境脉因素对TPACK在教学实践中的应用影响研究

林芳竹 张哲 金哲 张海

（1.东北师范大学 计算机科学与信息技术学院，吉林 长春 130117；2.朝鲜金哲柱师范大学 电化教育中心 平壤；3.东北师范大学 传媒科学学院，吉林 长春 130117）

境脉因素对TPACK在教学实践中的应用影响研究

林芳竹1张哲1金哲2张海3

（1.东北师范大学 计算机科学与信息技术学院，吉林 长春 130117；2.朝鲜金哲柱师范大学 电化教育中心 平壤；3.东北师范大学 传媒科学学院，吉林 长春 130117）

在以学校为基础的环境中，教师需要考虑诸如技术的有效性、学校政策等境脉因素，因为它们适用TPACK来解决教学问题。然而，定性的TPACK研究倾向于例证TPACK的七种结构，其境脉的影响尚未详细地阐明过。新加坡研究者运用一个框架将TPACK和四种影响教师ICT课程设计的境脉因素（物理/技术，文化/制度，人际以及内省）之间的相互作用可视化表示出来。研究者通过转录教师音频的讨论内容分析以及编码频率的卡方分析来自新加坡一所小学的24名教师关于课程设计的讨论结果。同时，新加坡研究团队由一名经验丰富的教育技术专家协助，也证明了TPACK的高出现率。另外，教师还需要开发促进和讨论教学设计的能力，使其对于境脉的关注可以转化为支持教学改进的机遇。

TPACK；ICT；境脉因素

一、引言

从1986年开始，舒尔曼（Shulman）一直在为阐明教师独特的专业知识而努力着,他认为教学知识（PK）和内容知识（CK）之间的相互作用产生了学科教学法知识（PCK）。考虑到技术在21世纪的重要性，安格里（Angeli）和瓦兰奈德（Valanides）提出应将技术性知识（TK）包含在内，作为教师知识的一部分。[1]正如PK和CK的相互作用产生了PCK，2006年，米什拉（Mishra）和科勒（Koehler）提出了由TK衍生出来的其他知识形式，如整合技术的学科内容知识（TCK）、整合技术的教学法知识（TPK）和整合技术的学科教学知识（TPACK）。因此，教师知识（TK、PK和CK）的三种基本形式以及从它们之间的相互作用而产生的知识构成了米什拉（Mishra）和科勒（Koehler）在2006年提出的TPACK框架的七种结构[2]，这也用来描述设计技术（ICT）整合课程的教师知识。采用结构方程模型的定量研究发现：TPACK框架的六个方面即TK、CK、PK、TCK、PCK和TPK对教师关于TPACK的自我报告做出了重要贡献，定性研究也支持上述结论。因此，教师现有的知识基础可以作为认知资源用来建构TPACK。

然而，教师的知识基础并不是影响TPACK建构的唯一因素。教师关于他们工作环境的看法以及教师的个人信念也都是影响因素。较早的ICT整合文献中已经对境脉因素以及教师信念究竟是促进还是阻碍ICT的整合进行了讨论。1999年，艾特莫（Ertmer）强调指出ICT整合的首要障碍可能包括访问设备、时间、技术支持，以及教师的ICT培训。当其中任何一个因素欠缺时，教师会在一个相对较为困难的环境中开展ICT整合，这将影响其整合意愿。[3]2005年，他进一步指出，第二重障碍是教师内部的心理变量，如教师的认识论或教学的信念，都可能放大或减弱首要障碍的影响强度。这些第二重障碍可以带来比首要障碍更艰巨的挑战。[4]

境脉因素可以影响教师ICT的实施。事实上，对TPACK的研究已经定性为受教师实践影响的一种知识的动态形式。尽管如此，对于教师TPACK境脉变量的影响一直没有彻底检验，这是在TPACK文献中发现的问题。普通教师以及高等教育教师的案例研究往往倾向于表征TPACK的七种结构。教师的TPACK观念是如何被境脉因素影响的，如获取ICT资源以及教师对ICT整合的信念在研究中虽然被简要地提及，但没有进行深入的分析。

