TPACK理論框架下教師教學能力提升策略

賈雪姣

中共中央國務院《關于全面深化新時代教師隊伍建設改革的意見》明確提出，“要不斷提升教師專業素質能力，造就高素質專業化創新型教師隊伍”[1]。教師專業知識是教師專業素質能力的基礎，要實現新時代教師專業素質與能力的提升，需要對教師知識結構和體系提出更高的要求。21世紀以來，信息技術在教育改革中發揮的作用日漸突出，要求教師在教育教學活動中融入技術，將技術與學科教學有機整合。《中國教育現代化2035》也強調“加快信息化時代教育變革”[2]，進一步推動了信息技術在教育領域的應用。

學科知識、教學知識、技術知識三者之間相互作用產生的整合技術的學科教學知識(TPACK)有效地將教師知識與技術整合在一起，構建了教師整合技術的知識框架，形成了一種新興的知識。TPACK拓展了舒爾曼關于學科教學知識(PCK)的概念，將技術元素納入教師知識體系，為信息化時代教師開展技術教學奠定了理論基礎，也為教師專業知識研究提供了一個新的視角。

一、TPACK理論框架的內涵價值

(一)TPACK理論框架的提出

21世紀信息技術的發展突飛猛進，每一個新工具都為教育發展提供了新的機會，但恰恰因為技術的不斷變化和更新，使得教育技術的研究面臨著嚴重依賴案例研究、在概念上碎片化的挑戰。此外，教師們曾經習慣的各種教育教學方式也難以滿足信息化時代提出的新要求。面對這種新形勢，2005年米什拉(Mishra)和科勒(Koehler)兩位學者在舒爾曼PCK的基礎上提出了“整合技術的學科教學知識”(TPACK)這一新的概念，[3]以處理學科、教學和技術之間的復雜關系。事實上，在他們之前，已有學者進行了類似的將技術融入到PCK的研究。2001年皮爾森(Pierson)提出應在舒爾曼PCK教師知識體系中增加技術元素，從而更加完善教師專業知識體系，以便適應信息社會的新要求。研究中也出現了與TPACK相似的表述，如ICT-related PCK[4]與 e-PCK[5]。可以看出，TPACK經歷了一個逐步細化、深化的發展。2006年，米什拉和科勒在TPACK概念之上構建了TPACK理論框架，[6]并對框架的結構和內涵進行了詳細的闡述，認為它是教師開展有效技術教學，實現技術與教育教學活動有機整合所必備的知識。自此，TPACK正式進入了研究者們的視野，在理論與實踐層面對TPACK展開了深入研究。TPACK的提出為教師專業發展研究提供了新的維度，也為教育技術研究提供了“容身之所”，奠定了理論和方法上的基礎。

(二)TPACK理論框架的核心概念

TPACK是有效整合教師知識的理論框架，其核心組件是學科知識(CK)、教學知識(PK)、技術知識(TK)三個獨立的知識概念。TPACK的基本假設是：有效的技術教學需要“對學科、教學及技術之間的復雜關系有細致入微的理解”[7]，當學科、教學和技術相互促進時，課堂教學的有效性將達到最大化。由此可以看出，TPACK重視不同知識領域之間的互動作用，深入考慮這三個知識之間的相互作用對教師有效的技術教學是至關重要的。

米什拉和科勒的TPACK理論框架由七個知識元素構成(見圖1)，不僅強調單一核心知識(CK、PK、TK)的重要性，同時也強調多元復合知識的重要作用，即學科教學知識(PCK)、整合技術的學科知識(TCK)、整合技術的教學知識(TPK)以及整合技術的學科教學知識(TPACK)。

圖1 TPACK理論框架及核心知識元素[注]http://www.tpack.org.

TPACK框架為教師將技術應用到教育教學活動中提供了堅實的理論基礎，它清晰地展示了各種知識元素之間的關系，并且強調了它們之間的融合性與動態性。值得注意的是，所有七個知識元素都是在教與學的情境(Contexts)中展開的，教學的有效性很大一部分程度取決于教師在教學活動中與情境互動的結果。

所謂情境，即為教與學的情境，具有復雜性、多元化、動態性特征，是所有教與學過程中最重要、最不可琢磨的元素。情境包括了上述七個知識元素以外的所有因素，如學校與課堂的規模、環境、資源等；學校的文化、教學理念、對家長和教師及學生的期望等；教師與學生的文化、語言、背景、心理、認識、社會經驗等；教師的知識、技能、性格特征等。由此可以看出，情境中既包含了客觀的因素，還包括了主觀因素，是一個復雜多樣的元素，它們互相作用最終直接或間接地影響著教與學。因此，在應用技術到教學活動時，需要對情境這一元素尤為關注。

