TPACK理论框架下教师教学能力提升策略

贾雪姣

中共中央国务院《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》明确提出，“要不断提升教师专业素质能力，造就高素质专业化创新型教师队伍”[1]。教师专业知识是教师专业素质能力的基础，要实现新时代教师专业素质与能力的提升，需要对教师知识结构和体系提出更高的要求。21世纪以来，信息技术在教育改革中发挥的作用日渐突出，要求教师在教育教学活动中融入技术，将技术与学科教学有机整合。《中国教育现代化2035》也强调“加快信息化时代教育变革”[2]，进一步推动了信息技术在教育领域的应用。

学科知识、教学知识、技术知识三者之间相互作用产生的整合技术的学科教学知识(TPACK)有效地将教师知识与技术整合在一起，构建了教师整合技术的知识框架，形成了一种新兴的知识。TPACK拓展了舒尔曼关于学科教学知识(PCK)的概念，将技术元素纳入教师知识体系，为信息化时代教师开展技术教学奠定了理论基础，也为教师专业知识研究提供了一个新的视角。

一、TPACK理论框架的内涵价值

(一)TPACK理论框架的提出

21世纪信息技术的发展突飞猛进，每一个新工具都为教育发展提供了新的机会，但恰恰因为技术的不断变化和更新，使得教育技术的研究面临着严重依赖案例研究、在概念上碎片化的挑战。此外，教师们曾经习惯的各种教育教学方式也难以满足信息化时代提出的新要求。面对这种新形势，2005年米什拉(Mishra)和科勒(Koehler)两位学者在舒尔曼PCK的基础上提出了“整合技术的学科教学知识”(TPACK)这一新的概念，[3]以处理学科、教学和技术之间的复杂关系。事实上，在他们之前，已有学者进行了类似的将技术融入到PCK的研究。2001年皮尔森(Pierson)提出应在舒尔曼PCK教师知识体系中增加技术元素，从而更加完善教师专业知识体系，以便适应信息社会的新要求。研究中也出现了与TPACK相似的表述，如ICT-related PCK[4]与 e-PCK[5]。可以看出，TPACK经历了一个逐步细化、深化的发展。2006年，米什拉和科勒在TPACK概念之上构建了TPACK理论框架，[6]并对框架的结构和内涵进行了详细的阐述，认为它是教师开展有效技术教学，实现技术与教育教学活动有机整合所必备的知识。自此，TPACK正式进入了研究者们的视野，在理论与实践层面对TPACK展开了深入研究。TPACK的提出为教师专业发展研究提供了新的维度，也为教育技术研究提供了“容身之所”，奠定了理论和方法上的基础。

(二)TPACK理论框架的核心概念

TPACK是有效整合教师知识的理论框架，其核心组件是学科知识(CK)、教学知识(PK)、技术知识(TK)三个独立的知识概念。TPACK的基本假设是：有效的技术教学需要“对学科、教学及技术之间的复杂关系有细致入微的理解”[7]，当学科、教学和技术相互促进时，课堂教学的有效性将达到最大化。由此可以看出，TPACK重视不同知识领域之间的互动作用，深入考虑这三个知识之间的相互作用对教师有效的技术教学是至关重要的。

米什拉和科勒的TPACK理论框架由七个知识元素构成(见图1)，不仅强调单一核心知识(CK、PK、TK)的重要性，同时也强调多元复合知识的重要作用，即学科教学知识(PCK)、整合技术的学科知识(TCK)、整合技术的教学知识(TPK)以及整合技术的学科教学知识(TPACK)。

图1 TPACK理论框架及核心知识元素[注]http://www.tpack.org.

TPACK框架为教师将技术应用到教育教学活动中提供了坚实的理论基础，它清晰地展示了各种知识元素之间的关系，并且强调了它们之间的融合性与动态性。值得注意的是，所有七个知识元素都是在教与学的情境(Contexts)中展开的，教学的有效性很大一部分程度取决于教师在教学活动中与情境互动的结果。

所谓情境，即为教与学的情境，具有复杂性、多元化、动态性特征，是所有教与学过程中最重要、最不可琢磨的元素。情境包括了上述七个知识元素以外的所有因素，如学校与课堂的规模、环境、资源等；学校的文化、教学理念、对家长和教师及学生的期望等；教师与学生的文化、语言、背景、心理、认识、社会经验等；教师的知识、技能、性格特征等。由此可以看出，情境中既包含了客观的因素，还包括了主观因素，是一个复杂多样的元素，它们互相作用最终直接或间接地影响着教与学。因此，在应用技术到教学活动时，需要对情境这一元素尤为关注。

