師關于境脈的理解可以形成他們不同的知識來源。因此，TPACK的境脈影響需要被更深入地考慮。[7]

2013年，波拉斯—埃爾南德斯（Porras-Hernández）和賽琳娜斯—愛莫斯科（Salinas-Amescua）提出TPACK受三種境脈層面影響：宏觀的、次宏觀的、微觀的。[8]宏觀層面相當于教師所面臨的社會政治環境和技術環境,例如技術的迅速發展能夠引發教育政策的改變，從而要求教師應整合信息通信技術（ICT）。次宏觀層面相當于學校環境，關于ICT使用的學校文化是由學校領導團體等要素決定的。微觀層面提到了教室，例如對學生個人資料的整理都可能會幫助教師使用ICT。境脈和教師TPACK之間的相互作用可能是很復雜的。2002年，趙（Zhao）、普格（Pugh）、謝爾頓（Sheldon）和拜爾斯（Byers）的研究表明，關注教師的信念對影響他們信息和通信技術為基礎的教學創新起作用。上述研究者總結：對于一種技術創新成為課堂生態的一部分，為了使創新更容易通過和常規化，考慮創新、學校環境和創新者之間的相互關系是至關重要的。高度創新的技術必須運用ICT，并且由有能力的創新者來實施。更加明確地找出各個境脈要素以及理解它們分別如何影響教師TPACK信念，這都可以幫助教師更好地管理ICT整合的復雜過程。鑒于關于教師TPACK與境脈因素相關性研究的匱乏，以及境脈因素對教師TPACK發展的重要性，新加坡研究者采用定性研究的方法，對已有研究中提及的影響教師ICT整合的要素與TPACK關系進行驗證，從而發現不同的境脈因素與TPACK可能的聯系。

（一）TPACK與境脈的各維度

1.教師信念

教師信念是指教師所表現出來的各個方面，例如教、學、教學、學生、技術，以及教師在課堂上體現的這些要素之間相互作用帶來的各種各樣的教學情況。休（Hew）和布魯什（Brush）認為教師對于技術和教學的信念，影響他們對技術的應用。2008年，在定量研究中，赫爾曼（Hermans）等發現有強烈建構信念的小學教師，他們所設計的課程以學生為中心，傾向于更好地使用有電腦的教室。然而，2011年，桑（Sang）、瓦爾克（Valcke）等發現建構主義的信念在使用ICT時有助于培養教師的態度和動機，相應地增強了他們使用ICT教室的動機。2013年，沃格特（Voogt）等提出，無論是技術信念還是教學信念都反映在教師的TPACK形式中。

2.學校

諸如學校文化、學校政策和課程等這些因素對教師是否使用整合技術有著很重要的影響。2008年，在托特爾（Tondeur）和瓦爾克（Valcke）等對教師的大規模調查中發現，當教師意識到學校文化作為支持創新和變革的工具時，就會通過計算機來支持學習活動，而不是僅僅練習計算機識字能力。此外，嚴格規定計劃和目標的ICT學校政策影響著教師在課堂上對ICT的使用，學校政策鼓勵他們進行試驗，并使用特定的ICT工具制定具體的知識。在關于教師ICT整合策略的定性研究中發現，教師的課程觀念影響著他們關于ICT整合的決定。2008年，厄忒俄克勒斯（Eteokleous）發現，在課堂中教師對負擔重的課程整合ICT的觀念存在著障礙，而大多數關于這個領域的研究沒有具體地檢驗出學校和課程要素對TPACK的影響。

3.技術

Ertmer等在2005年提出，能否獲取計算機軟硬件，資源能否正常運作，以及能否獲得技術支持，被認為是影響教師是否愿意采用特定ICT工具的關鍵因素。2010年，伊南（Inan）和勞瑟（Lowther）在基礎教育的課堂中發現，用一個模型比較影響技術整合的不同因素時，教師對于計算機資源可用性的理解是影響他們技術整合頻率的關鍵因素之一。奈斯（Niess）認為通常情況下，獲取上存在的障礙導致教師避免使用ICT工具上。因此，他們的TPACK發展被限制在那些他們有權訪問的工具上。然而，德蘭特（Drent）和梅利塞（Meelissen）在2008年的研究表明，當教師對使用電腦有著強烈動機時，他們也會盡力克服權限上的障礙。這樣的情境下，教師就可以利用相應的TPACK來避免這些境脈相關的障礙。