米什拉和科勒在框架的基礎上，對TPACK七個知識組成部分進行了簡要描述[8](見表1)，以便對各知識元素有更清晰的認識。TPACK框架是建立在舒爾曼PCK概念之上的，是對PCK的拓展和延伸。因此，在對CK、PK以及PCK的認識上，米什拉和科勒與舒爾曼的觀點基本保持一致。作為一種新的知識領域，技術總是不斷變化和更新，很難對技術知識進行全面的定義，需要以一種更加寬闊的視野來理解它。從這角度出發，教育中所應用的工具和技術都可以理解為技術知識。同時，技術與學科、教學知識互相影響和互相制約，教師需要了解學科知識與教學知識是如何因技術的應用而改變的，哪些具體的技術適合用于他們所教的某一具體的學科內容，哪些具體技術有助于他們教學的提高。在這樣的背景之下，也就形成了一種整合技術、學科和教學的全新知識，即整合技術的學科教學知識，利用技術提高特定學科教與學的知識。TPACK不是機械地將技術、學科、教學三個獨立元素拼湊在一起，而是通過技術、學科和教學之間的相互作用整合形成的，具有融合性和包容性。

表1 TPACK知識元素組成描述

二、教師專業發展中TPACK理論框架的現實意義

在過去的15年，TPACK框架在理論和實踐上都證明了其價值所在，它的提出讓人們重新思考了教師專業知識與教師專業發展。在某種程度上，任何理論框架都提供了兩種關鍵性的功能。[9]首先，框架可以提供一個清晰的視圖來解釋人們所看到的事物或現象。某些特定的研究、特定的數據、特定的元素在某些情況下可能看起來彼此毫不相關，但是在框架內卻可以相互關聯，尤其在教育技術領域中，尋找研究之間的聯系特別重要。其次，框架將人們的注意力吸引到某個特定事件或特定現象上，并聚焦那些可能被忽視或誤解的關系。換句話說，TPACK理論框架提供了一個可視化的圖，它以圖形的形式解釋了研究的主要內容、關鍵因素、概念或變量以及它們之間假定的關系。

米什拉和科勒希望TPACK理論框架能夠實現三個關鍵功能，即描述、推理生成和應用。TPACK理論框架為教師發展有效教學提供了一個概念模型或地圖，描述和澄清了教師知識結構，整合技術、學科與教學形成了一種新型的知識形式，拓寬了人們對教師知識的認識，支持教師在特定情境中應用技術進行教學。在一定程度上，它破解了傳統教學方式面臨的困境和難點，激發了學生的學習興趣，創新了課堂組織形式，提高了學生的學習效率。更重要的是，新教師知識的出現，使得人們更加深入地思考教師知識結構，利用TPACK來指導職前和職后教師教育，促進教師專業發展。

但需要注意的是，所有理論和框架都是抽象的，它們關注的都是全局。它們的弱點也正在于此，為了把握大局，它們常常忽略細節。由于是自頂向下的構造，框架有時可能被誤認為是現實，而不是現實的抽象表示。因此，自TPACK理論框架提出以來，研究者們對其既保持著信任，又持有懷疑的態度。持信任態度的研究接受TPACK理論框架的概念及結構，并尋求在不同的背景下應用它，利用它來加深人們對研究中某些現象的理解。比如，為了更好地衡量及證明TPACK的有效性，一些學者在職前和職后教師教育中積極應用TPACK，利用它促進和加強學生的學習。而持懷疑態度的研究則試圖挑戰這個理論框架，對框架的性質、組織、獨立性、相互依存性以及情境等方面提出質疑，尋找它的缺陷和不足，并提出改進方案。不過，正是因為關于TPACK的這些質疑，進一步推動了TPACK理論工作的蓬勃發展。