米什拉和科勒在框架的基础上，对TPACK七个知识组成部分进行了简要描述[8](见表1)，以便对各知识元素有更清晰的认识。TPACK框架是建立在舒尔曼PCK概念之上的，是对PCK的拓展和延伸。因此，在对CK、PK以及PCK的认识上，米什拉和科勒与舒尔曼的观点基本保持一致。作为一种新的知识领域，技术总是不断变化和更新，很难对技术知识进行全面的定义，需要以一种更加宽阔的视野来理解它。从这角度出发，教育中所应用的工具和技术都可以理解为技术知识。同时，技术与学科、教学知识互相影响和互相制约，教师需要了解学科知识与教学知识是如何因技术的应用而改变的，哪些具体的技术适合用于他们所教的某一具体的学科内容，哪些具体技术有助于他们教学的提高。在这样的背景之下，也就形成了一种整合技术、学科和教学的全新知识，即整合技术的学科教学知识，利用技术提高特定学科教与学的知识。TPACK不是机械地将技术、学科、教学三个独立元素拼凑在一起，而是通过技术、学科和教学之间的相互作用整合形成的，具有融合性和包容性。

表1 TPACK知识元素组成描述

二、教师专业发展中TPACK理论框架的现实意义

在过去的15年，TPACK框架在理论和实践上都证明了其价值所在，它的提出让人们重新思考了教师专业知识与教师专业发展。在某种程度上，任何理论框架都提供了两种关键性的功能。[9]首先，框架可以提供一个清晰的视图来解释人们所看到的事物或现象。某些特定的研究、特定的数据、特定的元素在某些情况下可能看起来彼此毫不相关，但是在框架内却可以相互关联，尤其在教育技术领域中，寻找研究之间的联系特别重要。其次，框架将人们的注意力吸引到某个特定事件或特定现象上，并聚焦那些可能被忽视或误解的关系。换句话说，TPACK理论框架提供了一个可视化的图，它以图形的形式解释了研究的主要内容、关键因素、概念或变量以及它们之间假定的关系。

米什拉和科勒希望TPACK理论框架能够实现三个关键功能，即描述、推理生成和应用。TPACK理论框架为教师发展有效教学提供了一个概念模型或地图，描述和澄清了教师知识结构，整合技术、学科与教学形成了一种新型的知识形式，拓宽了人们对教师知识的认识，支持教师在特定情境中应用技术进行教学。在一定程度上，它破解了传统教学方式面临的困境和难点，激发了学生的学习兴趣，创新了课堂组织形式，提高了学生的学习效率。更重要的是，新教师知识的出现，使得人们更加深入地思考教师知识结构，利用TPACK来指导职前和职后教师教育，促进教师专业发展。

但需要注意的是，所有理论和框架都是抽象的，它们关注的都是全局。它们的弱点也正在于此，为了把握大局，它们常常忽略细节。由于是自顶向下的构造，框架有时可能被误认为是现实，而不是现实的抽象表示。因此，自TPACK理论框架提出以来，研究者们对其既保持着信任，又持有怀疑的态度。持信任态度的研究接受TPACK理论框架的概念及结构，并寻求在不同的背景下应用它，利用它来加深人们对研究中某些现象的理解。比如，为了更好地衡量及证明TPACK的有效性，一些学者在职前和职后教师教育中积极应用TPACK，利用它促进和加强学生的学习。而持怀疑态度的研究则试图挑战这个理论框架，对框架的性质、组织、独立性、相互依存性以及情境等方面提出质疑，寻找它的缺陷和不足，并提出改进方案。不过，正是因为关于TPACK的这些质疑，进一步推动了TPACK理论工作的蓬勃发展。