4.同伴

2004年，加蘭歐力（Galanouli）、墨菲（Murphy）和加德納（Gardner）提出同伴之間分享觀點、互幫互助以及協作解決問題都是教師更好地整合ICT中關鍵的因素。Hew和Brush在2007年提出，時間通常被教師認定為ICT整合創新的一個限制因素。古茲（Guzey）和勒里希（Roehrig）在2009年提出，與同事共同合作被認為是用來解決這個問題的有效方法，就像合作的教學設計能夠豐富教師的TPACK發展。2008年，萊文（Levin）和瓦德曼尼（Wadmany）將其稱作對話式學習的一種方式。

（二）研究框架

從以上的綜述中可以發現，教師周圍的境脈被界定為四個相互依存但可區分的維度，這從柴（Chai）、許（Koh）等在2013年的調查中也可以顯示出。四個維度分別是內省的、人際的、文化/制度的以及物理/技術的（如圖1）。

為了便于以學校為基礎的因素和技術性因素的分析，Ertmer在1999年關于首要障礙的描述中將其細化成兩個維度：物理/技術和文化/制度。物理/技術維度指的是用以支持教師的ICT整合的相關資源的可用性及有效性問題。比如硬件、軟件資源及技術支持人員等。另外，文化/制度維度解決教師教學實踐中關于社會文化、教育政策、學校領導、學校政策和課程等制度的影響。按照Ertmer在1999年提出的第二重障礙概念來看，在這個框架中的內省因素指的是教師具有的各種各樣的信念形式以及這些是如何影響他們ICT整合的。2012年，蔡（Tsai）和柴（Chai）提出，教師的教學設計思想可能成為他們ICT整合和產生TPACK的第三重障礙。教師的教學設計能力從境脈的各維度影響著教師如何制定自己的TPACK（如圖1）。人際交往維度通過同伴協作解決關于問題解決和創新的問題。2007年，克勒等人提出由于ICT整合課程具有應用價值并且相對復雜，通常需要一個教師團隊的共同協作努力，有時也需要技師來參與完成。在人際交往的維度里面，ICT課程設計團隊中人際關系是相當重要的。

從以上的綜述中可看出，很多境脈因素已經確定會阻礙或促進ICT整合，但是這些都沒有整合起來進行分析。新加坡研究者在研究中考察教師的ICT課程設計，從而了解境脈的各維度是如何影響教師TPACK發展的。

圖1 TPACK-in-Action框架

三、TPACK境脈因素的研究進展

（一）研究背景

新加坡研究者的研究數據是在由教育部資助用于完成未來學校項目的新加坡一所小學收集的，通過在學校的課程中普遍使用整合技術，用以支持教學方法的創新。研究者選擇該所學校是因為關于ICT整合的問題在教師課程計劃的討論中是很普遍的。在新加坡的一所學校里選取高低年級（小學一年級、四年級、五年級）三個層次的教師來參加這次研究。教這些年級的24名教師參與了這項研究。教每一年級的教師在每學期召開會議討論課程理念、課程設置問題以及后續課程的邏輯順序問題。對于每個小組，有一個首席教師來輔助團隊之間的討論。教師在這些會議中的討論表明他們在面對境脈的挑戰時，如何應用各個方面的專業知識。

（二）研究過程與方法

該研究的數據是從被選中的不同年級的會議中錄制產生的。沒有告知教師研究目的并且研究者沒有出席或者促進會議。采用這種自然主義的方法是為了避免教師的討論，從而保持數據的真實性。該研究中的錄音是通過使用內容分析來轉錄和分析收集的，內容分析是一種用來理解文本數據編碼方案的方法。當音頻被轉換成文本之后，文本被分成幾部分,根據TPACK-in-Action框架將每部分利用先驗范疇來建立編碼協議。在編碼中，人們發現文化/制度維度的定義需要被擴展到包含教師關于課程實施邏輯問題的討論，這種想法的出現作為教師反映教學大綱和政策要求的重要的一方面。

該研究對每個維度的相應頻率進行了檢驗，以確定教師在課程計劃討論中的主要維度。皮爾森（Pearson）的卡方分析用來測試按組編碼類別之間顯著的關聯。為了檢驗各組內境脈和TPACK各維度之間的關系，對每組標準化殘差進行了檢查。

