TPACK学习轨迹研究进展

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新技术与教育的不断融合，使得任何一位教师在适应新课程标准时都会面临一些挑战，而教师需要怎样的知识来应对这些挑战呢？关于这个问题，不同的时代有不同的回答。19世纪，研究者普遍认为教师拥有强大的内容知识是解决该挑战的关键。到了20世纪初，研究者开始转变自己的想法，不仅认为内容知识是重要的，同时也意识到了教学法的重要性。而到了20世纪末，他们提出了教师对教学的认识，不仅要关注教学内容和教学法，也要关注两者结合所形成的“教师专业知识-学科教学知识”（PCK）。舒尔曼在1986年提出了PCK这个概念。此后，tpack概念的提出，指明了技术深层融合的教师发展的新研究方向，获得了研究者们的大力追捧。但TPACK研究仍存在一些明显问题，如TPACK概念是如何动态发展的，仍然没有真正研究清楚。Niess的TPACK学习轨迹研究对这个领域做了较为深刻的探索和发展。

Margaret L.Niess任教于美国科瓦利斯俄勒冈州立大学，研究教育技术、教育评估等领域，他在舒尔曼、Grossman及Rogers的理论基础上提出了TPACK的四个核心要素及TPACK发展的五个阶段，该理论为转化教师学习轨迹，促进教师基于技术的教学提供了指导。

PCK和TPACK理论框架

舒尔曼对PCK的定义实际上是将PCK作为多种知识的综合，包含教师对学习者的知识、课程知识、教学情境知识和教法知识等，它是用专业学科知识与教育学知识的综合去理解特定单元的教学如何组织、呈现以适应学生的不同兴趣和能力。

随着信息技术对教育的影响，出现了对教师知识这一问题的不同回答。众多学者和研究人员重新将注意力转移到了技术、教学法和学科内容的整合上。因此提出了整合技术的学科教学法知识（TPCK），随着时间的推移，将缩写TPCK改为了TPACK来描述教师知识的转化，此时教师的知识是整合技术、教学法和学科内容的知识。TPACK的中心部分强调教师知识的转化，是教师在设计和实施基于技术的教学时所依靠的最理想的知识。

理论基础：教师知识转化理论和创新推广理论

该研究的第一个理论基础是基于Grossman所提出的理论。Grossman在舒尔曼提出的PCK基础上提出了教师知识转化所依据的四个核心因素：

①一门学科的统领性观点。这一部分描述了教师掌握了某一主题的本质，了解学生该学什么，以及技术是如何支持学习的。

②学生对特定学习内容容易理解和误解的知识。对于这一部分，教师要给出适宜的解释和表征，就必须掌握特定的内容，如学生已经知道什么，一般会有几种理解方式，将会有什么样的疑惑。这种知识不同于一般的关于学习者的知识，因为它是关于特定的教学内容的，它会影响到对课程计划、对学生的期望和评价。

③特定学习内容在横向和纵向上组织和结构的知识。横向的课程知识指特定年级的特定学科的特定课题选择了什么内容，是如何组织的，不同的课题是如何联系的，以及特定年级、不同学科的教材是如何组织和联系的。纵向的课程知识是指不同年级的特定学科的教材各有什么内容，是如何组织的，依据相互间的联系可以推知学生在过去学了什么，将来又要学什么。

④将特定学习内容呈现给不同学生的策略知识。这一部分包括教授特定课题时有效的隐喻、样例、实验、活动、解释。

该研究的第二个理论基础是基于Rogers的创新推广模型，该模型由五个阶段构成：了解阶段（接触新技术、新事物，但知之甚少）、兴趣阶段（发生兴趣，并寻求更多的信息）、评估阶段（联系自身需求，考虑是否采纳）、试验阶段（观察是否适合自己的情况）和采纳阶段（决定在大范围内实施）。

TPACK学习轨迹理论框架

Margaret L.Niess在Grossman的基础上，提出了TPACK的四个核心要素：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。

同时，Niess等人以数学教师使用电子数据表教学的过程中TPACK的发展情况作为案例研究，然后结合Rogers的创新推广模型，将TPACK发展划分为认知、接受、适应、探索和提升五个阶段。

①认知：教师可以使用电子表格并且根据特定的数学主题对电子表格进行调整。②接受：教师利用电子表格对某个特定的数学主题进行教学和学习时的态度如何，即教师是支持的，还是不支持的。③适应：教师可以将电子表格引入并且应用到他们的课堂教学活动中。④探索：教师不仅将电子表格作为教授和学习多种数学主题的工具，同时，也将电子表格作为学习数学主题以外其他主题的学习工具。⑤提升：教师将电子表格作为一种数学工具来评估学生的理解程度，以及他们积极地支持利用电子表格将教学和学习的数学主题整合起来。

学习轨迹：职前教师和在职教师的知识转化

TPACK的出现解决了职前教师和在职教师知识发展的学习轨迹的问题，但由此产生了另一个重要的问题：TPACK的四个核心要素和五个发展阶段如何支持设计学习轨迹来发展职前教师和在职教师的TPACK？