三、教師個體TPACK的發展及評估

(一)教師個體TPACK的發展策略

盡管大量研究已證明TPACK是教師進行有效教學不可或缺的知識，教師發展TPACK深受多方面因素的影響。面對這些挑戰，教師如何將技術融入教學急待思考。一個基本思路是，我們需要把教學看作是教師的知識和他們在教室的獨特環境中應用這些知識的互動，即教師的CK、PK、TPACK與情境的互動。由于教學本就是一個復雜的結構不良(ill-instructed)的活動，沒有兩個教學活動是一模一樣的，技術的融入使得教學更加復雜化。因此，并沒有一個最好的方法將技術整合到課程中，也沒有一種適用于所有教師、所有課程的技術應用“處方”。相反，在特定的課堂環境中，整合技術的教學應該針對特定的主題內容進行創造性的設計。技術教學由三個核心元素組成，即學科內容、教學方法和技術。這三個元素相互作用，在不同的情境下發揮著不同的作用，最終構成一個獨特的教學活動。

綜合現有研究來看，教師TPACK的發展主要有三種策略：由PCK發展到TPACK、由TPK發展到TPACK以及同時開發PCK和TPACK。從PCK到TPACK的核心觀點是，教師可以利用他們現有的學科教學知識(PCK)形成洞察力，了解哪些技術可能適合特定的學習目標。[10]TPK到TPACK的觀點認為，教師可以首先以一般的技術知識為基礎，發展在教學情境中使用技術的專門知識，然后利用這些技術知識來開發特定的教學內容，這些內容可以從技術策略的教學中受益。[11]這兩種TPACK的發展策略都是建立在教師擁有一個或多個核心知識庫的基礎之上的，教師需具有前期知識與經驗。第三種同時開發PCK和TPACK的觀點則認為，教師可以通過項目獲得經驗和知識，他們可以自行設計這些項目，確定改進學習問題的解決方案。設計過程是教學活動的中心，教師可以產生對技術、教學方法和學科內容相互作用的洞察力，從而形成一種整合技術的知識形式。[12]這種策略具有整體性，是一種專業TPACK開發的方法，它以教師自行設計和精煉教學過程以解決特定學習問題的經驗為中心。總體來說，正如尼斯(Niess)等人提出的，教師的TPACK發展是一個循序漸進的過程，由低到高經歷“認識、接受、適應、探索、提升”五個層次，[13]教師從獲取知識到吸收、內化、應用，經歷了質的發展。

(二)教師TPACK的評估原則

自TPACK提出以來，許多研究者都試圖測量或評估教師的TPACK水平，以幫助確定影響教師TPACK發展的影響因素，從而采取措施來提升教師的TPACK水平，推進教師的專業發展。2011年有學者研究了141個關于TPACK測量與評估的實證案例，[14]盡管這些案例測量TPACK的方法各不相同，但大致可以分為自我報告、開放式問卷、績效評估、訪談和觀察五種類型，包含了定量和定性研究方法。自我報告的方法要求參與者對他們在教學中使用技術的同意程度進行評分，一般使用李克特量表。開放式問卷通過設計一系列與TPACK相關的開放式問題促使教師擴展他們在教育技術方面的經驗。績效評估通過評估教師在特定教學任務上的表現來測量他們的TPACK水平。訪談一般為半結構訪談，使用一組預先確定的問題來測量教師的TPACK水平。觀察一般指課堂觀察，觀察教師在課堂教學中的TPACK水平。根據現有研究來看，大多數研究采用自我報告來測量教師的TPACK水平，也有研究采用定量和定性的混合研究方法，如將自我研究與績效評估混合使用來評價教師的TPACK知識水平。盡管這五種測量方式已被大量研究使用，但考慮到TPACK本身就是由學科、教學以及技術三種知識整合形成的一種新知識，它與其他知識相互作用，存在著邊界模糊不清楚的問題，因此，需要開發更具穩定性和高信效度的工具和方法來測量和評估教師的TPACK。

四、教師應用TPACK的影響因素

教學是一項極其復雜的實踐活動，需要在多種專業知識與能力的交互作用下完成。教學作為一種結構不良的活動，要求教師在不同的案例和情境中應用復雜的知識結構。[15]教師在高度復雜、動態的課堂環境中實踐他們的知識與技能，需要不斷轉變和發展他們對教學的理解。信息技術時代下的教師面臨著需要采用多種方式及不同的教育技術去促進和加強學生的學習，大量研究已證明TPACK是教師進行有效技術教學所必需的知識。將技術納入教學活動中，其目標是希望解決信息時代對教學提出的新要求，技術通常被認為是解決現代教育問題的新方式。然而，整合技術進行教學并非如人們想象的那般簡單，并不是所有教師都愿意接受或應用TPACK，在教育教學中TPACK的應用深受社會環境、教師個體特征及教師個人價值信念的影響。