三、教师个体TPACK的发展及评估

(一)教师个体TPACK的发展策略

尽管大量研究已证明TPACK是教师进行有效教学不可或缺的知识，教师发展TPACK深受多方面因素的影响。面对这些挑战，教师如何将技术融入教学急待思考。一个基本思路是，我们需要把教学看作是教师的知识和他们在教室的独特环境中应用这些知识的互动，即教师的CK、PK、TPACK与情境的互动。由于教学本就是一个复杂的结构不良(ill-instructed)的活动，没有两个教学活动是一模一样的，技术的融入使得教学更加复杂化。因此，并没有一个最好的方法将技术整合到课程中，也没有一种适用于所有教师、所有课程的技术应用“处方”。相反，在特定的课堂环境中，整合技术的教学应该针对特定的主题内容进行创造性的设计。技术教学由三个核心元素组成，即学科内容、教学方法和技术。这三个元素相互作用，在不同的情境下发挥着不同的作用，最终构成一个独特的教学活动。

综合现有研究来看，教师TPACK的发展主要有三种策略：由PCK发展到TPACK、由TPK发展到TPACK以及同时开发PCK和TPACK。从PCK到TPACK的核心观点是，教师可以利用他们现有的学科教学知识(PCK)形成洞察力，了解哪些技术可能适合特定的学习目标。[10]TPK到TPACK的观点认为，教师可以首先以一般的技术知识为基础，发展在教学情境中使用技术的专门知识，然后利用这些技术知识来开发特定的教学内容，这些内容可以从技术策略的教学中受益。[11]这两种TPACK的发展策略都是建立在教师拥有一个或多个核心知识库的基础之上的，教师需具有前期知识与经验。第三种同时开发PCK和TPACK的观点则认为，教师可以通过项目获得经验和知识，他们可以自行设计这些项目，确定改进学习问题的解决方案。设计过程是教学活动的中心，教师可以产生对技术、教学方法和学科内容相互作用的洞察力，从而形成一种整合技术的知识形式。[12]这种策略具有整体性，是一种专业TPACK开发的方法，它以教师自行设计和精炼教学过程以解决特定学习问题的经验为中心。总体来说，正如尼斯(Niess)等人提出的，教师的TPACK发展是一个循序渐进的过程，由低到高经历“认识、接受、适应、探索、提升”五个层次，[13]教师从获取知识到吸收、内化、应用，经历了质的发展。

(二)教师TPACK的评估原则

自TPACK提出以来，许多研究者都试图测量或评估教师的TPACK水平，以帮助确定影响教师TPACK发展的影响因素，从而采取措施来提升教师的TPACK水平，推进教师的专业发展。2011年有学者研究了141个关于TPACK测量与评估的实证案例，[14]尽管这些案例测量TPACK的方法各不相同，但大致可以分为自我报告、开放式问卷、绩效评估、访谈和观察五种类型，包含了定量和定性研究方法。自我报告的方法要求参与者对他们在教学中使用技术的同意程度进行评分，一般使用李克特量表。开放式问卷通过设计一系列与TPACK相关的开放式问题促使教师扩展他们在教育技术方面的经验。绩效评估通过评估教师在特定教学任务上的表现来测量他们的TPACK水平。访谈一般为半结构访谈，使用一组预先确定的问题来测量教师的TPACK水平。观察一般指课堂观察，观察教师在课堂教学中的TPACK水平。根据现有研究来看，大多数研究采用自我报告来测量教师的TPACK水平，也有研究采用定量和定性的混合研究方法，如将自我研究与绩效评估混合使用来评价教师的TPACK知识水平。尽管这五种测量方式已被大量研究使用，但考虑到TPACK本身就是由学科、教学以及技术三种知识整合形成的一种新知识，它与其他知识相互作用，存在着边界模糊不清楚的问题，因此，需要开发更具稳定性和高信效度的工具和方法来测量和评估教师的TPACK。

四、教师应用TPACK的影响因素

教学是一项极其复杂的实践活动，需要在多种专业知识与能力的交互作用下完成。教学作为一种结构不良的活动，要求教师在不同的案例和情境中应用复杂的知识结构。[15]教师在高度复杂、动态的课堂环境中实践他们的知识与技能，需要不断转变和发展他们对教学的理解。信息技术时代下的教师面临着需要采用多种方式及不同的教育技术去促进和加强学生的学习，大量研究已证明TPACK是教师进行有效技术教学所必需的知识。将技术纳入教学活动中，其目标是希望解决信息时代对教学提出的新要求，技术通常被认为是解决现代教育问题的新方式。然而，整合技术进行教学并非如人们想象的那般简单，并不是所有教师都愿意接受或应用TPACK，在教育教学中TPACK的应用深受社会环境、教师个体特征及教师个人价值信念的影响。