为了解决这一问题，新加坡研究者首次阐述TPACK语境化概念的理论依据，被称为行动中的TPACK（TPACK-in-Action）。然后，运用TPACK-in-Action框架[5]来分析在新加坡小学三组教授不同年级的教师中不同境脉因素是怎样影响教学决策的。作为他们平时工作安排的一部分，在学校中教学水平相似的教师每个学期举行关于课程设计的会议并将会议音频录制下来，对教师的讨论内容进行分析以及对编码频率进行卡方分析。

新加坡的这项研究验证了教师的讨论在小组课程设计过程中所起的作用，并指出一些可以重塑教师TPACK的境脉因素。新加坡的这项研究从理论的角度上验证了教师TPACK建构中境脉因素的影响。其所提出的TPACK-in-Action框架，在加深教师对境脉因素理解的同时也能够在一定程度上深化教师对TPACK本身的认识。

二、理论发展

2011年，鲍尔斯（Bowers）和斯蒂芬斯（Stephens）提出，对于ICT融合来说，TPACK已经超越了一种真实的理解。[6]科勒和米什拉认为TPACK被境脉因素左右。然而，如今在这方面的TPACK研究中，还没有得到充分的检验。研究者们通过调查工具测量在不同学科领域和运用不同教学方法的教师的TPACK，用以评估他们对TPACK七种结构的看法。这些定量的测量结果可以用来衡量和比较教师对TPACK的信心，但对在境脉的细微差别中捕捉教师的TPACK应用效果不如定性研究。一些学习使用新的技术性工具记录教师的TPACK发展的定性研究中，已经提到了一些境脉因素的影响，如教师的信念以及学校环境。这些与安格里（Angeli）和瓦兰奈德（Valanides）相关的研究中把TPACK视为具有变革性质的，教师关于境脉的理解可以形成他们不同的知识来源。因此，TPACK的境脉影响需要被更深入地考虑。[7]

2013年，波拉斯—埃尔南德斯（Porras-Hernández）和赛琳娜斯—爱莫斯科（Salinas-Amescua）提出TPACK受三种境脉层面影响：宏观的、次宏观的、微观的。[8]宏观层面相当于教师所面临的社会政治环境和技术环境,例如技术的迅速发展能够引发教育政策的改变，从而要求教师应整合信息通信技术（ICT）。次宏观层面相当于学校环境，关于ICT使用的学校文化是由学校领导团体等要素决定的。微观层面提到了教室，例如对学生个人资料的整理都可能会帮助教师使用ICT。境脉和教师TPACK之间的相互作用可能是很复杂的。2002年，赵（Zhao）、普格（Pugh）、谢尔顿（Sheldon）和拜尔斯（Byers）的研究表明，关注教师的信念对影响他们信息和通信技术为基础的教学创新起作用。上述研究者总结：对于一种技术创新成为课堂生态的一部分，为了使创新更容易通过和常规化，考虑创新、学校环境和创新者之间的相互关系是至关重要的。高度创新的技术必须运用ICT，并且由有能力的创新者来实施。更加明确地找出各个境脉要素以及理解它们分别如何影响教师TPACK信念，这都可以帮助教师更好地管理ICT整合的复杂过程。鉴于关于教师TPACK与境脉因素相关性研究的匮乏，以及境脉因素对教师TPACK发展的重要性，新加坡研究者采用定性研究的方法，对已有研究中提及的影响教师ICT整合的要素与TPACK关系进行验证，从而发现不同的境脉因素与TPACK可能的联系。