(一)社會環境變化

社會環境因素深刻地影響著教學與技術之間的關系，使它們的關系更加復雜化。盡管我國已出臺相關政策推動教育技術的發展，但社會和制度環境往往不支持教師將技術應用到他們的實際工作之中，且許多教師在使用技術(尤其是數字技術)進行教學時，往往存在著經驗不足、能力不夠的問題。究其原因，主要有以下幾點。

首先，許多教師在職前和職后教師教育中并沒有獲得關于整合技術進行教學的教育，大多數教師教育機構都將教師教育與技術一分為二，沒有強調技術、教學和學科內容之間的全面整合。對于后來開始應用技術進行教學的教師來說，將技術知識與他們已經掌握的學科知識和教學知識完全結合起來是一個很大的挑戰。

其次，技術的變化比教育學的變化更快、更頻繁。許多教師在談到應用技術進行教學時感覺自己永遠像一個新手。這可能是因為，盡管人們可以發展新的教學技術，并學習如何將它們與新內容整合起來，但技術變化如此之快，以至于他們很難跟上進度。大部分教師并沒有做好充分的準備在課堂上使用技術，而且他們往往不欣賞或接受技術所帶來的教學轉變。獲取一種新的知識并不是一個簡單輸入與接受的過程，它往往需要深度融合與內化。因此，除非教師能夠構想出與他們現有的教學信念相一致的整合技術的學科教學知識，否則這些知識不太可能被使用。[16]

最后，與傳統教學技術相比，新數字技術在課堂上的應用通常更耗時耗力，許多教師并沒有得到充分的培訓來進行技術教學。盡管教師專業發展為教師的技術教學提供了諸多普適性的方法，但實際上，教師是在不同的環境中進行教學的，其課堂情境各不相同且復雜多變。

(二)教師個體特征差異

正如前文所述，教與學深受課堂情境的影響，包括學校、教師、學生等多方面的因素。就教師而言，教師的個體特征，如性別、年齡、教齡、學歷、技術經驗等深刻地影響著教師TPACK的發展和應用。首先，性別效應可能是由于男女教師對課堂技術使用的態度不同造成的，在使用科技產品或應用技術進行教學時，男性教師往往比女性教師有著更高的自我效能感。[17]其次，在整合技術進行教學時，與年輕教師相比，年齡較大者在課堂中對技術的應用感知障礙更高，他們的自我效能和TPACK知識水平也更低。[18]再次，與年齡相似，教學經驗豐富的教師在課堂上應用技術時，通常比經驗較少的教師感知到更高的障礙，其自我效能和TPACK知識水平更低，[19]教學經驗較少的教師，其教學技術綜合知識明顯高于教學經驗較多的教師。然而，教學經驗豐富的教師通常被期望有更高水平的TPACK知識，這也造成了期望與現實的矛盾。此外，大學教師的TPACK知識水平明顯高于高中教師。[20]這主要由于，教育程度較高的教師可能獲得更多與技術相關的學習經驗與機會。最后，技術使用的經驗與TPACK知識的獲得已被證明是呈正相關的，一直在課堂上使用教育軟件的教師，他們的TPACK知識水平明顯高于從不在課堂上使用軟件的教師。[21]這是因為技術經驗豐富的教師通常有更多的機會在課堂上獲得關于技術及技術應用的新知識，從而具有更高水平的TPACK。

(三)教師的價值信念水平

教師的個人價值信念被認為是決定教師在課堂上使用技術的關鍵因素。[22]根據動機的期望價值理論，價值信念包含一個人對任務的內在價值、成就價值和效用價值的感知。內在價值是指一個人從完成一項任務中獲得的樂趣，而成就價值是指做好某項任務的重要性，效用價值是指做一件事對一個人未來目標的有用性。[23]這一理論認為，個體的成就、在任務中的堅持、在任務中的表現以及他們選擇做任務的決定都可以由他們的價值信念來預測。因此，在整合技術進行教學的背景下，如果教師認為學習和使用技術對他們的教學是重要且有用的，那么他們就會有動力去學習如何在課堂上應用技術進行教學，從而獲得更高水平的TPACK。這一假設也得到了相關研究的支持。如伊南(Inan)等對美國田納西州的1,382名在職教師進行了調研，研究影響教師使用技術的因素，發現教師對技術的價值信念直接影響著他們課堂教學的技術選擇和應用。[24]