(一)社会环境变化

社会环境因素深刻地影响着教学与技术之间的关系，使它们的关系更加复杂化。尽管我国已出台相关政策推动教育技术的发展，但社会和制度环境往往不支持教师将技术应用到他们的实际工作之中，且许多教师在使用技术(尤其是数字技术)进行教学时，往往存在着经验不足、能力不够的问题。究其原因，主要有以下几点。

首先，许多教师在职前和职后教师教育中并没有获得关于整合技术进行教学的教育，大多数教师教育机构都将教师教育与技术一分为二，没有强调技术、教学和学科内容之间的全面整合。对于后来开始应用技术进行教学的教师来说，将技术知识与他们已经掌握的学科知识和教学知识完全结合起来是一个很大的挑战。

其次，技术的变化比教育学的变化更快、更频繁。许多教师在谈到应用技术进行教学时感觉自己永远像一个新手。这可能是因为，尽管人们可以发展新的教学技术，并学习如何将它们与新内容整合起来，但技术变化如此之快，以至于他们很难跟上进度。大部分教师并没有做好充分的准备在课堂上使用技术，而且他们往往不欣赏或接受技术所带来的教学转变。获取一种新的知识并不是一个简单输入与接受的过程，它往往需要深度融合与内化。因此，除非教师能够构想出与他们现有的教学信念相一致的整合技术的学科教学知识，否则这些知识不太可能被使用。[16]

最后，与传统教学技术相比，新数字技术在课堂上的应用通常更耗时耗力，许多教师并没有得到充分的培训来进行技术教学。尽管教师专业发展为教师的技术教学提供了诸多普适性的方法，但实际上，教师是在不同的环境中进行教学的，其课堂情境各不相同且复杂多变。

(二)教师个体特征差异

正如前文所述，教与学深受课堂情境的影响，包括学校、教师、学生等多方面的因素。就教师而言，教师的个体特征，如性别、年龄、教龄、学历、技术经验等深刻地影响着教师TPACK的发展和应用。首先，性别效应可能是由于男女教师对课堂技术使用的态度不同造成的，在使用科技产品或应用技术进行教学时，男性教师往往比女性教师有着更高的自我效能感。[17]其次，在整合技术进行教学时，与年轻教师相比，年龄较大者在课堂中对技术的应用感知障碍更高，他们的自我效能和TPACK知识水平也更低。[18]再次，与年龄相似，教学经验丰富的教师在课堂上应用技术时，通常比经验较少的教师感知到更高的障碍，其自我效能和TPACK知识水平更低，[19]教学经验较少的教师，其教学技术综合知识明显高于教学经验较多的教师。然而，教学经验丰富的教师通常被期望有更高水平的TPACK知识，这也造成了期望与现实的矛盾。此外，大学教师的TPACK知识水平明显高于高中教师。[20]这主要由于，教育程度较高的教师可能获得更多与技术相关的学习经验与机会。最后，技术使用的经验与TPACK知识的获得已被证明是呈正相关的，一直在课堂上使用教育软件的教师，他们的TPACK知识水平明显高于从不在课堂上使用软件的教师。[21]这是因为技术经验丰富的教师通常有更多的机会在课堂上获得关于技术及技术应用的新知识，从而具有更高水平的TPACK。

(三)教师的价值信念水平

教师的个人价值信念被认为是决定教师在课堂上使用技术的关键因素。[22]根据动机的期望价值理论，价值信念包含一个人对任务的内在价值、成就价值和效用价值的感知。内在价值是指一个人从完成一项任务中获得的乐趣，而成就价值是指做好某项任务的重要性，效用价值是指做一件事对一个人未来目标的有用性。[23]这一理论认为，个体的成就、在任务中的坚持、在任务中的表现以及他们选择做任务的决定都可以由他们的价值信念来预测。因此，在整合技术进行教学的背景下，如果教师认为学习和使用技术对他们的教学是重要且有用的，那么他们就会有动力去学习如何在课堂上应用技术进行教学，从而获得更高水平的TPACK。这一假设也得到了相关研究的支持。如伊南(Inan)等对美国田纳西州的1,382名在职教师进行了调研，研究影响教师使用技术的因素，发现教师对技术的价值信念直接影响着他们课堂教学的技术选择和应用。[24]