（一）TPACK与境脉的各维度

1.教师信念

教师信念是指教师所表现出来的各个方面，例如教、学、教学、学生、技术，以及教师在课堂上体现的这些要素之间相互作用带来的各种各样的教学情况。休（Hew）和布鲁什（Brush）认为教师对于技术和教学的信念，影响他们对技术的应用。2008年，在定量研究中，赫尔曼（Hermans）等发现有强烈建构信念的小学教师，他们所设计的课程以学生为中心，倾向于更好地使用有电脑的教室。然而，2011年，桑（Sang）、瓦尔克（Valcke）等发现建构主义的信念在使用ICT时有助于培养教师的态度和动机，相应地增强了他们使用ICT教室的动机。2013年，沃格特（Voogt）等提出，无论是技术信念还是教学信念都反映在教师的TPACK形式中。

2.学校

诸如学校文化、学校政策和课程等这些因素对教师是否使用整合技术有着很重要的影响。2008年，在托特尔（Tondeur）和瓦尔克（Valcke）等对教师的大规模调查中发现，当教师意识到学校文化作为支持创新和变革的工具时，就会通过计算机来支持学习活动，而不是仅仅练习计算机识字能力。此外，严格规定计划和目标的ICT学校政策影响着教师在课堂上对ICT的使用，学校政策鼓励他们进行试验，并使用特定的ICT工具制定具体的知识。在关于教师ICT整合策略的定性研究中发现，教师的课程观念影响着他们关于ICT整合的决定。2008年，厄忒俄克勒斯（Eteokleous）发现，在课堂中教师对负担重的课程整合ICT的观念存在着障碍，而大多数关于这个领域的研究没有具体地检验出学校和课程要素对TPACK的影响。

3.技术

Ertmer等在2005年提出，能否获取计算机软硬件，资源能否正常运作，以及能否获得技术支持，被认为是影响教师是否愿意采用特定ICT工具的关键因素。2010年，伊南（Inan）和劳瑟（Lowther）在基础教育的课堂中发现，用一个模型比较影响技术整合的不同因素时，教师对于计算机资源可用性的理解是影响他们技术整合频率的关键因素之一。奈斯（Niess）认为通常情况下，获取上存在的障碍导致教师避免使用ICT工具上。因此，他们的TPACK发展被限制在那些他们有权访问的工具上。然而，德兰特（Drent）和梅利塞（Meelissen）在2008年的研究表明，当教师对使用电脑有着强烈动机时，他们也会尽力克服权限上的障碍。这样的情境下，教师就可以利用相应的TPACK来避免这些境脉相关的障碍。

4.同伴

2004年，加兰欧力（Galanouli）、墨菲（Murphy）和加德纳（Gardner）提出同伴之间分享观点、互帮互助以及协作解决问题都是教师更好地整合ICT中关键的因素。Hew和Brush在2007年提出，时间通常被教师认定为ICT整合创新的一个限制因素。古兹（Guzey）和勒里希（Roehrig）在2009年提出，与同事共同合作被认为是用来解决这个问题的有效方法，就像合作的教学设计能够丰富教师的TPACK发展。2008年，莱文（Levin）和瓦德曼尼（Wadmany）将其称作对话式学习的一种方式。

（二）研究框架

从以上的综述中可以发现，教师周围的境脉被界定为四个相互依存但可区分的维度，这从柴（Chai）、许（Koh）等在2013年的调查中也可以显示出。四个维度分别是内省的、人际的、文化/制度的以及物理/技术的（如图1）。

为了便于以学校为基础的因素和技术性因素的分析，Ertmer在1999年关于首要障碍的描述中将其细化成两个维度：物理/技术和文化/制度。物理/技术维度指的是用以支持教师的ICT整合的相关资源的可用性及有效性问题。比如硬件、软件资源及技术支持人员等。另外，文化/制度维度解决教师教学实践中关于社会文化、教育政策、学校领导、学校政策和课程等制度的影响。按照Ertmer在1999年提出的第二重障碍概念来看，在这个框架中的内省因素指的是教师具有的各种各样的信念形式以及这些是如何影响他们ICT整合的。2012年，蔡（Tsai）和柴（Chai）提出，教师的教学设计思想可能成为他们ICT整合和产生TPACK的第三重障碍。教师的教学设计能力从境脉的各维度影响着教师如何制定自己的TPACK（如图1）。人际交往维度通过同伴协作解决关于问题解决和创新的问题。2007年，克勒等人提出由于ICT整合课程具有应用价值并且相对复杂，通常需要一个教师团队的共同协作努力，有时也需要技师来参与完成。在人际交往的维度里面，ICT课程设计团队中人际关系是相当重要的。

