生物师范生TPACK现状调查及分析——以华东师范大学和彰化师范大学为例

戴 劲 任亚楠 李维汉

(1 华东师范大学生命科学学院 上海 200241； 2 华东师范大学孟宪承书院 上海 200241； 3 台湾彰化师范大学理学院生物系 彰化 000500)

1 引言

随着教育信息化的迅速发展，信息技术与教育教学的融合发展受到越来越多关注，未来教师能否有效地运用信息技术手段来提升教育教学效果也成为广泛关注的焦点。

早在2006年，美国密歇根州立大学的科勒(Matthew J. Koehler)和米什拉(Punya Mishra)教授就将技术知识纳入到教师知识结构中，提出并详细阐述了整合技术的学科教学知识(Technological Pedagogical Content Knowledge， TPACK)，为信息时代的教师必备素养提出了全新的界定[1]。TPACK框架包含三个核心要素： 学科内容知识(CK)、教学法知识(PK)、技术知识(TK)，以及由核心要素相互交叉形成的四个复合要素： PCK、 TCK、 TPK、 TPACK。几种知识要素之间的关系如图1[2]。

鉴于此，基于华东师范大学(简称华师大)和彰化师范大学(简称彰师大)两校不同的课程设置背景，通过对国际通用TPACK量表的本土化改编，调查两校生物师范生TPACK水平的现状并分析师范教育存在的问题，为生物师范生培养提出对策。

图1 TPACK框架及其知识要素

2 研究对象与方法

2.1 研究对象 以华师大和彰师大本科一至四年级生物师范生为研究主体，共发放145份问卷，回收样本数为134，回收有效问卷率达92.4%。

2.2 量表来源 在通适性较强的Schmidt[3]量表的基础上，参考了美国学者Archambault[4]和新加坡学者Chai[5]的量表进行编制，研究采用五级里克特计分形式，最终构建出7个部分，共33道题(@电子资源)。其中各要素与题目数量对应为： TK(4)、CK(5)、PK(4)、PCK(5)、TCK(5)、TPK(5)、TPACK(5)。

2.3 信效度检验 首先分析量表的内在信度，量表中七个要素的克隆巴赫Alpha系数分布为0.745至0.882，均高于0.60，整份量表的克隆巴赫Alpha系数达到了0.942，大于0.900，认为整份量表的信度非常理想[6]；然后采用因素分析法，分析检验量表的结构效度。经过因素分析后，所有部分均只提取出一个公因素，且公因素共同度分布范围为0.294至0.804，均大于0.2，表示该量表中的题目均能反映其因素构念[6]；最后采用双变量相关分析检验量表的内容效度，计算出各题得分与所属部分总分积差相关系数分布范围为0.575至0.885，且均为0.01水平(双侧)上的显著相关。这说明，整份量表中所有题目具备较好的内容效度[6]。综上所述，保留全部33道题目，不做删减。

3 调查结果与分析

3.1 生物师范生的TPACK总体水平分析 为揭示华师大和彰师大生物师范生的TPACK水平，利用SPSS20.0对所有调查对象TPACK框架下的七个要素的平均值和标准差进行了统计，结果见表1。

表1 七个要素总体情况

(注： 1=华师大,2=彰师大)

从表1可以看出： ①TPACK的七个要素中，彰师大生物师范生的平均值均高于华师大的平均值，其中两校TPACK部分的得分值分别为3.55和3.87，处于中等水平，与黄冬明[7]等人的研究结果相同；尤其在TK、 PCK、 TCK三个要素上，彰师大学生展现出了更高的水平，这一方面可能说明台湾生物师范生在这三个维度知识上确实比较优异，也可能跟台湾地区的学生对自己评估比较高、自信心较强有关。②对华师大的生物师范生而言，得分由高到低依次是： TPK>TK>TPACK>PK>PCK>TCK>CK，其中CK的均值最低，只有3.42，这可能跟低年级的师范生缺乏足够的学科课程学习经历有关；均值最高的为TPK，其值为3.65，说明关于整合技术的教学法知识掌握较好。而对彰师大生物师范生而言，得分由高到低依次是： TK>TPACK>PCK>TCK>TPK>CK>PK，其中PK的均值最低，有3.65，均值最高的是TK，其值为4.02，说明彰师大生物师范生对于技术知识的掌握比较精通。

3.2 生物师范生的TPACK知识年级的差异 选取个别年级进行了显著性的差异分析。各个年级之间的对比主要是为了了解本科阶段各类课程对师范生TPACK的影响。

3.2.1 华师大各年级TPACK之间的差异 选取华师大生物师范生大一与大四，大三与大四，大一、大二与大三、大四学生，分别用SPSS20.0来检测差异的显著性。

表2 华师大年级差异分析表

将大一与大四进行对比，来分析本科四年的学习对师范生TPACK产生哪些影响。表2显示，在所有要素上两个年级均出现显著的差异，说明大学本科的教育有效提高师范生TPACK水平。随后将大三与大四进行对比，来分析教育实习对师范生TPACK水平的贡献： 在TK和PCK上，大四较显著优于大三，但是TPK上大三显著优于大四。说明大四在校学习时掌握了更多的技术知识，但在教育实习的过程中，将技术知识整合到教学中时遇到了困难。相反，大三刚开始接受教育教学课程的学习，自信心很足；并在准备教师资格证面试过程中，经常使用微格教室，所以表现出在TPK上显著优于大四，TCK和TPACK上也优于大四师范生，但模拟训练并不能让师范生全面体会到实际教学过程中的困难。最后将大一、大二与大三、大四进行对比，来判断教师教育课程对于提高生物师范生TPACK水平的影响： 表2显示，在TK、 PCK上有较显著的差异；CK、 PK、 TCK、 TPK有非常显著的差异；而在TPACK上没有显著差异，说明学校开设的教师教育课程在一定程度上能提高师范生的TPACK水平，但师范生在如何将技术知识、学科知识、教学法知识应用于教学实践还存在困难。