五、TPACK提升教师教学能力的策略分析

TPACK是信息时代教师进行有效教学不可或缺的知识。《教师教育振兴行动计划》也明确提出，要实施“‘互联网+教师教育’创新行动，利用云计算、大数据、人工智能等新技术推动教师教学方式的变革”[25]。可以看出，转变教学方式、提高教师教学能力是振兴教师教育的重要途径。整合技术的学科教学知识为新时代教师教学能力的提升提供了新的途径，教师在课堂教学中要转变观念，利用TPACK提升教学中的学科性和设计性，开发有效的教学策略。

(一)凸显教学法中的学科性

TPACK是基于舒尔曼PCK概念扩展的一种新知识。受PCK的影响，TPACK具有鲜明的学科性，强调利用技术来提高特定学科的教学和学习。将技术整合到教学中并不是简单的技术应用，而是需要基于课程的教与学的目的来应用教育技术。具体来说，教师应针对具体的学科，组织、选择最优的技术来加工、转化知识，使学生以一种比较容易接受或理解的方式习得知识，从而达到更好的富有成效的教学效果。基于此，教师在技术教学中，应注重学科内容，专注于特定的学科领域，使得他们能够专注于学习和使用与他们的学科内容直接相关的技术。然而，并不是所有学科都适合应用技术教学，事实上，每个学科都有自己的学科亚文化。[26]这门学科的亚文化由一定的规则组成，影响着教师的教学信念，从而影响教师在课堂上对技术使用的态度。如教授英语所需的学科、教学以及技术知识，与教授科学、化学、数学等是完全不同的。因此，在教师职前培养与职后培训中，需要有针对性地开设与学科相关的技术课程。我国现有的教师教育体系中，教师并没有获得丰富的技术知识与经验，这也导致了他们不知道如何使用技术来进行特定学科的教与学。

(二)强化以TPACK为基础的教学设计

教学是一个复杂多变的活动过程，深受教育主客体、教育环境等多重因素的影响。有效的教学设计是有效教学的前提，具体教学设计的内容需要使用现代教育教学手段来进行丰富，TPACK为教学设计提供了丰富的资源、交互方式、评价手段以及教学技术支持。而有效的课堂教学需要教师发展整合学科、教学、技术以及教学情境知识的能力。教师在教学中重视学科内容重要性的同时，还要注重课程的设计性，以一种基础性、策略性的方式呈现教学内容。在教学设计中教师首先需要思考，哪些技术知识有助于教师展现他们的学科知识，如何运用技术来进行教学，学生如何通过技术教学获得成就等一系列的问题，将TPACK与教学内容进行融合。由此，教师可以形成使用技术教授具体学科的整体观念。其次，教师需要通过现代技术手段准备课程计划，包括课程内容、课程步骤、呈现形式等，将具体学科与技术进行整合需要教师专业的TPACK知识，形成整合技术的教学策略。最后，还需要教师进行及时的反思教学。反思不仅可以帮助教师认识到设计的重要性，还有利于他们认识到具体教学策略的价值，为有效教学提供指导。教学反思是教师对教学实践的再认识，是教师教学能力提升的重要途径，而教师可以利用TPACK进行更多形式的教学反思。可见，利用TPACK在加强教学设计环节中起着重要作用。

六、结语

教师专业素质能力的提高离不开国家政策的保障，国家和地方政府要加强对教师教学能力提升的制度保障，通过制定相关政策和设计相关项目来引导和激励教师发展整合技术的学科教学知识，完善教师的专业知识体系，提高教师教学能力。在未来，可提高教师准入门槛，将技术知识纳入教师专业知识体系，把整合技术的学科教学知识作为获取教师资格证书必备的知识。我国现有的教师资格证书制度尽管有所创新，但依然延续传统的模式，只将教育学、心理学以及所教学科的知识作为申请教师资格证书的必备知识，这显然不符合教育信息化以及基础教育改革的要求。此外，要在职前和职后教师教育中，增设与技术相关的教育教学课程内容，改变技术在教师培养和培训中的角色，丰富教师的技术知识与技能。最后，教师要转变个人价值观念，接受、应用新知识，理解技术在不同学科中有着不同的应用方式，教学中注重学科性和设计性，改变技术在教育中的应用方式，从而促进技术真正融入每一学科内容领域。