四、研究結論

對TPACK要素和境脈因素在研究三組教師的錄音中所占比例進行了比較。這些討論主要是圍繞著后勤問題諸如時間安排、組織班級測試以及野外旅行進行的。研究結果表明，在學校的環境中，處理事情廣度的需要以及制度要求的緊迫性是關鍵的境脈因素，因此教師在設計課程時必須有競爭意識。相比之下，其他的境脈因素，也就是內省因素、人際交往因素以及物理/技術因素并沒有那么大的影響作用。

（一）一年級——關注后勤

一年級的團隊由6名教師組成，并且該團隊的教師有著從1年到25年不等（平均8年）的教學經驗。該類別下編碼單元的定性檢測發現，這種類別是實施與課程活動有關的后勤工作。盡管對于后勤的關心占據了教師討論的主導地位，這并不意味著教師沒有討論教學問題，教師也有關于TK、PK、PCK和TPACK類的編碼單元。例如，在PCK類別中，教師討論關于數學評估的實施可能帶來的問題，要求學生用五張紙剪出一個七巧板并且將七巧板重新組合成一個可接受的形狀。

（二）四年級——關注境脈/教學

四年級的團隊由7名教師組成，該團隊有著從5年到25年不等（平均7年）的教學經驗。關于內省和人際關系類的標準化殘差是較高的，這表明在教師的討論中這些因素的發生高于預期。對于內省類別的編碼單元定性分析表明教師愿意分享他們的教學信念。例如，在討論教師是否應要求較弱學生參加輔導班時，一名教師愿意分享她的信念。

關于TCK的數據記錄器的例子，當教師表明學生熟悉數據記錄器時，關于“引入數據記錄器所帶來的技術問題”是可以克服的，內省因素開始發揮作用。接著，教師描述關于使用計算機數據記錄系統的軟硬件可能會對年幼兒童有不良影響，為了克服這些困難，教師提出僅僅使用硬件的策略，這是TPK的一個例子。

不像內省因素的例子那樣，談話若涉及人際交往因素，很難再進一步討論教學問題。在這組中由6年前開辦學校到現在都一直工作的、相當有經驗的教師們共同掌權。其中一位教師表示他們之間有著親密的合作性工作關系。

（三）五年級——關注TPACK

五年級的團隊由11名教師組成，并且該團隊有著從1年到20年不等（平均10年）的教學經驗。這個團隊由一名有20年教學經驗的教育技術專家指導。當教師討論關于TK的問題時，他們關注的是如何利用ICT工具來支持教學。教師會嘗試捕捉自己的視頻片段用來解決數學問題，從而方便學生在線復習。

有關TK問題的討論被分布在更有難度的ICT策略教學討論中。這些教師對于TPACK的表達就是使ICT策略更加合理化。教師在錄音中討論如何創作更合理化的數學教學視頻。正是這種合理化引發教師討論與技術相關的問題（TK）以及這種改進設計理念的建議，產生TPACK。例如，教師討論盡量使視頻文件壓縮的各種辦法。這些教師也對他們所教的內容進行了更全面的討論（CK），這是因為教師擔心在學生準備考試的過程中遇到帶有挑戰性的學習內容。

五、啟示

新加坡的這項研究驗證了教師的討論在小組課程設計過程中所起的作用，并指出一些可以重塑教師TPACK的境脈因素。通過對三組實驗的比較分析，可以發現教師討論的主要內容聚焦在文化/制度上，而TPACK的比例很低。這個結果表明教師要想有更高水平的TPACK共同建構，需要花時間在更深層次的關于教學方面的討論中。

該框架的適用性以及TPACK與境脈因素之間的關系，需要在其他小學、中學以及高等院校中進一步被驗證。這些研究可以用來驗證不同年級的學生對教師ICT整合的影響程度。研究中對于ICT整合程度在學校的反饋，是另一種理解學校是如何影響教師TPACK共建的方式。

該研究的主要應用可能是使教師分辨在討論中是以文化/制度為中心（比如后勤）還是以教學為中心，這能避免教師因突發的后勤問題而影響教學設計的窘境出現。研究結果還指出，教師需要用以促進和討論他們設計的特別能力，從而支持教學水平的進步。然而，這些對教師極為重要的設計能力需要在未來的研究中進一步驗證。

參考文獻

[1]Angeli,C.,& Valanides,N.(2005).Preservice elementary teachers as information and communication technology designers: an instructional system design model based on an expanded view of pedagogical content knowledge.Journal of Computer Assisted Learning,21,292-302.