3.2.2 彰师大各年级TPACK之间的差异 选取彰师大生物师范生大一与大四，大一与大二、大三、大四分别用SPSS20.0来检测差异的显著性(表3)。

表3 彰师大年级差异分析表

从大一与大四之间的对比发现： 两个年级在PCK和TPK这两类知识水平上存在显著性的差异，说明彰师大开设的课程有助于师范生学科教学知识和整合技术的教学知识的提高。与华师大不同，彰师大生物师范生从大二开始就能修读教育教学的相关课程，以是否修读过教育相关课程为标准，将大一师范生和大二到大四三个年级的师范生进行差异分析发现： 他们在PK、 PCK、 TCK上有较显著的差异。这可能与台湾地区师范教育公共课程涉及很多教学法的基础理论、电脑与网络知识有关；在彰师大的学科教育课程中，学生有较多机会上台演示教学方法，使得他们对于生物学科的教学法知识更加精通。

3.2.3 两校不同年级之间TPACK的差异 将两校大一之间、大四之间用SPSS20.0来检测差异的显著性(表4)。

表4 两校大一之间、大四之间调查样本差异分析表

可以看出，两校师范生在刚进入本科阶段学习时，彰师大师范生在TK、 CK、 PK、 TCK、 TPACK水平上明显优于华师大师范生，但两校大四师范生TK、 CK、 PK水平已经不存在显著性的差异。笔者认为这说明华师大对于生物师范生单一维度知识的培养取得比较好的效果，而彰师大的课程让生物师范生对PCK和TPK知识掌握更加深入。

3.3 TPACK知识的预测分析 为了预测TPACK发展的结构因子，笔者进行回归分析，TPACK作为因变量，结构中其他要素作为自变量，通过逐步回归的方法，最终预测TPACK的变量为TCK、TPK和PCK(表5)。

表5 预测模型汇总

[a预测变量： (常量),TCK；b预测变量： (常量),TCK,TPK；c预测变量： (常量),TCK, TPK, PCK]

模型显示，二维整合知识TCK、 TPK、 PCK都进入了回归方程。首先,两个与TK相关的整合知识TPK、 TCK对师范生的TPACK预测作用很大；其次，PCK对TPACK有显著贡献作用,这与国内的一些研究得出的结论不同。信息技术的快速发展，师范生接触到的机会更多，具备更多的TK知识。对于选择的某一信息技术用在教学的哪个环节、如何运用这一技术,需要教师具备深厚的PCK水平才能处理好这些问题。由此可见,提升师范生的TPK、 TCK、 PCK水平将对TPACK知识的发展有更好的促进作用。

三个单一维度知识(TK、 CK、 PK)对TPACK知识没有显著的预测作用，说明师范生的TK、 CK、 PK知识对TPACK知识没有贡献力。因为仅仅具有技术知识、学科知识还是教学法知识，无法做到在学科教学中有效整合信息技术,具备单一的技术知识对其整合技术于生物教学中的能力作用不是太大。

4 启示

4.1 增加教师教育课程比例，增加实习机会 对比两校的课程设置，华师大的教师教育课程占学科课程的25%，而彰师大的则占了接近50%，由于彰师大的学生接触的教育教学知识更多，从而表现出更高的自我效能感。建议华师大适当增加教师教育课程的比例，促使师范生有更多的时间和精力来提升TPACK知识。在华师大年级比较中可见，教育实习对师范生对TPACK的提高与正确认识都有很大的贡献，建议在课堂上给师范生提供更多的实践机会，同时在以校内实训基地、校外实习基地为依托，灵活适情地组织实践。

4.2 课程设置注重二维整合知识 TCK、 PCK、 TPK对于TPACK发展有着显著性的作用，本次调查显示彰师大对于这些要素的培养是较为有效的，可以借鉴他们的培养模式： 如生态学概论、生物教学法理论与实际，学生在课堂上运用锚式教学法、问题解决教学法、讨论教学法、活动教学法等方法结合生物知识进行演示。这样极大地提高了师范生对于教学理论学习的兴趣，也让师范生在课堂学习中得到实践。

4.3 与时俱进，加强两岸分享交流 TPACK还是一个未成熟、未详尽的概念，信息技术也在不断的发展变化中，在学习中沟通、交流、分享的网络学习共同体对教师TPACK的发展有着不可忽视的作用。两岸在教师培养方面都有着各自的优势与不足，可定期举行交流会，分享彼此的教学教研经验，针对各自擅长的领域发表培养心得；也可以组织师范生进行短期交流，参与他校的教育实践活动。

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