从以上的综述中可看出，很多境脉因素已经确定会阻碍或促进ICT整合，但是这些都没有整合起来进行分析。新加坡研究者在研究中考察教师的ICT课程设计，从而了解境脉的各维度是如何影响教师TPACK发展的。

图1 TPACK-in-Action框架

三、TPACK境脉因素的研究进展

（一）研究背景

新加坡研究者的研究数据是在由教育部资助用于完成未来学校项目的新加坡一所小学收集的，通过在学校的课程中普遍使用整合技术，用以支持教学方法的创新。研究者选择该所学校是因为关于ICT整合的问题在教师课程计划的讨论中是很普遍的。在新加坡的一所学校里选取高低年级（小学一年级、四年级、五年级）三个层次的教师来参加这次研究。教这些年级的24名教师参与了这项研究。教每一年级的教师在每学期召开会议讨论课程理念、课程设置问题以及后续课程的逻辑顺序问题。对于每个小组，有一个首席教师来辅助团队之间的讨论。教师在这些会议中的讨论表明他们在面对境脉的挑战时，如何应用各个方面的专业知识。

（二）研究过程与方法

该研究的数据是从被选中的不同年级的会议中录制产生的。没有告知教师研究目的并且研究者没有出席或者促进会议。采用这种自然主义的方法是为了避免教师的讨论，从而保持数据的真实性。该研究中的录音是通过使用内容分析来转录和分析收集的，内容分析是一种用来理解文本数据编码方案的方法。当音频被转换成文本之后，文本被分成几部分,根据TPACK-in-Action框架将每部分利用先验范畴来建立编码协议。在编码中，人们发现文化/制度维度的定义需要被扩展到包含教师关于课程实施逻辑问题的讨论，这种想法的出现作为教师反映教学大纲和政策要求的重要的一方面。

该研究对每个维度的相应频率进行了检验，以确定教师在课程计划讨论中的主要维度。皮尔森（Pearson）的卡方分析用来测试按组编码类别之间显著的关联。为了检验各组内境脉和TPACK各维度之间的关系，对每组标准化残差进行了检查。

四、研究结论

对TPACK要素和境脉因素在研究三组教师的录音中所占比例进行了比较。这些讨论主要是围绕着后勤问题诸如时间安排、组织班级测试以及野外旅行进行的。研究结果表明，在学校的环境中，处理事情广度的需要以及制度要求的紧迫性是关键的境脉因素，因此教师在设计课程时必须有竞争意识。相比之下，其他的境脉因素，也就是内省因素、人际交往因素以及物理/技术因素并没有那么大的影响作用。

（一）一年级——关注后勤

一年级的团队由6名教师组成，并且该团队的教师有着从1年到25年不等（平均8年）的教学经验。该类别下编码单元的定性检测发现，这种类别是实施与课程活动有关的后勤工作。尽管对于后勤的关心占据了教师讨论的主导地位，这并不意味着教师没有讨论教学问题，教师也有关于TK、PK、PCK和TPACK类的编码单元。例如，在PCK类别中，教师讨论关于数学评估的实施可能带来的问题，要求学生用五张纸剪出一个七巧板并且将七巧板重新组合成一个可接受的形状。

（二）四年级——关注境脉/教学

四年级的团队由7名教师组成，该团队有着从5年到25年不等（平均7年）的教学经验。关于内省和人际关系类的标准化残差是较高的，这表明在教师的讨论中这些因素的发生高于预期。对于内省类别的编码单元定性分析表明教师愿意分享他们的教学信念。例如，在讨论教师是否应要求较弱学生参加辅导班时，一名教师愿意分享她的信念。