五、TPACK提升教師教學能力的策略分析

TPACK是信息時代教師進行有效教學不可或缺的知識。《教師教育振興行動計劃》也明確提出，要實施“‘互聯網+教師教育’創新行動，利用云計算、大數據、人工智能等新技術推動教師教學方式的變革”[25]。可以看出，轉變教學方式、提高教師教學能力是振興教師教育的重要途徑。整合技術的學科教學知識為新時代教師教學能力的提升提供了新的途徑，教師在課堂教學中要轉變觀念，利用TPACK提升教學中的學科性和設計性，開發有效的教學策略。

(一)凸顯教學法中的學科性

TPACK是基于舒爾曼PCK概念擴展的一種新知識。受PCK的影響，TPACK具有鮮明的學科性，強調利用技術來提高特定學科的教學和學習。將技術整合到教學中并不是簡單的技術應用，而是需要基于課程的教與學的目的來應用教育技術。具體來說，教師應針對具體的學科，組織、選擇最優的技術來加工、轉化知識，使學生以一種比較容易接受或理解的方式習得知識，從而達到更好的富有成效的教學效果。基于此，教師在技術教學中，應注重學科內容，專注于特定的學科領域，使得他們能夠專注于學習和使用與他們的學科內容直接相關的技術。然而，并不是所有學科都適合應用技術教學，事實上，每個學科都有自己的學科亞文化。[26]這門學科的亞文化由一定的規則組成，影響著教師的教學信念，從而影響教師在課堂上對技術使用的態度。如教授英語所需的學科、教學以及技術知識，與教授科學、化學、數學等是完全不同的。因此，在教師職前培養與職后培訓中，需要有針對性地開設與學科相關的技術課程。我國現有的教師教育體系中，教師并沒有獲得豐富的技術知識與經驗，這也導致了他們不知道如何使用技術來進行特定學科的教與學。

(二)強化以TPACK為基礎的教學設計

教學是一個復雜多變的活動過程，深受教育主客體、教育環境等多重因素的影響。有效的教學設計是有效教學的前提，具體教學設計的內容需要使用現代教育教學手段來進行豐富，TPACK為教學設計提供了豐富的資源、交互方式、評價手段以及教學技術支持。而有效的課堂教學需要教師發展整合學科、教學、技術以及教學情境知識的能力。教師在教學中重視學科內容重要性的同時，還要注重課程的設計性，以一種基礎性、策略性的方式呈現教學內容。在教學設計中教師首先需要思考，哪些技術知識有助于教師展現他們的學科知識，如何運用技術來進行教學，學生如何通過技術教學獲得成就等一系列的問題，將TPACK與教學內容進行融合。由此，教師可以形成使用技術教授具體學科的整體觀念。其次，教師需要通過現代技術手段準備課程計劃，包括課程內容、課程步驟、呈現形式等，將具體學科與技術進行整合需要教師專業的TPACK知識，形成整合技術的教學策略。最后，還需要教師進行及時的反思教學。反思不僅可以幫助教師認識到設計的重要性，還有利于他們認識到具體教學策略的價值，為有效教學提供指導。教學反思是教師對教學實踐的再認識，是教師教學能力提升的重要途徑，而教師可以利用TPACK進行更多形式的教學反思。可見，利用TPACK在加強教學設計環節中起著重要作用。

六、結語

教師專業素質能力的提高離不開國家政策的保障，國家和地方政府要加強對教師教學能力提升的制度保障，通過制定相關政策和設計相關項目來引導和激勵教師發展整合技術的學科教學知識，完善教師的專業知識體系，提高教師教學能力。在未來，可提高教師準入門檻，將技術知識納入教師專業知識體系，把整合技術的學科教學知識作為獲取教師資格證書必備的知識。我國現有的教師資格證書制度盡管有所創新，但依然延續傳統的模式，只將教育學、心理學以及所教學科的知識作為申請教師資格證書的必備知識，這顯然不符合教育信息化以及基礎教育改革的要求。此外，要在職前和職后教師教育中，增設與技術相關的教育教學課程內容，改變技術在教師培養和培訓中的角色，豐富教師的技術知識與技能。最后，教師要轉變個人價值觀念，接受、應用新知識，理解技術在不同學科中有著不同的應用方式，教學中注重學科性和設計性，改變技術在教育中的應用方式，從而促進技術真正融入每一學科內容領域。