[2]Mishra,P.,& Koehler,M.J.(2006).Technological pedagogical content knowledge: a framework for teacher knowledge. Teachers College Record,108(6),1017-1054.

[3]Ertmer,P.A.(1999).Addressing first and second-order barriers to change: strategies for technology integration.Educational Technology Research & Development,47(4),47-61.

[4]Ertmer,P.A.(2005).Teacher pedagogical beliefs: the final frontier in our quest for technology integration.Educational Technology Research and Development,53(4),25-39.

[5]J.H.Ling Koh et al.(2014) .TPACK-in-Action:Unpacking the contextual influences of teachers’ construction of technological pedagogical content knowledge (TPACK). Computers & Education,78,23.

[6]Bowers,J.S.,& Stephens,B.(2011).Using technology to explore mathematical relationships:a framework for orienting mathematics courses for prospective teachers.Journal of Mathematics Teacher Education,14,285-304.

[7]Angeli,C.,& Valanides,N.(2009).Epistemological and methodological issues for the conceptualization,development, and assessment of ICT-TPCK: advances in technological pedagogical content knowledge (TPCK).Computers & Education,52(1),154-168.

[8]Porras-Hernández,L.H.,& Salinas-Amescua,B.(2013). Strengthening TPACK: a broader notion of context and the use of teachers’ narratives to reveal knowledge construction. Journal of Educational Computing Research,48(2),223-244.

（責任編輯 杜丹丹）

A Research on Contextual Factors to TPACK Application and Influence in Teaching Practice

LIN Fangzhu1,ZHANG Zhe1,JIN Zhe2,ZHANG Hai3
(1.School of Computer Science and Information Technology,Northeast Normal University,Changchun,Jilin,China 130117; 2.Audio-Visual Education Center,Kim Chol Ju University of Education,Pyongyang,DPRK; 3.School of Media Science, Northeast Normal University,Changchun,Jilin,China 130117)

In the school-based environment,teachers need to consider contextual factors such as the availability of technology and school policies as they apply TPACK to address instructional problems.However,qualitative TPACK studies tend to exemplify the seven TPACK constructs whereas its contextual influences have not been articulated in detail.The Singapore researchers use a framework to visualize the interplay between TPACK and four contextual factors (Physical/ Technological,Cultural/Institutional,Interpersonal,and Intrapersonal) that influenced teachers’ ICT curriculum design.The researchers analyzed the transcribed audio-recordings of teachers’ discussions and chi-square of coding frequencies based on a curriculum design result of 24 Singapore teachers in an elementary school.Furthermore,the team facilitated by an experienced educational expert has also demonstrated higher occurrences of TPACK.Additionally,teachers should have competencies to develop and discuss the teaching design so that contextual concerns can be turned into opportunities to support pedagogical improvement.

TPACK;ICT;contextual influences

G434

A

2096-0069（2015）02-0006-06

2015-04-01

本論文獲得2011年度教育部高等學校博士學科點專項科研基金課題“信息技術深層整合教學結構與教師教育技術學科化研究”（課題號20110043110013）、東北師范大學哲學社會科學校內青年基金團隊項目“文化公平觀與完善公共文化服務體系建設研究”（課題號12QN043）、國家社會科學基金項目一般項目“全媒體語境下日媒對中國形象塑造及中國對日傳播策略研究”（課題號11BXW022）資助。作者簡介：林芳竹（1992— ），女，黑龍江綏化人，東北師范大學計算機科學與信息技術學院碩士研究生，研究方向為計算機教育應用；張哲（1988— ），女，黑龍江哈爾濱人，東北師范大學計算機科學與信息技術學院博士研究生，研究方向為教師教育技術；金哲（1983— ）男，朝鮮民主主義人民共和國人，朝鮮金哲柱師范大學電化教育中心講師，碩士，研究方向為教育多媒體設計；張海（1977— ），男，遼寧海城人，副教授，東北師范大學傳媒科學學院副院長，博士生導師，研究方向為知識媒體、新媒體教育應用。