关于TCK的数据记录器的例子，当教师表明学生熟悉数据记录器时，关于“引入数据记录器所带来的技术问题”是可以克服的，内省因素开始发挥作用。接着，教师描述关于使用计算机数据记录系统的软硬件可能会对年幼儿童有不良影响，为了克服这些困难，教师提出仅仅使用硬件的策略，这是TPK的一个例子。

不像内省因素的例子那样，谈话若涉及人际交往因素，很难再进一步讨论教学问题。在这组中由6年前开办学校到现在都一直工作的、相当有经验的教师们共同掌权。其中一位教师表示他们之间有着亲密的合作性工作关系。

（三）五年级——关注TPACK

五年级的团队由11名教师组成，并且该团队有着从1年到20年不等（平均10年）的教学经验。这个团队由一名有20年教学经验的教育技术专家指导。当教师讨论关于TK的问题时，他们关注的是如何利用ICT工具来支持教学。教师会尝试捕捉自己的视频片段用来解决数学问题，从而方便学生在线复习。

有关TK问题的讨论被分布在更有难度的ICT策略教学讨论中。这些教师对于TPACK的表达就是使ICT策略更加合理化。教师在录音中讨论如何创作更合理化的数学教学视频。正是这种合理化引发教师讨论与技术相关的问题（TK）以及这种改进设计理念的建议，产生TPACK。例如，教师讨论尽量使视频文件压缩的各种办法。这些教师也对他们所教的内容进行了更全面的讨论（CK），这是因为教师担心在学生准备考试的过程中遇到带有挑战性的学习内容。

五、启示

新加坡的这项研究验证了教师的讨论在小组课程设计过程中所起的作用，并指出一些可以重塑教师TPACK的境脉因素。通过对三组实验的比较分析，可以发现教师讨论的主要内容聚焦在文化/制度上，而TPACK的比例很低。这个结果表明教师要想有更高水平的TPACK共同建构，需要花时间在更深层次的关于教学方面的讨论中。

该框架的适用性以及TPACK与境脉因素之间的关系，需要在其他小学、中学以及高等院校中进一步被验证。这些研究可以用来验证不同年级的学生对教师ICT整合的影响程度。研究中对于ICT整合程度在学校的反馈，是另一种理解学校是如何影响教师TPACK共建的方式。

该研究的主要应用可能是使教师分辨在讨论中是以文化/制度为中心（比如后勤）还是以教学为中心，这能避免教师因突发的后勤问题而影响教学设计的窘境出现。研究结果还指出，教师需要用以促进和讨论他们设计的特别能力，从而支持教学水平的进步。然而，这些对教师极为重要的设计能力需要在未来的研究中进一步验证。

参考文献

[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.

（责任编辑 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

本论文获得2011年度教育部高等学校博士学科点专项科研基金课题“信息技术深层整合教学结构与教师教育技术学科化研究”（课题号20110043110013）、东北师范大学哲学社会科学校内青年基金团队项目“文化公平观与完善公共文化服务体系建设研究”（课题号12QN043）、国家社会科学基金项目一般项目“全媒体语境下日媒对中国形象塑造及中国对日传播策略研究”（课题号11BXW022）资助。作者简介：林芳竹（1992— ），女，黑龙江绥化人，东北师范大学计算机科学与信息技术学院硕士研究生，研究方向为计算机教育应用；张哲（1988— ），女，黑龙江哈尔滨人，东北师范大学计算机科学与信息技术学院博士研究生，研究方向为教师教育技术；金哲（1983— ）男，朝鲜民主主义人民共和国人，朝鲜金哲柱师范大学电化教育中心讲师，硕士，研究方向为教育多媒体设计；张海（1977— ），男，辽宁海城人，副教授，东北师范大学传媒科学学院副院长，博士生导师，研究方向为知识媒体、新媒体教育应用。