1.学习轨迹：职前教师知识转化

职前教师准备项目需要为建立入门级教学所需要的知识做好准备，这些准备包括技术课程、内容课程、方法课程，还有实习经验。

（1）技术课程

这里所指的技术课程并非传统的技术课程。Angeli和Valanides 结合技术映射（TM）和同伴互评学习经验提出了一个教学技术课程。该课程包括三个活动：一是课堂讲座，在课堂讲座中，职前教师学习技术工具在不同内容领域中应用的例子；二是在实验室的活动，在实验室，职前教师学习如何使用技术；三是同伴互评，在同伴互评小组中，职前教师可以使用一个四步骤设计过程来设计任务，即①搜集原始信息，②从事现实世界的任务，③与他人分享、讨论和反思以消除不确定性，④与专家进行讨论。在完成这些活动后，职前教师就会对将技术融入到课程中进行战略性思考。该模型就提供了这样的一个学习轨迹，使职前教师思考、设计和反思，并将技术与内容和特定的教学策略整合。

（2）指导课程内容的方法

Koh和Divaharan提出了一个TPACK发展教学模式作为课程设计中的一个学习轨迹，通过TPACK的五个发展阶段来指导职前教师的发展。该模式包括三个阶段：第一阶段（教师建模）是在TPACK的前两个水平的启示下所构成的认知和接受。该阶段通过教师的示范接受新的信息技术工具。第二阶段建立技术上的熟练性。该阶段促进了整合技术的学科内容知识（TCK）的发展。第三阶段通过教学设计发展技术整合的经验。该阶段促使职前教师在一个特定的内容主题中来设计技术的应用（TPACK）。

（3）实习经验

实验对象是2～3个职前教师和1个有经验的学校在职数学教师，他们共同教学、修改和反思基于技术的教学。在这些群体中，他们各自扮演不同的角色。职前教师是数字技术专家，合作的在职教师是教学法专家，他们都有与主题有关的专业知识。合作的数学教师确定具体的课堂教学。职前教师和合作的数学教师共同确定用于教学的具体技术，然后确定一个适用于该技术的教学主题。每一位职前教师和合作的教师都以单元来进行教学。在每一节后，他们会通过交流来共同修改和完善这节课。合作教师的加入给他们带来了对教学和课程进行讨论和思考的实际课堂经验。

2.学习轨迹：在职教师知识转化

（1）基于设计的学习

通过设计方法来延伸学习，Mishra等人提出了一个更为复杂的TPACK发展螺旋阶段轨迹的教学设计，该教学设计包括三个阶段：第一阶段是微设计阶段，在该阶段，教师会学习特定技术的特点；第二阶段是宏观设计阶段，在该阶段，教师会用不同的方式来使用技术；第三阶段即反思阶段，在对微设计问题与宏观设计问题探索后，教师就会对在考虑一个特定的且较难的教学问题时所涉及的教学法、技术和内容以及它们之间的相互关系进行思考。经过这个过程，教师就会利用TPACK的四个核心要素作为他们解决真实的教学问题的技术解决方案。

（2）扩展专业发展项目

发展在职教师TPACK的专业发展项目是多种多样的，Lyublinskaya和Touranki启动了一个专业发展项目用来指导数学教师将先进的计算机技术（TI-Nspire）应用到教学中的学习经验。这个项目最初的问题是确定这些行动改变教师TPACK水平的程度。研究人员希望通过观察教师的行为来确定教师改变的水平。为了这个目的，他们基于TPACK四个核心要素所构成的TPACK水平创造并且检验了一个量规。利用这个量规对教师TPACK的发展进行判断。经过一年的研究，结果表明没有教师能够达到TPACK的两个最高水平（探索和提升）。并且得出了教师TPACK的增长模式是非线性的结论。

zgün-Koca等人也利用TPACK五阶段模型来跟踪一名教师利用先进的计算机技术进行学习和教学的过程。研究者们也追踪了教师利用技术教授数学的统领性观念，教师对学生理解、思考和学习的理解，教师对技术的理解，以及教师如何理解内容是怎样影响教学法的（PCK），技术与教学法之间的关系（TPK），还有内容和技术（TCK）的变化。在这项研究中，TPACK模型与TPACK五阶段模型为追踪教师TPACK的成熟与深化和研究教师专业的发展提供了一个有利工具。

TPACK学习轨迹理论对我国教师教育的启示

TPACK的五个阶段描述了一个发展的过程。更进一步的研究表明，该过程是非线性的。作为一个新内容和新技术，教师必须重新考虑这些概念，如果是这样的话，那么新技术是怎样来支持内容的？TPACK四个核心要素高度关注教师在每个TPACK阶段所面临的重要的挑战。

同时，增强对TPACK的描述支持教师设计学习轨迹来促进职前教师和在职教师对TPACK重要性的认识。关键是要让教师转变自己的知识，让教师能够有效地理解将内容、教学法和技术结合用来支持学生学习的重要性。这个挑战涉及到21世纪的教师知识的建设――利用新兴的技术进行教学。